《交直流调速系统实验》实验指导书解析
交直流调速实验报告
交直流调速实验报告一、实验目的通过实验掌握交直流调速的原理和方法，了解调速装置的控制原理和运行特性。
二、实验原理三、实验仪器和材料1.可控硅整流装置2.直流电动机3.变频器4.示波器5.接线板及电源线6.实验台四、实验步骤1.将可控硅整流装置、直流电动机和变频器依次连接。
2.将电源线插入电源插座，打开电源开关。
3.使用示波器测量可控硅的触发脉冲信号。
4.调节变频器的频率和输出电压，观察直流电动机的转速变化。
5.记录不同频率和电压下的转速和触发脉冲信号。
五、实验结果和讨论在实验中，我们分别记录了不同频率和电压下直流电动机的转速和可控硅的触发脉冲信号。
通过分析实验数据，我们可以得出以下结论：1.频率对直流电动机的转速有较大影响。
在实验中，当频率较小时，转速相对较低；频率较高时，转速较高。
2.电压对直流电动机的转速也有一定影响。
当电压较低时，转速相对较低；电压较高时，转速较高。
3.可控硅的触发脉冲宽度对转速有直接影响。
脉冲宽度越大，转速越高；脉冲宽度越小，转速越低。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解交直流调速的原理和方法。
同时，我们学会了如何使用可控硅整流装置和变频器进行调速，并通过实验数据分析得出结论。
这对于我们今后的工程实践具有重要的指导意义。
七、存在问题和改进措施在本次实验中1.实验数据的采集和处理方法还不够准确和科学。
2.实验过程中，设备操作和接线方面可能还存在一定的不规范之处。
为了进一步提高实验的准确性和可靠性，我们可以采取以下改进措施：1.在实验中增加数据采集的次数，提高实验的重复性。
2.在实验之前提前做好设备检查，确保设备状态良好。
3.学习更多相关理论知识，加深对实验原理的理解。
交直流调速实验指导书
交直流调速实验指导书中科腾达（北京）科技发展有限公司2014年8月目录实验一晶闸管直流调速系统各主要单元的调试1实验二电压单闭环不可逆直流调速系统调试4实验三带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统调试8实验四电压、电流双闭环不可逆直流调速系统调试12实验五转速、电流双闭环不可逆直流调速系统调试16实验六模拟式直流调速装置514C实验21实验七数字式直流调速装置6RA70实验23实验八交流调速装置MM420实验27实验九矢量控制交流调速装置（CUVC）单机实验32实验一晶闸管直流调速系统各主要单元的调试一、实验目的(1) 熟悉直流调速系统各主要单元部件的工作原理。
(2) 掌握直流调速系统各主要单元部件的调试步骤和方法。
二、实验所需挂件及附件三、实验内容(1)调节器Ⅰ的调试(2)调节器Ⅱ的调试(3)反号器的调试(4)零电平检测的调试(5)转矩极性鉴别的调试(6)逻辑控制的调试四、实验方法(1)“调节器Ⅰ”的调试①调零将PMT-04中“调节器Ⅰ”所有输入端接地，再将比例增益调节电位器RP1顺时针旋到底，用导线将“5”、“6”两端短接，使“调节器Ⅰ”成为P (比例)调节器。
调节面板上的调零电位器RP2，用万用表的毫伏档测量调节器Ⅰ“7”端的输出，使调节器的输出电压尽可能接近于零。
②调整输出正、负限幅值把“5”、“6” 两端短接线去掉，此时调节器Ⅰ成为PI (比例积分)调节器，然后将给定输出端接到调节器Ⅰ的“3”端，当加一定的正给定时，调整负限幅电位器RP4，观察输出负电压的变化，当调节器输入端加负给定时，调整正限幅电位器RP3，观察调节器输出正电压的变化。
③测定输入输出特性再将反馈网络中的电容短接（将“5”、“6”端短接），使调节器Ⅰ为P（比例）调节器，在调节器的输入端分别逐渐加入正、负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅，并画出曲线。
④观察PI特性拆除“5”、“6”两端短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律。
交直流调速系统剖析
《交直流调速系统》课程剖析一、前言随着电力电子技术、微电子技术和自动控制理论的发展，交流和直流调速技术日新月异。
交直流调速是企业实现自动化和智能化控制十分重要科技基础,对企业产品质量的提高,降低生产成本,增强企业市场竞争力起着关键性的作用.可调速的高性能交流拖动在工业上的应用越来越广。
二、课程剖析1、本课程的性质和目标交直流调速系统是机械设计制造及其自动化专业机电系统智能控制方向学生限定选修的一门专业课。
本课程的内容由电机与拖动基础、控制电机、直流调速系统和交流调速系统等四部分组成。
通过这些内容的学习，使学生获得有关交直流电机的基本工作原理与运行特性、常用的几种控制及驱动方法、直流调速系统和交流调速系统的组成等知识，掌握分析系统的方法、改善系统性能的途径，并培养正确选用各种电机以及选用驱动控制电路、完成电机驱动控制的能力。
2、本课程教学目标：培养学生（一）、课程的教学基本要求1．掌握直流电动机、交流异步电动机的基本工作原理以及它们的运行特性，学会它们起动、制动和调速的方法，了解它们在不同的工作状态下机械特性的变化。
2．掌握单相异步电动机、直流伺服电动机、交流伺服电动机、同步电动机、步进电动机及直流无刷电动机的工作原理和特性，了解它们的驱动方法，学会如何选用控制电动机及其相应的控制驱动电路。
3．了解电力拖动系统过渡过程曲线的变化规律，掌握过渡时间的计算，学会拖动系统过渡过程的分析方法。
4．了解直流调速系统的发展，掌握系统常用的一些反馈元件及其检测原理，学会双闭环直流调速系统的组成以及脉宽调制的方法。
5．掌握交流异步电动机变频调速的原理和方法，了解各种变频器及其应用，学会分析常用变频调速系统的组成和工作原理的方法。
（二）、教学方法和教学形式建议教学形式建议包括电视录像授课，自学及面授辅导等形式，其中，电视授课以讲授重点、难点和应用实例分析为主。
