交直流调速实验指导书
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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。
改变调
节器的放大倍数(调节RP1),观察输出电压的变化。
(2) “调节器Ⅱ”的调试
①调零
将PMT-04中“调节器Ⅱ”所有输入端接地,再将RP1电位器顺时针旋到底,用导线将“11”、“12”两端短接,使“调节器Ⅱ”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Ⅱ“14”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“11”、“12”两端短接线去掉,此时调节器Ⅱ成为PI (比例积分)调节器,然后将给定输出端接到调节器Ⅱ的“4”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“11”、“12”端短接),使调节器Ⅱ成为P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“11”、“12”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。
改变调节器的放大倍数(调节RP1),观察输出电压的变化。
(3)“(AR)反号器”的调试
测定输入输出比例,输入端加入+5V电压,调节RP1,使输出端为-5V。
(4)“转矩极性鉴别”的调试
“转矩极性鉴别”的输出有下列要求:
电机正转,输出U M为“1”态。
电机反转,输出U M为“0”态。
将给定输出端接至“转矩极性鉴别”的输入端,同时在输入端接上万用表以监视输入电压的大小,示波器探头接至“转矩极性鉴别”的输出端,观察其输出高、低电平的变化。
“转矩极性鉴别”的输入输出特性应满足图1-1(a)所示要求,其中U sr1=-0.25V,U sr2=+0.25V
(5)“零电平检测”的调试
其输出应有下列要求:
主回路电流接近零,输出U I为“1”态。
主回路有电流,输出U I为“0”态。
其调整方法与“转矩极性鉴别”的调整方法相同,输入输出特性应满足图3-1(b)所示要求,其中U sr1=0.2V,U sr2=0.6V。
(a)转矩极性鉴别(b) 零电平检测
图1-1 转矩极性鉴别及零电平检测输入输出特性(6)“逻辑控制”的调试
测试逻辑功能,列出真值表,真值表应符合下表:
输入U M 1 1 0 0 0 1 U I 1 0 0 1 0 0
输出U Z(Ulf)0 0 0 1 1 1 U F(Ulr) 1 1 1 0 0 0
调试方法:
A、首先将“零电平检测”、“转矩极性鉴别”调节到位,符合其特性曲线。
给定接“转矩极性鉴别”的输入端,输出端接“逻辑控制”的U M。
“零电平检测”的输出端接“逻辑控制”的U I,输入端接地。
B、将PMT-04给定的RP1、RP2电位器顺时针转到底,将S2打到运行侧。
C、将S1打到正给定侧,用万用表测量“逻辑控制”的“5”、“12”和“6”、“13”端,“5”、“12”端输出应为高电平,“6”、“13”端输出应为低电平,此时将PMT-04中给定部分S1开关从正给定打到负给定侧,则“5”、“12”端输出从高电平跳变为低电平,“6”、“13”端输出也从低电平跳变为高电平。
在跳变的过程中用示波器观测“9”端输出的脉冲信号。
D、将“零电平检测”的输入端接高电平,此时将PMT-04中给定部分的S1开关来回扳动,“逻辑控制”的输出应无变化。
五、实验报告
(1) 画各控制单元的调试连线图。
(2) 简述各控制单元的调试要点
实验二电压单闭环不可逆直流调速系统调试
一、实验目的
(1) 了解电压单闭环不可逆直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。
(2) 掌握晶闸管直流调速系统的一般调试过程、调试步骤、方法及参数的整定。
二、实验所需挂件及附件
序号型号备注
1 PMT01 电源控制屏
2 PMT-02 晶闸管主电路
