【正文】 時用萬用表測量反饋電壓Unnom以完成轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)的整定，并計算轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)α（α＝Unm／nnom）錄于表1－2。3．計算轉(zhuǎn)速比n*＝n／n0 和電流比I*d＝Id／Idnom，也錄于表1－1。（二）直流電動機的開環(huán)機械特性測試 1．負載給定為零，保持轉(zhuǎn)速負反饋，使電流截止負反饋為斷開狀態(tài)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR重新接成1 : 1的比例狀態(tài)，檢查無誤后，閉合主電路。2V，電容Cn＝ 2μF，用萬用表測量ASR的輸出，同時整定所要求的限幅值。4．閉合控制回路（電源控制與故障指示（CTD）面板控制電路按鈕ON），保持主電路分斷?！敖o定及給定積分器（DG01）”見《給定單元掛箱（DSG01）使用說明》，“轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR（DA01）”和“零速封鎖（DA02）”見《調(diào)節(jié)器掛箱Ⅰ（DSA01）使用說明》。主要由“DG01” 、“DA01” 、 “DT04” 、“DSM01”、“DD02”、“DD06”等基本環(huán)節(jié)組成。6．直流電動機+磁粉制動器+旋轉(zhuǎn)編碼器機組。5．“帶電流截止負反饋的轉(zhuǎn)速負反饋直流調(diào)速系統(tǒng)”的靜態(tài)精度和動態(tài)穩(wěn)定性的實驗與分析6．分析研究電流截止負反饋環(huán)節(jié)的作用和參數(shù)變化對系統(tǒng)特性的影響。二、實驗內(nèi)容1．調(diào)速系統(tǒng)的單元調(diào)試及系統(tǒng)靜態(tài)參數(shù)的整定。2．學習調(diào)速系統(tǒng)單元及系統(tǒng)調(diào)試的基本方法及其注意事項。（三）機組和實驗臺主要參數(shù)，完成系統(tǒng)及其環(huán)節(jié)有關參數(shù)的設計、計算。（五）實驗后，根據(jù)指定實驗報告格式，按要求內(nèi)容，認真、及時完成實驗報告，并于指定時間、指定地點及時送達實驗室。（二）實驗前認真閱讀“實驗注意事項” 、相應“實驗指南”以及相關教材、資料等，完成有關實驗參數(shù)的設計、計算（機組和綜合實驗臺的有關參數(shù)，由實驗室提供或?qū)嶒炃暗綄嶒炇易稍?、了解），認真準備好相應實驗的思考題，以備正確回答實驗指導老師的課前提問。 北京精儀達盛科技有限公司教學設備資料編寫組 2005年5月本實驗指南不是有關專業(yè)的“實驗教學大綱” ，也非專業(yè)教學“教材” ，只是相關專業(yè)的一種“實驗教學”的參考資料，主要供使用本“綜合實驗臺”時的參考，敬請注意。 直流調(diào)速系統(tǒng)實驗指南北京精儀達盛科技有限公司Email:wele前　　言前 言《直流調(diào)速系統(tǒng)實驗指南》 是本公司主要教學實驗設備“EL DS III 型電氣控制系統(tǒng)綜合實驗臺”關于直流調(diào)速系統(tǒng)實驗的配套資料之一。任何改接線，首先斷電源；一旦有異常，按急停開關。（九）實驗前，先將負載給定調(diào)到“0”（若用發(fā)電機負載則將變阻器開路或置于阻值最大），實驗中按需要，逐步增大負載，直至所要求的負載電流。因此，在所有交、直流實驗電路中都已接入（DD04）單元，但應經(jīng)常檢查，確保過流保護的完好、可靠。220V直流電動機可逆調(diào)速、線電壓220V鼠籠電機變頻調(diào)速與調(diào)壓調(diào)速。實驗注意事項直流調(diào)速系統(tǒng)實驗指南（一）“綜合實驗臺” 及其掛箱初次使用或較長時間未用時，實驗前務必對“實驗臺”及其掛箱進行全面檢查和單元環(huán)節(jié)調(diào)試。110V直流電動機可逆調(diào)速（三）出現(xiàn)任何異常，務必立即切除實驗臺總電源（或按急停按鈕 ）。（六）實驗過程中，注意監(jiān)視主電路的過載電流，不超過系統(tǒng)的允許值，并盡可能縮短必要的過載和堵轉(zhuǎn)狀態(tài)的時間。（十）“電流開環(huán)”的交流調(diào)速系統(tǒng)，給定應接積分輸出（Un*2 ）給出。是根據(jù)國內(nèi)不同層次、不同類型的大學本科、高等?？?