（三）、本课程与相关课程的关系在学习本课程之前，学生应具有电机原理、电力电子变流技术、机电控制工程基础及工业用微型计算机等方面的知识。
交直流调速系统实验三(直流PWM)
七、实验方法
1．主控屏设置 打开总电源，调速电源选择开关置于“直流调速”。
2．DK03组件挂箱调试 （1）FBS调试 连接速度反馈，将RP1调至中间位置。 （2）ASR调试 “4”端接DZS板上的“3”端，FBS输出接 “1”端，Ug接输入端“2”，C9接人4μF电容，通过RP4调 零，调节RP1及RP2使限幅为±2.5V。 （3）AR调试 调节RP1使输出为1:1，AR “1”端接TA“9”端 输出。
n(r/ 正 min) 转 Ug(
V)
n(r/ 反 min) 转 Ug(
V)Байду номын сангаас
n(r/min) 1400
电 机
Id(A)
正 转 n(r/min) 800
Id(A)
n(r/min) -
1400
电 机
Id(A)
反 转 n(r/min) -800
Id(A)
6．动态波形观测 （1）给定值阶跃变化 正向启动正向停车、反向 启动反向停车、正向启动反向停车、反向启动正 向停车时的id、n动态波形； （2）电机稳定运行于1500r/min，Ug不变，突加、 突减负载（20%Ied~100%Ied）时的id、n动态波形； （3）改变ASR、ACR参数，观测动态波形变化。
五、预习要求
1．复习电机控制（直流调速系统）教材中有关 双闭环可逆直流PWM调速系统、闭环反馈控制 系统的内容；
2．学习教材中有关内容，掌握双闭环可逆直流 PWM调速系统各环节的工作原理； 3．根据图4-5-1，画出实验系统的详细接线图， 并理解各控制单元在调速系统中的作用。
六、思考题
1．双闭环可逆直流PWM调速系统中开通延迟环 节的作用是什么? 2．比较直流PWM调速系统与晶闸管直流调速系 统的特点。
直流电机调速部分实验说明
直流电机调速实训部分实验说明实验1、继电保护电路工作原理分析一、课堂组织1、检查学生出勤情况2、检查学生劳保用品穿戴情况二、授课内容（一）组成直流调速部分包括主回路三相全控桥、继电保护电路、电源电路、调节及保护电路、触发电路、隔离保护电路等组成。
（二）用途用于直流电动机降低电枢电压调速或转速电流双闭环调速，也可作为大功率直流电源使用。
（三）特点1、直流电动机改变电枢电压调速的特点改变电动机的电枢电压，电动机机械特性的硬度变化不大，转速稳定性好，可实现无级调速。
2、本系统特点电压单闭环，带电流截止负反馈或转速电流双闭环，输出电压连续可调，闭环机械特性硬度高，具有过载及主电路缺相保护，使电动机具有挖土机特性。
（四）继电保护电路工作原理1、继电保护原理图N控制电路给定回路故障指示H12、工作原理分析启动：⑴闭合SA1，KM2线圈得电，主触头闭合，将U、V、W和36、37、38接通，使同步及电源变压器得电，控制电路开始工作。
36#线得电和KM2辅助常开触头的闭合，为主电路给定回路的接通做好准备。
⑵闭合SA2，KM1线圈得电。
主触点接通三相电源与主变压器得电。
KM1的辅助常开触点闭合。
1 / 46①使控制电路接触器KM2线圈始终接通，保证主电路得电时，控制电路不能被切断。
②为给定回路的接通做好准备。
⑶按下SB2，给定回路接通，KA1得电自锁，进行完⑴、⑵、⑶后，启动完成。
停止：⑴按下SB1，切断给定回路。
⑵断开SA2，切断主电路。
⑶断开SA1，切断控制电路。
3、给定回路原理图（+15v）（-15v）KA11闭合后，+15v接通，KA11线圈不得电时，-15v接通。
（五）在继电保护电路中的一些问题1、与SA1并联的KM1辅助常开触点的作用是什么？当KM2得电后，KM1才能得电。
依靠KM1线圈前的KM2常开完成顺序控制。
但一旦KM1闭合后，KM2将无法断开，是由并联在SA1上的KM1触头实现的，其作用是保证控制电路得电后，主电路才能得电，而主电路没有断电时，控制电路不能断电，主电路得电而控制电路不工作，容易出现事故。
直流调速系统实验指南解读
EL-DS-Ⅲ型电气控制系统综合实验台V3.1北京精仪达盛科技有限公司2005年5月实验注意事项实验注意事项（一）“综合实验台”及其挂箱初次使用或较长时间未用时，实验前务必对“实验台”及其挂箱进行全面检查和单元环节调试。
（二）实验前，务必设置“工作模式选择”开关（直流调速、交流调速、电力电子、高级应用），并按下表正确选择主变压器二次侧相电压，认真检查各开关和旋钮的位置以及实验接线是否正确，经教师审核、检查无误后方可开始实验。
主变压器二次侧抽头输出电压及其适用范围（三）出现任何异常，务必立即切除实验台总电源（或按急停按钮）。
（四）为防止调速系统的振荡，在接入调节器时必须同时接入RC阻容箱，先设定为1：1的比例状态，实验中按需再行改变阻容值，直至满足要求。
（五）本实验台“过流”信号取自“三相电流检测(DD04)”单元。
因此，在所有交、直流实验电路中都已接入（DD04）单元，但应经常检查，确保过流保护的完好、可靠。
（六）实验过程中，注意监视主电路的过载电流，不超过系统的允许值，并尽可能缩短必要的过载和堵转状态的时间。
（七）无“电流闭环”又无“电流截止负反馈”的系统，务必采用“给定积分”输出，否则不可阶跃起动，应从0V缓慢起调。
（八）“闭环系统”主控开启前，务必确保负反馈接线正确、各个调节器性能良好、限幅值正确无误。
（九）实验前，先将负载给定调到“0”（若用发电机负载则将变阻器开路或置于阻值最大），实验中按需要，逐步增大负载，直至所要求的负载电流。
（十）“电流开环”的交流调速系统，给定应接积分输出（Un*2 ）给出。
（十一）双踪示波器”测试双线波形，严防因示波器“双表笔”已共地而引起系统短路。
（十二）本“实验注意事项”，适用于采用本实验台的所有实验。
· 1 ·EL－DS－Ⅲ型电气控制综合实验系统·直流调速系统实验指南北京精仪达盛科技有限公司www.techshi ne.co mE-mai l:w elco me@techshi ne.co m实验注意事项任何改接线，首先断电源；一旦有异常，按急停开关。
