【正文】 轉(zhuǎn)矩直至 Id ＝Idm＝（設電流過載倍數(shù) λ＝ ，若 λ不同，系數(shù)應隨之變更），整定電流反饋系數(shù)β＝U*im／Idm，并鎖定之。（三）轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性研究“轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)”的二個調(diào)節(jié)器（ASR、ACR）都是 PI調(diào)節(jié)器，無論是內(nèi)環(huán)（電流環(huán)）還是外環(huán)（轉(zhuǎn)速環(huán)）都是無靜差系統(tǒng)。圖2－2 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性①高速 ②低速5．分析雙閉環(huán)系統(tǒng)靜特性的特點，并與實驗一“帶電流截止負反饋的轉(zhuǎn)速負反饋直流調(diào)速系統(tǒng)”及其實驗結果進行比較，得出相應結論。4．階躍開關S2撥向下方，電機停止后負載給定為零；階躍起動電機到額定轉(zhuǎn)速直至穩(wěn)定運行后，調(diào)節(jié)負載給定，使電樞電流Id ＝ Idnom；爾后重復步驟 3 ，完成帶載突加給定起動時的過渡過程實驗，并通過雙蹤示波器觀察電流Id和轉(zhuǎn)速n的過渡過程，并認真臨模高速時的一組曲線于圖2－3。圖2－4 突加和突卸負載時的過渡過程曲線3．分析、討論圖2－4的過渡過程曲線，得出正確結論。3．分析、研究“轉(zhuǎn)速、電流、電流變化率三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)”的突加給定起動過渡過程和抗擾性。主要由“DG01”、“DA01”、“DA03”、“DA05”、“DT04”、“DC01”“DSM01”以及電流（DD06）、轉(zhuǎn)速變換器（DD02）等基本環(huán)節(jié)組成。經(jīng)檢查無誤后，依次閉合控制電路和主電路。通常為安全計應適當取小一些，以防止（dI／dt）的瞬時超限。3．反復突加給定起動，用雙蹤示波器觀察空載突加起動時的電流I d和轉(zhuǎn)速n的過渡過程曲線，并適當變更DA0DA03 單元的 RC 阻容值（DA05單元的微分網(wǎng)絡和 RC 阻容值保持不變），直至過渡過程曲線滿意。）9．階躍開關S1撥向下方，待電機停轉(zhuǎn)后，依次切除主電路、控制電路和斷開總電源。2．可控硅主電路掛箱（DSM01）3．觸發(fā)電路掛箱Ⅱ（DST02）——DT04。工作模式選擇為“直流調(diào)速”閉合電動機勵磁開關，并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，負載給定至0；確保轉(zhuǎn)速和電流的給定和反饋極性正確合理，各反饋強度均調(diào)至最大； 3．各調(diào)節(jié)器先接成1 : 1的比例狀態(tài)；置給定單元（DG01）單元的極性開關S1于下方、階躍開關S2于上方，正負給定至0。反復階躍起動電動機，通過雙蹤示波器觀察空載突加給定起動時的電流I d和轉(zhuǎn)速n的過渡過程曲線，同時反復協(xié)調(diào)ASR和ACR參數(shù)（AVR單元的參數(shù)一般可保持不變），直至過渡過程曲線滿意并認真臨模一組最滿意的曲線于圖4－2。圖4－3 突加和突卸負載時的過渡過程曲線3*．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。二、實驗內(nèi)容1．“自然環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)”觸發(fā)電路的調(diào)試。五、實驗步驟與方法（一）實驗電路的連接與檢查1．由圖5－1可見，“自然環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)”所使用的單元環(huán)節(jié)，只是在“轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)”的基礎上，將主電路改為由反并聯(lián)連接的兩組整流裝置，并相應采用結構和特性完全一致的 GT I 、GT II 兩組觸發(fā)電路。整定電流調(diào)節(jié)器ACR和反相器AR的限幅177。反轉(zhuǎn)時則相反，即Ui I＋為環(huán)流、 Ui II ＋ 為負載電流與環(huán)流之和。（未配置微機時可采用“存儲示波器” ，或?qū)⒋隧梼?nèi)容省略。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。2．分析、研究“ 可控環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)”對直流平均環(huán)流的利用和控制。五、實驗步驟與方法1．按附圖1－6A或附圖1－6B連接系統(tǒng)，電動機勵磁整定至額定勵磁電流；負載給定模式選擇為恒轉(zhuǎn)矩模式，負載給定為0；調(diào)節(jié)器ASR（DA01）、ACRI（DA03）和ACR II（DA05）按實驗二的優(yōu)化參數(shù)設置為 PI 調(diào)節(jié)器，并確保它們的給定和反饋極性的正確合理，同時將轉(zhuǎn)速和電流反饋系數(shù)α、β調(diào)至最大；給定單元的極性開關S階躍開關S2以及“DG03”單元的選擇開關撥向上方，工作模式選擇“直流調(diào)速”檔。即當Uct＝￣Uct＝0時整定使α＝β＝90176。7．階躍開關S2撥向下方直至電機停止，分析、討論表6－1讀數(shù)。當電動機正轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)速給定U*n ＞0時，ASR的輸出 U*i＜0 ，經(jīng)二極管VD11直接輸入至ACR I（即將R11和C11短接），成為負載電流給定。 例：若取空載給定環(huán)流為5﹪ I d n o m ，要求整流電流增大到20﹪ I d n o m 時將環(huán)流遏制到零，則環(huán)流給定應整定為20﹪ I d n o m ＝ 5﹪ I d n o m 可得 R 1 ＝ 2 R 0 本綜合實驗臺出廠時，已按“空載給定環(huán)流為5﹪ I d n o m ，當整流電流增大到20﹪ I d n o m 時將環(huán)流遏制為零”的要求整定，輕易無須變更。）5．實驗完畢，階躍開關S1撥向下方，電機停轉(zhuǎn)后，依次切除主電路、控制電路和總電源。3．“邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)”正、反向切換過程的分析、研究。這就從根本上切斷了環(huán)流的通路，以確?？赡嫦到y(tǒng)不存在任何環(huán)流。