【文章內(nèi)容簡介】 出正確結(jié)論。4*．通過左下面板的微機(jī)接口電路（DD01），接好微機(jī)系統(tǒng)，演示、存儲、打印相應(yīng)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。（未配置微機(jī)時可采用“存儲示波器” ，或?qū)⒋隧梼?nèi)容省略。）5．本實驗臺還可利用DA01單元的微分開關(guān)SM（撥向下方），實現(xiàn)轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋。若改變微分反饋，可調(diào)節(jié)電位器RPd。6．實驗完畢，將階躍開關(guān)S2撥向下方，待電機(jī)停轉(zhuǎn)后，依次切除主電路、控制電路和總電源。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(fù)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(yùn)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?zāi)康?．本實驗為可選實驗，大多數(shù)情況下可免做，主要供學(xué)生自選或課程設(shè)計、專題研究時選用。2．熟悉“轉(zhuǎn)速、電流、電流變化率三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)”的組成及原理。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。二、實驗內(nèi)容1．“轉(zhuǎn)速、電流、電流變化率三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)” 的靜特性及靜態(tài)參數(shù)整定。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。3．“轉(zhuǎn)速、電流、電流變化率三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)”的抗干擾性。三、實驗設(shè)備與儀器1．綜合實驗臺主體（主控箱）及其主控電路、轉(zhuǎn)速變換電路（DD02）、電流檢測及變換電路（DD06）、同步變壓器（DD05）、負(fù)載給定（DD07）等單元及平波電抗器等。2．．可控硅主電路掛箱（DSM01） 和觸發(fā)電路掛箱Ⅱ（DST02）——DT043． 給定單元掛箱（DSG01）——DG014．調(diào)節(jié)器掛箱Ⅰ（DSA01）——DA0DA0DA035．調(diào)節(jié)器掛箱Ⅱ（DSA02）——DA05 6．控制器掛箱（DSC01）——DC017．直流電動機(jī)+磁粉制動器+旋轉(zhuǎn)編碼器機(jī)組8．慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬用表等測試儀器9．微機(jī)及打印機(jī)（存儲、演示、打印實驗波形，可無，但相應(yīng)內(nèi)容省略）。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(jìn)，其特點是縮短了起動過渡過程第一階段的時間，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的快速性。系統(tǒng)的組成框圖如圖3－1所示，接線電路見附圖1－3。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。圖3－1 轉(zhuǎn)速、電流、電流變化率三閉環(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(chǔ)上，增加了“反相器AR1（DC01）” 、“電流調(diào)節(jié)器ACR（DA05）” 等單元環(huán)節(jié)，以組成電流變化率內(nèi)環(huán)。其調(diào)試要點和方法見相關(guān)掛箱的使用說明。2．按附圖1－3連接系統(tǒng)斷開電動機(jī)的勵磁開關(guān)（即不接電動機(jī)勵磁，以整定電流內(nèi)環(huán)）；負(fù)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；“狀態(tài)切換”置“調(diào)試”檔。3．各調(diào)節(jié)器暫且接成1 : 1的比例狀態(tài)；置給定單元（DG01）的極性開關(guān)S1于下方、階躍開關(guān)S2于上方，旋動反向給定電位器至0端。4．經(jīng)實驗指導(dǎo)教師檢查認(rèn)可后，打開總電源（電源控制與故障指示（CTD），檢查各指示燈狀態(tài)，確認(rèn)無異常后開始以下步驟。（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(fù)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(shè)計值，電流變化率內(nèi)環(huán)的微分網(wǎng)絡(luò)，暫取Rd = 40kΩ、Cd＝。 2．不難看出，當(dāng)前系統(tǒng)已成為“電流、電流變化率雙閉環(huán)電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)”。經(jīng)檢查無誤后，依次閉合控制電路和主電路。3．緩慢增大給定至U*n＝U*im恒定。系統(tǒng)穩(wěn)定后，同時調(diào)節(jié)電流反饋和負(fù)載給定至Id＝Idm＝（設(shè)電流過載倍數(shù) λ＝ ，若 λ不同，系數(shù)應(yīng)隨之變更）。整定電流反饋系數(shù)β后，置階躍開關(guān)S2于下方。4．由階躍開關(guān)反復(fù)突加給定起動電動機(jī)，通過雙蹤示波器觀察起動第一階段電流上升曲線，并適當(dāng)變更ACR（DA03）的輸出限幅U*iBm直至電流上升率滿意（當(dāng)然，也可保持U*iBm不變，由變更DA05單元微分網(wǎng)絡(luò)的阻容Rd、Cd，直至電流上升率滿意，但比較麻煩）。電流過渡過程曲線若出現(xiàn)過大或過小超調(diào)等還應(yīng)適當(dāng)變更ACR（DA03）的參數(shù)Ri、Ci，并反復(fù)調(diào)試直至滿意。整定完畢，停止電機(jī)后，分?jǐn)嘀麟娐?。注意：理論上電流上升率?yīng)盡量接近電機(jī)和功率器件允許之最大上升率，以充分利用電機(jī)和功率器件的能力，使過渡過程時間最短。