機電傳動控制實驗第1頁，課件共25頁，創作于2023年2月實驗項目實驗一雙閉環晶閘管不可逆直流調速系統實驗二正弦脈寬調制（SPWM）變頻調速系統

第2頁，課件共25頁，創作于2023年2月實驗一雙閉環晶閘管不可逆直流調速系統一、實驗目的1．了解雙閉環不可逆直流調速系統的原理，組成及各主要單元部件的原理。2．熟悉電力電子及教學實驗臺主控制屏的結構及調試方法。3．熟悉MCL-18,MCL-33的結構及調試方法4．掌握雙閉環不可逆直流調速系統的調試步驟，方法及參數的整定。二、實驗內容：1．各控制單元調試2．測定電流反饋系數。3.測定開環機械特性及閉環靜特性4．閉環控制特性的測定。5．觀察，記錄系統動態波形。第3頁，課件共25頁，創作于2023年2月三、實驗系統組成及工作原理第4頁，課件共25頁，創作于2023年2月三、實驗系統組成及工作原理第5頁，課件共25頁，創作于2023年2月1．三相主電源連線時需注意，不可換錯相序。2．電源開關閉合時，過流保護、過壓保護的發光二極管可能會亮，只需按下對應的復位開關SB1、SB2即可正常工作。3．系統開環連接時，不允許突加給定信號Ug起動電機4．起動電機時，需把MEL-13的測功機加載旋鈕逆時針旋到底，以免帶負載起動。5．改變接線時，必須先按下主控制屏總電源開關的“斷開”紅色按鈕，同時使系統的給定為零。6．進行閉環調試時，若電機轉速達最高速且不可調，注意轉速反饋的極性是否接錯。7．雙蹤示波器的兩個探頭地線通過示波器外殼短接，故在使用時，必須使兩探頭的地線同電位（只用一根地線即可），以免造成短路事故。四、注意事項第6頁，課件共25頁，創作于2023年2月（1）先部件，后系統。即先將各單元的特性調好，然后才能組成系統。（2）先開環，后閉環，即使系統能正常開環運行，然后在確定電流和轉速均為負反饋時組成閉環系統。（3）先內環，后外環。即先調試電流內環，然后調轉速外環。雙閉環調速系統調試原則第7頁，課件共25頁，創作于2023年2月帶阻感性負載時三相橋式整流電路回顧a=0a=30第8頁，課件共25頁，創作于2023年2月a>60時（a=90）阻感負載時的工作情況與電阻負載時不同。

電阻負載時，ud波形不會出現負的部分。阻感負載時，ud波形會出現負的部分。帶阻感負載時，三相橋式全控整流電路的a角移相范圍為90。第9頁，課件共25頁，創作于2023年2月定量分析當整流輸出電壓連續時（即帶阻感負載時，或帶電阻負載a≤60時）的平均值為：帶電阻負載且a>60時，整流電壓平均值為：輸出電流平均值為：Id=Ud/R第10頁，課件共25頁，創作于2023年2月五、實驗內容1．移相觸發電路的調試及開關設置（主電路未通電）

（1）打開NMCL-31的“低壓控制電源”開關，這時應有相應直流電壓指示燈亮。（2）調速電源選擇開關“直流調速”。（3）將面板上的Ublf接地，將橋式觸發脈沖的六個開關均撥到“接通”。用示波器通過NMCL-33的“雙脈沖觀察孔”，觀察6個雙脈沖，應使其間隔均勻(60°)，幅值相同；觀察每個晶閘管的控制極、陰極電壓波形，應有幅值為1V～2V的雙脈沖。第11頁，課件共25頁，創作于2023年2月第12頁，課件共25頁，創作于2023年2月五、實驗內容1．移相觸發電路的調試及開關設置（主電路未通電）

（4）定初相將給定器輸出Ug接至NMCL-33面板的Uct端，調節偏移電壓Ub（調節偏移電壓電位器RP），在Uct=0時（可直接接地，或選擇開關打到地，保證輸入為零），使=90°，Ud=0（因為電阻電感性負載時，Ud=2.34U2cosα）。而由于電動機電樞電阻的差異，實際調試應該以Uct=0時對應于整流電壓Ud0=0的α角作為觸發角的真實零位，此時晶閘管整流電路才可正常工作。第13頁，課件共25頁，創作于2023年2月圖2實驗三接線圖第14頁，課件共25頁，創作于2023年2月1.移相觸發電路的調試

