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1、试验二双闭环不行逆直流调速系统一、试验目的（1） 了解电流环的工作原理和作用。（2）把握双闭环不行逆直流调速系统的调试步骤、方法及参数整定。（3）观看各调整器、反应系数参数对系统（静、动态）性能的影响。二、试验所需挂箱及附件三、试验线路及原理（1）基本构成及基本原理设施说明给定单元LY101速度调整器LY102电流调整器LY103三相脉冲移相触发器LY105LY121-LY124电阻箱电抗器用电感3电机机组两个直流电机一个沟通电机双踪示波器万用表双闭环直流调速系统原理框图如图1所示。因系统由速度环和电流环两个反应环路组成，所以被称作双闭环系统。由图1可见，因整个 被控对象有反映了负载大小的电流
2、量被检出来为反应量，因此原来的速度对象被分成了速度对象和电流对象两局部。又因直流电动机的转速 为系统的主调参数，且因速度对象时间常数远大于电流对象时间常数，所以速度环处在电流环的外部而成为了系统的主控回路（外环），而 电流环那么处在主控回路内部以速度调整器的输出为给定信号，形成了以克服电流干扰为主要掌握目标的电流环，也称内环。（2）双闭环系统的工作过程通常，由于系统的给定电压值”对应于电动机的期望转速，而电机在启动时其转速又远小于期望转速，所以在系统启动时速度调整器会 因输入了较大的偏差而很快饱和，从而导致速度调整器的输出为调整器的限幅值。从图1可知，速度调整器的输出即是电流调整器的给定，所
3、以在速度调整器饱和阶段，电流调整器的给定为一固定值（即速度调整器的限幅值），图1系统的等价系统如图2所示。假如在参数整定时，已将速度调整器的限幅值（即电流调整器的给定值）调整到了与直流电机的最大启动电流相对应，那么电动机将以 最大启动电流启动，直至电机转速到达给定转速（即速度调整器给定4等于速度反应Ufn）并在消失超调后，速度调整器才会退出饱和，使其输 出小于限幅值后，速度环才会进入线性区而起调整作用。速度调整器和电流调整器均工作在非饱和状态时，系统才是如图1所示的真正双闭环 系统，该系统在速度环和电流环的共同作用下，电机转速会最终稳定于期望转速。四、试验内容（1）速度调整器和电流调整器的参数
4、整定。（2）双闭环系统的闭环静态特性的测定。（3）观看、纪录系统动态波形。五、双闭环调速系统的调试、投运原那么（1）先单元、后系统,（1）先单元、后系统,（1）先单元、后系统,即先将单元的参数调好，然后再组成系统。（2）先开环、后闭环，即先使系统运行在开环状态，然后在确定电流和转速均为负反应后，才可组成闭环系统。（3）先内环，后外环，即先调试电流内环，然后调试转速外环。（4）先调整稳态精度，后调整动态指标。六、试验步骤（1）各单元电路的测试调整、转速反应系数的整定、开环外特性的测定、系统静特性测试。本步骤见试验一的说明。（2）构成双闭环系统按图1接线，LY101的给定电压4输出为正给定，转速反
5、应电压为负电压，直流发电机接负载电阻R,及用LY203的电感3 (300mH),负 载电阻放在最大值，给定的输出调到零。将速度调整器，电流调整器都接成P (比例)调整器后，接入系统，形成双闭环不行逆系统，按下 启动风机按钮，接通励磁电源，增加给定，观看系统能否正常运行，确认整个系统的接线正确无误后，将“速度调整器”，“电流调整器均恢 复成PI (比例积分)调整器，构成试验系统。留意，电流反应信号取自LY125挂箱的电流互感器输出电压端子，然后经挂箱LY103的电流反应系数设定单元输出到电流调整器，如图3 和图4所示。(3)机械特性力(的测定a、发电机先空载，从零开头渐渐调大给定电压”，使电动机
6、转速接近 =1500rpm,然后接入发电机负载电阻R,渐渐转变负载电阻，直 至/d=/cd(10A),即可测出系统静态特性曲线并纪录于下表：n (rpm)Id (A)b、降低”,再测试片800rpm时的静态特性曲线，并纪录于下表:n (rpm)h (A)(4)闭环掌握系统=/(Ug)的测定调整及使/d=/ed(10A)、n= 1500rpm,渐渐降低Ug,纪录Ug和，即可测出闭环掌握特性=火)。(5)系统动态特性的观看n (rpm)Ug (V)在参数的不同设置下(调整器的比例和积分，速度反应电路中的滤波电容)，使用慢扫描示波器观看、纪录以下动态波形:a、突加给定”,电动机启动时的电枢电流Ai(
7、电流反应的端子13)波形和转速(速度反应电路的端子9)的波形。b、突加额定负载(20%/ed 100%/ed)时电动机电枢电流波形和转速波形。C、突降负载(100%/ed 20%/ed)时电动机的电枢电流波形和转速波形。d、电网电压突降(10%20%)(使用调压器将供电电压突减20V40V左右)时电机电枢电流及转速的波形。七、试验报告(1)依据试验数据，画出闭环掌握特性曲线二八”)。(2)依据试验数据，画出两种转速时的闭环机械特性 =K/d)。(3)依据试验数据，画出系统开环机械特性 y/d),计算静差率，并与闭环机械特性进行比拟。(4)分析系统动态波形，争论系统参数的变化对系统动、静态性能的
8、影响。八、预习要求(1)阅读电力拖动自动掌握系统教材中有关双闭环直流调速系统的内容，把握双闭环直流调速系统的工作原理。(2)理解PI (比例积分)调整器在双闭环直流调速系统中的作用，把握调整器参数的整定方法。(3) 了解调整器参数、反应系数、滤波环节参数的变化对系统动、静态特性的影响。九、思索题(1)为什么双闭环直流调速系统中使用的调整器均为PI调整器？(2)转速负反应的极性假如接反会产生什么现象？(3)双闭环直流调速系统中哪些参数的变化会引起电动机转速的转变?哪些参数的变化会引起电动机最大电流的变化？十、留意事项(1)参见试验一的留意事项。（2）在纪录动态波形时，可先用双踪慢扫描示波器观看波形，以便找出系统动态特性较为抱负的调整器参数，再用数字存储示波器或记 忆示波器纪录动态波形。