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电力拖动自动控制系统实验指导书2012
第五章双闭环晶闸管不可逆直流调速系统课程设计5．1 晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验一、实验目的(1)熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。
(2)掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理晶闸管直流调速系统由整流变压器、晶闸管整流调速装置、平波电抗器、电动机-发电机组等组成。
在本实验中，整流装置的主电路为三相桥式电路，控制电路可直接由给定电压Ug作为触发器的移相控制电压Uct ，改变Ug的大小即可改变控制角α，从而获得可调的直流电压，以满足实验要求。
实验系统的组成原理图如图5-1所示。
图5-1 实验系统原理图四、实验内容(1) 测定晶闸管直流调速系统主电路总电阻值R 。
(2) 测定晶闸管直流调速系统主电路电感值L 。
(3) 测定直流电动机-直流发电机-测速发电机组的飞轮惯量GD 2 。
(4) 测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数T d 。
(5) 测定直流电动机电势常数C e 和转矩常数C M 。
(6) 测定晶闸管直流调速系统机电时间常数T M 。
(7) 测定晶闸管触发及整流装置特性U d =f(U ct )。
(8) 测定测速发电机特性U TG =f(n)。
五、预习要求学习教材中有关晶闸管直流调速系统各参数的测定方法。
六、实验方法为研究晶闸管－电动机系统，须首先了解电枢回路的总电阻R 、总电感L 以及系统的电磁时间常数T d 与机电时间常数T M ，这些参数均需通过实验手段来测定，具体方法如下：(1)电枢回路总电阻R 的测定电枢回路的总电阻R 包括电机的电枢电阻R a 、平波电抗器的直流电阻R L 及整流装置的内阻R n ，即R = R a 十R L 十R n (5-1)由于阻值较小，不宜用欧姆表或电桥测量，因是小电流检测，接触电阻影响很大，故常用直流伏安法。
为测出晶闸管整流装置的电源内阻须测量整流装置的理想空载电压U ｄ0，而晶闸管整流电源是无法测量的，为此应用伏安比较法，实验线路如图5-2所示。
电力拖动控制系统实验指导书--新台子(共19页)
电力(diànlì)拖动控制系统实验指导书机电(jīdiàn)工程学院电气教学部2016.41实验(shíyàn)一不可逆单闭环直流调速系统静特性(tèxìng)的研究一．实验(shíyàn)目的1．研究(yánjiū)晶闸管直流电动机调速系统在反馈控制下的工作。
2．研究直流调速系统中速度调节器ASR的工作及其对系统静特性的影响。
3．学习反馈控制系统的调试技术。
二．预习要求1．了解速度调节器在比例工作与比例—积分工作时的输入—输出特性。
2．弄清不可逆单闭环直流调速系统的工作原理。
三．实验线路及原理见图2－1。
1) 电源控制屏位于NMCL-32/MEL-002T等2) L平波电抗器位于NMCL-3313) Rd可调电阻位于NMEL-03/4或NMCL-03等4) G给定（Ug）位于NMCL-31或NMCL-31A或SMCL-01调速系统控制单中5) Uct位于NMCL-33或NMCL-33F中6) 触发电路及晶闸管主电路位于NMCL-33或NMCL-33F中7) ACR，ASR位于NMCL-18中8) TG指光电编码器与电机导轨同轴连接9) 转速显示及输出位于电机导轨上或NMEL-13A/F/C中10) 直流电机励磁电源位于NMCL-32或NMEL-18/2中11) 负载用M01电机或测功机（NMEL-13A）12) M电机采用M03电机2触发电路及晶调速系统控制单元Array图2－1四．实验(shíyàn)设备及仪表1．教学实验台主控制屏。
2．触发(chùfā)电路及晶闸管主回路组件(zǔ jiàn)3．负载(fùzài)组件 4．电机导轨及测速发电机）5．直流电动机 6．双踪示波器7．万用表五．注意事项1．直流电动机工作前，必须先加上直流励磁。
调速实验1-4
１、简述实验中观察到的现象，对实验中出现的问题加以分析、解释。
２、画出U/F曲线。
３、画出异步电动机的机械特性n=f（Ｔe）曲线。
４、思考题：如何改变电动机的加速度、减速度？
５、写出实验小结。
实验四速度闭环三相异步电机调压调速系统实验
一．实验目的