3 PMT-03三相晶闸管触发电路
4 PMT-04电机调速控制电路I
5 PWD-17 可调电阻器
6 DD03-3电机导轨、光码盘测速系统及数显转速表
7 DJ13-1 直流发电机
8 DJ15 直流并励电动机
9 慢扫描示波器
10 万用表
屏上挂件排列顺序:PMT-02、PMT-03、PMT-04、PWD-17
三、实验线路及原理
在电压单闭环中,将反映电压变化的电压隔离器输出电压信号作为反馈信号加到“电压调节器”(用调节器Ⅱ作为电压调节器)的输入端,与“给定”的电压相比较,经放大后,得到移相控制电压Uct,控制整流桥的“触发电路”,改变“三相全控整流”的电压输出,从而构成了电压负反馈闭环系统。
电机的最高转速也由电压调节器的输出限幅所决定。
调节器若采用P(比例)调节,对阶跃输入有稳态误差,要消除该误差将调节器换成PI(比例积分)调节。
当“给定”恒定时,闭环系统对电枢电压变化起到了抑制作用,当电机负载或电源电压波动时,电机的电枢电压能稳定在一定的范围内变化。
图2-1 电压单闭环系统原理图(Ld=200mH,R=2250Ω)
在本实验中,PMT-04上的“调节器Ⅱ”作为“电压调节器”使用。
四、实验内容
(1) PMT-04上各基本单元的调试。
(2) Uct不变时直流电动机开环特性的测定。
(3) Ud不变时直流电动机开环特性的测定。
(4) 电压单闭环直流调速系统的机械特性。
五、实验方法
(1) PMT-02和PMT-03上的“触发电路”调试。
(2) Uct不变时的直流电机开环外特性的测定
①按图2-1接线(电压调节器先不接,Ug直接接Uct),PMT-03上的移相控制电压Uct由PMT-04上的“给定”输出Ug直接接入,直流发电机接负载电阻R,将正给定的输出调到零。
②先闭合励磁电源开关,按下PMT01上面的启动按钮,使主电路输出三相交流电源(线电压为220V),然后从零开始逐渐增加“给定”电压Ug,使电动机慢慢启动并使转速n达到1200r/min。
③改变负载电阻R的阻值,使电动机的电枢电流从空载直至额定电流Ied.即可测出在Uct不变时的直流电动机开环外特性n=f(Id),测量并记录数据于下表:
(3) Ud不变时直流电机开环外特性的测定
①控制电压U ct由PMT-04的“给定”Ug直接接入,直流发电机接负载电阻R,将正给定的输出调到零。
②按下PMT01控制屏启动按钮,然后从零开始逐渐增加给定电压Ug,使电动机启动并达到1200r/min.
③改变负载电阻R,使电动机的电枢电流从空载直至Ied。
用电压表监视三相全控整流输出的直流电压Ud,在实验中始终保持Ud不变(通过不断的调节PMT-04上的“给定”电压Ug来实现),测出在Ud不变时直流电动机的开环外特性n=f(Id),并记录于下表:
(4)基本单元部件调试
①移相控制电压Uct调节范围的确定
直接将PMT-04“给定”电压Ug接入PMT-03移相控制电压Uct的输入端,“三相全控整流”输出接电阻负载R,用示波器观察Ud的波形。
当正给定电压Ug由零调大时,Ud将随给定电压的增大而增大,当Ug超过某一数值Ug'时,Ud的波形会出现缺相的现象,这时Ud反而随Ug的增大而减小。
一般可
确定移相控制电压的最大允许值Uctmax=0.9Ug',即Ug的允许调节范围为0~Uctmax。
如果我们把给定输出限幅定为Uctmax的话,则“三相全控整流”输出范围就被限定,不会工作到极限值状态,保证六个晶闸管可靠工作。
记录Ug'于下表中:
将给定退到零,再按停止按钮切断电源。
②调节器的调零
将PMT-04中“调节器Ⅱ”所有输入端接地,再将RP1电位器顺时针旋到底,用导线将“11”、“12”短接,使“调节器Ⅱ”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Ⅱ”的“14”端,使调节器的输出电压尽可能接近于零。
③调节器正、负限幅值的调整
把“调节器Ⅱ”的“11”、“12”端短接线去掉,此时调节器Ⅱ成为PI (比例积分)调节器,然后将PMT-04挂件上的给定输出端接到调节器Ⅱ的“4”端,当加一定的正给定时,调整负限幅电位器RP4,使“调节器Ⅱ”的输出电压为最小值,当调节器输入端加负给定时,调整正限幅电位器RP3,使之输出正限幅值为Uctmax。
