運(yùn)動(dòng)控制新版系統(tǒng)試驗(yàn)參考指導(dǎo)書(shū)

運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)試驗(yàn)項(xiàng)目一覽表試驗(yàn)室名稱：電機(jī)拖動(dòng)試驗(yàn)室課程名稱：運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)適用專業(yè)：電氣工程及自動(dòng)化、自動(dòng)化試驗(yàn)總課時(shí)：16設(shè)課方法：課程試驗(yàn)（“課程試驗(yàn)”或“獨(dú)立設(shè)課”二選一）是否為網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)：否（“是”或“否”二選一）序號(hào)試驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)試驗(yàn)類別試驗(yàn)要求試驗(yàn)類型每組人數(shù)關(guān)鍵設(shè)備名稱目標(biāo)和要求1晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)關(guān)鍵單元調(diào)試2專業(yè)必修綜合4電機(jī)拖動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)見(jiàn)試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)2不可逆單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)靜特征研究2專業(yè)必修綜合4電機(jī)拖動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)見(jiàn)試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)3雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)4專業(yè)必修綜合4電機(jī)拖動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)見(jiàn)試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)4閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)2專業(yè)必修綜合4電機(jī)拖動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)見(jiàn)試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)5晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)和步驟特征測(cè)定2專業(yè)必修綜合4電機(jī)拖動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)見(jiàn)試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)6邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)2專業(yè)必修綜合4電機(jī)拖動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)見(jiàn)試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)7異步電動(dòng)機(jī)SPWM和電壓空間矢量變頻調(diào)速系統(tǒng)2專業(yè)必修綜合4電機(jī)拖動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)見(jiàn)試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)試驗(yàn)一晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)關(guān)鍵單元調(diào)試=1\*DBNUM3一．試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1．熟悉直流調(diào)速系統(tǒng)關(guān)鍵單元部件工作原理及調(diào)速系統(tǒng)對(duì)其提出要求。2．掌握直流調(diào)速系統(tǒng)關(guān)鍵單元部件調(diào)試步驟和方法。=2\*DBNUM3二．試驗(yàn)內(nèi)容1．調(diào)整器調(diào)試2．電平檢測(cè)器調(diào)試3．反號(hào)器調(diào)試4．邏輯控制器調(diào)試=3\*DBNUM3三．試驗(yàn)設(shè)備及儀器1．教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)主控制屏。2．NMCL—31A組件3．NMCL—18組件4．雙蹤示波器5．萬(wàn)用表=4\*DBNUM3四．試驗(yàn)方法1．速度調(diào)整器（ASR）調(diào)試按圖1-5接線，DZS(零速封鎖器)扭子開(kāi)關(guān)扳向“解除”。注意：正常使用時(shí)應(yīng)“封鎖”，以防停機(jī)時(shí)忽然開(kāi)啟。（1）調(diào)整輸出正、負(fù)限幅值“5”、“6”端接可調(diào)電容，使ASR調(diào)整器為PI調(diào)整器，加入一定輸入電壓（由NMCL—31給定提供，以下同），調(diào)整正、負(fù)限幅電位器RP1、RP2，使輸出正負(fù)值等于5V。（2）測(cè)定輸入輸出特征將反饋網(wǎng)絡(luò)中電容短接（“5”、“6”端短接），使ASR調(diào)整器為P調(diào)整器，向調(diào)整器輸入端逐步加入正負(fù)電壓，測(cè)出對(duì)應(yīng)輸出電壓，直至輸出限幅值，并畫(huà)出曲線。（3）觀察PI特征拆除“5”、“6”端短接線接入5~7uf電容，（必需按下選擇開(kāi)關(guān)，絕不能開(kāi)路），突加給定電壓，用慢掃描示波器觀察輸出電壓改變規(guī)律，改變調(diào)整器放大倍數(shù)及反饋電容，觀察輸出電壓改變。反饋電容由外接電容箱改變數(shù)值。2．電流調(diào)整器（ACR）調(diào)試按圖1-5接線。（1）調(diào)整輸出正,負(fù)限幅值“9”、“10”端接可調(diào)電容，使調(diào)整器為PI調(diào)整器，加入一定輸入電壓，調(diào)整正，負(fù)限幅電位器，使輸出正負(fù)最大值大于6V。（2）測(cè)定輸入輸出特征將反饋網(wǎng)絡(luò)中電容短接（“9”、“10”端短接），使調(diào)整器為P調(diào)整器，向調(diào)整器輸入端逐步加入正負(fù)電壓，測(cè)出對(duì)應(yīng)輸出電壓，直至輸出限幅值，并畫(huà)出曲線。（3）觀察PI特征拆除“9”、“10”端短接線，突加給定電壓，用慢掃描示波器觀察輸出電壓改變規(guī)律，改變調(diào)整器放大倍數(shù)及反饋電容，觀察輸出電壓改變。反饋電容由外接電容箱改變數(shù)值。3．電平檢測(cè)器調(diào)試（1）測(cè)定轉(zhuǎn)矩極性判別器（DPT）環(huán)寬，要求環(huán)寬為0.4~0.6伏，統(tǒng)計(jì)高電平值，調(diào)整RP使環(huán)寬對(duì)稱縱坐標(biāo)。具體方法：（a）調(diào)整給定Ug，使DPT“1”腳得到約0.3V電壓，調(diào)整電位器RP，使“2”端輸出從“1”變?yōu)椤?”。（b）調(diào)整負(fù)給定，從0V起調(diào)，當(dāng)DPT“2”端從“0”變?yōu)椤?”時(shí)，檢測(cè)DPT“1”端應(yīng)為-0.3V左右，不然應(yīng)調(diào)整電位器，使“2”端電平改變時(shí)，“1”端電壓大小基礎(chǔ)相等。