信息与控制工程实验二(运控)实验指导书.docVIP

信息与控制工程实验二 （运控制部分） 实 验 指 导 书 湖南文理学院 电气与信息工程学院 实验四 转速、电流、电压三闭环直流调速系统 一、实验目的 1．本实验为可选实验，大多数情况下可不用做，主要供学生自选或课程设计、专题研究时选用。 2．熟悉“转速、电流、电压三闭环直流调速系统”的组成及其工作原理。 3．熟悉“电压内环”的特点与调试。 4．分析、研究“转速、电流、电压三闭环直流调速系统”的突加给定起动过渡过程和抗干扰性。 二、实验内容 1．“转速、电流、电压三闭环直流调速系统”的静特性及静态参数整定。 2．“转速、电流、电压三闭环直流调速系统”突加给定起动过渡过程。 3．“转速、电流、电压三闭环直流调速系统”的抗干扰性 三、实验设备与仪器 1．综合实验台主体(主控箱)及其主控电路、转速变换电路(DD02)、电流检测及变换电路(DD06)、电压检测及变换电路(DD09)等单元及平波电抗器等。 2．可控硅主电路挂箱(DSM01) 3．触发电路挂箱Ⅱ(DST02)——DT04。 4．给定单元挂箱(DSG01)——DG01 5．调节器挂箱Ⅰ(DSA01)——DA01、DA02、DA03 6．调节器挂箱Ⅱ(DSA02)——DA04 7．直流电动机+磁粉制动器+旋转编码器机组。 8．慢扫描双踪示波器、数字万用表等测试仪器 9．微机及打印机(存储、演示、打印实验波形，可无，但相应内容省略)。 四、实验电路的组成 “转速、电流、电压三闭环直流调速系统”是对“转速、电流双闭环直流调速系统”的一种改进，其基本特点在于电压内环的作用：①能改造控制对象(电动机电枢回路)的结构和参数，②能提高系统抗电网电压波动的能力，③缩短了起动过渡过程的时间，进一步提高了系统的快速性。系统的组成框图如图1所示，接线电路见附图1-4。主要由“DG01”、“DA01”、“DA02”、“DA03”、“DT04”、“DA04”、“DSM01”以及转速(DD02)、电流(DD06)、电压(DD09)变换器等环节组成。 图4－1 转速、电流、电压三闭环直流调速系统组成 五、实验步骤与方法 (一)实验电路的连接与检查 1．本实验系统所使用的单元环节，只是在实验二的基础上，增加了用以组成电压内环的电压调节器AVR(DA04)单元，AVR的调试要点和方法同“DA03”单元，可参阅《调节器挂箱Ⅱ(DSA02)使用说明》。 2．按附图1-4连接系统。工作模式选择为“直流调速”闭合电动机励磁开关，并整定至额定励磁电流；负载控制器模式选择为恒转矩模式，负载给定至0；确保转速和电流的给定和反馈极性正确合理，各反馈强度均调至最大； 3．各调节器先接成1 : 1的比例状态；置给定单元(DG01)单元的极性开关S1于下方、阶跃开关S2于上方，正负给定至0。 4．经实验指导教师检查认可后，接通总电源(电源控制与故障指示(CTD))，检查各指示灯状态，确认无异常后开始以下步骤。 (二)电压内环的整定 1．暂且断开转速、电流负反馈引线(ASR、ACR的反馈输入端Un、Ui由转速、电流检测的输出Un、UiI-引入改由接地⊥输入)；置ASR、ACR为1:1 的比例状态，AVR(DD09)按设计参数构成PI调节器。闭合主电路，逐步增大转速给定Un至电压给定(ACR的输出)Uv=U*vm，电机升速且稳定后，调节(减小)电压反馈直至Ud=Udnom 并锁定反馈系数γ；电压内环整定完毕，减小给定至 0V ，待电机停止后切除主电路。 2．以实验二同样的方法和步骤检查、调整除电压内环以外的主要单元环节，并整定相应参数(包括转速、电流反馈系数α、β，调整过程中可先短接电压内环，整定电流闭环时注意先分断电动机励磁开关，电流闭环整定完毕，及时闭合电动机励磁开关)；参数整定完毕，置给定为0，电机停止后，分断主电路， 3．按附图1-4恢复“转速、电流、电压三闭环直流调速系统” 的接线。其中，阶跃开关S2拨向下方，DA01、DA03单元(ASR、ACR)的调节器参数(Rn、Cn、Ri、Ci)取实验二整定后的优化值。并认真检查以确保正确无误。 (三)“转速、电流、电压三闭环直流调速系统”的突加给定起动过渡过程 1．将“DG01”单元的给定设定至Un=U*nm。反复阶跃起动电动机，通过双踪示波器观察空载突加给定起动时的电流Id和转速n的过渡过程曲线，同时反复协调ASR和ACR参数(AVR单元的参数一般可保持不变)，直至过渡过程曲线满意并认真临模一组最满意的曲线于图2。 2．阶跃开关S2拨向下方，待电机停止后；再次起动电机直至稳定运行，调节负载给定至电流Id=Idnom；阶跃开关S2拨向下方，以停止电机。 3．重复阶跃起动电机，并通过双踪示波器观察带载突加给定起动时的