④电压反馈系数的整定
直接将控制屏上的励磁电压接到电压隔离器的“1、2”端,用直流电压表测量励磁电压,并调节电位器RP1,当输入电压为220V时,电压隔离器输出+6V,这时的电压反馈系数γ =U fn/U d=0.027 V/V。
⑤“(AR)反号器”的整定
测定输入输出比例,输入端加入+5V电压,调节RP1,使输出端为-5V。
(5) 电压单闭环直流调速系统
①按图4-2接线,在本实验中,PMT-04上的“给定”电压Ug为负给定,电压反馈为正电压,将“调节器Ⅱ”接成P(比例)调节器或PI(比例积分)调节器。
直流发电机接负载电阻R,给定输出调到零。
②直流发电机先轻载,从零开始逐渐增大“给定”电压Ug,使电动机转速接近n=1200r/min。
③由小到大调节直流发电机负载R,测定相应的Id和n,直至电动机Id=Ied,即可测出系统静态特性曲线n=f(Id)。
记录于下表中:
(1) 根据实验数据,画出Uct不变时直流电动机开环机械特性。
(2) 根据实验数据,画出Ud不变时直流电动机开环机械特性。
(3) 根据实验数据,画出电压单闭环直流调速系统的机械特性
七、实验事项
(1)在记录动态波形时,可先用双踪慢扫描示波器观察波形,以便找出系统动态特性较为理想的调节器参数,再用数字存储示波器或记忆示波器记录动态波形。
(2)电机启动前,应先加上电动机的励磁,才能使电机启动。
在启动前必须将移相控制电压调到零,使整流输出电压为零,这时才可以逐渐加大给定电压,不能在开环或速度闭环时突加给定,否则会引起过大的启动电流,使过流保护动作,告警,跳闸。
(3)通电实验时,可先用电阻作为整流桥的负载,待确定电路能正常工作后,再换成电动机作为负载。
(4)在连接反馈信号时,给定信号的极性必须与反馈信号的极性相反,确保为负反馈,否则会造成失控。
(5)直流电动机的电枢电流不要超过额定值使用,转速也不要超过1.2倍的额定值。
以免影响电机的使用寿命,或发生意外。
(6)PMT-03与PMT-04不共地,所以实验时须短接PMT-03与PMT-04的地。
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
一、实验目的
(1) 了解单闭环直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。
(2) 掌握单闭环直流调速系统的调试方法及电流截止负反馈的整定。
(3) 加深理解转速负反馈在系统中的作用。
二、实验所需挂件及附件
序号型号备注
1 PMT01 电源控制屏
2 PMT-02晶闸管主电路
3 PMT-03三相晶闸管触发电路
4 PMT-04 电机调速控制电路I
5 PWD-17 可调电阻器
6 DD03-3电机导轨﹑光码盘测速系统及数显转速表
7 DJ13-1 直流发电机
8 DJ15 直流并励电动机
9 慢扫描示波器自备
10 万用表自备
屏上挂件排列顺序:PMT-02、PMT-03、PMT-04、PWD-17
三、实验线路及原理
图3-1 带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统(Ld=200mH,R=2250Ω)转速单闭环直流调速系统是将反映转速变化的电压信号作为反馈信号,经“速度变换”后接到“电流调节器”的输入端,与“给定”的电压相比较,经放大后,得到移相控制电压U Ct,用作控制整流桥的
“触发电路”,触发脉冲经功率放大后加到晶闸管的门极和阴极之间,以改变“三相全控整流”的输出电压,这就构成了速度负反馈闭环系统。
电机的转速随给定电压变化,电机最高转速由“电流调节器”的输出限幅所决定。
在本系统中“电流调节器”可采用PI(比例积分)调节器或者P(比例)调节器,当采用P(比例)调节器时属于有静差调速系统,增加“调节器Ⅱ”的比例放大系数即可提高系统的静特性硬度。
为了防止在启动和运行过程过程中出现过大的电流冲击,系统引入了电流截止负反馈。