（2）測(cè)定零電流檢測(cè)器（DPZ）環(huán)寬，要求環(huán)寬也為0.4~0.6伏，調(diào)整RP，使回環(huán)向縱坐標(biāo)右側(cè)偏離0.1~0.2伏。具體方法：（a）調(diào)整給定Ug，使DPZ“1”端為0.7V左右，調(diào)整電位器RP，使“2”端輸出從“1”變?yōu)椤?”。（b）減小給定，當(dāng)“2”端電壓從“0”變?yōu)椤?”時(shí)，“1”端電壓在0.1～0.2V范圍內(nèi)，不然應(yīng)繼續(xù)調(diào)整電位器RP。（3）按測(cè)得數(shù)據(jù)，畫(huà)出兩個(gè)電平檢測(cè)器回環(huán)。4．反號(hào)器（AR）調(diào)試測(cè)定輸入輸出百分比，輸入端加+5V電壓，調(diào)整RP，使輸出端為-5V。5．邏輯控制器（DLC）調(diào)試測(cè)試邏輯功效，列出真值表，真值表應(yīng)符合下表：輸入U(xiǎn)M110001UI100100輸出Uz(Ublf)000111UF(Ublr)111000調(diào)試時(shí)階躍信號(hào)可從給定器得到。調(diào)試方法：按圖1-6接線（a）給定電壓順時(shí)針到底，Ug輸出約為12V。（b）此時(shí)上下?lián)軇?dòng)NMCL—31中G（給定）部分S2開(kāi)關(guān)，Ublf、Ublr輸出應(yīng)為高、低電平改變，同時(shí)用示波器觀察DLC“5”，應(yīng)出現(xiàn)脈沖，用萬(wàn)用表測(cè)量，“3”和“Ublf”，“4”和“Ublr”等電位。（c）把+15V和DLC“2”連線斷開(kāi)，DLC“2”接地，此時(shí)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)S2，Ublr、Ublf輸出無(wú)改變。五.試驗(yàn)匯報(bào)1．畫(huà)各控制單元調(diào)試連線圖。2．畫(huà)出各調(diào)整器和電平檢測(cè)器輸入輸出特征曲線。試驗(yàn)二不可逆單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)靜特征研究一．試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1．研究晶閘管直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在反饋控制下工作。2．研究直流調(diào)速系統(tǒng)中速度調(diào)整器ASR工作及其對(duì)系統(tǒng)靜特征影響。3．學(xué)習(xí)反饋控制系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)。二．預(yù)習(xí)要求1．了解速度調(diào)整器在百分比工作和百分比—積分工作時(shí)輸入—輸出特征。2．搞清不可逆單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)工作原理。三．試驗(yàn)線路及原理見(jiàn)圖。四．試驗(yàn)設(shè)備及儀表1．MCL系列教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)主控制屏。2．MCL—18組件（適合MCL—Ⅱ)或MCL—31組件（適合MCL—Ⅲ）。3．MCL—33(A)組件或MCL—53組件。4．MEL-11掛箱5．MEL—03三相可調(diào)電阻（或自配滑線變阻器）。6．電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)速發(fā)電機(jī)、直流發(fā)電機(jī)M01（或電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)功機(jī)、MEL—13組件）。7．直流電動(dòng)機(jī)M03。8．雙蹤示波器。五．注意事項(xiàng)1．直流電動(dòng)機(jī)工作前，必需先加上直流激磁。2．接入ASR組成轉(zhuǎn)速負(fù)反饋時(shí)，為了預(yù)防振蕩，可預(yù)先把ASRRP3電位器逆時(shí)針旋到底，使調(diào)整器放大倍數(shù)最小，同時(shí)，ASR“5”、“6”端接入可調(diào)電容（預(yù)置7μF）。注意：必需加DZS零速封鎖信號(hào)，且正常使用時(shí)應(yīng)“封鎖3．測(cè)取靜特征時(shí)，須注意主電路電流不許超出電機(jī)額定值（1A）。4．三相主電源連線時(shí)需注意，不可換錯(cuò)相序。5．電源開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，過(guò)流保護(hù)發(fā)光二極管可能會(huì)亮，只需按下對(duì)應(yīng)復(fù)位開(kāi)關(guān)SB1即可正常工作。6．系統(tǒng)開(kāi)環(huán)連接時(shí)，不許可突加給定信號(hào)Ug起動(dòng)電機(jī)。7．起動(dòng)電機(jī)時(shí)，需把MEL-13測(cè)功機(jī)加載旋鈕逆時(shí)針旋到底，以免帶負(fù)載起動(dòng)。8．改變接線時(shí)，必需先按下主控制屏總電源開(kāi)關(guān)“斷開(kāi)”紅色按鈕，同時(shí)使系統(tǒng)給定為零。9．雙蹤示波器兩個(gè)探頭地線經(jīng)過(guò)示波器外殼短接，故在使用時(shí)，必需使兩探頭地線同電位（只用一根地線即可），以免造成短路事故。六．試驗(yàn)內(nèi)容1．帶轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差工作系統(tǒng)靜特征a．?dāng)嚅_(kāi)G（給定）和Uct連接線，ASR輸出接至Uct，把ASR“5”、“6b．合上主控制屏綠色按鈕開(kāi)關(guān)，調(diào)整Uuv，Uvw，Uwu為200伏。c．調(diào)整給定電壓Ug至2V，調(diào)整轉(zhuǎn)速變換器RP電位器，使被測(cè)電動(dòng)機(jī)空載轉(zhuǎn)速n0=1500轉(zhuǎn)/分，調(diào)整ASR調(diào)整電容和反饋電位器RP3，使電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。調(diào)整測(cè)功機(jī)加載旋鈕（或直流發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻），在空載至額定負(fù)載范圍內(nèi)測(cè)取7～8點(diǎn)，讀取Ud、id、n。id（A）Ud（V）n（r/min） 2．測(cè)取調(diào)速系統(tǒng)在帶轉(zhuǎn)速負(fù)反饋時(shí)無(wú)靜差閉環(huán)工作靜特征a．?dāng)嚅_(kāi)ASR“5”、“6”短接線，“5”、“6”端接MEL—11電容器，可預(yù)置7b．調(diào)整給定電壓Ug，使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速n0=1500轉(zhuǎn)/分。在額定至空載范圍內(nèi)測(cè)取7～8個(gè)點(diǎn)。id（A）Ud（V）n（r/min）七．試驗(yàn)匯報(bào)繪制試驗(yàn)所得靜特征，并進(jìn)行分析、比較。八．思索題系統(tǒng)在開(kāi)環(huán)、有靜差閉環(huán)和無(wú)靜差閉環(huán)工作時(shí)，速度調(diào)整器ASR各工作在什么狀態(tài)？試驗(yàn)時(shí)應(yīng)怎樣接線？試驗(yàn)三雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)一．試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1．了解雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)原理，組成及各關(guān)鍵單元部件原理。2．熟悉電力電子及教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)主控制屏結(jié)構(gòu)及調(diào)試方法。3．