《交直流调速系统实验》实验指导书
《交直流调速系统》课程实验指导书专业：电气工程及其自动化电子信息工程学院2014年5月目录实验概述 (1)实验一晶闸管直流调速系统主要单元的调试 (4)实验二晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验 (7)实验三转速单闭环直流调速系统 (14)实验四电压单闭环直流调速系统 (18)实验五逻辑无环流可逆直流调速系统 (21)实验六三相正弦波脉宽度调制（SPWM）变频原理实验（带有PLC接口） (24)实验概述《交直流调速系统》是一门实践性、实用性很强的专业课程，学习交直流调速系统必须理论联系实际。
交直流调速系统在工业自动化中获得广泛应用，课程涉及面广，内容包括电力、电子、控制、计算机技术等，而实验环节是这些课程的重要组成部分。
通过实验，可以加深对理论的理解，培养和提高实际动手能力、分析和解决问题的独立工作能力。
1. 实验的特点和要求交直流调速系统实验的内容较多、较新，实验系统也比较复杂系统性较强。
该实验是上述理论教学的重要的补充和继续，而理论教学则是实验教学的基础。
学生在实验中应学会运用所学的理论知识去分析和解决实际系统中出现的各种问题，提高动手能力；同时通过实验来验证理论，促使理论和实际相结合，使认识不断提高、深化。
具体地说，学生在完成指定的实验后，应具备以下能力：（1）掌握电力电子变流装置主电路、触发或驱动电路的构成及调试方法，能初步设计和应用这些电路。
（2）熟悉并掌握基本实验设备、测试仪器的性能及使用方法。
（3）掌握交、直流电机控制系统的组成和调试方法，系统参数的测量和整定方法。
（4）能设计交、直流电机控制系统的具体实验线路，列出实验步骤。
（5）能够运用理论知识对实验现象、结果进行分析和处理，解决实验中遇到的问题。
（6）能够综合实验数据，解释实验现象，编写实验报告。
2. 实验准备实验准备即为实验的预习阶段，是保证实验能否顺利进行的必要步骤。
每次实验前都应先进行预习，从而提高实验质量和效率，否则就有可能在实验时不知如何下手，浪费时间，完不成实验要求，甚至损坏实验装置。
交直流调速系统实验五(交流串级)
六、实验报告
1．根据实验数据，画出开环、闭环系统静特性 n=f（Iβ），并进行比较。 2．根据动态波形，分析系统的动态过程。
七、注意事项
1．实验过程中应确保β在30°~90°的范围内变 化，不得超过此范围。
2．逆变变压器为三相组式变压器，其副边三相 电压应对称。 逆变变压器原边A、B、C分别接 A2、B2、C2，X、Y、Z短接；Xm、Ym、Zm接 逆变桥，xm、ym、zm短接。
0
0.3
500
0.35 0.4 .
n1＝1000r/m
Iβ n
0
0.3
500
0.35 0.4
相关图形
n1
n2
Iβ
Iβ
4．双闭环系统调试 （1）速度反馈系数，电流反馈系数的整定： 承上开环系 统时，增大U给定使n＝1000r/m测U给定，调FBS板上RP1 电位器，并使其2端输出等于U给定，同时调整电压极性为 负；保持U给定，调RG增大负载，使Iβ＝0.4，测FBC板上2 端子输出电压，使其等于6V （2）ASR整定：承上，分断主电路，将ASR输出负限幅 值设定为6V。 （3）系统调试：将系统接成双闭环串接调速系统如图， 系统中ASR、ACR接成PI调节器，其中C=0.7~1uf。 U给 定＝0，合上主电路，再增大U给定升速，测n1＝500r/m， n2＝1000r/m时的静特性，并记录（表格同开环）。 （4）动态特性测试：用示波器扫描观察并记录n＝500r/m 时系统突加给定起动电机时的转速n（t），定子电流I（t） 动态波形。
系统原理图
四、实验设备及仪器
1．主控制屏DK01 2．三相绕线式异步电动机-直流发电机-测速发电 机组
3．DK02、DK03挂箱 4．DK14三相组式变压器挂箱 5．滑线电阻器 6．DK15可调电容挂箱 7．TD4651双踪慢扫描示波器 8．万用表
直流调速系统基础实验指导
直流调速系统基础实验指导10.1 直流调速控制系统参数和环节特性的性能测试10.1.1 晶闸管（SCR）直流调速系统参数和环节特性的测试一、实验目的1.熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。
2.掌握晶闸管直流调速系统的参数测试及反馈环节测定方法和测试条件。
3.学会利用晶闸管直流调速系统中某些环节的现行现象，测定整流装置及测速发电机的特性。
4.了解和掌握晶闸管全控桥直流调速系统装置和各单元环节特性，在环节模型结构正确的情况下测区模型参数，从而得到完全正确的系统数学模型，为计算和校正复杂系统结构与参数做好准备，为进一步分析和调试双闭环系统提供试验参数。
二、实验内容1.测定晶闸管直流调速系统主电路总电阻 R。
2.测定晶闸管直流调速系统主电路总电感 L。
3.测定直流电动机 - 发电机 - 测速发电机飞轮惯量 GD2。
4.测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数 T d。
5.测定直流发电机电动是常数C e和转矩常数 C T。
6.测定晶闸管直流调速系统几点时间常数 T m。
7.测定晶闸管触发及整流装置特性 U d =ƒ(U ct)。
8.测定测数发电机特性 U TG =ƒ(n)。
三、实验设备1.晶闸管直流调速系统装置2.直流发电机 - 直流电动机 - 测速发电机组3.三项1:1隔离变压器，三相调压器及平波电抗器4.直流电压表5.直流电流表6.双踪慢扫描示波器7.滑动变阻器8.万用表四、实验系统组成和工作原理晶闸管直流调速系统实验装置由三相调压器、三相1:1整流变压器、晶闸管整流调速装置，平波电抗器和电动机-发电机等组成。
本实验中，整流装置的主电路为三相桥式，采用三相1:1隔离变压器为安全装置。
控制回路直接由给定电压U g为触发器的移相控制电压U ct。
改变U g的大小可改变控制角α，从而获得可调的直流电压和转换，满足实验要求。
