elp%rfte直流电机调速系统课程设计指导书.docx

我们Il打（败）了敌人。我们Il（把敌人）打（败了。直流电机调速系统课程设计指导书一、试验目的1、通过对KZ-D系统开环机械特性和闭环机械特性的实测及探讨，加深对负反馈限制的基本原理的理解“2、驾驭操作实际系统的方法和必要参数的测定方法。3、探讨系统各参数间的基本关系及各参数变更对系统的影响。4、加深对比例积分调整器动态传输特性的相识，了解其在无静差自动限制系统中的作用。5、通过实践驾驭工程实践中常见的双闭环无解差调速系统参数设计计算和ST调试方法。二、试殴所需控件及附件序号型号备注1DJKOl电源限制解该限制肝包含“三相电源输出”，“勘破电源”等几个模块.2DJKO2三相变流桥路该挂件包含“触发电路”，“正桥功放”,“三相全控整流”等几个模块.3DJKOi电机调速限制该挂件包含“给定”，“电流训整器二“速度变换”，“电流反馈与过流爱护”等几个模块.4DJKlO变压器试验该桂件包含“三相不控整流”和"三相心式变压器”等模块。5DD03-2电机导轨，测速发电机及转速友6DJ13直流复勘发电机7DJ15直通并励电动机8M2沿战受阻器串联形式,0.41,1.8k并联形式：0.82A.900Q9数字存储示波器自备10方用去11三、试段线路及原理品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.在本试验中，整流装置的主电路为V相桥式电路，限制电路可干脆由给定电压U,作为触发蹲的移相限制电压1.，变更U,的大小即可.变更限制角,从而获得可谓的直流电压，以满意试验要求。试骤系统的组成原理图如图57:411电源检出Ilfu4=1.R十Ue(1-3)求解(5-2)、(5-3)两式,可得电枢回路总电阻:R=(U-U.)/(I2-I1)(1-4)如把电机电抠两端短接，重史上述试验，可得七十Rn=OV-UJ)(I-1/)(1-5)则电机的电枢电阻为RU=R-(RI十Q。(1-6)同样，短接电抗器两端,也可测得电抗器直流电阻IU(2)测K.,C主回路部分接线如图1-4在电动机电枢回路中串联电阻凡=900a=540C,渐渐增加t,使电动机旋转启动后调凡-OC.再调此,使Ij为某一适中的值(例如0.,8A).记录力,1.U11转速n,用减小U.使凡减小.用R,保持恒定，共记录5组数据“I-4开环系统原理图(留意：肯定要保持恒定不变，且连续。)测量条件:不变,旦连续:力Udn(.rMn)15001200900500300由公式C=也、KS=必计算，取4次平均值，计獴出品附管装置的放jAU«大倍数Ks.和电动机电势系数Cf。(3)开环外特性的测定DJKo2限制电压U.,由DJKo4上的给定输出1.干脆接入，“：.相全控整潦”电路接电动机，1.用DJKO2上的200mll,直潦发电机接负毂电阻R=540Q,负载电阻放在最大值，输出给定调到零。按下启动按钮，先接通励磁电源，然后从零起先渐渐增加“给定”电压UI,使电机启动升速，转速到达120OrPm,保持U,不变调整R使电动机电潦1.=I«d。增大负载电阻R阻值(即减小负载)，可测出该系统的开环外特性n=f(1.),记录于下表中：U,=n<rm)I.（八）依据所作记录，作出系统开环机械特性的线，并与理论曲线相比较:理论曲线：11miw=-CrC,nK(rpm)4（八）A“）依据所测数据设计单闭环比例直流调速系统比例调整器AS参数选择k"""。，-1。乙,工其中：（%1.S山_1500x0.1D(I-S)IO×O.9=16.7pmK-kgCtRfHK凡（取凡）1-5速度单闭环系统原理图（5）基本单元部件调试移相限制电压1.调整范困的确定干腌将DJKO4“给定”电压U,接入DJKO2移相限刷电压Ua的输入端,“三相全控整流”输出接电阻负载R（用滑线变阻潜接成串段形式），用示波器视察1.的波形。当给定电压几由零调大时，U1将随给定电压的增大而培大，当U,超过某一数值IV时，Ud的波形会出现缺相现象，这时心反而随UII的增大而削减。一般可确定移相限制电压的最大允许值为匚-09U11',即山的允许调整范围为0U假如我们把输出限幅定为1.i的话.则“三相全控整流”输出范圉就被限定,不会工作到极限值状态，保证六个品闸管牢靠工作。记录UJ于下表中：UJU1三1=0.9U.,将给定退到零,再按“停止”按钮，结束步骤.调整器的调整A、谢整涔的调零符DJKO4中“速度电流调整器”的全部输入端接地，将串联反饿网络中的电容短接（即将“速度电流调整器”的“8”,“9”两端用导线干脆短接）,使“速度电流调整器”成为P（比例）调整器。调整面板上的调零电位器RP4,用万用表的亳伏档测量”速度电流谢整潺”的“10”端，使调整器的输出电压尽可能接近于零。B、正负限幅值的调整将“速度电流调整罂”的输入端接地线和反馈电路电容短接线去掉，使调整器成为Pl（比例积分）调整器,然后将DJKo4的“给定”输出端接到“速度电流调整器”的“4”端,当加肯定的正绐定时，调整负限帼电位器RP2,使之输出电压为最小值即可，当调整器输入端加负绐定时，调整正限幅电位涔RPl,使电流调整器的输出正限幅为U“。