熟悉NMCL-18，NMCL-33結(jié)構(gòu)及調(diào)試方法4．掌握雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試步驟，方法及參數(shù)整定。二．試驗(yàn)內(nèi)容1．各控制單元調(diào)試2．測(cè)定電流反饋系數(shù)。3．測(cè)定開(kāi)環(huán)機(jī)械特征及閉環(huán)靜特征。4．閉環(huán)控制特征測(cè)定。5．觀察，統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)波形。三．試驗(yàn)系統(tǒng)組成及工作原理雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)由電流和轉(zhuǎn)速兩個(gè)調(diào)整器綜合調(diào)整，因?yàn)檎{(diào)速系統(tǒng)調(diào)整關(guān)鍵量為轉(zhuǎn)速，故轉(zhuǎn)速環(huán)作為主環(huán)放在外面，電流環(huán)作為付環(huán)放在里面，這么可抑制電網(wǎng)電壓波動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)速影響，試驗(yàn)系統(tǒng)控制回路圖1-8b所表示，主回路可參考圖1-8a所表示系統(tǒng)工作時(shí)，先給電動(dòng)機(jī)加勵(lì)磁，改變給定電壓大小即可方便地改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。ASR,ACR全部有限幅步驟，ASR輸出作為ACR給定，利用ASR輸出限幅（5V）可達(dá)成限制起動(dòng)電流目標(biāo),ACR輸出作為移相觸發(fā)電路控制電壓，利用ACR輸出限幅（6V）可達(dá)成限制min和min目標(biāo)（限制最大輸出電壓）。當(dāng)加入給定Ug后，ASR即飽和輸出，使電動(dòng)機(jī)以限定最大起動(dòng)電流加速起動(dòng)，直到電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)成給定轉(zhuǎn)速（即Ug=Ufn），并出現(xiàn)超調(diào)后，ASR退出飽和，最終穩(wěn)定運(yùn)行在略低于給定轉(zhuǎn)速數(shù)值上。四．試驗(yàn)設(shè)備及儀器1．教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)主控制屏。2．NMCL—33組件3．NMEL—03組件4．NMCL—18組件5．電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)速發(fā)電機(jī)（或光電編碼器）、直流發(fā)電機(jī)M016．直流電動(dòng)機(jī)M037．雙蹤示波器8．萬(wàn)用表五．注意事項(xiàng)1．三相主電源連線時(shí)需注意，不可換錯(cuò)相序。注意：電流環(huán)調(diào)試整定用主電路圖（不加勵(lì)磁）2．系統(tǒng)開(kāi)環(huán)連接時(shí)，不許可突加給定信號(hào)Ug起動(dòng)電機(jī)注意：電流環(huán)調(diào)試整定用主電路圖（不加勵(lì)磁）3．改變接線時(shí)，必需先按下主控制屏總電源開(kāi)關(guān)“斷開(kāi)”紅色按鈕，同時(shí)使系統(tǒng)給定為零。4．進(jìn)行閉環(huán)調(diào)試時(shí)，若電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)最高速且不可調(diào)，注意轉(zhuǎn)速反饋極性是否接錯(cuò)。5．雙蹤示波器兩個(gè)探頭地線經(jīng)過(guò)示波器外殼短接，故在使用時(shí)，必需使兩探頭地線同電位（只用一根地線即可），以免造成短路事故。六.試驗(yàn)方法1．按圖接線，未上主電源之前，檢驗(yàn)晶閘管脈沖是否正常。（略）（1）用示波器觀察雙脈沖觀察孔，應(yīng)有間隔均勻，幅度相同雙脈沖（2）檢驗(yàn)相序（U、V、W），用示波器觀察“1”，“2”脈沖觀察孔，“1”脈沖超前“2”脈沖600，則相序正確，不然，應(yīng)調(diào)整輸入電源。（3）將控制一組橋觸發(fā)脈沖通斷六個(gè)直鍵開(kāi)關(guān)彈出，用示波器觀察每只晶閘管控制極，陰極，應(yīng)有幅度為1V—2V脈沖。2．雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)（1）先部件，后系統(tǒng)。即先將各單元特征調(diào)好，然后才能組成系統(tǒng)。（給定單元、整流器、二個(gè)調(diào)整器、電流反饋步驟、速度反饋步驟）（2）先開(kāi)環(huán)，后閉環(huán)，即使系統(tǒng)能正常開(kāi)環(huán)運(yùn)行，然后在確定電流和轉(zhuǎn)速均為負(fù)反饋時(shí)組成閉環(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)。3．開(kāi)環(huán)外特征測(cè)定（略）（1）控制電壓Uct由給定器Ug直接接入。主回路按圖1-8a接線，直流發(fā)電機(jī)所接負(fù)載電阻RG斷開(kāi)，短接限流電阻RD（2）使Ug=0，調(diào)整偏移電壓電位器，使α稍大于90°。（3）NMCL-32“三相交流電源”開(kāi)關(guān)撥向“直流調(diào)速”。合上主電源，即按下主控制屏綠色“閉合”開(kāi)關(guān)按鈕，這時(shí)候主控制屏U、V、W端有電壓輸出。（4）逐步增加給定電壓Ug，使電機(jī)起動(dòng)、升速，調(diào)整Ug使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速n0=1500r/min，再調(diào)整直流發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻RG，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)開(kāi)環(huán)外特征n=f(Id)。n(r/min)I(A)注意，若給定電壓Ug為0時(shí)，電機(jī)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，則表明α太小，需后移4．單元部件調(diào)試ASR調(diào)試方法和試驗(yàn)=2\*DBNUM3二相同。注意：必需加DZS零速封鎖信號(hào)，且正常使用時(shí)應(yīng)“封鎖”，以防停機(jī)時(shí)忽然開(kāi)啟。ACR調(diào)試：使調(diào)整器為PI調(diào)整器，加入一定輸入電壓，調(diào)整正，負(fù)限幅電位器，使脈沖前移300,使脈沖后移=300，反饋電位器RP3逆時(shí)針旋到底，使放大倍數(shù)最小。5．系統(tǒng)調(diào)試（關(guān)鍵內(nèi)容）將Ublf接地，Ublr懸空，即使用=1\*DBNUM3一組橋六個(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(kāi)環(huán)，即控制電壓Uct由給定器Ug直接接入，主回路接入電阻RD并調(diào)至最大（RD由NMEL—03兩只900Ω電阻并聯(lián)）。逐步增加給定電壓，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)稱波頭平滑改變。（b）增加給定電壓，減小主回路串接電阻RD=450Ω，直至Id=1.1Ied，再調(diào)整NMCL-33掛箱上電流反饋電位器RP，使電流反饋電壓Ufi近似等于速度調(diào)整器ASR輸出限幅值+5V（ASR輸出限幅可調(diào)為±5V）。（注意：電流反饋信號(hào)接入電流調(diào)整器，方便考慮調(diào)整器輸入電阻影響）（c）NMCL—31G（負(fù)給定）輸出電壓Ug接至ACR“3”端，ACR輸出“7”端接至Uct，即系統(tǒng)接入已接成PI調(diào)整ACR組成電流單閉環(huán)系統(tǒng)。