通常為安全計應(yīng)適當(dāng)取小一些，以防止（dI／dt）的瞬時超限。4．恢復(fù)ASR（DA01）為PI調(diào)節(jié)器，參數(shù)Rn、Cn取實驗二優(yōu)化值。5．閉合電動機(jī)的勵磁開關(guān)，并整定至額定勵磁電流，按附圖1－3恢復(fù)“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(fù)ASR的反饋輸入端，由DD02單元的轉(zhuǎn)速反饋信號Un引入）。6．（DG01）單元的極性開關(guān)S1撥向上方，置給定為U*n=U*nm=+8V，電機(jī)升速至某值穩(wěn)定后。調(diào)節(jié)（減小）轉(zhuǎn)速反饋直至n＝nnom，以完成轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)α＝U*nm／nnom的整定，并鎖定之。（三）“轉(zhuǎn)速、電流、電流變化率三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)”的跟隨性研究1．置“DG01”單元的極性開關(guān)S1于下方、階躍開關(guān)于S2上方。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。2．增加給定至U*n＝－8V，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速反饋直至n＝nnom，鎖定之；系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，調(diào)節(jié)負(fù)載給定，直至 I d ＝ I d n o m ；置階躍開關(guān)S2于下方，電機(jī)停止后，負(fù)載給定調(diào)為0。3．反復(fù)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(dāng)變更DA0DA03 單元的 RC 阻容值（DA05單元的微分網(wǎng)絡(luò)和 RC 阻容值保持不變），直至過渡過程曲線滿意。認(rèn)真臨模一組最滿意的電流和轉(zhuǎn)速的過渡過程曲線于圖3－2。 4．將階躍開關(guān)撥向下方，電機(jī)停止后；突加給定起動電機(jī)，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(rèn)真臨模于圖3－2。5．分析、討論圖3－2各曲線，得出正確結(jié)論。圖3－2 突加給定起動時的過渡過程曲線①空載 ②帶載6．仿照步驟4，分別完成低速1／2U*n空載和帶載突加起動，并用雙蹤示波器觀察其電流I d和轉(zhuǎn)速n的過渡過。圖3－3 突加和突卸負(fù)載時的過渡過程曲線7．階躍起動電機(jī)到額定轉(zhuǎn)速nnom，直至穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)定負(fù)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(fù)載的突加和突卸，反復(fù)切換（適當(dāng)保持時間間隔），由雙蹤示波器觀察突加和突卸負(fù)載時電流I d和轉(zhuǎn)速n的過渡過程曲線，并認(rèn)真臨模于圖3－3 。8*．通過左下面板的微機(jī)接口電路（DD01），接好微機(jī)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。（未配置微機(jī)時可采用“存儲示波器” ，或?qū)⒋隧梼?nèi)容省略。）9．階躍開關(guān)S1撥向下方，待電機(jī)停轉(zhuǎn)后，依次切除主電路、控制電路和斷開總電源。六、思考題1．調(diào)速系統(tǒng)的起動時間主要決定過渡過程哪一段，“電流變化率內(nèi)環(huán)”主要縮短了哪段時間？ 2．“電流變化率內(nèi)環(huán)”對系統(tǒng)的動、靜態(tài)特性有哪些作用？ 3．引入“電流變化率內(nèi)環(huán)”對系統(tǒng)的抗擾性有利嗎？為什么？ 4．“轉(zhuǎn)速、電流、電流變化率三閉環(huán)系統(tǒng)”各調(diào)節(jié)器的輸出限幅、各個反饋系數(shù)應(yīng)如何整定？ 5．將“轉(zhuǎn)速、電流、電流變化率三閉環(huán)系統(tǒng)” 的轉(zhuǎn)速或電流反饋線的極性接反了，系統(tǒng)將出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？實驗四 轉(zhuǎn)速、電流、電壓三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)實驗四 轉(zhuǎn)速、電流、電壓三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)一、實驗?zāi)康?．本實驗為可選實驗，大多數(shù)情況下可不用做，主要供學(xué)生自選或課程設(shè)計、專題研究時選用。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。3．熟悉“電壓內(nèi)環(huán)”的特點與調(diào)試。4．分析、研究“轉(zhuǎn)速、電流、電壓三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)”的突加給定起動過渡過程和抗干擾性。二、實驗內(nèi)容1．“轉(zhuǎn)速、電流、電壓三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)” 的靜特性及靜態(tài)參數(shù)整定。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。3．“轉(zhuǎn)速、電流、電壓三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)”的抗干擾性三、實驗設(shè)備與儀器1．綜合實驗臺主體（主控箱）及其主控電路、轉(zhuǎn)速變換電路（DD02）、電流檢測及變換電路（DD06）、電壓檢測及變換電路（DD09）等單元及平波電抗器等。2．可控硅主電路掛箱（DSM01）3．觸發(fā)電路掛箱Ⅱ（DST02）——DT04。4．給定單元掛箱（DSG01）——DG015．調(diào)節(jié)器掛箱Ⅰ（DSA01）——DA0DA0DA036．