《《电力拖动自动控制系统》实验讲义.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《电力拖动自动控制系统》实验讲义.doc（23页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、实验一 晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定一、实验学时：3学时二、实验类型：验证性三、开出要求：必修四、实验目的：1了解电力电子及电气传动教学实验台的结构及布线情况。2熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。3掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。五、实验原理：晶闸管直流调速系统由晶闸管整流调速装置，平波电抗器，电动机发电机组等组成。本实验中，整流装置的主电路为三相桥式电路，控制回路可直接由给定电压Ug作为触发器的移相控制电压，改变Ug的大小即可改变控制角，从而获得可调的直流电压和转速，以满足实验要求。六、实验条件：1教学实验台主控制屏MCL-32T。2MCL33组件3MEL03
2、组件4电机导轨及测速发电机（或光电编码器）5直流电动机M036双踪示波器7万用表七、实验步骤：（一）安全讲解实验指导人员讲解自动控制系统实验的基本要求，安全操作和注意事项。介绍实验设备的使用方法。（二）操作步骤1电枢回路电阻R的测定电枢回路的总电阻R包括电机的电枢电阻Ra，平波电抗器的直流电阻RL和整流装置的内阻Rn，即R=Ra+RL+Rn为测出晶闸管整流装置的电源内阻，可采用伏安比较法来测定电阻，其实验线路如图1-1所示。将变阻器RD（可采用两只900电阻并联）接入被测系统的主电路，并调节电阻负载至最大。测试时电动机不加励磁，并使电机堵转。NMCL-31的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uc
3、t=0。调节偏移电压电位器RP2，使Ud=0。合上主电源，即按下主控制屏绿色“闭合”开关按钮，这时候主控制屏U、V、W端有电压输出，调节Ug使整流装置输出电压Ud=（3070）%Ued（可为110V），然后调整RD使电枢电流为（8090）%Ied，读取电流表A和电压表V的数值为I1,U1，则此时整流装置的理想空载电压为 Udo=I1R+U1 调节RD，使电流表A的读数为40% Ied。在Ud不变的条件下读取A，V表数值，则 Udo=I2R+U2 求解两式，可得电枢回路总电阻 R=(U2-U1)/(I1-I2) 表1-1U1（V）I1(A)U2（V）I2(A)Ra()RL()Rn()R()不短接
4、任何部件短接电枢短接电抗器 注：决不能短接整流器输出端如把电机电枢两端短接，重复上述实验，可得RL+Rn=(U2-U1)/(I1-I2)则电机的电枢电阻为 Ra=R-（RL+Rn） 同样，短接电抗器两端，也可测得电抗器直流电阻RL2电枢回路电感L的测定电枢电路总电感包括电机的电枢电感La，平波电抗器电感LL和整流变压器漏感LB，由于LB数值很小，可忽略，故电枢回路的等效总电感为 L=La+LL电感的数值可用交流伏安法测定。电动机应加额定励磁，并使电机堵转，实验线路如图1-2所示。合上主电路电源开关，用交流电压表和交流电流表分别测出通入交流电源后电枢两端和电抗器上的电压值Ua和UL及电流I，从而
5、可得到交流阻抗Za和ZL，计算出电感值La和LL。实验时，交流电流的有效值应小于电机直流电流的额定值，I(A)Ua（V）UL（V）La（mH）LL（mH） Za=Ua/I 表1-2 ZL=UL/I3直流电动机发电机测速发电机组的飞轮惯量GD2的测定。电力拖动系统的运动方程式为 式中 M电动机的电磁转矩，单位为N.m; ML 负载转矩，空载时即为空载转矩MK，单位为N.m; n 电机转速，单位为r/min;电机空载自由停车时，运动方程式为 故 式中GD2的单位为N.m2.MK可由空载功率（单位为W）求出。 dn/dt可由自由停车时所得曲线n= f (t)求得，其实验线路如图1-3所示。电动机M加
