實驗1：不可逆單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)靜特性的研究(B5參考格式)

1、運動控制系統(tǒng)實驗報告 姓名: 專業(yè)班級: 學(xué)號: 同組人:實驗一 不可逆單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)靜特性的研究一、實驗?zāi)康?、了解轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成。2、加深理解轉(zhuǎn)速負(fù)反饋在系統(tǒng)中的作用。3、研究直流調(diào)速系統(tǒng)中速度調(diào)節(jié)器ASR 的工作原理及其對系統(tǒng)靜特性的影響。4、測定晶閘管-電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性和轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性。 二、實驗系統(tǒng)組成及工作原理采用閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng),可以提高系統(tǒng)的動靜態(tài)性能指標(biāo)。轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)是常用的一種形式。圖1-1所示是不可逆轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的實驗原理圖。圖中電動機(jī)的電樞回路由晶閘管組成的三相橋式全控整流電路V 供電,通過與電動機(jī)同軸剛性聯(lián)接的測速

2、發(fā)電機(jī)TG 檢測電動機(jī)的轉(zhuǎn)速,并經(jīng)轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)FBS 分壓后取出合適的轉(zhuǎn)速反饋信號U n ,此電壓與轉(zhuǎn)速給定信號U n *經(jīng)速度調(diào)節(jié)器ASR 綜合調(diào)節(jié),ASR 的輸出作為移相觸發(fā)器GT 的控制電壓U ct ,由此組成轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。在本系統(tǒng)中ASR 采用比例積分調(diào)節(jié)器,屬于無靜差調(diào)速系統(tǒng)。圖中DZS 為零速封鎖器,當(dāng)轉(zhuǎn)速給定電壓U n *和轉(zhuǎn)速反饋電壓U n 均為零時,DZS 的輸出信號使轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR 鎖零,以防止調(diào)節(jié)器零漂而使電動機(jī)產(chǎn)生爬行。 RP 給定圖1-1 不可逆轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)三、實驗注意事項1. 直流電動機(jī)M03參數(shù)為:P N =185W ,U N =220V ,

3、I N =1.1A ,n =1500r/min 。2. 直流電動機(jī)工作前,必須先加上直流激勵。3. 系統(tǒng)開環(huán)以及單閉環(huán)起動時,必須空載,且不允許突加給定信號U g 起動電機(jī),每次起動時必須慢慢增加給定,以免產(chǎn)生過大的沖擊電流,更不允許通過突合主回路電源開關(guān)SW 起動電機(jī)。4. 測定系統(tǒng)開環(huán)機(jī)械特性和閉環(huán)靜特性時,須注意電樞電流不能超過電機(jī)額定值1A 。5. 單閉環(huán)連接時,一定要注意給定和反饋電壓極性。四、實驗內(nèi)容1、晶閘管-電動機(jī)系統(tǒng)開環(huán)機(jī)械特性及控制特性的測定(1連接晶閘管電動機(jī)系統(tǒng)為開環(huán)控制,不必使用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR ,可將給定電壓U g (開環(huán)時給定電壓稱為U g ,閉環(huán)后給定電壓稱為U

4、 n *直接接到觸發(fā)單元GT 的輸入端(U ct ,電動機(jī)和測功機(jī)分別加額定勵磁。(2測定開環(huán)系統(tǒng)控制特性時,須先使電動機(jī)空載(測功機(jī)負(fù)載回路開路,慢慢加給定電壓U g ,使電動機(jī)轉(zhuǎn)速慢慢上升至額定轉(zhuǎn)速1500r/min ,在01500r/min 之間記錄幾組 (3測定開環(huán)機(jī)械特性時,須先使電動機(jī)空載(測功機(jī)負(fù)載回路開路,慢慢加給定電壓U g ,使電動機(jī)轉(zhuǎn)速慢慢上升至額定轉(zhuǎn)速1500r/min ,然后合上負(fù)載開關(guān)SL ,改變負(fù)載變阻器R g 的阻值,使主回路電流達(dá)到額定電流I N ,此時即為額定工作點(n =n N =1500r/min ,I d =I N =1A 。然后減小負(fù)載變阻器R g

5、阻值,使主回路負(fù)載從額定負(fù)載減少至空載,記錄幾組轉(zhuǎn)速n 和負(fù)載轉(zhuǎn)矩T的數(shù)據(jù),并在圖1-3所示坐標(biāo)系中畫出開環(huán)機(jī)械特性曲線。 U g e圖1-2 開環(huán)控制特性曲線圖1-3 開環(huán)機(jī)械特性曲線2. 轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性及其控制特性的測定(1轉(zhuǎn)速反饋信號極性的判別與整定首先使電動機(jī)開環(huán)運行,用萬用表在轉(zhuǎn)速反饋單元FBS中測量轉(zhuǎn)速反饋信號U n的極性, (注意U n的極性應(yīng)為正,將其接入轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR控制回路,使之滿足轉(zhuǎn)速負(fù)反饋要求。然后慢慢增加給定電壓U n*,(注意U n*的極性應(yīng)為負(fù),使電動機(jī)起動。(2測定閉環(huán)系統(tǒng)控制特性時,須先使電動機(jī)空載(測功機(jī)負(fù)載回路開路,慢慢加給定電壓U n*,

6、使電動機(jī)轉(zhuǎn)速慢慢上升至額定轉(zhuǎn)速1500r/min,在01500r/min之間記錄幾組*的數(shù)據(jù),并在圖1-4所示的坐標(biāo)系中畫出閉環(huán)控制特性曲線。轉(zhuǎn)速n和給定電壓U (3測定閉環(huán)靜特性時,須先使電動機(jī)空載(測功機(jī)負(fù)載回路開路,慢慢加給定電壓U n*(U g,使電動機(jī)轉(zhuǎn)速慢慢上升至額定轉(zhuǎn)速1500r/min,然后合上負(fù)載開關(guān)SL,改變負(fù)載變阻器R g的阻值,在主回路負(fù)載從額定負(fù)載減少至空載之間(注意額定負(fù)載對應(yīng)額定電流為1A,記錄幾組轉(zhuǎn)速n、負(fù)載轉(zhuǎn)矩T L以及整流裝置輸出電壓U d的數(shù)據(jù),并在圖1-5 U*n(Ve圖1-4 閉環(huán)系統(tǒng)控制特性曲線圖1-5 閉環(huán)系統(tǒng)靜特性曲線五、實驗結(jié)果和實驗數(shù)據(jù)分析六、實驗思考題1. 系統(tǒng)在開環(huán)、閉環(huán)無靜差、閉環(huán)有靜差工作時,速度調(diào)節(jié)器ASR分別應(yīng)工作在什么狀態(tài)?實驗接線有何不同?答:2. 要得到相同的空載轉(zhuǎn)速n0,開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)那種情況的給定電壓要大些