ACR“9”、“10”端接可調(diào)電容，可預(yù)置7μF，ACR輸出限幅值（6V），同時(shí)，反饋電位器RP3逆時(shí)針旋到底，使放大倍數(shù)最小。逐步增加給定電壓Ug，使之等于ASR輸出限幅值（-5V），觀察主電路電流是否小于或等于1.1Ied，如Id過(guò)大，則應(yīng)調(diào)整電流反饋電位器，使Ufi增加，直至Id<1.1Ied；如Id<Ied，則可將Rd減小直至切除，此時(shí)應(yīng)增加有限，小于過(guò)電流保護(hù)整定值，這說(shuō)明系統(tǒng)已含有限流保護(hù)功效。測(cè)定并計(jì)算電流反饋系數(shù)（2）速度變換器調(diào)試電動(dòng)機(jī)加額定勵(lì)磁，短接(去掉)限流電阻RD。（a）系統(tǒng)開(kāi)環(huán)，即給定電壓Ug直接接至Uct，Ug作為輸入給定，逐步加正給定，當(dāng)轉(zhuǎn)速n=1500r/min時(shí)，調(diào)整FBS（速度變換器）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）速度反饋極性判定：系統(tǒng)中接入ASR組成轉(zhuǎn)速單閉環(huán)系統(tǒng)，即給定電壓Ug接至ASR第2端，ASR第3端接至Uct。調(diào)整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)整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)，因?yàn)榻o定極性改變，故速度反饋極性可不變。6．系統(tǒng)特征測(cè)試將ASR,ACR均接成PI調(diào)整器接入系統(tǒng)，形成雙閉環(huán)不可逆系統(tǒng)。（尤其注意：必需連接零速封鎖信號(hào)并“解除”）ASR調(diào)試：（a）反饋電位器RP3逆時(shí)針旋到底，使放大倍數(shù)最小；（b）“5”、“6”端接入可調(diào)電容，預(yù)置5～7μF；（不能開(kāi)路）（c）調(diào)整RP1、RP2使輸出限幅為±5V。（1）機(jī)械特征n=f（Id）測(cè)定（a）調(diào)整轉(zhuǎn)速給定電壓Ug，使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速至1500r/min，再調(diào)整發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻Rg，在空載至額定負(fù)載范圍內(nèi)分別統(tǒng)計(jì)7～8點(diǎn)，可測(cè)出系統(tǒng)靜特征曲線n=f（Id）n(r/min)I(A)（2）閉環(huán)控制特征n=f(Ug)測(cè)定調(diào)整Ug，統(tǒng)計(jì)Ug和n，即可測(cè)出閉環(huán)控制特征n=f(Ug)。n(r/min)Ug(V)7．系統(tǒng)動(dòng)態(tài)波形觀察用二蹤慢掃描示波器觀察動(dòng)態(tài)波形，用數(shù)字示波器統(tǒng)計(jì)動(dòng)態(tài)波形（掃描周期200ms或500ms）。在不一樣調(diào)整器參數(shù)下，觀察，統(tǒng)計(jì)下列動(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）突降負(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)電樞電流波形觀察可經(jīng)過(guò)ACR第“1”端（電流反饋信號(hào)）轉(zhuǎn)速波形觀察可經(jīng)過(guò)ASR第“1”端（電壓反饋信號(hào)）七．試驗(yàn)匯報(bào)1．依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出閉環(huán)控制特征曲線。2．依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出閉環(huán)機(jī)械特征，并計(jì)算靜差率。3．依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出系統(tǒng)開(kāi)環(huán)機(jī)械特征，計(jì)算靜差率，并和閉環(huán)機(jī)械特征進(jìn)行比較。

試驗(yàn)四閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)一．試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1．掌握閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)組成、原理及各關(guān)鍵單元部件工作原理。2．熟悉直流PWM專用集成電路SG3525組成、功效和工作原理。3．熟悉H型PWM變換器多種控制方法原理和特點(diǎn)。4．掌握閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試步驟、方法及參數(shù)整定。二．試驗(yàn)內(nèi)容1．PWM控制器SG3525性能測(cè)試。2．控制單元調(diào)試。3．系統(tǒng)開(kāi)環(huán)調(diào)試。4．系統(tǒng)閉環(huán)調(diào)試5．系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)特征測(cè)試。6．H型PWM變換器不一樣控制方法時(shí)性能測(cè)試。三．試驗(yàn)系統(tǒng)組成和工作原理在中小容量直流傳動(dòng)系統(tǒng)中，采取自關(guān)斷器件脈寬調(diào)速系統(tǒng)比相控系統(tǒng)含有更多優(yōu)越性，所以日益得到廣泛應(yīng)用。雙閉環(huán)脈寬調(diào)速系統(tǒng)原理框圖圖1—10所表示。圖中可逆PWM變換器主電路系采取IGBT所組成H型結(jié)構(gòu)形式，UPW為脈寬調(diào)制器，DLD為邏輯延時(shí)步驟，GD為MOS管柵極驅(qū)動(dòng)電路，F(xiàn)A為瞬時(shí)動(dòng)作過(guò)流保護(hù)。脈寬調(diào)制器UPW采取美國(guó)硅通用企業(yè)（SiliconGeneral）第二代產(chǎn)品SG3525，這是一個(gè)性能優(yōu)良，功效全、通用性強(qiáng)單片集成PWM控制器。因?yàn)樗?jiǎn)單、可靠及使用方便靈活，大大簡(jiǎn)化了脈寬調(diào)制器設(shè)計(jì)及調(diào)試，故取得廣泛使用。=4\*DBNUM3四．試驗(yàn)設(shè)備及儀器1．教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)主控制屏。2．NMCL—31A組件3．NMCL—22組件或NMCL—10A組件4．NMEL—03組件5．NMCL—18組件6．電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)速發(fā)電機(jī)（或光電編碼器）、直流發(fā)電機(jī)M017．直流電動(dòng)機(jī)M038．雙蹤示波器9．萬(wàn)用表五．注意事項(xiàng)1．直流電動(dòng)機(jī)工作前，必需先加上直流激磁。2．接入ASR組成轉(zhuǎn)速負(fù)反饋時(shí)，為了預(yù)防振蕩，可預(yù)先把ASRRP3電位器逆時(shí)針旋到底，使調(diào)整器放大倍數(shù)最小，同時(shí)，ASR“5”、“6”端接入可調(diào)電容（預(yù)置7μF）。3．測(cè)取靜特征時(shí)，須注意主電路電流不許超出電機(jī)額定值（1A）。4．系統(tǒng)開(kāi)環(huán)連接時(shí)，不許可突加給定信號(hào)Ug起動(dòng)電機(jī)。5．改變接線時(shí)，必需先按下主控制屏總電源開(kāi)關(guān)“斷開(kāi)”紅色按鈕，同時(shí)使系統(tǒng)給定為零。6．試驗(yàn)時(shí)需要尤其注意起動(dòng)限流電路繼電器有否吸合，如該繼電器未吸合，進(jìn)行過(guò)流保護(hù)電路調(diào)試或進(jìn)行加負(fù)載試驗(yàn)時(shí)，就會(huì)燒壞起動(dòng)限流電阻。