由“电流变换器(FBC)”取出与电流成正比的电压信号(FBC的“3”端),当电枢电流超过一定值时,将“电流调节器”的“5”端稳压管击穿,送出电流反馈信号进入“电流调节器”进行综合调节,以限制电流不超过其允许的最大值。
四、实验内容
(1) 三相晶闸管触发电路的调试。
(2) 测定和比较直流电动机开环机械特性和转速单闭环直流调速系统的静特性。
(3) 整定电流截止负反馈的转折点,并检验电流负反馈效应。
用慢扫描示波器观察和记录系统加入电流截止负反馈后,突加给定启动时电流Id和转速n的波形。
五、实验方法
(1) PMT-02和PMT-03上的“触发电路”调试。
(2) 直流电机开环机械特性的测定
①按图3-1分别将主回路和控制回路接好线。
PMT-03上的移相控制电压U ct由PMT-04挂件上的“给定”输出U g直接接入,直流发电机接负载电阻R(R接2250Ω:将两个900Ω并联之后与两个900Ω串联),L d用PWD-02上200mH,将给定的输出调到零。
②先闭合励磁电源开关,按下PMT01“电源控制屏”启动按钮,使主电路输出三相交流电源,然后从零开始逐渐增加“给定”电压U g,使电动机转速慢慢升高并使转速n 达到1200r/min。
③改变负载电阻R的阻值,使电机的电枢电流从额定电流I ed直至空载,测量并记录数据于下表:
(3) 基本单元部件调试
①移相控制电压Uct调节范围的确定
直接将PMT-04“给定”电压Ug接入PMT-03移相控制电压Uct的输入端,”三相全控整流”输出接电阻负载R,用示波器观察Ud的波形。
当正给定电压Ug由零调大时,Ud将随给定电压的增大而增大,当Ug超过某一数值Ug'时,Ud的波形会出现缺相的现象,这时Ud反而随Ug的增大而减小。
一般可确定移相控制电压的最大允许值Uctmax=0.9Ug',即Ug的允许调节范围为0~Uctmax。
如果我们把给定输出限幅定为Uctmax的话,则“三相全控整流”输出范围就被限定,不会工作到极限值状态,保
将给定退到零,再按停止按钮切断电源。
②调节器的调零
将PMT-04中“调节器Ⅱ”所有输入端接地,再将RP1电位器顺时针旋到底,用导线将“11”、“12”短接,使“调节器Ⅱ”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Ⅱ”的“14”端,使调节器的输出电压尽可能接近于零。
③调节器正、负限幅值的调整
把“调节器Ⅱ”的“11”、“12”端短接线去掉,此时调节器Ⅱ成为PI (比例积分)调节器,然后将PMT-04挂件上的给定输出端接到调节器Ⅱ的“4”端,当加一定的正给定时,调整负限幅电位器RP4,使“调节器Ⅱ”的输出电压为最小值,当调节器输入端加负给定时,调整正限幅电位器RP3,使之输出正限幅值为Uctmax。
④转速反馈系数的整定
直接将“给定”电压Ug接PMT-03的“移相控制电压Uct”的输入端,“三相全控整流”电路接直流电动机负载,Ld用PMT-02上的200mH,输出给定调到零。
打开励磁电源开关,按下启动按钮,从零逐渐增加给定,使电机提速到n =150Or/min,调节“速度变换”上转速反馈电位器RP1,使得该转速时反馈电压Ufn=+6V,这时的转速反馈系数α =Uf n/n =0.004V/(r/min)。
(4) 转速负反馈单闭环直流调速系统调试及闭环静特性的测定。
①按图3-3接线(电流变换器的电流反馈输出端“3”不要接),在本实验中,PMT-04的“给定”电压U g为负给定,转速反馈电压为正值,将“调节器Ⅱ”接成P(比例)调节器或PI(比例积分)调节器。
直流发电机接负载电阻R(R接2250Ω:将两个900Ω并联之后与两个900Ω串联),L d用PWD-02上200mH,给定输出调到零。
②直流发电机先轻载,从零开始逐渐调大“给定”电压U g,使电动机的转速接近n=l200r/min。
③由小到大调节直流发电机负载I,测出电动机的电枢电流I d和电机的转速n,直至I d=I ed,即可测出系统静态特性曲线n =f(I
(5) 电流截止负反馈环节的整定。
