轉(zhuǎn)速，電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)word格式-資料下載頁
2025-11-24 17:01本頁面
【導(dǎo)讀】的主電路設(shè)計(jì)與研究”。主電路設(shè)計(jì)是依據(jù)晶閘管-電動(dòng)機(jī)（V—M）系統(tǒng)組成，整流變壓器TR和晶閘管整流調(diào)速裝置的功能是將輸入的交流電整流。機(jī)組提供三相交流電源。
【正文】 成閉環(huán)系統(tǒng)。 (3)先內(nèi)環(huán)，后外環(huán)。即先調(diào)試電流內(nèi)環(huán)，然后調(diào)轉(zhuǎn)速外環(huán)。 開環(huán)外特性的測(cè)定 (1)控制電壓 UCt 由給定器 Ug 直接接入，直流發(fā)電機(jī)所接負(fù)載電阻 Rd 斷開。 (2)使 Ug=0，調(diào)節(jié)偏移電壓電位器，使α稍大于 90176。，合上主電路電源。逐漸增加給定電壓 Ug，使電機(jī)起動(dòng)，升速，調(diào)節(jié) Ug 使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速 n0=1500r/min，再調(diào)節(jié)負(fù)載電阻 Rd,改變負(fù)載 ,在直流電機(jī)空載至額定負(fù)載范圍 ,測(cè)取 7~8 點(diǎn) ,讀取電機(jī)轉(zhuǎn)速 n,電機(jī)電樞電流 Id,即可測(cè)出系統(tǒng)的開環(huán)外特性 n=f(Id) 。 表 5— 1 開環(huán)特性 n=f(Id)的測(cè)定 n(r/min) 1200 1190 1180 1170 1160 1140 Id(A) 注意：，若給定電壓 Ug 為 0 時(shí)，電機(jī)緩慢啟動(dòng)，則表明α太小，需后移。 單元部件調(diào)試 13 ASR 調(diào)試：使調(diào)節(jié)器為 PI調(diào)節(jié)器，加入一定的輸入電壓，調(diào)整正、負(fù)限幅電位器 RP1， RP2，是輸出正負(fù)值等于177。 5V。 ACR 調(diào)試：使調(diào)節(jié)器為 PI 調(diào)節(jié)器，加入一定的輸入電壓 ，調(diào)整正、負(fù)限幅電位器，使脈沖前移α≤ 30176。，使脈沖后移β≤ 30176。，反饋電位器 RP3 逆時(shí)針旋到底，使放大倍數(shù)最小。 系統(tǒng)調(diào)試 將 Ublf 接地， Ublr 懸空，即使用一組橋六個(gè)晶閘管。 (1)電流環(huán)調(diào)試 電動(dòng)機(jī)不加勵(lì)磁 (a)系統(tǒng)開環(huán)，即控制電壓 Uct 由給定器 Ug 直接接入，開關(guān) S 撥向左邊，主回路接入電阻 Rd 并調(diào)至最大（ Rd 由 MEL— 03 的兩只 900Ω電阻并聯(lián)）。逐漸增加給定電壓，用示波器觀察晶閘管整流橋兩端電壓波形。在一個(gè)周期內(nèi)，電壓波形應(yīng)有 6 個(gè)對(duì)稱波頭平滑變化。 (b)增加給定電壓，減小主回路串接電 阻 Rd，直至 Id=，再調(diào)節(jié) MCL— 31 掛箱上的電流 饋電位器 RP，使電流反饋電壓 Ui 近似等于速度 ASR 的輸出限幅值（ ASR 的輸出限幅值為177。 5V）。 (c)MCL— 31 的 G（給定）輸出電壓 Ug 接至 ACR 的“ 3”端， ACR 的輸出“ 7”端接至 Uct，即系統(tǒng)接入已接成 PI調(diào)節(jié)的 ACR 組成電流單閉環(huán)系統(tǒng)。 ACR的“ 9”?！?10”端接 MCL— 11 電容器，可預(yù)置 μ F，同時(shí)，反饋電位器 RP3逆時(shí)針旋到底，使放大倍數(shù)最小。逐漸增加給定電壓 Ug，使之等于 ASR 輸出限幅值（177。 5V），觀察主電路是否小于或等于 ，如 Id 過大，則應(yīng)調(diào)整電流反饋電位器，使 Ui 增加，直至 Id〈 ；如 Id〈 Inom，則可將 Rd 減小直至切除，此時(shí)應(yīng)增加有限，小于過電流保護(hù)整定值，這說明系統(tǒng)已具有限流保護(hù)功能。測(cè)定并計(jì)算電流反饋系數(shù)。 (2)速度變換器的調(diào)試 電動(dòng)機(jī)加額定勵(lì)磁。 (a)系統(tǒng)開環(huán)，即給定電壓 Ug 直接接至 Uct， Ug 作為輸入給定，逐漸加正給定，當(dāng)轉(zhuǎn)速 n=1500r/min 時(shí)，調(diào)節(jié) FBS（調(diào)速變換器）中速度反饋電位器 RP，使速度反饋電壓為 =5V左右，計(jì)算速度反饋系數(shù)。 (b)速度反饋極性判斷：系統(tǒng)中接入 ASR 構(gòu)成轉(zhuǎn)素單閉環(huán)系統(tǒng)，即給定電壓Ug 接至 ASR 的第 2 端， ASR 的第 3 端接至 Uct。調(diào)節(jié) Ug（ Ug 為負(fù)電壓），若稍加給定，電機(jī)轉(zhuǎn)速即達(dá)最高速且調(diào)節(jié) Ug 不可控，則表明單閉環(huán)系統(tǒng)速度反饋極性有誤。但若接成轉(zhuǎn)速 — 電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，由于給定極性改變，故速度反饋極性可不變。 