尤其注意：PWM柜子地必需和給定單元地相連，不然，給定電壓無(wú)回路，控制無(wú)效。該柜子不像晶閘管整流柜地線是相連。六．試驗(yàn)方法1．開(kāi)環(huán)系統(tǒng)調(diào)試主回路按圖1—10a接線，控制回路可參考圖1—10b，但調(diào)整器不接，控制回路直接將NMCL-31給定接至NMCL-22UPW“3”端，并將UPW“2”端和DLD“1”端相連，驅(qū)動(dòng)電路G1、G2、G3、G（1）電流反饋系數(shù)調(diào)試（電機(jī)電樞接入主電路6、7腳。若從5、7引出則無(wú)電流反饋電壓。5、6腳之間為霍爾電流傳感器。）a．將正、負(fù)給定均調(diào)到零，合上主控制屏電源開(kāi)關(guān)，接通直流電機(jī)勵(lì)磁電源。b．調(diào)整正給定，電機(jī)開(kāi)始起動(dòng)直至達(dá)1500r/minc．給電動(dòng)機(jī)拖加負(fù)載，即逐步減小發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻，直至電動(dòng)機(jī)電樞電流為1A。d．調(diào)整“FBA”電流反饋電位器，用萬(wàn)用表測(cè)量“9”端電壓達(dá)2V左右。（必需接入電路，不然，輸入電阻作為負(fù)載電阻會(huì)使整定值減小。）（2）速度反饋系數(shù)調(diào)試在上述試驗(yàn)基礎(chǔ)上，再次調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速1400r/min，調(diào)整NMCL-31A“FBS”電位器，使速度反饋電壓為-5V（3）系統(tǒng)開(kāi)環(huán)機(jī)械特征測(cè)定參考速度反饋系數(shù)調(diào)試方法，使電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)1400r/min，改變直流發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻（900并聯(lián)，調(diào)至最大）Rd，在空載至額定負(fù)載范圍內(nèi)測(cè)取7—8個(gè)點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速n和直流電動(dòng)機(jī)電流id。n=1400r/minn(r/min)id(A)調(diào)整給定，使n=1000/min和n=500r/min，作一樣統(tǒng)計(jì)，可得到電機(jī)在中速和低速時(shí)機(jī)械特征。n=1000r/minn(r/min)id(A)M(N.m)n=500r/minn(r/min)id(A)M(N.m)斷開(kāi)主電源，NMCL-31AS1開(kāi)關(guān)撥向“負(fù)給定”，然后根據(jù)以上方法，測(cè)出系統(tǒng)反向機(jī)械特征。2．閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)試控制回路可按圖1—10b接線，將ASR，ACR均接成PI調(diào)整器接入系統(tǒng)，形成雙閉環(huán)不可逆系統(tǒng)。（必需遵照“先空載，后帶載；先步驟，后系統(tǒng)；先內(nèi)環(huán)，后外環(huán)”標(biāo)準(zhǔn)。先檢驗(yàn)PWM及驅(qū)動(dòng)信號(hào)，Ug=0時(shí)，占空比為50%。再檢驗(yàn)整流橋電容濾波輸出是否為300V，正常則接入橋式可逆斬波電路。最終將PWM方波加入驅(qū)動(dòng)，檢驗(yàn)6、7腳是否為直流0V。若正常，則可接入電機(jī)，進(jìn)行開(kāi)環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行。）（1）速度調(diào)整器調(diào)試。注意：必需加DZS零速封鎖信號(hào)，且正常使用時(shí)應(yīng)“封鎖”，以防停機(jī)時(shí)忽然開(kāi)啟。（a）反饋電位器RP3逆時(shí)針旋到底，使放大倍數(shù)最?。唬╞）“5”、“6”端接入可調(diào)電容器，預(yù)置5～7μF；（c）調(diào)整RP1、RP2使輸出限幅為±2V。（ASR輸出限幅值可取±2V）。（2）電流調(diào)整器調(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”端接入可調(diào)電容器，預(yù)置5～7μF；（c）NMCL-31S2開(kāi)關(guān)打向“給定”，S1開(kāi)關(guān)扳向上，調(diào)整NMCL-31RP1電位器，使ACR輸出正飽和，調(diào)整ACR正限幅電位器RP1，用示波器觀察NMCL-22DLD“2”脈沖，不可移出范圍（約為±3.2V~±3.5V）。注：ACR輸出限幅值可取±3V。S1開(kāi)關(guān)打向下至“負(fù)給定”，調(diào)整NMCL-31RP2電位器，，使ACR輸出負(fù)飽和，調(diào)整ACR負(fù)限幅電位器RP2，用示波器觀察NMCL-22DLD“2”3．系統(tǒng)靜特征測(cè)試（1）機(jī)械特征n=f（Id）測(cè)定NMCL-31S2開(kāi)關(guān)打向“給定”，S1開(kāi)關(guān)扳向上，逆時(shí)針調(diào)整NMCL-31RP1電位器到底。合上主電路電源，逐步增加給定電壓Ug，使電機(jī)起動(dòng)、升速，調(diào)整Ug使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速n0=1500r/min，再調(diào)整直流發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻RG，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，可測(cè)出系統(tǒng)正轉(zhuǎn)時(shí)靜特征曲線n=f（Id）。n(r/min)I(A)斷開(kāi)主電源，S1開(kāi)關(guān)打向下至“負(fù)給定”，逆時(shí)針調(diào)整NMCL-31RP2電位器到底。合上主電路電源，逐步增加給定電壓Ug，使電機(jī)起動(dòng)、升速，調(diào)整Ug使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速n0=1500r/min，再調(diào)整直流發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻RG，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，可測(cè)出系統(tǒng)反轉(zhuǎn)時(shí)靜特征曲線n=f（Id）。n(r/min)I(A)（2）閉環(huán)控制特征n=f(Ug)測(cè)定S1開(kāi)關(guān)扳向上，調(diào)整NMCL-31給定電位器RP1，統(tǒng)計(jì)給定輸出Ug和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n，即可測(cè)出閉環(huán)控制特征n=f(Ug)。n(r/min)Ug(V)七．試驗(yàn)匯報(bào)1．列出開(kāi)環(huán)機(jī)械特征數(shù)據(jù),畫(huà)出對(duì)應(yīng)曲線，計(jì)算出滿足S=0.05時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)速范圍。2．列出閉環(huán)機(jī)械特征數(shù)據(jù)，畫(huà)出對(duì)應(yīng)曲線，計(jì)算出滿足S=0.05時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)速范圍，并和開(kāi)環(huán)系統(tǒng)調(diào)速范圍相比較。3．對(duì)試驗(yàn)中感愛(ài)好現(xiàn)象分析、討論。4．試驗(yàn)收獲、體會(huì)和改善意見(jiàn)。八．