6、额定励磁。NMCL-31A的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。合上主电路电源开关，调节Uct，将电机空载起动至稳定转速后，测取电枢电压Ud和电流IK，然后断开Uct，用记忆示波器拍摄曲线，即可求取某一转速时的MK和dn/dt。由于空载转矩不是常数，可以转速n为基准选择若干个点（如1500r/min，1000r/min），测出相应的MK和dn/dt，以求取GD2的平均值。表1-3电机为1500r/min。Ud（v）IK（A）dn/dt()PK（W）MK（）表1-4电机为1000r/min。Ud（v）IK（A）dn/dt()PK（W）MK（）4主电路电磁时间常数的测定采用电流波形法测定电
7、枢回路电磁时间常数Tl，电枢回路突加给定电压时，电流id按指数规律上升 当t =Tl时，有 实验线路如图1-4所示。NMCL-31A的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。合上主电路电源开关，电机不加励磁。调节Uct，监视电流表的读数，使电机电枢电流为(5090)%Ied。然后保持Uct不变，突然合上主电路开关，用数字示波器拍摄id=f(t)的波形，由波形图上测量出当电流上升至63.2%稳定值时的时间，即为电枢回路的电磁时间常数Tl。5电动机电势常数Ce和转矩常数Cm的测定将电动机加额定励磁，使之空载运行，改变电枢电压Ud，测得相应的n，即可由下式算出Ce Ce=KeF=(Ud2-Ud1
8、)/(n2-n1)Ce的单位为V/(r/min)转矩常数(额定磁通时)Cm的单位为N.m/A，可由Ce求出 Cm=9.55Ce 表1-5U1(V)U2(V)n1(r/min)n2(r/min)Ce(V.min/r)Cm(N.m/A)6系统机电时间常数Tm的测定系统的机电时间常数可由下式计算 由于TmTl，也可以近似地把系统看成是一阶惯性环节，即 当电枢突加给定电压时，转速n将按指数规律上升，当n到达63.2%稳态值时，所经过的时间即为拖动系统的机电时间常数。测试时电枢回路中附加电阻应全部切除。NMCL-31A的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。合上主电路电源开关，电动机M加额定励磁。
9、调节Uct，将电机空载起动至稳定转速1000r/min。然后保持Uct不变，断开主电路开关，待电机完全停止后，突然合上主电路开关，给电枢加电压，用数字示波器拍摄过渡过程曲线，即可由此确定机电时间常数。7测定晶闸管触发及整流装置特性Ud=f(Uct) 8测速发电机特性UTG=f(n)的测定实验线路如图1-3所示。电动机加额定励磁，逐渐增加触发电路的控制电压Uct，分别读取对应的Uct、Ud、（Un）UTG、n的数值若干组，即可描绘出特性曲线Ud=f(Uct) 和UTG=f(n)。利用所测得的特性，求出晶闸管触发整流装置的放大系数转速反馈系数：Uct(V)Ud (V)n(r/min)Un (V)表
10、1-6八、思考问题： 1.送电以后，当给定电位器在零位时如果整流装置输出电压不为零，应如何处理？ 2.整个试验过程中，由于晶闸管整流装置处于开环工作状态，操作时应注意哪些问题，才能避免引起过流？ 3.读取仪表数据以及在特性曲线上取数时应注意哪些问题？九、实验成绩评定办法：主要评分点：原理描述、实验流程、调试过程、数据记录、解决问题的能力、资料搜集、实验结果、实验效果等。十、其它说明：（一）注意事项1由于实验时装置处于开环状态，电流和电压可能有波动，可取平均读数。2为防止电枢过大电流冲击，每次增加Ug须缓慢，且每次起动电动机前给定电位器应调回零位，以防过流。3电机堵转时，大电流测量的时间要短，以
11、防电机过热。4实验中应保持电枢电流波形连续。5切记不可将整流桥输出端短接来测Ra+RL。6电动机启动时要先送励磁电源。7遵守纪律，注意用电安全，按规定的步骤进行实验。8实验过程中一人接线，一人查线。检查接线无误后方可送电，实验过程中如出现异常情况，应立即切断电源，排除故障后方可继续实验。9保持实验室环境整洁，实验结束后将实验器材及仪器摆放整齐。（二）实验报告要求1作出实验所得各种曲线，计算有关参数。2由Ks=f(Uct)特性,分析晶闸管装置的非线性现象。3. 小结实验体会。实验二 不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究一、实验学时：3学时二、实验类型：验证性三、开出要求：必修四、实验目的：1研究