其系统原理图如图10.1.1所示。
五、实验方法1.电枢回路总电阻R的测定电枢回路的总电阻R是环节结构模型中预知的参数，包括电动机电枢电阻Ra,平波电抗器的电流电阻R L和整流装置的内阻R n，即为能准备测出晶闸管整流装置的电源内阻，通常采用伏安比较法来测定电阻。
交流调速实验指导书
实验一双闭环三相异步电机调压调速系统实验一、实验目的(1) 了解并熟悉双闭环三相异步电机调压调速系统的原理及组成。
(2) 了解转子串电阻的绕线式异步电机在调节定子电压调速时的机械特性。
(3) 通过测定系统的静态特性和动态特性，进一步理解交流调压系统中电流环和转速环的作用。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理异步电动机采用调压调速时，由于同步转速不变和机械特性较硬，因此对普通异步电动机来说其调速范围很有限，无实用价值，而对力矩电机或线绕式异步电动机在转子中串入适当电阻后使机械特性变软其调速范围有所扩大，但在负载或电网电压波动情况下，其转速波动严重，为此常采用双闭环调速系统。
双闭环三相异步电机调压调速系统的主电路由三相晶闸管交流调压器及三相绕线式异步电动机组成。
控制部分由“电流调节器”、“速度变换”、“触发电路”、“正桥功放”等组成。
其系统原理框图如图1-1所示：整个调速系统采用了速度、电流两个反馈控制环。
这里的速度环作用基本上与直流调速系统相同，而电流环的作用则有所不同。
在稳定运行情况下，电流环对电网扰动仍有较大的抗扰作用，但在启动过程中电流环仅起限制最大电流的作用，不会出现最佳启动的恒流特性，也不可能是恒转矩启动。
给左转子bII加电卩 1.异步电动机调压调速系统结构简单，采用双闭环系统时静差率较小，且比较容易实现正、反转，反 接和能耗制动。
但在恒转矩负载下不能长时间低速运行，因低速运行时转差功率P s = SR 全部消耗在转子电阻中，使转子过热。
图1-1双闭环三相异步电机调压调速系统原理图四、实验内容 (1) 测定三相绕线式异步电动机转子串电阻时的机械特性。
(2)测定双闭环交流调压调速系统的静态特性。
五、 预习要求(1) 复习电力电子技术、 交流调速系统教材中有关三相晶闸管调压电路和异步电机晶闸管调压调速系 统的内容，掌握调压调速系统的工作原理。
(2) 学习有关三相晶闸管触发电路的内容，了解三相交流调压电路对触发电路的要求。
直流电机调速系统课程设计报告指导书
直流电机调速系统课程设计指导书一、实验目的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研究，加深对负反应控制的根本原理的理解。
2、掌握操作实际系统的方法和必要参数的测定方法。
3、研究系统各参数间的根本关系及各参数变化对系统的影响。
4、加深比照例积分调节器动态传输特性的认识，了解其在无静差自动控制系统中的作用。
5、通过实践掌握工程实践中常见的双闭环无静差调速系统参数设计计算和ST调试方法。
5 DD03-2电机导轨﹑测速发电机及转速表6 DJ13 直流复励发电机7 DJ15 直流并励电动机8 D42 滑线变阻器串联形式：0.41A，1.8kΩ并联形式：0.82A，900Ω9 数字存储示波器自备10 万用表自备三、实验线路及原理晶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。
在本实验中，整流装置的主电路为三相桥式电路，控制电路可直接由给定电压U g作为触发器的移相控制电压U ct，改变U g的大小即可改变控制角α，从而获得可调的直流电压，以满足实验要求。
实验系统的组成原理图如图5-1所示。
图1-1 实验系统原理图四、实验容(1) 测定晶闸管直流调速系统主电路总电阻值R,电感值L,s K , 测定直流电动机电势常数C e 测定晶闸管直流调速系统机电时间常数T M (2) 转速调节器的调试,电流调节器的调试(3) 设计调速系统。
调速指标为D =10，S <10%；测定系统开环机械特性和∆n nom ，判断能否满足调速指标；如果不能满足，可采用转速负反应；计算及整定比例调节器参数、反应系数；测定闭环系统的机械特性。
(4) 设计及调试双闭环无静差KZ －D 调速系统要求额定转速时S ≤2%，电流超调量σi %<5%，转速起动到额定转速时，超调量σn ed n %<10%，负载扰动恢复时间小于05.s ，电动机过载倍数λ=12.，电流反应系数A V 615.4=β。
课程设计指导书
交直流调速系统课程设计指导书一、课程设计大纲适用专业：电气自动化、电气工程及其自动化总学时：2周1.课程设计的目的课程设计室本课程教学中极为重要的实践性教学环节，它不但起着提高本课程教学质量、水平和检验学生对课程内容掌握程度的作用，而且还将起到从理论过度到实践的桥梁作用。
因此，必须认真组织，周密布置，积极实施，以期达到下述教学目的：（1）通过课程设计，使学生进一步巩固、深化和扩充在交直流调速及相关课程设计方面的基本知识、基础理论和基本技能，达到培养学生独立思考、分析和解决实际问题的能力。
（2）通过课程设计，让学生独立完成一项直流或交流调速系统课题的基本设计工作，达到培养学生综合应用所学知识和实际查阅相关设计资料能力的目的。
（3）通过课程设计，使学生熟悉设计过程，了解设计步骤，掌握设计内容，达到培养学生工程绘图和编写设计说明书能力的目的，为学生今后从事相关方面的实际工作打下良好基础。
2.课程设计的要求（1）根据设计课题的技术指标和给定条件，在教师指导下，能够独立而正确地进行方案论证和设计计算，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整。
（2）要求掌握交直流调速系统的设计内容、方法和步骤。
（3）要求会查阅有关参考资料和手册等。
（4）要求学会选择有关元件和参数。
（5）要求学会绘制有关电气系统图和编制元件明细表。
（6）要求学会编写设计说明书。
3.课程设计的程序和内容（1）学生分组、布置题目。