思索題和采取晶閘管移相控制直流調(diào)速系統(tǒng)相對(duì)比，試歸納采取自關(guān)斷器件脈寬調(diào)速系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)五晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)和步驟特征測(cè)定一．試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1．了解電力電子及電氣傳動(dòng)教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)及布線情況。2．熟悉晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)組成及其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。3．掌握晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)及反饋步驟測(cè)定方法。二．試驗(yàn)內(nèi)容1．測(cè)定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路電阻R2．測(cè)定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路電感L3．測(cè)定直流電動(dòng)機(jī)—直流發(fā)電機(jī)—測(cè)速發(fā)電機(jī)組（或光電編碼器）飛輪慣量GD24．測(cè)定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路電磁時(shí)間常數(shù)Td5．測(cè)定直流電動(dòng)機(jī)電勢(shì)常數(shù)Ce和轉(zhuǎn)矩常數(shù)CM6．測(cè)定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)TM7．測(cè)定晶閘管觸發(fā)及整流裝置特征Ud=f(Uct)8．測(cè)定測(cè)速發(fā)電機(jī)特征UTG=f(n)三．試驗(yàn)系統(tǒng)組成和工作原理晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)由三相調(diào)壓器，晶閘管整流調(diào)速裝置，平波電抗器，電動(dòng)機(jī)——發(fā)電機(jī)組等組成。本試驗(yàn)中，整流裝置主電路為三相橋式電路，控制回路可直接由給定電壓Ug作為觸發(fā)器移相控制電壓，改變Ug大小即可改變控制角，從而取得可調(diào)直流電壓和轉(zhuǎn)速，以滿足試驗(yàn)要求。四．試驗(yàn)設(shè)備及儀器1．教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)主控制屏。2．NMCL—33組件3．NMEL—03組件4．電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)速發(fā)電機(jī)（或光電編碼器）5．直流電動(dòng)機(jī)M036．雙蹤示波器7．萬(wàn)用表五．注意事項(xiàng)1．因?yàn)樵囼?yàn)時(shí)裝置處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)，電流和電壓可能有波動(dòng)，可取平均讀數(shù)。2．為預(yù)防電樞過(guò)大電流沖擊，每次增加Ug須緩慢，且每次起動(dòng)電動(dòng)機(jī)前給定電位器應(yīng)調(diào)回零位，以防過(guò)流。3．電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)，大電流測(cè)量時(shí)間要短，以防電機(jī)過(guò)熱。六．試驗(yàn)方法1．電樞回路電阻R測(cè)定電樞回路總電阻R包含電機(jī)電樞電阻Ra，平波電抗器直流電阻RL和整流裝置內(nèi)阻Rn，即R=Ra+RL+Rn為測(cè)出晶閘管整流裝置電源內(nèi)阻，可采取伏安比較法來(lái)測(cè)定電阻，其試驗(yàn)線路圖1-1所表示。將變阻器RD（可采取兩只900Ω電阻并聯(lián)）接入被測(cè)系統(tǒng)主電路，并調(diào)整電阻負(fù)載至最大。測(cè)試時(shí)電動(dòng)機(jī)不加勵(lì)磁，并使電機(jī)堵轉(zhuǎn)。NMCL-31給定電位器RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使Uct=0。調(diào)整偏移電壓電位器RP2，使=150°。NMCL-32“三相交流電源”開(kāi)關(guān)撥向“直流調(diào)速”。合上主電源，即按下主控制屏綠色“閉合”開(kāi)關(guān)按鈕，這時(shí)候主控制屏U、V、W端有電壓輸出，調(diào)整Ug使整流裝置輸出電壓Ud=（30~70）Ued（可為110V），然后調(diào)整RP使電樞電流為（80~90）Ied，讀取電流表A和電壓表V數(shù)值為I1,U1，則此時(shí)整流裝置理想空載電壓為Udo=I1R+U1調(diào)整RP，使電流表A讀數(shù)為40%Ied。在Ud不變條件下讀取A，V表數(shù)值，則Udo=I2R+U2求解兩式，可得電樞回路總電阻R=(U2-U1)/(I1-I2)如把電機(jī)電樞兩端短接，反復(fù)上述試驗(yàn)，可得RL+Rn=(U’2-U’1)/(I’1-I’2)則電機(jī)電樞電阻為Ra=R（RL+Rn）一樣，短接電抗器兩端，也可測(cè)得電抗器直流電阻RL2．電樞回路電感L測(cè)定電樞電路總電感包含電機(jī)電樞電感La，平波電抗器電感LL和整流變壓器漏感LB，因?yàn)長(zhǎng)B數(shù)值很小，可忽略，故電樞回路等效總電感為L(zhǎng)=La+LL電感數(shù)值可用交流伏安法測(cè)定。電動(dòng)機(jī)應(yīng)加額定勵(lì)磁，并使電機(jī)堵轉(zhuǎn)，試驗(yàn)線路圖1-2所表示。合上主電路電源開(kāi)關(guān)，用電壓表和電流表分別測(cè)出通入交流電壓后電樞兩端和電抗器上電壓值Ua和UL及電流I，從而可得到交流阻抗Za和ZL，計(jì)算出電感值La和LL。試驗(yàn)時(shí)，交流電流有效值應(yīng)小于電機(jī)直流電流額定值，Za=Ua/IZL=UL/I3．直流電動(dòng)機(jī)—發(fā)電機(jī)—測(cè)速發(fā)電機(jī)組飛輪慣量GD2測(cè)定。電力拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程式為式中M—電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩，單位為N.m;ML負(fù)載轉(zhuǎn)矩，空載時(shí)即為空載轉(zhuǎn)矩MK，單位為N.m;n電機(jī)轉(zhuǎn)速，單位為r/min;電機(jī)空載自由停車時(shí)，運(yùn)動(dòng)方程式為故式中GD2單位為N.m2.MK可由空載功率（單位為W）求出。dn/dt可由自由停車時(shí)所得曲線n=f(t)求得，其試驗(yàn)線路圖1-3所表示。電動(dòng)機(jī)M加額定勵(lì)磁。NMCL-31A給定電位器RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使Uct合上主電路電源開(kāi)關(guān)，調(diào)整Uct，將電機(jī)空載起動(dòng)至穩(wěn)定轉(zhuǎn)速后，測(cè)取電樞電壓Ud和電流IK，然后斷開(kāi)Uct，用記憶示波器拍攝曲線，即可求取某一轉(zhuǎn)速時(shí)MK和dn/dt。因?yàn)榭蛰d轉(zhuǎn)矩不是常數(shù)，能夠轉(zhuǎn)速n為基準(zhǔn)選擇若干個(gè)點(diǎn)（如1500r/min，1000r/min），測(cè)出對(duì)應(yīng)MK和dn/dt，以求取GD2平均值。電機(jī)為1500r/min。Ud（v）IK（A）dn/dtPKMKGD2電機(jī)為1000r/min。Ud（v）IK（A）dn/dtPKMKGD24．