3)直流电动机的电枢电流不要超过额定值使用，转速也不要超过1.2倍的额定值。以免影响电机的使用寿命，或发生意外。
4)DJK04与DJK02-1不共地，所以实验时须短接DJK04与DJK02-1的地。
实验二、双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验
一、实验目的
1、了解双闭环不可逆直流调速系统的原理及组成。
2、掌握双闭环不可逆直流调速系统的调试方法和步骤。
⑴、通过触摸面板上LO/RE切换键进行切换。
⑵、通过对输入端子参数（n36～n39）的设定来切换。
1、 触摸面板的操作方法
触摸面板操作有两种功能：一种是用面板上的RUN键和STOP/RESET键来控制电机的起动、停止。另一种是用于参数设定。
1） 指示灯显示说明
正常时:接通电源后，RUN灯闪亮、ALARM灯灭。指示灯FREF、FOUT、IOUT、MNTR、F/R、LO/RE、PRGM中有灯亮，指示窗口有数据显示。
U09：显示过去最后一次发生过的异常内容。
U10：制造商管理用。
F/R：灯亮时，可用 或 键，选择电动机的运转方向（正/
反转）。 FOR：正转 rev：反转
LO/RE：灯亮时，可用 或 键，选择本地/远程模式。
rE：远程 LO：本地
PRGM：。灯亮时，可用 或 键，选择要设定的参数，再用
键显示该参数的内容，用 或 键修改该
电力拖动自动控制系统实验
电力拖动自动控制系统实验指导书实验一晶闸管直流调速系统环节特性的测定实验一、实验目的掌握晶闸管直流调速系统环节特性的测定方法二、实验内容1、测定晶闸管触发电路及整流装置特性Ud＝f（Ug）或Ud＝f（Uct）；2、测定测速发电机特性U TG＝f（n）；四、实验原理及接线图实验接线原理图1、测定出晶闸管整流电路输出电压Ud、移相控制电压Uct，便可得到晶闸管触发及整流特性Ud＝f（Ug）或Ud＝f（Uct）；2、测定出测速发电机的输出U TG，电动机的转速n，即可得到测速发电机特性U TG＝f（n）；3、由Ud＝f（Ug）或Ud＝f（Uct）曲线可求得晶闸管整流装置的放大倍数曲线Ks＝f(Ug)，求Ks可用公式Ks ＝UgUd∆∆求得。
五、实验方法与步骤将电动机加额定励磁，使其空载运行，逐渐增加控制电压Ug(Uct)，分别读取对应的Ug 、U TG 、Ud 、n 的数值若干组，即可描绘出特性曲线Ud ＝f （Ug ）及U TG ＝f （n ），由Ud ＝f （Ug ）或Ud ＝f （Uct ）曲线可求得晶闸管整流装置的放大倍数曲线Ks ＝f(Ug)，求Ks 可用公式Ks ＝UgUd∆∆求得。
六、数据记录与处理将数据记录于下表，并绘出Ud ＝f （Ug ）、U TG ＝f （n ）、Ks ＝f(Ug)三条曲线；七、注意事项1、给定单元的RP1从最小值处调起，每次停机前将RP1调回到最小值；2、由于电动机电枢回路、励磁回路未串接电阻，不要接短路；3、因U TG 、Ug(Uct)的数值较小，用万用表的直流电压10V 或50V 档测量。
4、由于实验时装置处于开环状态，电流和电压可能有波动，可取平均读数。
八、思考题比较三条曲线，各曲线有什么特点，为什么？实验二 晶闸管直流调速系统主要单元的测试一、实验目的熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求，学会按要求调试各单元 二、实验内容1、速度调节器的调试；2、电流调节器的调试；3、“零电平检测”及“转矩极性鉴别”单元的调试； 4 、反号器的调试；5、逻辑控制单元的调试； 三、实验所需挂件及附件四、实验原理及接线图在直流调速系统中，往往采用闭环控制，需要对电流、转速等信号进行反馈，以便稳速和限流，需要用到速度调节器和电流调节器，在可逆调速系统中，在电动机改变转向时，要对电枢电流、转矩极性进行鉴别，通过逻辑控制电路控制正、反桥电路的切换，以防止正、反桥同时工作，避免正、反桥之间出现环流，损坏电源，故要将“零电平检测”、“转矩极性鉴别”、“反号器”、“逻辑控制单元”状态调节好。
电力拖动自动控制系统设计与实践指导书
电力拖动自动控制系统设计与实践指导书福建工程学院信息科学与工程学院电气工程教研室电力拖动自动控制系统设计与实践环节一、三相全控整流桥一．内容及步骤1.三相全控桥电路电阻性负载的研究1）将NMCL-33挂箱连接成三相全控桥电路并接上电阻性负载（灯泡），并使用NMCL-02挂箱（三相变压器）将三相电压降压后输入到NMCL-33挂箱上，然后接通主电路电源电源，调节NMCL-31A挂箱的控制电压来改变α角，并作出u d/ u2 =f(α)的表格（如表1）和曲线。