用弱电导线将PMT-02上的“电流互感器输出”对应连接到PMT-04上的电流变换器的“TA1、TA2、TA3”端,把电流变换器的电流反馈输出端“3”接到“调节器Ⅱ”的输入端“5”,从零开始逐渐调大“给定”电压U g,使电动机的转速接近n=l200r/min;由小到大调节直流发电机负载I,使主回路电流升至1A。
调整电流反馈单元(FBC+FA)中的电流反馈电位器RP1,使电流反馈电压“If”逐渐升高直至将“调节器Ⅱ”的输入端“5”连接的稳压管击穿,此时电动机的转速会明显降低,说明电流截止负反馈环节已经起作用。
I N即为截止电流。
停机后可突加给定启动电动机。
①动态波形的观察。
先调节好给定电压Ug,使电动机在某一转速下运行,断开给定电压Ug的开关S2。
然后突然合上S2,即突加给定启动电动机,用慢扫描示波器观察和记录系统加入电流截止负反馈后的电流Id和转速n的动态波形曲线。
②测定挖土机特性。
具有电流截止负反馈环节的转速负反馈单闭环直流调速系统的静特性是挖土机特性,其测定方法如下:逐渐增加给定Ug,使电动机转速接近n=l200r/min,由小到大调节直流发电机负载I,使主回路电流升至1A,记录额定工作点的数据。
然后继续改变负载R使电流超过截止电流,转速下降到接近于零为止。
记录几组转速和电流的数据,可画出挖土机特性。
(1) 根据实验数据,画出直流电动机开环机械特性。
(2) 根据实验数据,画出转速单闭环直流调速系统的闭环静特性。
(3) 计算并比较机械特性和静特性的静差率S。
七、注意事项
(1) 电机启动前,应先加上电动机的励磁,才能使电机启动。
(2) 在系统未加入电流截止负反馈环节时,不允许突加给定,以免产生过大的冲击电流,使过流保护动作,实验无法进行。
(3) 通电实验时,可先用电阻作为整流桥的负载,待确定电路能正常工作后,再换成电动机作为负载。
(4) 在连接反馈信号时,给定信号的极性必须与反馈信号的极性相反,确保为负反馈,否则会造成失控。
(5) 直流电动机的电枢电流不要超过额定值使用,转速也不要超过1.2倍的额定值。
以免影响电机的使用寿命,或发生意外。
(6) PMT-03挂件上的“给定”、PMT-04之间不共地,所以实验时须短接PMT-03与PMT-04的地。
实验四电压、电流双闭环不可逆直流调速系统调试
一、实验目的
(1) 了解双闭环不可逆直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。
(2) 掌握电压、电流双闭环不可逆直流调速系统的调试步骤、方法及参数的整定。
二、实验所需挂件及附件
序号型号备注
1 PMT01 电源控制屏
2 PMT-02 晶闸管主电路
3 PMT-03三相晶闸管触发电路
4 PMT-04电机调速控制电路I
5 PWD-17 可调电阻器
6 DD03-3电机导轨、光码盘测速系统及数显转速表
7 DJ13-1 直流发电机
8 DJ15 直流并励电动机
9 慢扫描示波器
10 万用表
屏上挂件排列顺序:PMT-02、PMT-03、PMT-04、PWD-17
三、实验线路及原理
电压、电流双闭环直流调速系统是由电压和电流两个调节器进行综合调节,可获得良好的静、动态性能(两个调节器均采用PI调节器),实验系统的原理框图组成如图4-1所示。
图4-1 电压、电流双闭环直流调速系统原理框图
四、实验内容
(1) 各控制单元调试。
(2) 测定电流反馈系数β、电压反馈系数γ。
(3) 测定开环机械特性及高、低转速时系统闭环静态特性n=f(I d)。
(4) 闭环控制特性n=f(U g)的测定。
(5) 观察、记录系统动态波形。
五、实验方法
(1) PMT-02和PMT-03上的“触发电路”调试。
(2) 双闭环调速系统调试原则
①先单元、后系统,即先将单元的参数调好,然后才能组成系统。
②先开环、后闭环,即先使系统运行在开环状态,然后在确定电流和电压均为负反馈后,才可组成闭环系统。
③先内环,后外环,即先调试电流内环,然后调试电压外环。
④先调整稳态精度,后调整动态指标。
(3) 控制单元调试
①移相控制电压Uct调节范围的确定
直接将PMT-04“给定”电压Ug接入PMT-03移相控制电压Uct的输入端,“三相全控整流”输出接电阻负载R,用示波器观察Ud的波形。