主電路電磁時(shí)間常數(shù)測(cè)定采取電流波形法測(cè)定電樞回路電磁時(shí)間常數(shù)Td，電樞回路突加給定電壓時(shí)，電流id按指數(shù)規(guī)律上升當(dāng)t=Td時(shí)，有試驗(yàn)線路圖14所表示。NMCL-31A給定電位器RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使Uct合上主電路電源開(kāi)關(guān)，電機(jī)不加勵(lì)磁。調(diào)整Uct，監(jiān)視電流表讀數(shù)，使電機(jī)電樞電流為(50~90)Ied。然后保持Uct不變，忽然合上主電路開(kāi)關(guān)，用數(shù)字示波器拍攝id=f(t)波形，由波形圖上測(cè)量出當(dāng)電流上升至63.2穩(wěn)定值時(shí)時(shí)間，即為電樞回路電磁時(shí)間常數(shù)Td。5．電動(dòng)機(jī)電勢(shì)常數(shù)Ce和轉(zhuǎn)矩常數(shù)CM測(cè)定將電動(dòng)機(jī)加額定勵(lì)磁，使之空載運(yùn)行，改變電樞電壓Ud，測(cè)得對(duì)應(yīng)n，即可由下式算出CeCe=Ke=(Ud2-Ud1)/(n2-n1)Ce單位為V/(r/min)轉(zhuǎn)矩常數(shù)(額定磁通時(shí))CM單位為N.m/A，可由Ce求出CM=9.55Ce6．系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)TM測(cè)定系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)可由下式計(jì)算因?yàn)門m>>Td，也能夠近似地把系統(tǒng)看成是一階慣性步驟，即當(dāng)電樞突加給定電壓時(shí)，轉(zhuǎn)速n將按指數(shù)規(guī)律上升，當(dāng)n抵達(dá)63.2穩(wěn)態(tài)值時(shí)，所經(jīng)過(guò)時(shí)間即為拖動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)。測(cè)試時(shí)電樞回路中附加電阻應(yīng)全部切除。NMCL-31A給定電位器RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使Uct合上主電路電源開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)M加額定勵(lì)磁。調(diào)整Uct，將電機(jī)空載起動(dòng)至穩(wěn)定轉(zhuǎn)速1000r/min。然后保持Uct不變，斷開(kāi)主電路開(kāi)關(guān)，待電機(jī)完全停止后，忽然合上主電路開(kāi)關(guān)，給電樞加電壓，用數(shù)字示波器拍攝過(guò)渡過(guò)程曲線，即可由此確定機(jī)電時(shí)間常數(shù)。7．測(cè)速發(fā)電機(jī)特征UTG=f(n)測(cè)定試驗(yàn)線路圖13所表示。電動(dòng)機(jī)加額定勵(lì)磁，逐步增加觸發(fā)電路控制電壓Uct，分別讀取對(duì)應(yīng)UTG,n數(shù)值若干組，即可描繪出特征曲線UTG=f(n)。n（r/min）UTG（V）七．試驗(yàn)匯報(bào)1．作出試驗(yàn)所得多種曲線，計(jì)算相關(guān)參數(shù)。2．由Ks=f(Uct)特征,分析晶閘管裝置非線性現(xiàn)象。試驗(yàn)六邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)=1\*DBNUM3一．試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1.了解并熟悉邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)原理和組成。2.掌握各控制單元原理，作用及調(diào)試方法。3.掌握邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試步驟和方法。4.了解邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)靜特征和動(dòng)態(tài)特征。=2\*DBNUM3二．試驗(yàn)內(nèi)容1．控制單元調(diào)試。2．系統(tǒng)調(diào)試。3．正反轉(zhuǎn)機(jī)械特征n=f(Id)測(cè)定。4．正反轉(zhuǎn)閉環(huán)控制特征n=f(Ug)測(cè)定。5．系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特征觀察。=3\*DBNUM3三．試驗(yàn)系統(tǒng)組成及工作原理邏輯無(wú)環(huán)流系統(tǒng)主回路由二組反并聯(lián)三相全控整流橋組成，因?yàn)闆](méi)有環(huán)流，兩組可控整流橋之間可省去限制環(huán)流均衡電抗器，電樞回路僅串接一個(gè)平波電抗器?？刂葡到y(tǒng)關(guān)鍵由速度調(diào)整器ASR，電流調(diào)整器ACR，反號(hào)器AR，轉(zhuǎn)矩極性判別器DPT，零電流檢測(cè)器DPZ，無(wú)環(huán)流邏輯控制器DLC，觸發(fā)器，電流變換器FBC，速度變換器FBS等組成。其系統(tǒng)原理圖圖1-9所表示。正向起動(dòng)時(shí)，給定電壓Ug為正電壓，無(wú)環(huán)流邏輯控制器輸出端Ublf為”0”態(tài)，Ublr為”1”態(tài)，即正橋觸發(fā)脈沖開(kāi)通，反橋觸發(fā)脈沖封鎖，主回路正組可控整流橋工作，電機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)。減小給定時(shí)，Ug<Ufn,使Ugi反向，整流裝置進(jìn)入本橋逆變狀態(tài)，而Ublf,Ublr不變，當(dāng)主回路電流減小并過(guò)零后，Ublf，Ublr輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)換，Ublf為“1”態(tài)，Ublr為“0”態(tài)，即進(jìn)入它橋制動(dòng)狀態(tài)，使電機(jī)降速至設(shè)定轉(zhuǎn)速后再切換成正向運(yùn)行；當(dāng)Ug=0時(shí)，則電機(jī)停轉(zhuǎn)。反向運(yùn)行時(shí)，Ublf為”1”態(tài)，Ublr為”0”態(tài)，主電路反組可控整流橋工作。無(wú)環(huán)流邏輯控制器輸出取決于電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，正向運(yùn)轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)制動(dòng)本橋逆變及反轉(zhuǎn)制動(dòng)它橋逆變狀態(tài)，Ublf為”0”態(tài)，Ublr為”1”態(tài)，確保了正橋工作，反橋封鎖；反向運(yùn)轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)制動(dòng)本橋逆變，正轉(zhuǎn)制動(dòng)它橋逆變階段，則Ublf為”1”態(tài)，Ublr為”0”態(tài)，正橋被封鎖，反橋觸發(fā)工作。因?yàn)檫壿嬁刂破髯饔?，在邏輯無(wú)環(huán)流可逆系統(tǒng)中確保了任何情況下兩整流橋不會(huì)同時(shí)觸發(fā)，一組觸發(fā)工作時(shí)，另一組被封鎖，所以系統(tǒng)工作過(guò)程中既無(wú)直流環(huán)流也無(wú)脈沖環(huán)流。=4\*DBNUM3四．試驗(yàn)設(shè)備及儀器1．教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)主控制屏。2．NMCL—33組件3．NMEL—03組件4．NMCL—18組件5．電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)速發(fā)電機(jī)（或光電編碼器）、直流發(fā)電機(jī)M016．