2）用示波器观察并记录α=300和600时负载两端的电压u d、晶闸管两端电压u T1的波形。
2.电阻电感负载的研究.3.反电势负载的研究.4.在各种负载状态下，观察并分析正常状态下和故障发生时的各种波形。
1）丢失脉冲故障；2）主电路电源断相；二．实践预习内容及注意事项1.怎样通过观察u d的波形来判断α角为多少度？2.电阻电感负载（无续流二极管）实验中u d的波形是否有负半波？3.电阻电感负载（无续流二极管）是否会失控？4.续流二极管接反时，将带来什么后果？5.使用双踪示波器时，2根探头的接地不能同时使用，为什么？6.如果将主电路的三相电源的任意2相互相交换，是否会对电路有影响？如果有那是什么影响（电路可以正常工作吗？）。
7. u2是主电路三相输入电源的相电压，它是交流电压。
u d是主电路的输出电压，它是直流电压，用万用表测量时要选择正确的量程。
表1 u d / u 2 =f(α)的表格α范围0o--30o30o--60 o60 o--90 o90 o--1200实际αU dU 2V T 30V +15V -15V U gA1V 11U 10V +15V -15V 1W 1Gk V T 11V 21U 21W 2V T 4U b l fU c tV T 5AVV T 2V T 62V 12V 22U 22U 12W 22W 1CLR50m H200m H100m H700m H图1-1 三相桥式全控整流电路环节二、晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定一．目的1．了解电力电子及电气传动教学实验台的结构及布线情况。
《电力拖动自动控制系统》课程设计指导书
《电力拖动自动控制系统》课程设计指导书直流电机双闭环调速控制系统设计档案袋封皮（统一）目录格式：目录1 设计任务1.1 技术数据 (1)1.2 要求完成的任务 (2)2 直流电机双闭环系统的组成…………………………………………………..2.1 双闭环系统总体原理结构方案设计…………………………………….2.2 双闭环系统各组成部分电路方案设计…………………………………2.2.1 晶闸管整流电路及保护电路………………………………………….2.2.2 触发控制电路………………………………………………………2.2.3 系统给定…………………………………………………………….2.2.4 检测电路…………………………………………………………….2.2.5 调节器的选择…………………………………………………………2.2.6 电气控制…………………………………………………………..3 转速、电流调节器的设计计算……………………………………………..3.1 电流调节器的设计计算…………………………………………………3.2 转速调节器的设计计算………………………………………………..4 参考文献……………………………………………………………………….5 附录直流电机双闭环系统设计图纸附件一：设计说明书书格式要求：1 设计任务：1.1 技术数据（1）用线性集成电路运算放大器作为调节器的转速、电流无静差直流控制系统，主电路由晶闸管可控整流电路供电的V-M系统电动机：额定数据 10KW,220V,55A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.5Ω晶闸管可控整流电路：三相桥式整流电路，整流变压器Y/Y连接，二次测线电压U2l=230VV-M系统电枢回路总电阻：R=1Ω测速发电机：永磁式，额定数据23.1W,110V,0.21A,1900r/min（2）稳态性能指标生产机械要求调速范围: D=10；静态率: s%≤5%（3）动态性能指标超调量:σn %≤15% σi %≤5%扰动产生的动态偏差:(n max-n min)/n min *100%≤10% ;恢复时间: t≤0.5sf（4）对起动、停车的快速性无特别要求1.2 要求完成的任务（1）完成直流转速、电流双闭环系统整体设计（2）按性能系统调节器的设计及相关计算（3）在实验室完成转速、电流双闭环系统的实验（4）呈交一份不少于5000字课程设计说明书,一套设计图纸, 一份实验报告2 直流电机双闭环系统的组成2.1 双闭环系统总体原理结构方案设计…………………………………….●直流电机双闭环系统原理图及其描述2.2 双闭环系统各组成部分电路方案设计…………………………………2.2.1 晶闸管整流电路及保护电路………………………………………….