12、晶闸管直流电动机调速系统在反馈控制下的工作。2研究直流调速系统中速度调节器ASR的工作及其对系统静特性的影响。3学习反馈控制系统的调试技术。五、实验原理： 见图3-1。六、实验条件：1教学实验台主控制屏。2NMCL33组件3NMEL03组件4NMCL18组件5电机导轨及测速发电机（或光电编码器）、直流发电机M016直流电动机M037双踪示波器8万用表七、实验步骤：（一）安全讲解实验指导人员讲解自动控制系统实验的基本要求，安全操作和注意事项。介绍实验设备的使用方法。（二）操作步骤按图3-1接线。1移相触发电路的调试（主电路未通电）（a）用示波器观察NMCL33的双脉冲观察孔，应有双脉冲，且间隔均
13、匀，幅值相同；观察每个晶闸管的控制极、阴极电压波形，应有幅值为1V2V的双脉冲。（b）触发电路输出脉冲应在3090范围内可调。可通过对偏移电压调节单位器及ASR输出电压的调整实现。例如：使ASR输出为0V，调节偏移电压，实现=90；再保持偏移电压不变，调节ASR的限幅电位器RP1，使=30。2求取调速系统在无转速负反馈时的开环工作机械特性。a断开ASR的“3”至Uct的连接线，G（给定）直接加至Uct，且Ug调至零，直流电机励磁电源开关闭合。b合上主电源，即按下主控制屏绿色“闭合”开关按钮，这时候主控制屏U、V、W端有电压输出。c调节给定电压Ug，使直流电机空载转速n0=1600转/分，调节直
14、流发电机负载电阻，表3-1在空载至额定负载的范围内测取78点，读取整流装置输出电压Ud，输出电流id以及被测电动机转速n。 id（A）Ud（V）n（r/min）3带转速负反馈有静差工作的系统静特性a断开G（给定）和Uct的连接线，ASR的输出接至Uct，把ASR的“5”、“6”点短接。b合上主控制屏的绿色按钮开关。c调节给定电压Ug至2V，调整转速变换器RP电位器，使被测电动机空载转速n0=1600转/分，调节ASR的调节电容以及反馈电位器RP3，使电机稳定运行。调节直流发电机负载电阻，在空载至额定负载范围内测取78点，读取Ud、id、n。 表3-2id（A）Ud（V）n（r/min）4测取调
15、速系统在带转速负反馈时的无静差闭环工作的静特性a断开ASR的“5”、“6”短接线，“5”、“6”端接可调电容，可预置7F，使ASR成为PI（比例积分）调节器。b调节给定电压Ug，使电机空载转速n0=1600转/分。在额定至空载范围内测取78个点。 表3-3id（A）Ud（V）n（r/min）八、思考问题：1系统在开环、有静差闭环与无静差闭环工作时，速度调节器ASR各工作在什么状态？实验时应如何接线？2要得到相同的空载转速n0，亦即要得到整流装置相同的输出电压U，对于有反馈与无反馈调速系统哪个情况下给定电压要大些？为什么？3在有转速负反馈的调速系统中，为得到相同的空载转速n0，转速反馈的强度对U
16、g有什么影响？为什么？4如何确定转速反馈的极性与把转速反馈正确地接入系统中？又如何调节转速反馈的强度，在线路中调节什么元件能实现？九、实验成绩评定办法：主要评分点：原理描述、实验流程、调试过程、数据记录、解决问题的能力、资料搜集、实验结果、实验效果等。十、其它说明：（一）注意事项1直流电动机工作前，必须先加上直流激磁。2接入ASR构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋到底，使调节器放大倍数最小，同时，ASR的“5”、“6”端接入可调电容（预置7F）。3测取静特性时，须注意主电路电流不许超过电机的额定值（1A）。4三相主电源连线时需注意，不可换错相序。5系统开环连接
17、时，不允许突加给定信号Ug起动电机。6改变接线时，必须先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统的给定为零。7双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在使用时，必须使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故。8遵守纪律，注意用电安全，按规定的步骤进行实验。9实验过程中一人接线，一人查线。检查接线无误后方可送电，实验过程中如出现异常情况，应立即切断电源，排除故障后方可继续实验。10保持实验室环境整洁，实验结束后将实验器材及仪器摆放整齐。（二）实验报告要求1绘制实验所得静特性，并进行分析、比较。2总结实验体会。实验三 双闭环可逆直流脉宽调速系统一、实验学时：3学时