二、實驗內(nèi)容1．“轉(zhuǎn)矩極性”檢測和“零電流”電平轉(zhuǎn)換單元的實驗研究。4*．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。將式（6－3）分別代入式（6－1）、（6－2），得βI I ＝ U *i＋U*ic （6－4） （6－5）當電動機停止轉(zhuǎn)動時，U *i ＝ 0 ，式（6－4）、（6－5）變?yōu)棣翴 I ＝βI II ＝U*ic∴ （6－6）其中，U*ic 即最大給定環(huán)流（又稱空載給定環(huán)流，簡稱給定環(huán)流）。）5．將階躍開關撥向下方，待電機停轉(zhuǎn)后切除主電路。5．調(diào)節(jié)“DG02” 單元的環(huán)流給定，使UiI＋的讀數(shù)增大5﹪（即取環(huán)流為5﹪I dnom），鎖定之，相應讀數(shù)錄于表6－1，并計算負載電流I d。￣Uctm。充分考慮環(huán)流的兩重性，既利用環(huán)流使電樞電流I d 連續(xù)，又減輕主電路整流變壓器和功率器件的負荷，是組成“可控環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)”的基本出發(fā)點。 3．了解可逆直流調(diào)速中，環(huán)流的兩重性及環(huán)流的控制方法。也可斷開負載，將極性開關S1直接由正向給定撥向反向給定，由雙蹤示波器觀察空載正、反向切換過渡過程的電流和轉(zhuǎn)速曲線（帶載和空載可自選其一）。5．將階躍開關S極性開關S1依次撥向下方，待電機停轉(zhuǎn)后反向階躍起動電機到給定轉(zhuǎn)速直至穩(wěn)定運行，由雙蹤示波器分別觀察正組電流（環(huán)流）和反組電流（負載電流與環(huán)流之和），并分析、討論之。 （三）環(huán)流的測試與分析1．按附圖1－5再次檢查并完善接線，將“DG01”單元的極性開關S1撥向上方（正轉(zhuǎn)）、階躍開關S2撥向下方，正、反向給定設定至Un＝U*nm。實際應用中，為確保“自然環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)”的直流平均環(huán)流為零，通常由觸發(fā)單元（DT04）的偏置電位器將兩個觸發(fā)器的移相脈沖整定為α≥β，但應嚴格控制兩者的差值必須很小，不宜太大，否則會造成較大的死區(qū)?！白匀画h(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)”的組成框圖如圖5－1所示，接線電路見附圖1－5。3．了解可逆直流調(diào)速系統(tǒng)中的環(huán)流，及直流平均環(huán)流的遏制原理。）（四）“轉(zhuǎn)速、電流、電壓三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)”的抗干擾性1．閉合主電路，階躍起動電機到給定轉(zhuǎn)速直至穩(wěn)定運行。并認真檢查以確保正確無誤。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)，只是在實驗二的基礎上，增加了用以組成電壓內(nèi)環(huán)的電壓調(diào)節(jié)器AVR（DA04）單元，AVR的調(diào)試要點和方法同“DA03”單元，可參閱《調(diào)節(jié)器掛箱Ⅱ（DSA02）使用說明》。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*．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。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。整定完畢，停止電機后，分斷主電路。（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＝。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。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。（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。 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 。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。3）減小給定U*n至0，電機停止后切除主電路。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）。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。3．給定單元掛箱（DSG01） —— DG014．調(diào)節(jié)器掛箱Ⅰ（DSA01）——DA0DA0DA03。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。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。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1－2 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（①、④）繪制高、低速兩條機械特性曲線 n = f（Id）于圖1－2中。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。2．按附圖1－1連接系統(tǒng)。7．慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬用表等測試儀器。2．直流電動機開環(huán)與閉環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)特性測試。 74 （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。 4 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。（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。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 ）。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。（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。 直流調(diào)速系統(tǒng)實驗指南北京精儀達盛科技有限公