帶電流截止負(fù)反饋的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試
一、實訓(xùn)目的
1了解單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的原理、組成及各主要單元部件的原理。
2掌握單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試方法及電流截止負(fù)反饋的整定。
3加深理解轉(zhuǎn)速負(fù)反饋在系統(tǒng)中的作用。
4能對一些常見故障進行分析與處理。
二、實訓(xùn)所需掛件及附件
序號型號備注1GDQ01電源控制屏2DK03晶閘管主電路3DK04三相晶閘管觸發(fā)電路4DK06電機調(diào)速控制電路I5DQ29-2可調(diào)電阻器6DQ03-1電機導(dǎo)軌﹑測速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表7DQ07-1直流發(fā)電機8DQ09直流并勵電動機9慢掃描示波器自備10萬用表自備屏上掛件排列順序：DK03、DK04、DK06、DQ29-2
三、實訓(xùn)線路及原理

圖4-2帶電流截止負(fù)反饋的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（Ld=200mH，R=2250&Omega）
轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)是將反映轉(zhuǎn)速變化的電壓信號作為反饋信號，經(jīng)速度變換后接到電流調(diào)節(jié)器的輸入端，與給定的電壓相比較，經(jīng)放大后，得到移相控制電壓UCt，用作控制整流橋的觸發(fā)電路，觸發(fā)脈沖經(jīng)功率放大后加到晶閘管的門和陰之間，以改變?nèi)嗳卣鞯妮敵鲭妷?，這就構(gòu)成了速度負(fù)反饋閉環(huán)系統(tǒng)。電機的轉(zhuǎn)速隨給定電壓變化，電機z高轉(zhuǎn)速由電流調(diào)節(jié)器的輸出限幅所決定。在本系統(tǒng)中 電流調(diào)節(jié)器可采用PI（比例積分）調(diào)節(jié)器或者P（比例）調(diào)節(jié)器，當(dāng)采用P（比例）調(diào)節(jié)器時屬于有靜差調(diào)速系統(tǒng)，增加調(diào)節(jié)器Ⅱ的比例放大系數(shù)即可提高系統(tǒng)的靜特性硬度。為了防止在啟動和運行過程過程中出現(xiàn)過大的電流沖擊，系統(tǒng)引入了電流截止負(fù)反饋。由電流反饋與過流保護（FBC+FA）取出與電流成正比的電壓信號（FBC+FA的2端），當(dāng)電樞電流超過一定值時，將電流調(diào)節(jié)器的5端穩(wěn)壓管擊穿，送出電流反饋信號進入電流調(diào)節(jié)器進行綜合調(diào)節(jié)，以限制電流不超過其允許的z大值。
四、實訓(xùn)內(nèi)容
1三相晶閘管觸發(fā)電路的調(diào)試。
2測定和比較直流電動機開環(huán)機械特性和轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性。
3整定電流截止負(fù)反饋的轉(zhuǎn)折點，并檢驗電流負(fù)反饋效應(yīng)。用慢掃描示波器觀察和記錄系統(tǒng)加入電流截止負(fù)反饋后，突加給定啟動時電流Id和轉(zhuǎn)速n的波形。
五、實訓(xùn)方法
1 DK03和DK04上的觸發(fā)電路調(diào)試見第三章實驗七。
2直流電機開環(huán)機械特性的測定
① 按圖4-2分別將主回路和控制回路接好線。DK04上的移相控制電壓Uct由DK06掛件上的給定輸出Ug直接接入，直流發(fā)電機接負(fù)載電阻R（R接2250&Omega：將兩個900&Omega并聯(lián)之后與兩個900&Omega串聯(lián)），Ld用DK03上200mH，將給定的輸出調(diào)到零。
② 先閉合勵磁電源開關(guān)，按下GDQ01電源控制屏啟動按鈕，使主電路輸出三相交流電源，然后從零開始逐漸增加給定電壓Ug，使電動機轉(zhuǎn)速慢慢升高并使轉(zhuǎn)速n達(dá)到1200r/min。
③ 改變負(fù)載電阻R的阻值，使電機的電樞電流從額定電流Ied直至空載，測量并記錄數(shù)據(jù)于下表：
n（r/min）Id（A）3基本單元部件調(diào)試
①移相控制電壓Uct調(diào)節(jié)范圍的確定
直接將DK06給定電壓Ug接入DK04移相控制電壓Uct的輸入端，三相全控整流輸出接電阻負(fù)載R，用示波器觀察Ud的波形。當(dāng)正給定電壓Ug由零調(diào)大時，Ud將隨給定電壓的增大而增大，當(dāng)Ug超過某一數(shù)值Ug＇時，Ud的波形會出現(xiàn)缺相的現(xiàn)象，這時Ud反而隨Ug的增大而減小。一般可確定移相控制電壓的z大允許值Uctmax=0.9Ug＇，即Ug的允許調(diào)節(jié)范圍為0～Uctmax。如果我們把給定輸出限幅定為Uctmax的話，則三相全控整流輸出范圍就被限定，不會工作到限值狀態(tài)，保證六個晶閘管可靠工作。記錄Ug＇于下表中：
Ug＇（V）Uctmax=0.9Ug＇（V）將給定退到零，再按停止按鈕切斷電源。
② 調(diào)節(jié)器的調(diào)零
將DK06中調(diào)節(jié)器Ⅱ所有輸入端接地，用導(dǎo)線將9、10短接，使調(diào)節(jié)器Ⅱ成為P 比例調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)面板上的調(diào)零電位器RP3，用萬用表的毫伏檔測量調(diào)節(jié)器Ⅱ的11端，使調(diào)節(jié)器的輸出電壓盡可能接近于零。
③ 調(diào)節(jié)器正、負(fù)限幅值的調(diào)整