●三相整流桥●整流变压器●施加保护电路说明2.2.2 触发控制电路………………………………………………………●触发电路●同步变压器2.2.3 系统给定…………………………………………………………….●电位器给定方式●（+15V，-15V）稳压电源2.2.4 检测电路……………………………………………………………●电流检测电路●转速检测电路2.2.5 调节器的选择………………………………………………………●转速调节器●电流调节器2.2.6 电气控制…………………………………………………………..电机启动，运行，停车控制及指示，电压表、电流表3 调节器的设计计算3.1 电流调节器(1)已知参数(2)确定时间常数(3)选择电流调节器结构(4)计算电流调节器参数(5)校验近似条件(6)计算调节器电阻电容*要求列出查的工程设计表，所用公式必须有序号3.2 转速调节器（1）已知参数（2）确定时间常数（3）选择转速调节器结构（4）计算转速调节器参数（5）校验近似条件（6）计算调节器电阻电容（7）校核转速超调量4 参考文献（不少于5篇）[1]作者，文章标题，期刊名，期号，页码[2] 作者，书名，出版社，出版时间5 附录直流电机双闭环系统设计图纸（1）整流电源：三相整流桥，整流变压器，施加保护电路，触发电路，同步变压器，稳压电源（2）系统给定（3）检测电路：电流检测电路，转速检测电路（4）调节器：转速调节器，电流调节器（附电阻电容计算结果列表）（5）电气控制（启动，运行，停车控制及指示，电压表、电流表）**要求：全部手稿，不收打印稿，不允许有复印图片******主要参考资料1.电力拖动控制系统教材；2.电力电子技术教材3.电工电子手册；4.电气工程技术手册表的编号：表1-1 ********公式编号：T=a+b-c (3-1)图形编号：电机参数1.电动机：额定数据2.2KW,220V,12.5A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.2Ω,Rrec=1.5,ks=35飞轮转矩:Kgm*m=3.1, 过载倍数1.52.电动机：额定数据 2.8KW,220V,94A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.15Ω,Rrec=0.3,ks=35飞轮转矩:Kgm*m=3.2, 过载倍数1.53.电动机：额定数据 3.7KW,220V,20A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.5 Ω,Rrec=0.8,ks=40飞轮转矩:Kgm*m=3.5, 过载倍数1.54.电动机：额定数据 10KW,220V,55A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.6Ω, Rrec=0.7,ks=44飞轮转矩:Kgm*m=4.0, 过载倍数1.55.电动机：额定数据 18KW,220V,94A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.7Ω,Rrec=0.5,ks=40飞轮转矩:Kgm*m=4.8, 过载倍数1.56.电动机：额定数据 30KW,220V,159A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.5 Ω,Rrec=1.0,ks=35飞轮转矩:Kgm*m=5.9, 过载倍数1.57.电动机：额定数据 40KW,220V,210A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.5 Ω,Rrec=0.8,ks=40飞轮转矩:Kgm*m=7.0, 过载倍数1.58.电动机：额定数据 55KW,220V,286A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.6 Ω,Rrec=0.8,ks=35飞轮转矩:Kgm*m=10.3, 过载倍数1.59.电动机：额定数据 60KW,220V,308A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.5Ω,Rrec=0.9,ks=40飞轮转矩:Kgm*m=10.8, 过载倍数1.510.电动机：额定数据75KW,220V,385A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.6Ω, Rrec=0.9,ks=35飞轮转矩:Kgm*m=12.0, 过载倍数1.5每个班，按学号每10个一个轮回。
电力拖动自动控制系统实验指导书.