18、二、实验类型：验证性三、开出要求：选修四、实验目的：1掌握双闭环可逆直流脉宽调速系统的组成、原理及各主要单元部件的工作原理。2熟悉直流PWM专用集成电路SG3525的组成、功能与工作原理。3熟悉H型PWM变换器的各种控制方式的原理与特点。4掌握双闭环可逆直流脉宽调速系统的调试步骤、方法及参数的整定。五、实验原理：在中小容量的直流传动系统中，采用自关断器件的脉宽调速系统比相控系统具有更多的优越性，因而日益得到广泛应用。双闭环脉宽调速系统的原理框图如图6-1所示。图中可逆PWM变换器主电路系采用IGBT所构成的H型结构形式，UPW为脉宽调制器，DLD为逻辑延时环节，GD为MOS管的栅极驱动电路，F
19、A为瞬时动作的过流保护。脉宽调制器UPW采用美国硅通用公司（Silicon General）的第二代产品SG3525，这是一种性能优良，功能全、通用性强的单片集成PWM控制器。由于它简单、可靠及使用方便灵活，大大简化了脉宽调制器的设计及调试，故获得广泛使用。六、实验条件：1教学实验台主控制屏。2NMCL31A组件3NMCL22组件或NMCL10A组件4NMEL03组件5NMCL18组件6电机导轨及测速发电机（或光电编码器）、直流发电机M017直流电动机M038双踪示波器9万用表七、实验步骤： （一）安全讲解实验指导人员讲解自动控制系统实验的基本要求，安全操作和注意事项。介绍实验设备的使用方法。
20、（二）操作步骤1SG3525性能测试：按下S1琴键开关，（1）用示波器观察UPW的“1”端的电压波形，记录波形的周期、幅度。（2）用示波器观察UPW的“2”端的电压波形，调节UPW的RP电位器，使方波的占空比为50%。（3）用导线将NMCL-31A的“G”的“1”和“UPW”的“3”相连，分别调节正负给定，记录“2”端输出波形的最大占空比和最小占空比。2控制电路的测试（1）逻辑延时时间的测试在上述实验的基础上，分别将正、负给定均调到零，连接UPW的“2”端和DLD的“1”端，用示波器观察“DLD”的“1”和“2”端的输出波形，并记录延时时间td= （2）同一桥臂上下管子驱动信号列区时间测试分别
21、将“隔离驱动”的G和主回路的G相连，用双踪示波器分别测量VVT1.GS和VVT2.GS以及VVT3.GS和VVT4.GS的列区时间：tdVT1.VT2= tdVT3.VT4=3开环系统调试主回路按图62a接线，控制回路可参考图62b，但调节器不接，控制回路直接将NMCL-31的给定接至NMCL-22的UPW“3”端，并将UPW“2”端和DLD“1”端相连，驱动电路的G1、G2、G3、G4相连。（1）电流反馈系数的调试a将正、负给定均调到零，合上主控制屏电源开关，接通直流电机励磁电源。b调节正给定，电机开始起动直至达1500r/minc给电动机拖加负载，即逐渐减小发电机负载电阻，直至电动机的电枢
22、电流为1A。d调节“FBA”的电流反馈电位器，用万用表测量“9”端电压达2V左右。（2）速度反馈系数的调试 在上述实验的基础上，再次调节电机转速的1400r/min，调节NMCL-31A的“FBS”电位器，使速度反馈电压为5V左右。（3）系统开环机械特性测定参照速度反馈系数调试的方法，使电机转速达1400r/min，改变直流发电机负载电阻Rd，在空载至额定负载范围内测取78个点，记录相应的转速n和直流电动机电流id。 表6-1 n=1400r/minn(r/min)id(A)调节给定，使n=1000/min和n=500r/min，作同样的记录，可得到电机在中速和低速时的机械特性。表6-2 n=
23、1000r/minn(r/min)id(A)M(N.m)表6-3 n=500r/minn(r/min)id(A)M(N.m)断开主电源，NMCL-31A的S1开关拨向“负给定”，然后按照以上方法，测出系统的反向机械特性。4闭环系统调试控制回路可按图62b接线，将ASR，ACR均接成PI调节器接入系统，形成双闭环不可逆系统。（1）速度调节器的调试（a）反馈电位器RP3逆时针旋到底，使放大倍数最小；（b）“5”、“6”端接入可调电容器，预置57F；（c）调节RP1、RP2使输出限幅为2V。（2）电流调节器的调试（a）反馈电位器RP3逆时针旋到底，使放大倍数最小；（b）“5”、“6”端接入可调电容器