首先将学生按学习成绩、工作能力和平时表现分成若干小组，每小组按优、中、差合理搭配，然后下达课程设计任务书，原则上每小组一个题目。
（2）熟悉题目、收集资料。
设计开始，每个学生应按教师下达的具体题目，充分了解技术要求，明确设计任务，收集相关资料，包括参考书、手册和图表等，为设计工作做好准备。
（3）总体设计。
正确选定系统方案，认真画出系统总体结构框图。
（4）主电路设计。
按选定的系统方案，确定系统主电路形式，画出主电路及相关保护、操作电路原理图，并完成主电路的元件计算和选择任务。
交直流调速系统实验课 程 教 案
课程教案课程名称：交直流调速系统实验任课教师：张振飞所属院部：电气与信息工程学院教学班级：自动化1401-1404班、自动化卓越1401 教学时间：2016—2017学年第二学期湖南工学院课程基本信息1 实验一、晶闸管直流调速系统主要单元的调试一、本次课主要内容1、速度调节器的调试。
2、电流调节器的调试。
二、教学目的与要求1、熟悉直流调整系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。
2、掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法三、教学重点难点1、重点是调试步骤和方法的掌握。
2、难点是对PI动态特性的理解。
四、教学方法和手段课堂讲授、提问、讨论、演示、实际操作等。
五、作业与习题布置撰写实验报告2一、实验目的(1)熟悉直流调整系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。
(2)掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。
二、实验所需挂件及附件三、实验内容(1)速度调节器的调试(2)电流调节器的调试四、实验方法将DJK04挂件的十芯电源线与控制屏连接，打开电源开关，即可以开始实验。
(1)速度调节器的调试①调节器调零将DJK04中“速度调节器”所有输入端接地，再将DJK08中的可调电阻120K接到“速度调节器”的“4”、“5”两端，用导线将“5”、“6”短接，使“速度调节器”成为P (比例)调节器。
调节面板上的调零电位器RP3，用万用表的毫伏档测量电流调节器“7”端的输出，使调节器的输出电压尽可能接近于零。
②调整输出正、负限幅值3 把“5”、“6”短接线去掉，将DJK08中的可调电容0.47uF接入“5”、“6”两端，使调节器成为PI (比例积分)调节器，然后将DJK04的给定输出端接到速度调节器的“3”端，当加一定的正给定时，调整负限幅电位器RP2，观察输出负电压的变化，当调节器输入端加负给定时，调整正限幅电位器RP1，观察调节器输出正电压的变化。
③测定输入输出特性再将反馈网络中的电容短接（将“5”、“6”端短接），使速度调节器为P（比例）调节器，在调节器的输入端分别逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅，并画出曲线。
调速综合实验指导书
调速系统综合实训指导书(电气自动化技术专业适用)电气自动化技术教研室杨洪升二00六年七月一、实验守则1.实验前应充分做好预习，熟悉实验内容、有关原理、实验步骤，完成有关的理论计算，了解仪器设备的使用方法。
2.实验分组进行，每组各设一名组长，由组长指挥，合理分工，协同工作。
3.线路接完，必须经指导教师检查，确认无误后，可接通电源。
4.严格按仪器设备使用规程操作，无故损坏者按情节轻重，给予适当的经济处罚。
5.一旦发现不正常现象(电流过大、电压过大异常声音、异常气味等)应立即切断电源，由指导老师处理。
6.实验结果交指导老师审阅后，方可关闭电源拆线，把导线捆放好，并查点导线根数。
7.实验完毕后由专门同学清理实验室卫生。
8.实验报告独立完成，数据准确，必要时写心得体会。
二、实验装置使用注意事项1.连接模拟学习机电路时，应关闭模拟机电源。
线路连好。
应经检查后再通电严防各运算放大器的输出直接接地。
或将输入信号直接插在运算虚地点的插孔里。
2.面板插孔螺钉如有松动，应及时拧紧，以免电路接触不良3.使用时首先检查电源箱的各路电源电压及主电源的相序4.开环时各运放单元只能接成比例调节器5.连接反馈时首先检查反馈极性是否正确6.每次起动前给定电位器必须退回到零位7.每次起动时，要注意观察电流、电压表指针的变化，如有过流、过压情况，立即关闭电源。
三、JM-1型自控原理模拟学习机简介1.电源：该学习机的交流电源为220V，但机内使用的是直流电源，直流电压为+15V和-15V，直流电源是由直流电经整流而得.打开右上角的电源开关，﹙灯亮﹚，则机内的±15V电源有电.2.八个运算放大器单元（1）A1，A2，A3…A8为八个运算放大器单元，每个运放单元均由一个运算放大器及外围电路组成（2）放大器的输入端有三个，但一般情况下只使用其中之一，当有系统反馈时，使用两个或三个输入端（3）每个单元放大器的正上方都有电阻，电容串联的支路，但这些支路都与放大器的输出端相连，这些串联的支路，如用导线与虚地点相连，则形成各种环节﹝如比例，惯性等﹞（4）正常情况下运放虚地点电位为零（5）当运放接成比例环节后，当输入端接地时，则运放输出端电位为零（6）运放反馈网络开路时，无论输入端是否有信号，则运放输出端均达饱和值13.6V⑺每个运放单元正上方的串联支路只能作为本单元的反馈网络，不能将其中的电阻或电容，连入其它运放反馈网络中⑻不能输入信号直接接到虚地点，而要经输入电阻输入 3.给定信号与阶跃开关A1单元左上角有一把开关，开关K 由开到闭的过程形成阶跃信号，阶跃信号的大小可在-15～+15V 之间调节实训一 线性系统的串联校正一、实训目的1、了解和观测PD 、PI 校正装置对改善系统性能的作用，学习这三种校正的调整方法2、比较PD 、PI 校正作用及其特点 二、实训设备JM-1型自控原理模拟学习机 三、实训内容1、用PD 调节器改善系统的稳定性2、用PI 调节器改善系统静态性能3、用PID 调节器改系统的动、静态性能 四、实训步骤 1.PD 校正已知系统的固有开环传函()()()101.011.01000++=S S S S G观察其阶跃响应，看此系统是否稳定，计算W C 、γ值。
