机电传动控制实验1

实验项目
实验一 双闭环晶闸管不可逆直流调速系统
实验二 正弦脉宽调制（SPWM）变频调速系统
实验一 双闭环晶闸管不可逆直流调速系统
一、实验目的
1．了解双闭环不可逆直流调速系统的原理，组成及各主要单 元部件的原理。 2．熟悉电力电子及教学实验台主控制屏的结构及调试方法。 3．熟悉MCL-18, MCL-33的结构及调试方法 4．掌握双闭环不可逆直流调速系统的调试步骤，方法及参数 的整定。
主电路的调试
直流电流表 B1
A
U V W
VT1
VT3
VT5
C
R
A1
F1
M 03
M
A2
接励磁 电源
F2
VT4
VT6Ug
+
U ct
+ Id Ud
M
-
-
Ug从0开始调
5．开环外特性的测定 （1）控制电压Uct由给定器Ug直接接入，直流发电机 所接负载电阻RG断开。 （2）使Ug=0，调节偏移电压电位器，使α稍大于 90°，合上主电路电源，逐渐增加给定电压Ug，使 电机起动、升速，调节Ug使电机空载转速 n0=1500r/min，再调节负载电阻RG，改变负载，在 直流电机空载至额定负载范围，测取7～8点，读取 电机转速n，电机电枢电流Id，即可测出系统的开环 外特性n=f (Id)。填入下表：
4、转速反馈系数的整定：
直接将给定电压Ug接入移相控制电压Uct的输入端 整流电路接直流电动机负载，（注意，慢慢增加给
定电压Ug
）
测量直流电动机的转速值和转速反馈电压值，调节
速度变换器（FBS）上转速反馈电位器RP1，使得
n=1500r/min时的转速反馈电压Un=－6V，这时的转
速反馈系数α=Un/n=0.004V/（r/min）。
图2 实验三接线图
1.移相触发电路的调试
① 观察脉冲相序 ② 零位调整: 调偏移电压 Uct=0时, a = 90°→
uT
= 90 uu
uv
uw
uu
Ud=0,n=0
1# 2# 3# 4# 5# 6#
如何调准90°?
2.电流及速度调节器（ACR、 ASR）的调试 按图接线，DZS(零速封锁器) 的扭子开关扳向“解除”。 把DZS的“3”端接至ACR的 “8”端（或ASR的“4”端）， 使调节器解除封锁而正常工 作
五、 实验内容
1．移相触发电路的调试及开关设置（主电路未通电） （4）定初相 将给定器输出Ug接至NMCL-33面板的Uct端，调节偏 移电压Ub（调节偏移电压电位器RP），在Uct=0时 （可直接接地，或选择开关打到地，保证输入为 零），使=90°，Ud=0（因为电阻电感性负载时， Ud=2.34U2cosα ）。 而由于电动机电枢电阻的差异，实际调试应该以 Uct=0时对应于整流电压Ud0=0的α 角作为触发角 的真实零位，此时晶闸管整流电路才可正常工作。
（1）打开NMCL-31的“低压控制电源”开关，这时 应有相应直流电压指示灯亮。 （2）调速电源选择开关“直流调速”。 （3）将面板上的Ublf接地，将桥式触发脉冲的六 个开关均拨到“接通”。用示波器通过NMCL-33的 “双脉冲观察孔”，观察6个双脉冲，应使其间隔 均匀(60°)，幅值相同；观察每个晶闸管的控制 极、阴极电压波形，应有幅值为1V～2V的双脉冲。
a >60时（ a =90） 阻感负载时的工作情况 与电阻负载时不同。
电阻负载时， u d 波形不会 出现负的部分。 阻感负载时， u d 波形会出 现负的部分。
带阻感负载时，三相桥式 全控整流电路的a角移相范 围为90 。
定量分析
当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻 负载a≤60时）的平均值为： 1 23 6U 2 sin td (t ) 2.34U 2 cos
二、实验内容 ：
1．各控制单元调试 2．测定电流反馈系数。 3.测定开环 机械特性及闭环静特性 4．闭环控制特性的测定。 5．观察， 记录系统动态波形。
三、实验系统组成及工作原理
三、实验系统组成及工作原理
四、注意事项
1．三相主电源连线时需注意，不可换错相序。 2．电源开关闭合时，过流保护、过压保护的发光二极管可 能会亮，只需按下对应的复位开关SB1、SB2即可正常工作。 3．系统开环连接时，不允许突加给定信号Ug起动电机 4．起动电机时，需把MEL-13的测功机加载旋钮逆时针旋到 底，以免带负载起动。 5．改变接线时，必须先按下主控制屏总电源开关的“断开” 红色按钮，同时使系统的给定为零。 6．进行闭环调试时，若电机转速达最高速且不可调，注意 转速反馈的极性是否接错。 7．双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在 使用时，必须使两探头的地线同电位（只用一根地线即 可），以免造成短路事故。
Ud

3 带电阻负载且a >60时，整流电压平均值为：
3

Ud
3



3

6U 2 sin td (t ) 2.34U 2 1 cos( ) 3
输出电流平均值为 ：Id=Ud /R
五、 实验内容
1．移相触发电路的调试及开关设置（主电路未通电）
ACR接成比例积分（PI）
Ug接到调节器的输入端当加正给
定时，调整负限幅电位器RP2，使
之输出电压为零。
当调节器输入端加负给定时，调
整正限幅电位器RP1，用示波器观 察同步电压和对应的触发脉冲，使
α=10°左右。（确定移相控制电
压Uct的调节范围为0～Uctmax。）
把调节器ASR接成比例积分
（PI）调节器
将给定器输出Ug接到速度调
节器的输入端
当加正给定时，调整负限幅
电位器RP2，使之输出电压为 －6V；
当调节器输入端加负给定时，
调整正限幅电位器RP1，使正 限幅为零。
3、电流反馈系数的整定： 直接将给定电压Ug接入移相控制电压Uct的输入端 整流桥接电阻性负载（注意：将2组滑线电阻器电阻 并联使用，且调到电阻值最大。） 慢慢增加给定电压Ug，观察输出电压Ud到220V左右， 并同时观察负载电流Id ，适当调整滑线变阻器使 Id=1A。 用万用表测量电流反馈电压。方法是调节电流变换 器（FBC）上的电流反馈电位器RP1，使得负载电流 Id=1A时的电流反馈电压Ui=3.5~4V，这时的电流反馈 系数β=Ui/Id=3.5~4V/A。
双闭环调速系统调试原则 （1）先部件，后系统。即先将各单元的特性调 好，然后才能组成系统。 （2）先开环，后闭环，即使系统能正常开环运 行，然后在确定电流和转速均为负反馈时组 成闭环系统。 （3）先内环，后外环。即先调试电流内环，然 后调转速外环。
三相桥式整流电路回顾
带阻感性负载时
a =0
a =30