調(diào)節(jié)器掛箱Ⅱ（DSA02）——DA047．直流電動機(jī)+磁粉制動器+旋轉(zhuǎn)編碼器機(jī)組。8．慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬用表等測試儀器9．微機(jī)及打印機(jī)（存儲、演示、打印實驗波形，可無，但相應(yīng)內(nèi)容省略）。四、實驗電路的組成“轉(zhuǎn)速、電流、電壓三閉環(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(jìn)，其基本特點在于電壓內(nèi)環(huán)的作用：①能改造控制對象（電動機(jī)電樞回路）的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，②能提高系統(tǒng)抗電網(wǎng)電壓波動的能力，③縮短了起動過渡過程的時間，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的快速性。系統(tǒng)的組成框圖如圖4－1所示，接線電路見附圖1－4。主要由“DG01”、“DA01”、“DA02”、“DA03”、“DT04”、“DA04”、“DSM01”以及轉(zhuǎn)速（DD02）、電流（DD06）、電壓（DD09）變換器等環(huán)節(jié)組成。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(chǔ)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．按附圖1－4連接系統(tǒng)。工作模式選擇為“直流調(diào)速”閉合電動機(jī)勵磁開關(guān)，并整定至額定勵磁電流；負(fù)載控制器模式選擇為恒轉(zhuǎn)矩模式，負(fù)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(qiáng)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(guān)S1于下方、階躍開關(guān)S2于上方，正負(fù)給定至0。4．經(jīng)實驗指導(dǎo)教師檢查認(rèn)可后，接通總電源（電源控制與故障指示（CTD）），檢查各指示燈狀態(tài)，確認(rèn)無異常后開始以下步驟。（二）電壓內(nèi)環(huán)的整定1．暫且斷開轉(zhuǎn)速、電流負(fù)反饋引線（ASR、ACR的反饋輸入端Un、Ui由轉(zhuǎn)速、電流檢測的輸出Un、UiI－引入改由接地⊥輸入）；置ASR、ACR為 1 : 1 的比例狀態(tài)，AVR（DD09）按設(shè)計參數(shù)構(gòu)成PI調(diào)節(jié)器。閉合主電路，逐步增大轉(zhuǎn)速給定Un至電壓給定（ACR的輸出）Uv＝U*vm，電機(jī)升速且穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)（減小）電壓反饋直至Ud＝Udnom 并鎖定反饋系數(shù)γ；電壓內(nèi)環(huán)整定完畢，減小給定至 0V ，待電機(jī)停止后切除主電路。2．以實驗二同樣的方法和步驟檢查、調(diào)整除電壓內(nèi)環(huán)以外的主要單元環(huán)節(jié)，并整定相應(yīng)參數(shù)（包括轉(zhuǎn)速、電流反饋系數(shù)α、β，調(diào)整過程中可先短接電壓內(nèi)環(huán)，整定電流閉環(huán)時注意先分?jǐn)嚯妱訖C(jī)勵磁開關(guān)，電流閉環(huán)整定完畢，及時閉合電動機(jī)勵磁開關(guān)）；參數(shù)整定完畢，置給定為0，電機(jī)停止后，分?jǐn)嘀麟娐罚?3．按附圖1－4恢復(fù)“轉(zhuǎn)速、電流、電壓三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)” 的接線。其中，階躍開關(guān)S2撥向下方，DA0DA03單元（ASR、ACR）的調(diào)節(jié)器參數(shù)（Rn、Cn、Ri、Ci）取實驗二整定后的優(yōu)化值。并認(rèn)真檢查以確保正確無誤。（三）“轉(zhuǎn)速、電流、電壓三閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)”的突加給定起動過渡過程 1．將“DG01”單元的給定設(shè)定至Un＝U*nm。反復(fù)階躍起動電動機(jī)，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(fù)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(rèn)真臨模一組最滿意的曲線于圖4－2。 2．階躍開關(guān)S2撥向下方，待電機(jī)停止后；再次起動電機(jī)直至穩(wěn)定運(yùn)行，調(diào)節(jié)負(fù)載給定至電流 I d ＝ I d n o m ；階躍開關(guān)S2撥向下方，以停止電機(jī)。3．重復(fù)階躍起動電機(jī)，并通過雙蹤示波器觀察帶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，并認(rèn)真臨模于圖4－2。圖4－2 突加給定起動時的過渡過程曲線①空載 ②帶載4．將階躍開關(guān)S2撥向下方，待電機(jī)停轉(zhuǎn)后，切除主電路。5*．通過左下面板的微機(jī)接口電路（DD01），接好微機(jī)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。（未配置微機(jī)時可采用“存儲示波器” ，或?qū)⒋隧梼?nèi)容省略。）（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(jī)到給定轉(zhuǎn)速直至穩(wěn)定運(yùn)行。2．設(shè)定負(fù)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(fù)載的突加和突卸，反復(fù)切換（適當(dāng)保持時間間隔），由雙蹤示波器觀察突加和突卸負(fù)載時電流I d和轉(zhuǎn)速n的過渡過程曲線，并認(rèn)真臨模于圖4－3。圖4－3 突加和突卸負(fù)載時的過渡過程曲線3*．通過左下面板的微機(jī)接口電路（DD01），接好微機(jī)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