电力拖动自动控制系统实验指导书杨钧 蔡型 编广东工业大学自动化学院前 言自动控制系统是一门实践性、实用性很强的专业课程，学习自动控制系统必须理论连联系实际。
直流调速技术在工业自动化中获得广泛应用，自动控制系统实验可采用LZC-1型晶闸管逻辑无环流可逆调速系统实验装置，该装置结构可靠, 面板图示化.接线、调试方便。
输入电压~380V、输出直流电压0~220V、直流电流0~20A，连续可调，配2.2KW直流电动机-发电机机组。
学生通过实验，将全面掌握各控制单元及系统的结构原理、性能特点。
可获得有如在工厂亲手做实验、参加调试典型、实用直流调速系统的教学效果。
可培养学生综合运用理论知识和实验操作技能，提高分析和解决工程技术问题的综合能力。
LZC-1型晶闸管逻辑无环流可逆调速系统实验装置可完成的实验内容如下:实验1.晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验2.晶闸管直流调速系统主要单元调试实验3.晶闸管直流电动机开环调速系统调试实验4.开环调速系统和转速单闭环调速系统的研究实验5.转速、电流双闭环调速系统的研究实验6.逻辑无环流可逆调速系统的研究LZC-1型晶闸管逻辑无环流可逆调速系统原理图见图1，面板布置图见图2所示.图2 LZC-1型直流调速系统实验装置面板布置图目 录实验一 晶闸管直流调速系统参数的测定---------------------------------4实验二 晶闸管直流调速系统主要单元调试------------------------------13 实验三 晶闸管直流电动机开环调速系统调试----------------------------16 实验四 开环调速系统和转速闭环调速系统的研究------------------------23 实验五 转速、电流双闭环可逆调速系统的研究--------------------------28 实验六 逻辑无环流可逆调速系统的研究--------------------------------34综合性、设计性实验-------------------------------------------------39 实验七自动控制技术综合设计与实践实验一 晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定1.实验目的（1） 熟悉晶闸管-直流调速系统的组成和工作原理。
《电力拖动自动控制系统》实验指导书(自编)-(2)
《电力拖动自动控制系统》实验指导书(自编)-(2)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1《电力拖动自动控制系统》实验指导书昆明理工大学信自学院自动化系2005年9月目录实验须知----------------------------------------------------------------------2实验一系统调试-----------------------------------------------------------3实验二参数测试-----------------------------------------------------------9实验三双闭环系统的静特性研究-------------------------12实验四双闭环调速系统动特性研究----------------------------------15实验五逻辑无环流可逆调速系统的研究----------------------------17实验六错位选触无环流可逆系统-------------------------------------22实验七双闭环三相异步电动机调压调速系统----------------------26实验八双闭环三相绕线型异步电动机串级调速系统-------------29附录1双闭环不可逆直流调速系统主电路和控制电路连线图--32附录2逻辑无环流直流可逆调速系统主电路和控制电路连线图--33实验须知实验课是教学中的重要环节之一，通过实验，是理论联系实际，加深理解和巩固所学的有关理论知识，培养、锻炼和提高对实际系统的调试和分析、解决问题的能力，同时通过实验也培养严谨的科学态度和良好的作风，以达到工程技术人员应有的本领，因此要求每个学生不必须认真对待实验课，要求作到：一：实验前预习，要求：1、了解所有实验系统的工作原理2、明确实验目的，各项实验内容、步骤和做法3、拟定实验操作步骤，画出实验记录表格。
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电力拖动自动控制系统实验指导书
1
2020年4月19日
《电力拖动自动控制系统》
实验指导书
12月编制
专业：
班号：
学号：
姓名：
哈尔滨华德学院
电子与信息工程学院
文档仅供参考
应用电子与通信技术系
3
2020年4月19日
准备实验：晶闸管直流调速系统主要单元调试一．实验目的
1．熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。
2．掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。
二．实验内容
1．调节器的调试
2．电平检测器的调试
3．反号器的调试
4．逻辑控制器的调试
三．实验设备及仪器
1．教学实验台主控制屏。
2．NMCL—31A组件
3．NMCL—18组件
文档仅供参考
4．双踪示波器
5．万用表
四．实验方法
1．速度调节器（ASR）的调试
按图1-1接线，DZS(零速封锁器)的扭子开关扳向“解除”。
（1）调整输出正、负限幅值
“5”、“6”端接可调电容，使ASR调节器为PI调节器，加入一定的输入电压（由NMCL—31的给定提供，以下同），调整正、负限幅电位器RP1、RP2，使输出正负值等于5V。
（2）测定输入输出特性
将反馈网络中的电容短接（“5”、“6”端短接），使ASR 调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。
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2020年4月19日。