24、，预置57F；（c）NMCL-31的S2开关打向“给定”，S1开关扳向上，调整NMCL-31的RP1电位器，使ACR输出正饱和，调整ACR的正限幅电位器RP1，用示波器观察NMCL-22的DLD “2”的脉冲，不可移出范围。S1开关打向下至“负给定”， 调整NMCL-31的RP2电位器，使ACR输出负饱和，调整ACR的负限幅电位器RP2，用示波器观察NMCL-22的DLD “2”的脉冲，不可移出范围。5系统静特性测试（1）机械特性n=f（Id）的测定NMCL-31的S2开关打向“给定”，S1开关扳向上，逆时针调整NMCL-31的RP1电位器到底。合上主电路电源，逐渐增加给定电压Ug，使电机起动
25、、升速，调节Ug使电机空载转速n0=1500r/min，再调节直流发电机的负载电阻RG，改变负载，在直流电机空载至额定负载范围，测取78点，读取电机转速n，电机电枢电流Id，可测出系统正转时的静特性曲线n=f（Id）。 表6-4n(r/min)I(A)断开主电源，S1开关打向下至“负给定”，逆时针调整NMCL-31的RP2电位器到底。合上主电路电源，逐渐增加给定电压Ug，使电机起动、升速，调节Ug使电机空载转速n0=1500r/min，再调节直流发电机的负载电阻RG，改变负载，在直流电机空载至额定负载范围，测取78点，读取电机转速n，电机电枢电流Id，可测出系统反转时的静特性曲线n=f（Id）
26、。 表6-5n(r/min)I(A)（2）闭环控制特性n=f(Ug)的测定S1开关扳向上，调节NMCL-31给定电位器RP1，记录给定输出Ug和电动机转速n，即可测出闭环控制特性n=f(Ug)。 表6-6n(r/min)Ug(V)6系统动态波形的观察用二踪慢扫描示波器观察动态波形，用数字示波器记录动态波形。在不同的调节器参数下，观察，记录下列动态波形：（1）突加给定起动时，电动机电枢电流波形和转速波形。（2）突加额定负载时，电动机电枢电流波形和转速波形。（3）突降负载时，电动机电枢电流波形和转速波形。注：电动机电枢电流波形的观察可通过NMCL-18的ACR的第“1”端 转速波形的观察可通过NM
27、CL-18的ASR的第“1”端。八、思考问题：1为了防止上、下桥臂的直通，有人把上、下桥臂驱动信号死区时间调得很大，这样做行不行，为什么？您认为死区时间长短由哪些参数决定？2与采用晶闸管的移相控制直流调速系统相对比，试归纳采用自关断器件的脉宽调速系统的优点。九、实验成绩评定办法：主要评分点：原理描述、实验流程、调试过程、数据记录、解决问题的能力、资料搜集、实验结果、实验效果等。十、其它说明：（一）注意事项1直流电动机工作前，必须先加上直流激磁。2接入ASR构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋到底，使调节器放大倍数最小，同时，ASR的“5”、“6”端接入可调电容（
28、预置7F）。3测取静特性时，须注意主电路电流不许超过电机的额定值（1A）。4系统开环连接时，不允许突加给定信号Ug起动电机。5改变接线时，必须先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统的给定为零。6双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在使用时，必须使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故。7实验时需要特别注意起动限流电路的继电器有否吸合，如该继电器未吸合，进行过流保护电路调试或进行加负载试验时，就会烧坏起动限流电阻。8遵守纪律，注意用电安全，按规定的步骤进行实验。9实验过程中一人接线，一人查线。检查接线无误后方可送电，实验过程中如出现异常情况，应立即切断
29、电源，排除故障后方可继续实验。10保持实验室环境整洁，实验结束后将实验器材及仪器摆放整齐。（二）实验报告要求1根据实验数据，列出SG3525的各项性能参数、逻辑延时时间、同一桥臂驱动信号死区时间、起动限流继电器吸合时的直流电压值等。2列出开环机械特性数据, 画出对应的曲线,并计算出满足S=0.05时的开环系统调速范围。3根据实验数据，计算出电流反馈系数与速度反馈系数。4列出闭环机械特性数据，画出对应的曲线，计算出满足S=0.05时的闭环系统调速范围，并与开环系统调速范围相比较。5列出闭环控制特性n=f（ug）数据，并画出对应的曲线。6画出下列动态波形（1）突加给定时的电动机电枢电流和转速波形，