C、转速反馈系数的整定干脆将“给定”电压U,接入移相限制电压孔的输入端，“三相全控整流”电路接直流电动机作负载，测量直流电动机的转速和转速反馈电压值，调整“速度变换”上的转速反馈电位器RPl,使得n=150OrPm时，转速反馈电压Uft=6V,这时的转速反馈系数。=Uln=0.004V(rpm).(6)转速单闭环直流调速系统按图1-5接线，在本试验中,DJKO4的“给定”电压U,为负给定,转速反馈为正电压，将“速度电流调整器”接成P(比例)调整器或PI(比例积分)调整器。直流发电机接负载电阻R=540C,1.用DJKO2上200mH,给定输出谢到零。直流发电机先轻载，从写起先渐渐调大“给定”电压U,使电动机的转速接近n=1200rpm(>由小到大调整直流发电机负载R,测出电动机的电枢电流I”和电机的转速n,直至1.=1.I,即可测出系统岸态特性曲线n=f(Id)en(rpm>h（八）(7)用沟通伏安法测取电动机电枢的电感工。，并计经电枢I可路电磁时间系数71)、接线如卜图1-3,由自耦调压器向电动机电枢供50HZ沟通电压。将励磁绕组接在220V50Hz的电源上.5°Hz-力图1.32-R；计算出电枢电感1.1,.其中=211×5.2）、由O起先，缓慢调整电枢端电压,，并作如下表格中的数据记录-*（八）0.50.40.30.20.1Ud(V)3)、由1.D4）、由T1=W计算出电枢电阻的电磁时间系数7；。系统机电时间常数TM数测定接线如图1-4在电动机电枢回路中用联电阻=90C,当电枢突加给定电压时，转速n将按指数规律上升，当n到达稳态值的63.2%时,所经过的时间即为拖动系统的机电时间常数兀。用数字存储示波器记录过渡过程曲线n=f（t）,即可由此确定机电时间常数二=。k。K+K,(9) DJKO2上“触发电路”的调试打开DJKOl总电源开关，操作“电源限制屏”上的“三相电网电压指示”开关，视察输入的三相电网电压是否平衡。打开DJKO2电源开关，拨动“触发脉冲指示”处的钮子开关，使“窄”发光管亮。将DJKO2面板上的U“端接地，将“正侨触发脉冲”的六个开关拨至“通工视察正桥VTl-VT6品闸管门极和阴极之间的触发脉冲是否正常。(10) UCt不变时的直流电机开环外特性的测定按接线图分别将主回路和限制回路接好线。DJKO2上的移相限制电压上由DJKo4上的“给定”输出Ul干脆接入,直流发电机接负载电阻R=540C,DJK02±20011,将给定的输出调到零。先闭合励磁电源开关，按H)JK(H“电源限制屏”启动按钮，使主电路输出三相沟通电源，然后从零起先渐渐增加''给定”电压U,使电动机渐渐启动并使转速n达到120OrPm0变更负载电阻R的阻值，使电机的电枢电流从1.,直至空载。即可测出在1.不变时的直流电动机开环外特性n=f(IJ,测量并记录数据于下表：n<rp<11)1.()(ID依据所测数据数计设闭环比例比流调速系统典型I型系统设计调整器参数Ti=T1.K一TRN邛KsrBT1.TS+T"R1=KRoC=其中，取RI=IoKQ.CtH=1"按最佳抗干扰性能设计速度调整器AS的参数.速度环设计为典型11性系统,并取中频宽h=5Ta=hTvn=5<2T+TJ'仁二*CTw1+1.k"r'7:R=ICR；Cn=-取凡=IomCJW图If双闭环口流调速系统原珅框图(12)双闭环调速系统调试原则先单元、后系统，即先将第元的参数调好，然后才能组成系统。先开环、后闭环，即先使系统运行在开环状态，然后在确定电流和转速均为负反馈后,才可组成闭环系统。先内环，后外环，即先调试电流内环，然后调试转速外环。先调整稳态精度,后调整动态指标.(13)限制单元调试移相限制电压U,调整范围的确定干脆将DJKo4给定电压U,接入DJKo2移相限制电压匚,的输入端，“正桥三相全控整流”输出接电阻负我R(用滑线变阻器接成串联形式)，负我电阻放在最大值，输出给定调到零(对DZSZT,将输出电压调至最小位置.当启动后，再将输出线电压调到200¥).按下启动按钮，给定电压U,由零调大，U“将随给定电压的增大而增大，当1.超过某一数值UJ时，U,的波形会出现缺相的现象，这时“反而随UiI的增大而削减。一般可确定移相限制电网的最大允许值1.3=O9U,',即1.的允许调整范围为0U.m,0假如我们把输出限幅定为U,s,的话.则“三相全控整潦”输出范围就被限定，不会工作到极限值状态，保证六个晶闸管牢养工作。记录IV于下表中：UJU-=O.9U,'将给定退到零，再按停止按钮切断电源，结束步骤，调整案的调零将DJKO4中电流调整涔全部输入端接地，将串联反馈网络中的电容短接（即将电流洞整器的“8”,“9”两端用导线干脆短接），使电流调整器成为P（比例）调整器，并将调整放大倍数的电位器RP3顺时针转究竟（即放大倍数最小）。调整面板上的调零电位器RP4,用万用表的直流卷伏档测量电流调整器的“10”端，使调整器的输出电压尽可能接近丁零.将DJKO4中速度调整器全部输入端接地，将串联反馈网络中的电容短接（即将速度阔整器的“4”,“5”两端用导线干脆短接），使速度调整器成为P（比例）调整器,将调整放大倍数的电位器RP4眼时针转究竟（即放大倍数最小）。调整面板上的调零电位港RPl,用万用表的直流邕伏档测量速度调整器的“6”端，使调整器的输出电压尽可能接近于零。调整器正、负限幅值的调整将电流调整器的输入端接地线和反馈电路电容短接线去掉，使调