当正给定电压Ug由零调大时,Ud将随给定电压的增大而增大,当Ug超过某一数值Ug'时,Ud的波形会出现缺相的现象,这时Ud反而随Ug的增大而减小。
一般可确定移相控制电压的最大允许值Uctmax=0.9Ug',即Ug的允许调节范围为0~Uctmax。
如果我们把给定输出限幅定为Uctmax的话,则“三相全控整流”输出范围就被限定,不会工作到极限值状态,保证六个晶闸管可靠工作。
记录Ug'于下表中:
将给定退到零,再按停止按钮切断电源,结束步骤。
②调节器的调零
将PMT-04中“调节器Ⅰ”所有输入端接地,再将RP1电位器顺时针旋到底,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”的“7”端,使调节器的输出电压尽可能接近于零。
将PMT-04中“调节器Ⅱ”所有输入端接地,再将RP1电位器顺时针旋到底,用导线将“11”、“12”两端短接,使“调节器Ⅱ”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Ⅱ”的“14”端,使调节器的输出电压尽可能接近于零。
③调节器正、负限幅值的调整
把“调节器Ⅰ”的“5”、“6”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PMT-04挂件上的给定输出端接到“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,使“调节器Ⅰ”的输出负限幅值为-6V,当调节器输入端加负给定时,调整正限幅电位器RP3,使之输出电压为最小值。
把“调节器Ⅱ”的“11”、“12”端短接线去掉,此时调节器Ⅱ成为PI (比例积分)调节器,然后将PMT-04挂件上的给定输出端接到调节器Ⅱ的“4”端,当加一定的正给定时,调整负限幅电位器RP4,使之输出电压的绝对值为最小值,当调节器输入端加负给定时,调整正限幅电位器RP3,使“调节器Ⅱ”的输出正限幅值为U ctmax。
④电压反馈系数的整定
直接将控制屏上的励磁电压接到电压隔离器的“1、2”端,用直流电压表测量励磁电压,并调节电位器RP1,当输入电压为220V时,电压隔离器输出+6V,这时的电压反馈系数γ =U fn/U d=0.027 V/V。
⑤电流反馈系数的整定
用弱电导线将PMT-02上的“电流互感器输出”对应连接到PMT-04上的电流变换器的“TA1、TA2、TA3”端,直接将“给定”电压U g接入PMT-03移相控制电压U ct的输入端,整流桥输出接电阻负载R(将两个900Ω串联),负载电阻放在最大值,输出给定调到零。
按下启动按钮,从零增加给定,使输出电压升高,当U d=220V时,减小负载的阻值,调节“电流变换器”上的电流反馈电位器RP1,使得负载电流I d=0.65A时,“3”端I f的的电流反馈电压U fi=3V,这时的电流反馈系数β= U fi/I d= 4.615V/A。
(4) 开环外特性的测定
① PMT-03上的移相控制电压U ct由PMT-04挂件上的“给定”输出U g直接接入,直流发电机接负载电阻R(R接2250Ω:将两个900Ω并联之后与两个900Ω串联),L d用PMT-02上200mH,将给定的输出调到零。
②按下启动按钮,先接通励磁电源,然后从零开始逐渐增加“给定”电压U g,使电机启动升速,调节U g和R使电动机电流I d=I ed(电动机额定电流),转速到达1200r/min。
③增大负载电阻R阻值(即减小负载),可测出该系统的开环外特性n =f(I
将给定退到零,断开励磁电源,按下停止按钮,结束实验。
(5) 系统静特性测试
①按图4-4接线,PMT-04挂件上的“给定”电压U g输出为正给定,电压反馈电压为负电压,直流发电机接负载电阻R,L d用PMT-02上的200mH,负载电阻放在最大值处,给定的输出调到零。
将调节器Ⅰ、调节器Ⅱ都接成P(比例)调节器后,接入系统,形成双闭环不可逆系统,按下启动按钮,接通励磁电源,增加给定,观察系统能否正常运行,确认整个系统的接线正确无误后,将“调节器Ⅰ”,“调节器Ⅱ”均恢复成PI(比例积分)调节器,构成实验系统。