直流调速系统实验指导书(改)1(063036)
直流调速系统实验指导书江西理工大学应用科学学院机电工程系2007年10月2012-6-1改目录实验一晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定 (1)实验二晶闸管直流调速系统主要单元调试 (6)实验三不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究 (9)实验四双闭环晶闸管不可逆直流调速系统 (13)实验五逻辑无环流可逆直流调速系统 (18)实验六双闭环可逆直流脉宽调速系统 (22)实验一晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定一．实验目的1．了解电力电子及电气传动教学实验台的结构及布线情况。
2．熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。
3．掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。
二．实验内容1．测定晶闸管直流调速系统主电路电阻R2．测定晶闸管直流调速系统主电路电感L3．测定直流电动机的飞轮惯量GD24．测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数T d5．测定直流电动机电势常数C e和转矩常数C M6．测定晶闸管直流调速系统机电时间常数T M三．实验系统组成和工作原理晶闸管直流调速系统由三相调压器，晶闸管整流调速装置，平波电抗器，电动机——发电机组等组成。
本实验中，整流装置的主电路为三相桥式电路，控制回路可直接由给定电压Ug作为触发器的移相控制电压，改变U g的大小即可改变控制角，从而获得可调的直流电压和转速，以满足实验要求。
四．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏。
2．NMCL—33组件3．NMEL—03组件4．电机导轨及测速发电机（或光电编码器）5．直流电动机M036．双踪示波器7．万用表五．注意事项1．由于实验时装置处于开环状态，电流和电压可能有波动，可取平均读数。
2．为防止电枢过大电流冲击，每次增加U g须缓慢，且每次起动电动机前给定电位器应调回零位，以防过流。
3．电机堵转时，大电流测量的时间要短，以防电机过热。
六．实验方法1．电枢回路电阻R的测定电枢回路的总电阻R包括电机的电枢电阻R a，平波电抗器的直流电阻R L和整流装置的内阻R n，即R=R a+R L+R n为测出晶闸管整流装置的电源内阻，可采用伏安比较法来测定电阻，其实验线路如图1-1所示。
调速试验指导书(终稿).docx
交直流调速控制系统实验指导书张红莲华北电力大学2007年1月R7 CshH H 给定实验一直流电动机调压调速-实验目的及要求（1）研究直流调速系统在反馈控制下的工作；（2）熟悉直流电动机晶闸管调压调速控制系统结构和原理；（3）研究直流调速系统屮速度电流调节器的工作及对系统静特性的影响；（4）学习反馈控制系统的调试技术；二实验设备仪器电源控制屏晶闸管主电路三相晶闸管触发电路直流调速控制装置可调电阻电容箱电机导轨光码盘测速系统数显转速表直流发电机三相可调电阻电压表电流表三实验原理为了提高直流调速系统的动静态性能，通常采用闭环控制系统。
许多生产机械，由于加工和运行的要求，是电动机经常处于启动和制动、反转的过渡过程，因此启动和制动过程的时间在很大程度上决定了生产的效率。
双闭环直流调速系统由速度调节器和电流调节器进行综合调节，可获得良好的动静态性能, 两个调节器采用比例积分调节器。
转速为系统的主要参量，因此转速换作为主环放在外面，电流环作为内环。
实验系统的原理框图组成如图1：三相电源输出2 7 4Uct触发~电路64 52调节器IIRl3 C?图1双闭环讥流调速系统原理反映转速变化的电压信号，经“转速变换”后接到“速度调节器”的输入端，与“给定”的电压比较，经PI调节得到转速调节器的输出，将其作为电流调节器的输入给定；反映电流变化的电流互感器输出的屯压信号作为反馈信号加到电流调节器的输入端，与电流“给定”比较，经PI调节后得到移相控制电压Uct,用作控制整流桥的“触发电路”，触发脉冲经功放后加到晶闸管的门极和阴极之间，以改变“三相全控整流”的输岀电压。
这就构成了转速、电流双闭环调速系统。
四实验方法与步骤1.线路步骤对照实验装置连接相应线路；分别连接控制电路、主电路。
直流发电机接负载电阻R, R放在最大，输出给定调到零；按下起动按钮，要先接通励磁电源，然后从零开始逐渐增加给定电压，使电动机转速逐渐升高；增加电机负载(即减小R),使电机电流Id二led；将给定退到零，短开励磁电源，按下停止按钮, 结束实验。
交直流调速报告
交直流调速系统综合实验报告姓名：班级：学号：设计题目： PWM 直流电源驱动的双闭环直流调速仿真实验时间： 2016年 7月17日综合实验成绩：交直流调系统综合实验课程设计任务书一、基本数据在本实验的双闭环直流调速系统中，直流电机的参数为额定功率（Kw）：学生学号*2额定电压：200V额定转速：1000r/min空载转速：1100r/min转动惯量：学号*0.05kg·m2母线电压：300V变流器：采用H桥，双极可逆PWM驱动；开关频率为10KHz；二、计算以下参数已知忽略主电路中除电枢绕组以外的电机电阻和电感;转动惯量： GD2=0.05kg·m*17=0.85kg·m2；飞轮惯量： GD2=0.05kg·m*17*4*9.8=33.32kg·m2;电流滤波器时间常数： Toi=0.4ms;转速滤波器时间常数： Ton=1ms;额定功率： PN =17*2=34KW;额定电压： UN=200V;电磁时间常数： Tl=Ta=0.011s;ASR的限幅值： Uim=10V;ACR的限幅值： Uctm=10V;求得额定电流： IN=934A;反电动势系数： Ce=0.182;转矩系数： CM=9.55*0.182=1.74;电流反馈系数：α=1;转速反馈系数：β=1;电枢绕组电阻： Ra=0.01927 Ω;电枢绕组电感： La=Ra*Tl=0.000212H;整流器平均失控时间：Ts=0.00005s;机电时间常数： Tm=0.00549s;整流器的放大倍数： Ks=17;电流环合并处理： T∑i =Ts+Toi=0.00045s;三、系统框图本仿真实验所涉及的双闭环调速系统的控制系统框图如图1所示。