①觀察脈沖相序②零位調整:調偏移電壓Uct=0時,a=90°→Ud=0,n=0

uTa=90

uuuvuwuu1#2#3#4#5#6#如何調準90°?第15頁，課件共25頁，創作于2023年2月把DZS的“3”端接至ACR的“8”端（或ASR的“4”端），使調節器解除封鎖而正常工作2.電流及速度調節器（ACR、ASR）的調試按圖接線，DZS(零速封鎖器)的扭子開關扳向“解除”。第16頁，課件共25頁，創作于2023年2月ACR接成比例積分（PI）Ug接到調節器的輸入端當加正給定時，調整負限幅電位器RP2，使之輸出電壓為零。當調節器輸入端加負給定時，調整正限幅電位器RP1，用示波器觀察同步電壓和對應的觸發脈沖，使α=10°左右。（確定移相控制電壓Uct的調節范圍為0～Uctmax。）第17頁，課件共25頁，創作于2023年2月把調節器ASR接成比例積分（PI）調節器將給定器輸出Ug接到速度調節器的輸入端當加正給定時，調整負限幅電位器RP2，使之輸出電壓為－6V；當調節器輸入端加負給定時，調整正限幅電位器RP1，使正限幅為零。第18頁，課件共25頁，創作于2023年2月3、電流反饋系數的整定：直接將給定電壓Ug接入移相控制電壓Uct的輸入端整流橋接電阻性負載（注意：將2組滑線電阻器電阻并聯使用，且調到電阻值最大。）慢慢增加給定電壓Ug，觀察輸出電壓Ud到220V左右，并同時觀察負載電流Id，適當調整滑線變阻器使Id=1A。用萬用表測量電流反饋電壓。方法是調節電流變換器（FBC）上的電流反饋電位器RP1，使得負載電流Id=1A時的電流反饋電壓Ui=3.5~4V，這時的電流反饋系數β=Ui/Id=3.5~4V/A。第19頁，課件共25頁，創作于2023年2月4、轉速反饋系數的整定：直接將給定電壓Ug接入移相控制電壓Uct的輸入端整流電路接直流電動機負載，（注意，慢慢增加給定電壓Ug）測量直流電動機的轉速值和轉速反饋電壓值，調節速度變換器（FBS）上轉速反饋電位器RP1，使得n=1500r/min時的轉速反饋電壓Un=－6V，這時的轉速反饋系數α=Un/n=0.004V/（r/min）。第20頁，課件共25頁，創作于2023年2月主電路的調試直流電流表LB1B2M接勵磁電源+-+--MUgUg從0開始調第21頁，課件共25頁，創作于2023年2月n(r/min)I(A)（2）使Ug=0，調節偏移電壓電位器，使α稍大于90°，合上主電路電源，逐漸增加給定電壓Ug，使電機起動、升速，調節Ug使電機空載轉速n0=1500r/min，再調節負載電阻RG，改變負載，在直流電機空載至額定負載范圍，測取7～8點，讀取電機轉速n，電機電樞電流Id，即可測出系統的開環外特性n=f(Id)。填入下表：（1）控制電壓Uct由給定器Ug直接接入，直流發電機所接負載電阻RG斷開。5．開環外特性的測定注意：（1）先加勵磁；（2）密切注視電流表；（3）零位是否準確；（4）起動時逐漸加給定。第22頁，課件共25頁，創作于2023年2月將ASR,ACR均接成PI調節器接入系統，形成雙閉環不可逆系統。6．系統特性測試（a）反饋電位器RP3逆時針旋到底，使放大倍數最小；（b）“5”、“6”端接入MEL—11電容器，預置5～7μF；（c）調節RP1、RP2使輸出限幅為±5V。第23頁，課件共25頁，創作于2023年2月調節轉速給定電壓Ug，使電機空載轉速至1500r/min，再調節發電機負載電阻Rg，在空載至額定負載范圍內分別記錄7～8點，可測出系統靜特性曲線n=f（Id）（1）機械特性n=f（Id）的測定n(r/min)I(A)（2）閉環控制特性n=f(Ug)的測定調節Ug，記錄Ug和n，即可測出閉環控制特性n=f(Ug)。第24頁，課件共25頁，創作于2023年2月

用二蹤慢掃描示波器觀察動態波形，用光線示波器記錄動態波形。在不同的調節器參