系統(tǒng)特性測(cè)試 將 ASR， ACR 均接成 PI 調(diào)節(jié)器接入系統(tǒng)，形成雙閉環(huán)不可逆系統(tǒng)。 ASR 的調(diào)試： (a)反饋電位器 RP3 逆時(shí)針旋到底，使放大倍數(shù)最?。? (b)“ 5”、“ 6”端接入 MCL— 11 電容器，預(yù)置 5~ F； (c)調(diào)節(jié) RP RP2 使輸出限幅值177。 5V。 (1)機(jī)械特性 n=f（ Id）的測(cè)定 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速給定電壓 Ug，使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速至 1500r/min，再調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻 Rd，在空載至額定負(fù)載范圍內(nèi)分別記錄 7~8 點(diǎn)，可測(cè)出系統(tǒng)靜特性曲線 n=f（ Id）。 14 表 5— 2 系統(tǒng)靜特性曲線 n=f（ Id） n（ r/min） 1200 1199 1199 1199 1198 1198 I（ A） 058 (2)閉環(huán)控制特性 n=f（ Ug）的測(cè)定 調(diào)節(jié) Ug 和 n，即可測(cè)出閉環(huán)控制特性 n=f（ Ug）。 表 5— 3 閉環(huán)控制特性 n=f（ Ug） n（ r/min） 70 1200 1000 900 800 500 Ug（ V） 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)波形的觀察 用二蹤慢掃描示波器觀察動(dòng)態(tài)波形，用示波器記錄動(dòng)態(tài)波形。在不同的調(diào)節(jié)器參數(shù)下，觀察，記錄動(dòng)態(tài)波形： (1)突加給定起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形。 (2)突加額定負(fù)載時(shí)，電動(dòng)機(jī)電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形。 (3)突加負(fù)載時(shí)，電動(dòng)機(jī)電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形。 注：電動(dòng)機(jī)電樞電流波形的觀察可通過 ACR 第“ 1”端 轉(zhuǎn)速波形的觀察可通過 ASR 的第“ 1”端 總結(jié) 本設(shè)計(jì) 為“電流與轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)直流 調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究 ” ，經(jīng)過調(diào)試證明設(shè)計(jì)的 雙 閉環(huán)系統(tǒng)能滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求，完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)過該設(shè)計(jì)系統(tǒng)改進(jìn)，與其為 單閉環(huán)系統(tǒng) 相比： 機(jī)械特性偏硬，快速起制動(dòng)，突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速將小。 因?yàn)楸鞠到y(tǒng)采用了 雙 閉環(huán)系統(tǒng)，所以系統(tǒng)能夠通過 兩個(gè) 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)作用減少穩(wěn)態(tài)速降 ，但是有超調(diào)。為使系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能更好，該系統(tǒng) 采用無靜差調(diào)節(jié)，即轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器采用比例積分調(diào)節(jié)器（ PI 調(diào)節(jié)器），使系統(tǒng)保證恒速運(yùn)行， 以保證滿足更嚴(yán)格的生產(chǎn)要求。 15 參考文獻(xiàn) [1] 陳伯時(shí)主編。電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) — 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。第 3 版機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [2] 王兆安，黃俊主編。電力電子技術(shù)。第 4 版。北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [3] 任彥碩主編。自動(dòng)控制原理。機(jī)械工業(yè)出版社， 2021
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