图1 双闭环调速系统的控制系统框图在控制系统中，转速调节器是调速系统的主导调节器，它使转速n很快地跟随给定电压变化，稳态时可减小转速误差，使用PI调节器，则可实现无静差；对负载变化起抗扰作用；其输出限幅值决定电机允许的最大电流。
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《交直流调速系统》课程实验指导书专业：电气工程及其自动化电子信息工程学院2014年5月目录实验概述 (1)实验一晶闸管直流调速系统主要单元的调试 (4)实验二晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验 (7)实验三转速单闭环直流调速系统 (14)实验四电压单闭环直流调速系统 (18)实验五逻辑无环流可逆直流调速系统 (21)实验六三相正弦波脉宽度调制（SPWM）变频原理实验（带有PLC 接口） (24)合肥师范学院实验概述《交直流调速系统》是一门实践性、实用性很强的专业课程，学习交直流调速系统必须理论联系实际。
交直流调速系统在工业自动化中获得广泛应用，课程涉及面广，内容包括电力、电子、控制、计算机技术等，而实验环节是这些课程的重要组成部分。
通过实验，可以加深对理论的理解，培养和提高实际动手能力、分析和解决问题的独立工作能力。
1. 实验的特点和要求交直流调速系统实验的内容较多、较新，实验系统也比较复杂系统性较强。
该实验是上述理论教学的重要的补充和继续，而理论教学则是实验教学的基础。
学生在实验中应学会运用所学的理论知识去分析和解决实际系统中出现的各种问题，提高动手能力；同时通过实验来验证理论，促使理论和实际相结合，使认识不断提高、深化。
具体地说，学生在完成指定的实验后，应具备以下能力：（1）掌握电力电子变流装置主电路、触发或驱动电路的构成及调试方法，能初步设计和应用这些电路。
（2）熟悉并掌握基本实验设备、测试仪器的性能及使用方法。
（3）掌握交、直流电机控制系统的组成和调试方法，系统参数的测量和整定方法。
（4）能设计交、直流电机控制系统的具体实验线路，列出实验步骤。
（5）能够运用理论知识对实验现象、结果进行分析和处理，解决实验中遇到的问题。
（6）能够综合实验数据，解释实验现象，编写实验报告。
2. 实验准备实验准备即为实验的预习阶段，是保证实验能否顺利进行的必要步骤。
每次实验前都应先进行预习，从而提高实验质量和效率，否则就有可能在实验时不知如何下手，浪费时间，完不成实验要求，甚至损坏实验装置。
因此，实验前应做到：（1）复习教材中与实验有关的内容，熟悉与本次实验相关的理论知识；（2）阅读本教材中的实验指导，了解本次实验的目的和内容；掌握本次实验系统的工作原理和方法。
（3）写出预习报告，其中应包括实验题目、实验仪器、实验原理、实验步骤、数据记录表格等；（4）熟悉实验所用的实验装置、测试仪器等；（5）进行实验分组，一般情况下，实验分组为每组2~4人。
3. 实验实施在完成理论学习、实验预习等环节后，就可进入实验实施阶段。
实验时要做到以下几点：（1）实验开始前，指导教师要对学生的预习报告作检查，要求学生了解本次实验的目的、内容和方法，只有满足此要求后，方能允许实验开始。
1交直流调速系统实验指导书（2）指导教师对实验装置作介绍，要求学生熟悉本次实验使用的实验设备、仪器，明确这些设备的功能、使用方法。
（3）按实验小组进行实验，实验小组成员应进行明确的分工，各人的任务应在实验进行中实行轮换，以便实验参加者能全面掌握实验技术，提高动手能力。
（4）按预习报告上的实验系统详细线路图进行接线，一般情况下次序为先主电路，后控制电路，先串联，后并联。
在进行调速系统实验时，也可由2人同时进行主电路和控制电路的接线。
（5）完成实验系统接线后，必须进行自查。
串联回路从电源的某一端出发，按回路逐项检查各仪表、设备、负载的位置、极性等是否正确；并联支路则检查其两端的连接点是否在指定的位置。
距离较远的两连接端必须选用长导线直接跨接，不得用2根导线在实验装置上的某接线端进行过渡连接。
自查完成后，须经指导教师复查后方可合闸通电，开始实验。
（6）实验时，应按实验教材所提出的要求及步骤，逐项进行实验和操作。
除作阶跃启动试验外，系统启动前，应使负载电阻值最大，给定电位器处于零位，测试点的分布应均匀；改接线路时，必须拉闸，断开电源。
实验中应观察实验现象是否正常，所得数据是否合理，实验结果是否与理论相一致。
（7）完成本次实验全部内容后，应请指导教师检查实验数据、记录的波形。
经指导教师认可后方可拆除接线，整理好连接线、仪器、工具，使之物归原位。
4. 实验总结实验的最后阶段是实验总结，即对实验数据进行整理、绘制波形和图表、分析实验现象、撰写实验报告。
每个实验参与者都要独立完成一份实验报告，实验报告的编写应持严肃认真、实事求是的科学态度。
如实验结果与理论有较大出入时，不得随意修改实验数据和结果，不得用凑数据的方法来向理论靠拢，而是应用理论知识来分析实验数据和结果，解释实验现象，找出引起较大误差的原因。
实验报告是根据实测数据和在实验中观察、发现的问题，经过自己分析研究或分析讨论后写出的心得体会。
实验报告要写在一定规格的报告纸上，且应简明扼要、字迹清楚、图表整洁、结论明确。
实验报告包括以下内容：（1）实验名称、专业班级、学号、姓名、实验日期。