把調(diào)節(jié)器Ⅱ的9、10端短接線去掉，此時調(diào)節(jié)器Ⅱ成為PI 比例積分調(diào)節(jié)器，然后將DK06掛件上的給定輸出端接到調(diào)節(jié)器Ⅱ的4端，當(dāng)加一定的正給定時，調(diào)整負(fù)限幅電位器RP2，使調(diào)節(jié)器Ⅱ的輸出電壓為z小值，當(dāng)調(diào)節(jié)器輸入端加負(fù)給定時，調(diào)整正限幅電位器RP1，使之輸出正限幅值為Uctmax。
④ 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)的整定
直接將給定電壓Ug接DK04的移相控制電壓Uct的輸入端，三相全控整流電路接直流電動機負(fù)載，Ld用DK03上的200mH，輸出給定調(diào)到零。
打開勵磁電源開關(guān)，按下啟動按鈕，從零逐漸增加給定，使電機提速到n =150Or/min，調(diào)節(jié)速度變換上轉(zhuǎn)速反饋電位器RP1，使得該轉(zhuǎn)速時反饋電壓Ufn=+6V，這時的轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)&alpha=Ufn/n =0.004V/r/min。
4轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試及閉環(huán)靜特性的測定。
① 按圖4-2接線（電流變換器的電流反饋輸出端2不要接），在本實驗中，DK06的給定電壓Ug為負(fù)給定，轉(zhuǎn)速反饋電壓為正值，將調(diào)節(jié)器Ⅱ接成PI（比例積分）調(diào)節(jié)器。直流發(fā)電機接負(fù)載電阻R（R接2250&Omega：將兩個900&Omega并聯(lián)之后與兩個900&Omega串聯(lián)），Ld用DK03上200mH，給定輸出調(diào)到零。
② 直流發(fā)電機先輕載，從零開始逐漸調(diào)大給定電壓Ug，使電動機的轉(zhuǎn)速接近n=l200r/min。
③ 由小到大調(diào)節(jié)直流發(fā)電機負(fù)載I，測出電動機的電樞電流Id和電機的轉(zhuǎn)速n，直至Id=Ied，即可測出系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線n =fId。
n（r/min）Id（A）5電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)的整定。
三相220V交流電A相，B相，C相經(jīng)過DK06上的電流互感器對應(yīng)連接到DK03上的主電路輸入，電流變換器的輸出TA1、TA2、TA3無需接（內(nèi)部已接到電路板），把電流變換器的電流反饋輸出端2接到調(diào)節(jié)器Ⅱ的輸入端5，從零開始逐漸調(diào)大給定電壓Ug，使電動機的轉(zhuǎn)速接近n=l200r/min；由小到大調(diào)節(jié)直流發(fā)電機負(fù)載I，使主回路電流升至1A。調(diào)整電流反饋單元（FBC+FA）中的電流反饋電位器RP1，使電流反饋電壓If逐漸升高直至將調(diào)節(jié)器Ⅱ的輸入端5連接的穩(wěn)壓管擊穿，此時電動機的轉(zhuǎn)速會明顯降低，說明電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)已經(jīng)起作用。IN即為截止電流。停機后可突加給定啟動電動機。
① 動態(tài)波形的觀察。先調(diào)節(jié)好給定電壓Ug，使電動機在某一轉(zhuǎn)速下運行，斷開給定電壓Ug的開關(guān)S2。然后突然合上S2，即突加給定啟動電動機，用慢掃描示波器觀察和記錄系統(tǒng)加入電流截止負(fù)反饋后的電流Id和轉(zhuǎn)速n的動態(tài)波形曲線。
② 測定挖土機特性。具有電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性是挖土機特性，其測定方法如下：逐漸增加給定Ug，使電動機轉(zhuǎn)速接近n=l200r/min，由小到大調(diào)節(jié)直流發(fā)電機負(fù)載I，使主回路電流升至1A，記錄額定工作點的數(shù)據(jù)。然后繼續(xù)改變負(fù)載R使電流超過截止電流，轉(zhuǎn)速下降到接近于零為止。記錄幾組轉(zhuǎn)速和電流的數(shù)據(jù)，可畫出挖土機特性。
n（r/min）Id（A）六、實訓(xùn)報告
1根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出直流電動機開環(huán)機械特性。
2根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的閉環(huán)靜特性。
3計算并比較機械特性和靜特性的靜差率S。
七、注意事項
1電機啟動前，應(yīng)先加上電動機的勵磁，才能使電機啟動。
2在系統(tǒng)未加入電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)時，不允許突加給定，以免產(chǎn)生過大的沖擊電流，使過流保護動作，實訓(xùn)無法進行。
3通電實驗時，可先用電阻作為整流橋的負(fù)載，待確定電路能正常工作后，再換成電動機作為負(fù)載。
4在連接反饋信號時，給定信號的性必須與反饋信號的性相反，確保為負(fù)反饋，否則會造成失控。
5直流電動機的電樞電流不要超過額定值使用，轉(zhuǎn)速也不要超過1.2倍的額定值。以免影響電機的使用壽命，或發(fā)生意外。
6 DK04掛件上的給定、DK06之間不共地，所以實訓(xùn)時須短接DK04與DK06的地。

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