、中等專業(yè)類相應專業(yè)的有關教學大綱、教材資料和實驗要求，結合本“綜合實驗臺”的基本功能和技術特點，專門聘請“工業(yè)電氣自動化”方面長期從事專業(yè)教學和實驗研究的，有豐富教學經(jīng)驗和實驗實踐的教授、專家編寫而成。《直流調(diào)速系統(tǒng)實驗指南》除作為“實驗教學”的參考資料外，還可供相關專業(yè)本科和專科學生的“課程設計” 、“畢業(yè)設計”以及碩士研究生和專業(yè)教師課題研究的參考，也可供工礦企業(yè)有關技術設計和工業(yè)運行時的參考。 4 （三）按指定時間、指定地點準時進入實驗室參加實驗，不遲到、不早退、不無故缺席、不在實驗室嬉笑打鬧、不隨意亂動與本實驗無關的其它實驗室設備、儀器。（六）嚴格遵守實驗須知和實驗室安全規(guī)范，如有異常及時切斷實驗電源，并立即報告實驗老師。（四）認真整理實驗數(shù)據(jù)，繪制實驗曲線。 74 3．分析、研究轉(zhuǎn)速負反饋有靜差和無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性及其特點。2．直流電動機開環(huán)與閉環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)特性測試。三、實驗設備與儀器1．綜合實驗臺主體（主控箱）及其主控電路、轉(zhuǎn)速變換（DD02）、電流檢測及變換電路變（DD06）、同步變壓器（DD05）、負載控制器單元（DD07）等單元以及平波電抗器。7．慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬用表等測試儀器。該系統(tǒng)簡單、實用，在要求不高的場合常見采用。2．按附圖1－1連接系統(tǒng)。并將勵磁電源整定至額定勵磁電流；負載控制器模式選擇為“恒轉(zhuǎn)矩”模式，負載給定為零；旋動正、負給定電位器，經(jīng)極性開關切換，依次使給定U*n＝177。5．檢查并調(diào)整“觸發(fā)器單元GT1”和“直流調(diào)速系統(tǒng)主電路”，整定觸發(fā)零位：用雙蹤示波器檢查“雙路晶閘管移相觸發(fā)器”是否工作正常及主電路接線的正確與否；觸發(fā)電路和主電路正常后，微調(diào)“DT04”單元的偏置電位器，使U*n＝0時，觸發(fā)角α＝90176。注意：“開環(huán)系統(tǒng)”或“無電流截止負反饋”的“單閉環(huán)系統(tǒng)” ，不得階躍起動，實驗中只能緩慢改變給定電壓和電機轉(zhuǎn)速（為什么？）。4．依次（①、④）繪制高、低速兩條機械特性曲線 n = f（Id）于圖1－2中。3．調(diào)節(jié)負載給定，在 0 ～ Id m（Id m ≤ Id nom ） 之間分別讀取電樞電流 Id 和轉(zhuǎn)速 n 等五組數(shù)據(jù)錄于表1－2；置負載至最小，減小給定并恒定于1/2 U*nm，調(diào)節(jié)負載給定，在0 ～ Id m （Id m ≤ Id nom ）之間分別讀取電流 Id 和轉(zhuǎn)速 n 五組數(shù)據(jù)錄于表1－2。表1－2 轉(zhuǎn)速負反饋有靜差系統(tǒng)靜特性實驗數(shù)據(jù)U *n（V）U *nm＝1/2 U *nm＝Id（A）0Id 1Id nomId2Id m0Id1Id nomId2Id mI*dn（r∕min）n*反饋系數(shù)α＝U nm／nnom＝ V4．依次繪制高、低速（③、⑥）兩條靜特性曲線 n = f（Id）于圖1－2中。2．逐步增大給定U*n直至U*n＝U *nm＝－8V、n＝no恒定；系統(tǒng)穩(wěn)定后，緩慢減小電流反饋強度和增大負載給定直至Id＝Id nom（電流截止負反饋尚未起作用）；用萬用表測量此時的電流反饋電壓Ui1（ASR輸入端子Ui1處）和記錄給定轉(zhuǎn)矩，并令電流反饋系數(shù)β＝β1＝Ui1／Id nom、負載給定為額定轉(zhuǎn)矩錄于表1－4；最后恢復負載給定為0。表1－4 帶電流截止負反饋的轉(zhuǎn)速負反饋直流調(diào)速系統(tǒng)靜特性實驗數(shù)據(jù)特 性① β＝β1=、U＝UVS1② β＝β2= 、U＝UVS1Id（A）0Id 1Id 2Id3Id m0Id1Id2Id3Id mI*dn（r∕min）n*特 性③ β＝β2＞β1 U＝UVS2＞UVS1④ β＝β1 、U＝UVS2＞UVS1Id（A）I*dn（r∕min）n*β1＝Uci1／Id nom＝ β2＝Uci2／Id nom＝ RGnom＝6．