（2）实验目的、实验内容简述。
（3）列出实验中所用组件的名称及编号等。
（4）绘出实验时所用组件的线路图，并注明仪表量程、电阻器阻值、电源端编号等。
（5）实验数据的整理、列表、计算，并列出计算所用的计算公式。
（6）按记录及计算的数据用坐标纸画出曲线及记录的波形，曲线要用曲线尺或曲线板连成光滑曲线，不在曲线上的点仍按实际数据标出。
2合肥师范学院（7）用理论知识对实验结果进行分析总结，说明实验结果与理论是否符合，可对某些问题提出一些自己的见解、建议和改进的措施，并最后写出结论。
（8）每次实验后，要求每人独立完成一份报告，按时送交指导教师批阅。
3交直流调速系统实验指导书实验一晶闸管直流调速系统主要单元的调试一、实验目的1.熟悉直流调整系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。
2.掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。
二、实验设备1.DL01 电源控制屏2.DL02晶闸管主电路3.DL05三相晶闸管触发电路4.DL21 直流电机调速电路5.示波器6.万用表三、实验内容1.调节器I(速度调节器)的调试。
2.调节器II(电流调节器)的调试。
3.反相器的调试。
4.控制单元及系统调试。
四、实验方法4.1电压给定4.1.1实验原理“电压给定”由两个电位器RP6、RP7及两个开关S1、S2组成。
S1为正、负极性切换开关，输出的正、负电压的大小分别由RP6、RP7来调节，其输出电压范围为-15V～+l5V，S2为输出控制开关，置于“运行”位置，允许电压输出，置于“停止”位置，则输出恒为零。
4.1.2实验方法与步骤1.将S2置于“运行”位置，S1置于“正给定”位置，调节RP6可得到可调的正电压。
拨动S2至“停止”位置，可获得从正电压至0V的阶跃信号；再拨动S2至“运行”位置，则可获得从0V至正电压的阶跃信号。
2.将S2置于“运行”位置，S1置于“负给定”位置，调节RP7可得到可调的负电4合肥师范学院压。
拨动S2至“停止”位置，可获得从负电压至0V的阶跃信号；再拨动S2至“运行”位置，则可获得从0V至负电压的阶跃信号。
3.将S2置于“运行”位置，拨动S1，分别调节RP6和RP7使输出一定的正、负电压，当S1从“正给定”位置转换至“负给定”位置时，可得到从正电压到负电压的阶跃信号。
当S1从“负给定”位置转换到“正给定”位置时，得到从负电压到正电压的阶跃信号。
4.2调节器4.2.1实验原理“调节器”的功能是对给定和反馈两个输入量进行加法、减法、比例、积分和微分等运算，使其输出按某一规律变化。
“调节器”由运算放大器、输入与反馈环节及二极管限幅环节组成。
“A1、A2、A3”端为信号输入端，二极管VD1和VD2起运放输入限幅，保护运放的作用。
二极管VD3、VD4和电位器RP2、RP3组成正负幅值可调的限幅电路。
由R1、C1组成微分反馈校正环节，有助于抑制振荡，减少超调。
RP1、C2与运算放大器组成PI调节器。
改变R7的阻值改变了系统的放大倍数，改变C5的电容值改变了系统的响应时间。
电位器RP1、RP2、RP3均安装面板上。
4.2.2实验方法与步骤1.调整输出限幅值将“电压给定”的输出端连接到“调节器”的“A3”端。
当加+5V的给定电压时，调整限幅电位器RP3，观察“调节器”负电压输出的变化规律(-0.8V～-16V)；当加-5V的给定电压时，调整正限幅电位器RP2，观察“调节器”正电压输出的变化规律(14.6V～0.8V)。
2.测定输入输出特性用外接导线将反馈网络中的电容C2短路，使“调节器”为P（比例）调节器，同时将正负限幅电位器RP2和RP3均顺时针旋到底，在“调节器”的输入端分别逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压变化，直至输出限幅值，并画出对应的曲线。
3.观察PI特性将反馈网络中电容C2的短路线拆除，给“调节器”输入端突加给定电压，用示波器观察输出电压的变化规律。
改变调节器的外接电阻值，观察输出电压的变化。
4.3反相电路4.3.1实验原理5交直流调速系统实验指导书6“反相电路”由运算放大器及相关电阻组成，用于调速系统中信号需要反相的场合，反相电路的输入信号U1由运算放大器的反相输入端输入，故输出电压U2为：21311U R R RP U ⋅+-=调节电位器RP1，使RP1+R3=R1，则12U U =-，输入与输出成反相关系。
4.3.2实验线路连接测定输入输出的比例：将“反相电路”输入端接“电压给定”的输出。
调节“电压给定”使其输出为+5V ，用万用表测量“反相电路”输出端，通过调节RP5使输出等于-5V ；再调节“电压给定”使其输出为-5V ，观测“反相电路”输出是否为+5V 。
4.4 “触发电路”调试1. 打开DL01总电源开关，操作“电源控制屏”上的“三相电网电压指示”开关，观察输入的三相电网电压是否平衡。
2. 将DL02的“三相同步信号输出”端和DL05“三相同步信号输入”端相连，打开DL05电源开关，拨动 “触发脉冲指示”钮子开关，使“窄”的发光管亮。
3. 观察A 、B 、C 三相的锯齿波，并调节A 、B 、C 三相锯齿波斜率调节电位器（在各观测孔左侧），使三相锯齿波斜率尽可能一致。
4. 将DL22上的“给定”Ug 输出直接与DL05上的移相控制电压Uct 相接，将给定开关S2拨到接地位置（即Uct=0），调节DL05中“偏移电压观测及调节”上的电位器，用双踪示波器观察三相同步信号输入a 和“双脉冲观察孔” VT1的输出波形，使α=150°(注意此处的α表示三相晶闸管电路中的移相角，它的0°是从自然换流点开始计算，而单相晶闸管电路的0°移相角表示从同步信号过零点开始计算，两者存在相位差，前者比后者滞后30°)。
5. 将给定开关S2置于“给定”位置，适当增加给定Ug 的正电压输出，观测DL05上“脉冲观察孔”的波形，此时应观测到单窄脉冲和双窄脉冲。