30、并在图上标出超调量等参数。（2）突加与突减负载时的电动机电枢电流和转速波形。7试对H型变换器的优缺点以及由SG3525控制器构成的直流脉宽调速系统的优缺点及适用场合作出评述。8对实验中感兴趣现象的分析、讨论。9实验的收获、体会与改进意见。实验四 双闭环三相异步电动机调压调速系统一、实验学时：3学时二、实验类型：验证性三、开出要求：必修四、实验目的：1熟悉相位控制交流调压调速系统的组成与工作。2了解并熟悉双闭环三相异步电动机调压调速系统的原理及组成。 3了解绕线式异步电动机转子串电阻时在调节定子电压调速时的机械特性。4通过测定系统的静特性和动态特性进一步理解交流调压系统中电流环和转速环的作用。五
31、、实验原理：双闭环三相异步电动机调压调速系统的主电路为三相晶闸管交流调压器及三相绕线式异步电动机（转子回路串电阻）。控制系统由电流调节器(ACR)，速度调节器(ASR)，电流变换器(FBC)，速度变换器(FBS)，触发器(GT)，一组桥脉冲放大器等组成。其系统原理图如图7-1所示。整个调速系统采用了速度，电流两个反馈控制环。这里的速度环作用基本上与直流调速系统相同而电流环的作用则有所不同。在稳定运行情况下，电流环对电网振动仍有较大的抗扰作用，但在起动过程中电流环仅起限制最大电流的作用，不会出现最佳起动的恒流特性，也不可能是恒转矩起动。 异步电机调压调速系统结构简单，采用双闭环系统时静差率较小，
32、且比较容易实现正，反转，反接和能耗制动。但在恒转矩负载下不能长时间低速运行，因低速运行时转差功率全部消耗在转子电阻中，使转子过热。六、实验条件：1教学实验台主控制屏。2NMCL33组件3NMEL03组件4NMCL18组件5NMEL09组件（绕线电机启动电阻）6电机导轨及测速发电机（或光电编码器）、直流发电机M037线绕电动机M098双踪示波器9万用表七、实验步骤： （一）安全讲解实验指导人员讲解自动控制系统实验的基本要求，安全操作和注意事项。介绍实验设备的使用方法。（二）操作步骤1移相触发电路的调试（主电路未通电）1移相触发电路调试（主电路未通电）（a）用示波器观察NMCL33的双脉冲观察孔，
33、应有双窄脉冲，且间隔均匀，幅值相同； （b）将面板上的Ublf端接地，调节偏移电压Ub,使Uct=0时，a接近1500。将正组触发脉冲的六个键开关“接通”，观察正桥晶闸管的触发脉冲是否正常（应有幅值为1V2V的双脉冲）。2求取调速系统在无转速负反馈时的开环工作机械特性。aNMCL-31的G（给定）的Ug端直接加至Uct，且Ug调至零。直流电机励磁电源开关闭合。电机转子回路接入每相为15W的三相电阻。b合上主电源，按下主控制屏绿色“闭合”开关按钮，这时候主控制屏U、V、W端有电压输出。c调节给定电压Ug，使电机空载转速n0=1400转/分，调节直流发电机负载电阻，在空载至额定负载的范围内测取78
34、点，读取直流发电机输出电压Ud，输出电流Id以及被测电动机转速n。并计算三相异步电动机的输出转矩。 表7-1n(r/min)Id(A)Ud(V)Te(N.m)注：采用直流发电机，转矩可按下式计算Te=9.55(IdUd+Id2Rs+P0)/n式中 ：Te三相异步电动机电磁转矩；Id直流发电机电流；Ud直流发电机电压；RS直流发电机电枢电阻,取42W；P0机组空载损耗。不同转速下取不同数值：n=1500r/min，Po=13.5W；n=1000r/min，Po=10W；n=500r/min，Po=6W。d调节Ug，降低电机端电压，在1/3Ue及2/3Ue时重复上述实验，以取得一组人为机械特性。3
35、控制单元调试（1）转速调节器（ASR）输出正、负限幅值的调试（主电路不通电）调节转速调节器输出正、负限幅值等于 5V。（2）触发电路输出脉冲应在30150范围内可调。可通过对偏移电压调节电位器及ACR输出电压的调整实现。例如：给定接ACR输入，ACR输出接Uct。使ACR输出为0V，调节偏移电压，实现=150；再保持偏移电压不变，调节ACR的限幅电位器RP1，使=30。4系统调试(图7-2，接好零位封锁) （1）电流环调试给定端U g与电流调节器ACR的输入端 “ 3 ” 端相接，ACR的输出端 “ 7 ” 端接U ct，电流反馈端与电流调节器的输入端 “ 1 ” 端相接，顺时针调节电流反馈电