保持比較電壓U＝UVS1＞UVS2，恢復電流反饋系數(shù)β＝β1（參照步驟2）；調(diào)節(jié)負載給定，在0 ～ Id m 之間分別讀取電流 Id 和轉(zhuǎn)速 n 五組數(shù)據(jù)錄于表1－4；逐步減小給定至0，侍電機停止后“分斷”主電路；保持轉(zhuǎn)速和電流反饋不變，負載給定為0，；恢復比較電壓U＝UVS2（將電流反饋由接線端子Ui1恢復為Ui2輸入）。9．將階躍開關撥向下方，置給定 U*n＝－8V，設定負載在恒轉(zhuǎn)矩模式下為額定轉(zhuǎn)矩，模式選擇在2檔與恒轉(zhuǎn)矩檔之間切換可實現(xiàn)負載的突加和突卸，以完成空載和帶載（額定負載）時的突加給定起動過渡過程實驗，由雙蹤示波器觀察電流Id和轉(zhuǎn)速n的過渡過程。（未配置微機時可采用“存儲示波器” ，或?qū)⒋隧梼?nèi)容省略。3．分析、研究“轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)”的靜特性及其特點。3．“轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)”突加給定起動過渡過程研究。3．給定單元掛箱（DSG01） —— DG014．調(diào)節(jié)器掛箱Ⅰ（DSA01）——DA0DA0DA03。主要由“DG01” 、“DA01” 、“DA03”、 “DT04” 、“DSM01” 以及電流檢測（DD06）、轉(zhuǎn)速變換器（DD02）等基本環(huán)節(jié)組成。負載模式選擇為恒轉(zhuǎn)矩模式，負載給定為零；確保各給定和反饋極性正確合理，反饋系數(shù)α、β調(diào)至最大；“工作模式我把”置“直流調(diào)速”檔。、177。2．電流內(nèi)環(huán)靜態(tài)參數(shù)整定1） 給定及給定積分器（DG01）單元的階躍輸出端U*n1由引向轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的U*n端改為直接直接引向電流調(diào)節(jié)器的U*I輸入端，（即暫且去掉ASR，注意！U*n1端不得與ASR的U*n端和ACR的U*i端同時相接）；電流調(diào)節(jié)器ACR接成PI調(diào)節(jié)器（取 Ri = R0＝40kΩ、Ci ＝2μF）。3．轉(zhuǎn)速外環(huán)靜態(tài)參數(shù)整定1）閉合控制電路，將勵磁電流整定至額定值，恢復“轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)”（即恢復ASR的給定輸入引自給定單元的階躍輸出端U*n1，ACR的輸入U*i引自ASR的輸出），將ASR接成 PI 調(diào)節(jié)器（取 R n = R0＝40kΩ、C n＝2μF）。3）減小給定U*n至0，電機停止后切除主電路。實際并非盡然，內(nèi)、外閉環(huán)都存在誤差，即ΔUn≠0，故靜特性也不是一條平行于橫坐標的直線。表2－1 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)靜特性實驗數(shù)據(jù)U*n（V）U*n＝1/2U*n＝Id（A）0Idm＝0Idm＝n（r／min）3．減小給定電壓 U *n 至 0，電機停止后，切除主電路。保持 ASR、ACR 為 PI 調(diào)節(jié)器，參數(shù)同前。 3．階躍開關S2撥向下方，待電機停轉(zhuǎn)后，將轉(zhuǎn)速給定設定為 1／2 U *n 。6．通過左下面板的微機接口電路（DD01），接好微機系統(tǒng)，演示、存儲、打印相應過渡過程曲線，供撰寫實驗報告和分析、研究系統(tǒng)動態(tài)性能。（五）轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)突加負載時的抗擾性研究1．接好雙蹤示波器準備觀察電流Id和轉(zhuǎn)速n的過渡過程曲線；閉合主電路，階躍起動到給定轉(zhuǎn)速直至穩(wěn)定運行。（未配置微機時可采用“存儲示波器” ，或?qū)⒋隧梼?nèi)容省略。六、思考題1．電流環(huán)對于系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)各有什么作用？2．轉(zhuǎn)速和電流閉環(huán)各自對負載擾動和電網(wǎng)電壓波動有否調(diào)節(jié)能力？3．轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，在其它參數(shù)不變的條件下，若將電流反饋系數(shù)β 減小一倍，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速n和電樞電流I d 各有何變化？為什么？4．轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，在穩(wěn)定運行的狀態(tài)下，其電流反饋或轉(zhuǎn)速反饋線突然斷開，系統(tǒng)各發(fā)生什么變化？為什么？實驗三 轉(zhuǎn)速、電流、電流變化率三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)實驗三 轉(zhuǎn)速、電流、電流變化率三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)一、實驗目的1．本實驗為可選實驗，大多數(shù)情況下可免做，主要供學生自選或課程設計、專題研究時選用。2．“轉(zhuǎn)速、電流、電流變化率三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)” 突然起動及過渡過程。四、實驗電路的組成“轉(zhuǎn)速、電流、電流變化率三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)”是對“轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)”的一種改進，其特點是縮短了起動過渡過程第一階段的時間，進一步提高了系統(tǒng)的快速性。其調(diào)試要點和方法見相關掛箱的使用說明。（二）轉(zhuǎn)速、電流、電流變化率三個閉環(huán)的參數(shù)整定1．將ASR接成1 : 1的比例調(diào)節(jié)器，置轉(zhuǎn)速負反饋輸入為0（ASR的反饋輸入端Un，自DD02單元的輸出Un引入改由接地⊥輸入），接好電流和電流變化率內(nèi)反饋，ACR（DA03）的Ri、Ci取實驗二優(yōu)化值，ADR（DA05）單元RiB、CiB取設計值，電流變化率內(nèi)環(huán)的微分網(wǎng)絡，暫取Rd = 40kΩ、Cd＝。系統(tǒng)穩(wěn)定后，同時調(diào)節(jié)電流反饋和負載給定至Id＝Idm＝（設電流過載倍數(shù) λ＝ ，若 λ不同，系數(shù)應隨之變更）。整定完畢，停止電機后，分斷主電路。5．閉合電動機的勵磁開關，并整定至額定勵磁電流，按附圖1－3恢復“轉(zhuǎn)速、電流、電流變化率三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)”的接線，（恢復ASR的反饋輸入端，由DD02單元的轉(zhuǎn)速反饋信號Un引入）。保持轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR、電流調(diào)節(jié)器 ACR、電流變化率調(diào)節(jié)器 ADR 為 PI 調(diào)節(jié)器和已整定的參數(shù)及限幅，經(jīng)檢查無誤后閉合主電路。 4．將階躍開關撥向下方，電機停止后；突加給定起動電機，通過雙蹤示波器觀察帶載突加起動時的電流I d和轉(zhuǎn)速n的過渡過程曲線，并認真臨模于圖3－2。8*．通過左下面板的微機接口電路（DD01），接好微機系統(tǒng)，演示、存儲、打印各過渡過程曲線，供撰寫實驗報告和分析、研究動態(tài)性能。2．熟悉“轉(zhuǎn)速、電流、電壓三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)”的組成及其工作原理。2．“轉(zhuǎn)速、電流、電壓三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)” 突加給定起動過渡過程。8．慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬用表等測試儀器9．微機及打印機（存儲、演示、打印實驗波形，可無，但相應內(nèi)容省略）。圖4－1 轉(zhuǎn)速、電流、電壓三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)組成 五、實驗步驟與方法（一）實驗電路的連接與檢查1．本實驗系統(tǒng)所使用的單元環(huán)節(jié)