直流電動(dòng)機(jī)M037．雙蹤示波器8．萬(wàn)用表五．試驗(yàn)預(yù)習(xí)1．熟悉系統(tǒng)接線圖，分析邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)原理。2．復(fù)習(xí)邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)從正轉(zhuǎn)切換到反轉(zhuǎn)過(guò)程中，整流電壓Ud，電樞電流id，轉(zhuǎn)速n動(dòng)態(tài)波形圖。六．注意事項(xiàng)1．試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)確保邏輯控制器工作；邏輯正確后才能使系統(tǒng)正反向切換運(yùn)行。2．為了預(yù)防意外，可在電樞回路串聯(lián)一定電阻，如工作正常，則可隨Ug增大逐步切除電阻。七．試驗(yàn)方法1．按圖1-9接線，未上主電源之前，檢驗(yàn)晶閘管脈沖是否正常。（1）用示波器觀察雙脈沖觀察孔，應(yīng)有間隔均勻，幅度相同雙脈沖（2）檢驗(yàn)相序，用示波器觀察“1”，“2”脈沖觀察孔，“1”脈沖超前“2”脈沖600，則相序正確，不然，應(yīng)調(diào)整輸入電源。（3）將控制一組橋觸發(fā)脈沖通斷六個(gè)直鍵開(kāi)關(guān)彈出，用示波器觀察每只晶閘管控制極，陰極，應(yīng)有幅度為1V—2V脈沖。（4）將Ublr接地，可觀察反橋晶閘管觸發(fā)脈沖。（5）用萬(wàn)用表檢驗(yàn)Ublf，Ublr電壓，一為高電平，一為低電平，不能同為低電平。2．控制單元調(diào)試（1）按試驗(yàn)四方法調(diào)試FBS，ASR，ACR（2）按試驗(yàn)二方法調(diào)試AR，DPT，DPZ，DLC對(duì)電平檢測(cè)器輸出應(yīng)有下列要求轉(zhuǎn)矩極性判別器DPT：電機(jī)正轉(zhuǎn)輸出UM為”1”態(tài)電機(jī)反轉(zhuǎn)輸出UM為’0”態(tài)零電流檢測(cè)器DPZ：主回路電流靠近零輸出UI為”1”態(tài)主回路有電流輸出UI為”0”態(tài)（3）調(diào)整ASR，ACR串聯(lián)積分電容，使系統(tǒng)正常，穩(wěn)定運(yùn)行。4．機(jī)械特征n=f(Id)測(cè)定測(cè)出n=1500r/min正，反轉(zhuǎn)機(jī)械特征n=f(Id)，方法和試驗(yàn)四相同。n=1500r/minn(r/min)I(A)5．閉環(huán)控制特征測(cè)定按試驗(yàn)四方法測(cè)出正，反轉(zhuǎn)時(shí)閉環(huán)控制特征n=f(Ug)。n(r/min)Ug(V)6．系統(tǒng)動(dòng)態(tài)波形觀察用二蹤慢掃描示波器觀察并統(tǒng)計(jì)：（1）給定值階躍改變（正向起動(dòng)正向停車反向切換到正向正向切換到反向反向停車）時(shí)動(dòng)態(tài)波形。（2）電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行于額定轉(zhuǎn)速，Ug不變，突加，突減負(fù)載(20%Ied100%Ied)動(dòng)態(tài)波形：（3）改變ASR,ACR參數(shù)，觀察動(dòng)態(tài)波形怎樣改變。注：電動(dòng)機(jī)電樞電流波形觀察可經(jīng)過(guò)ACR第“1”端轉(zhuǎn)速波形觀察可經(jīng)過(guò)ASR第“1”端八．試驗(yàn)匯報(bào)1．依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，畫(huà)出正，反轉(zhuǎn)閉環(huán)控制特征曲線。2．依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，畫(huà)出正，反轉(zhuǎn)閉環(huán)機(jī)械特征，并計(jì)算靜差率。3．分析參數(shù)改變對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程影響。4．分析電機(jī)從正轉(zhuǎn)切換到反轉(zhuǎn)過(guò)程中，電機(jī)經(jīng)歷工作狀態(tài)，系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換情況。

試驗(yàn)七異步電動(dòng)機(jī)SPWM和電壓空間矢量變頻調(diào)速系統(tǒng)=1\*DBNUM3一．試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1．經(jīng)過(guò)試驗(yàn)掌握異步電動(dòng)機(jī)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)組成及工作原理。2．加深了解用單片機(jī)經(jīng)過(guò)軟件生成SPWM波形工作原理和特點(diǎn)。和不一樣調(diào)制方法對(duì)系統(tǒng)性能影響3．熟悉電壓空間矢量控制（磁鏈跟蹤控制）工作原理和特點(diǎn)。4．掌握異步電動(dòng)機(jī)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試方法。=2\*DBNUM3二．試驗(yàn)內(nèi)容1．連接相關(guān)線路，組成一個(gè)實(shí)用異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)。2．過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)步驟測(cè)試。3．采取SPWM數(shù)字控制時(shí)，不一樣輸出頻率、不一樣調(diào)制方法（同時(shí)、異步、混合調(diào)制）時(shí)磁通分量、磁通軌跡、定子電流和電壓、IGBT兩端電壓波形測(cè)試。4．采取電壓空間矢量控制時(shí)，不一樣輸出頻率、不一樣調(diào)制方法時(shí)磁通分量、磁通軌跡、定子電流和電壓、IGBT兩端電壓波形測(cè)試。5．低頻賠償特征測(cè)試。=3\*DBNUM3三．試驗(yàn)系統(tǒng)組成及工作原理變頻調(diào)速系統(tǒng)原理框圖圖2—3所表示。它由交-直-交電壓源型變頻器，16位單片機(jī)80C196MC所組成數(shù)字控制器，控制鍵盤和運(yùn)行指示、磁通測(cè)量和保護(hù)步驟等部分組成。逆變器功率器件采取智能功率模塊IPM（IntelLigentPowerModules），型號(hào)為PM10CSJ060（10A/600V）。IPM是一個(gè)由六個(gè)高速、低功耗IGBT，優(yōu)化門極驅(qū)動(dòng)和多種保護(hù)電路集成為一體混合電路器件。因?yàn)椴扇×四苓B續(xù)監(jiān)測(cè)電流有傳感功效IGBT芯片，從而實(shí)現(xiàn)高效過(guò)流和短路保護(hù)，同時(shí)IPM還集成了欠壓鎖定和過(guò)流保護(hù)電路。該器件使用，使變頻系統(tǒng)硬件簡(jiǎn)單緊湊，并提升了系統(tǒng)可靠性。數(shù)字控制器采取Intel企業(yè)專為電機(jī)高速控制而設(shè)計(jì)通用性16位單片機(jī)80C196MC。它由一個(gè)C196關(guān)鍵、一個(gè)三相波形發(fā)生器和其它片內(nèi)外設(shè)組成。其它片內(nèi)外設(shè)中包含有定時(shí)器、A/D轉(zhuǎn)換器、脈寬調(diào)制單元和事件處理陣列等。在試驗(yàn)系統(tǒng)中80C196MC硬件資源分配以下：1．P3、P4口：用于組成外部程序存放器16bit數(shù)據(jù)和地址總線。2．WG1～WG3和WG1～WG3：用于輸出三相PWM波形，控制組成逆變器IPM。3．EXTINT：用于過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)。4．經(jīng)過(guò)接于A/D轉(zhuǎn)換器輸入端ACH2和ACH1設(shè)之輸入頻率和改變u/f（低頻賠償）。5．利用P0和P1口P0.4～P0.7