36、位器 RP1 使电阻值最大，即电流反馈最强，使系统构成PI调节器的单闭环系统。绕线式异步电动机转子回路每相接入15电阻。将正负给定开关拨向负给定位置，调节给定电位器使U g 0V 。接通直流发电机负载回路，将负载电阻调到最大值。按下电源控制屏的“闭合”按钮，接通主电路电源，调节给定电位器逐渐增加给定电压U g ，使之等于转速调节器（ASR）输出限幅值（5V），然后调 节电流反馈电位器RP1逐渐减小反馈，同时观察主电路电流，使Ig0.6A。突加给定，用示波器观察电流反馈的波形，通过改变电流调节器的PI参数使电流反馈波形较好。 （2）转速环调试将双闭环三相异步电动机调压调速系统实验接线图进行接线，
37、构成双闭环调速系统。将正负给定开关拨向正给定位置，调节给定电位器使U g0V，顺时针调节转速反馈电位器使电阻值最大，即转速反馈最强。接通主电路电源，逐渐增加给定电压U g，若稍加给定，电机转速很高并且调节给定电压U g也不可控，则表明转速反馈极性有误，立即调节给定电位器使U g0V，然后切断电源，将转速反馈两根线相互调换后，再接通电源，逐渐增加给定电压U g4V ，调节转速反馈电位器，使电动机空载转速n1400 rpm 。突加给定，用示波器观察转速反馈的波形，通过改变转速调节器的PI参数使转速反馈波形较好。（3）系统调试双闭环三相异步电动机调压调速系统总体调试，通过改变转速调节器、电流调节器的
38、PI参数使系统静态、动态性能较好。5系统闭环特性的测定调节Ug，使空载转速至n =1400r/min，合上发电机励磁，从轻载按一定间隔做到额定负载，测出闭环静特性n =f(Te)。 表7-2n(r/min)Id(A)Ud(V)Te(N.m)系统动态特性的观察用慢扫描示波器观察并记录：（1）突加给定起动电机时转速n，电机定子电流Is及ASR输出Ugi的动态波形。（2）电机稳定运行，突加，突减负载时的n, Ugi, Is的动态波形。注：转速波形在速度变换器的后端测。八、思考问题：1.电流环的作用是否与直流调速系统相同，为什么？1.做低速实验时应注意什么问题？九、实验成绩评定办法：主要评分点：原理描
39、述、实验流程、调试过程、数据记录、解决问题的能力、资料搜集、实验结果、实验效果等。十、其它说明：（一）注意事项1接入ASR构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋到底，使调节器放大倍数最小，同时，ASR的“5”、“6”端接入可调电容（预置7F）。3测取静特性时，须注意电流不许超过电机的额定值（0.55A）。4三相主电源连线时需注意，不可换错相序。5系统开环连接时，不允许突加给定信号Ug起动电机。6改变接线时，必须先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统的给定为零。7双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在使用时，必须使两探头的地线同电位（只用一
40、根地线即可），以免造成短路事故。8低速实验时，实验时间应尽量短，以免电阻器过热引起串接电阻数值的变化。9绕线式异步电动机：PN=100W，UN=220V，IN=0.55A，nN=1350，MN=0.68，Y接。（二）实验报告要求1根据实验数据，画出开环时，电机人为机械特性。2根据实验数据，画出闭环系统静特性，并与开环特性进行比较。3根据记录下的动态波形分析系统的动态过程。附录 实验的基本要求和安全操作规程一、实验的基本要求电力拖动自动控制系统是一门实践性很强的课程，实验是学好本课程必不可少的重要环节。本课程实验的综合性很强，涉及的知识面很广。为了提高工作效率和实验效果，特提出以下基本要求。（一）实验前的准备1实验前应复习教科书有关章节，熟悉相关理论知识；2认真研读实验指导书，了解实验目的、 项目、方法与步骤，明确实验过程中应注意的问题(有些内容可到实验室对照实验预习，如熟悉组件的编号，使用及其规定值等)，并按照实验项目准备记录表格等。3实验前应写好预习报告，经指导教师检查认为确实作好了实验前的准备，方可开始作实验。4认真作好实验前的准备工作，预测实验结果及大致趋势，做到心中有数。（二）实验的进行