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运动控制实验指导书 自动化实验室编 河北工程大学 信电学院 （2014版） 目 录 MCL--Ш型电力电子及电气传动教学实验台使用说明 1 实验一 晶闸管直流调速系统参数测定及调节器的调试 4 实验二 不可逆单闭环直流调速系统 8 实验三 双闭环晶闸管不可逆直流调速系统 11 实验四 双闭环三相异步电动机串级调速系统 15 安全注意事项 本实验室使用强电做实验，实验中发生触电事故应立即切断电源。每一位做实验室的人员都必须熟悉实验台上的电源总开关的位置和实验室电源总开关的位置。 实验中每次接线、拆线或改接线路时都要先切断电源。接完线后要检查是否有裸漏的带电部分。实验中确需带电少量更改线路时，可用一只手操作。任何时候人体都不得接触裸漏的可能带电部件。 实验室总电源开关的闭合由实验指导人员操作，其他人员允许分闸但不得合闸。实验台上的电源开关接通前要告知周围同学后方可操作。 实验中电动机高速旋转，要谨防衣服、围巾和头发等卷入其中造成人身伤害。 实验操作注意事项 完成接线或改接线路后要经指导教师检查通过方可开始实验。 MCL－32面板的总电源开关接通时，过流保护的发光二极管可能会亮，只需按下对应的复位开关SB1即可正常工作。 双踪示波器两个探头的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，最好只用一根地线以防造成短路。 MCL—33组件内部的触发脉冲是否能到达晶闸管受直键开关控制。使用组件内部的触发脉冲时应使其弹起（接通）。需要外部接入触发脉冲时要将其按下（断开）。 需要起动直流电动机或发电机时必须先加上直流励磁电源，要接好线并把直流电机励磁电源开关扳到开的位置。发电机的励磁一定要接并励绕组，接串励绕组会造成电源短路。 系统开环连接时，一般将给定直接加于触发脉冲控制端（Uct=Ug）。这种情况下不允许突加给定信号Ug起动电机，这就需要不可随意扳动给定环节的开关，要从零开始慢慢增大给定。 MCL--Ш型电力电子及电气传动教学实验台使用说明 本节介绍实验台上运动控制实验使用的部分面板和挂箱。 一、MCL－31低压控制电路及仪表面板 MCL－31由给定G、零速封锁器DZS、速度变换器FBS、转速调节器ASR、电流调节器ACR、直流电流表、交流电流表组成。 1、给定 G 原理图如图0－1。它的作用是得到所需的给定电压。正负电压的大小可分别由RP1、RP2两个多圈电位器调节（调节范围为0一±13V左右）。数值由面板右边的电压表读出。 给定电路能给出下列阶跃的给定信号： 0V突跳到正电压，正电压突跳到 0V； 0V突跳到负电压，负电压突跳到0V； 正电压突跳到负电压，负电压突跳到正电压。 只要适当扳动S1、S2的不同位置即能实现上述阶跃信号输出，使用者可以参考其电路图确定操作方法。 使用注意事项：给定输出电压较高时，输出端短路会烧坏限流电阻。 2、速度变换器 FBS 速度变换器FBS用于转速反馈的调速系统中，将测速装置输出的电压变换成适合速度调节器使用并与转速成正比的直流电压，作为速度反馈。其原理图如图0－2所示。 使用时，将测速装置输出端接至速度变换器的输入端1和2。转速反馈信号由电位器RP中心抽头输出。反馈强度由电位器RP调节，RP安装在面板上。 3、速度调节器 ASR 速度调节器的对给定和反馈两个输入量进行加减法、比例、积分和微分等运算，使其输出按所需规律变化。它由运算放大器，输入与反馈网络及二极管限幅环节组成。 速度调节器ASR的原理图见图1—3所示（第6页）。由二极管VD4、VD5和电位器RP2、RP3组成正负限幅值可调的限幅电路。由C2、R5组成反馈微分校正网络，用于抑制振荡，减少超调。R6、C1组成速度环串联校正网络。场效应管V5为零速封锁电路，当4端为“0V”时V5导通，将调节器反馈网络短接而封锁，4端为“－13V”时，V5夹断，调节器投入工作。RP1为放大系数调节电位器。 元件RP1、RP2、RP3均安装在面板上。电容C1两端在面板上装有插线孔，电容C2两端也装有插线孔，可根据需要外接电容。 4、电流调节器 ACR 电流调节器对其输入信号（给定量和反馈量）进行加减法、比例、积分、微分，延时等运算，以使其输出所需。它由运算放大器、二极管限幅、输入阻抗网络、反馈阻抗网络等几部分组成。 电流调节器ACR的原理图见设备面板。与速度调节器相比，增加了4个输入端，其中2端接过流推β信号，来自逻辑控制器的过流信号Uβ，当该点电位高于某值时，VST1击穿，正信号输入，ACR输出负电压使触发电路脉冲后移。UZ、UF端接逻辑控制器的相应输出端，当这二端为高电平时，三极管V1、V2导通将Ugt和Ugi信号对地短接，用于逻辑无环流可逆系统。 晶体管V3和V4构成互补输出的电流放大级。当V3、V4基极电位为正时，V