实验二晶闸管直流调速系统主要单元的调试
晶闸管直流调速系统主要控制单元调试实验报告
路接入电容后，调节器为比例积分调节器，当突加突减给定时，由于电容的充放电作用， 输出以指数增长为输入值。若速度反馈接入“ 1” ，则输入为给定电压减去速度反馈电压的 速度误差信号。调节器对误差信号进行比例和积分作用，输出控制量。输出通过限幅电路 限幅，限幅电压由 RP1 和 RP2 调节。电流调节器 ACR 工作原理与 ASR 基本相同。 七.实验体会 做实验的过程中，在实验结果和预期结果不一样时，应通过思考和排除，及时找出错误 出现的原因。 八. 建议与意见 希望老师讲解一下零速封锁器对调节 ACR、ASR 的影响。 感谢老师的指导和组员的共同努力。
（3）测定 PI 特性 突减给定电压得波形：
六.思考题 （1）简述 ASR、ACR 电路的工作原理。 ASR、ACR 由运算放大器反馈电路、输出限幅电路和零速封锁电路组成。给定输入接在放 大器的反相端“2” ，并将输出反馈接回反相端构成负反馈。当反馈回路不接电容时，调节 器为比例调解器，输入与输出成线性关系，比例系数由 RP3 和 RP4 的大小决定。当反馈回
电子与信息工程学院自动化科学与技术系
号进行逻辑运算，切换加于整租桥和反组桥晶闸管整流装置上的触发脉冲，以实现系统的 无环流运行。 （1）逻辑判断环节 逻辑判断环节的任务是根据转矩极性检测器和零电流检测器的输出 U M 和 U I 状态， 正确 地判断晶闸管的触发脉冲是否需要进行切换 （由 U M 是否变换状态决定）及切换条件是否具 备（由 U I 是否从“0”变“1”决定） 。即：在 U M 变号后，主电路电流过零时，逻辑判断电 路立即翻转，同时应保证在任何时刻逻辑判断电路的输出 U Z 和 U F 状态必须相反。 （2）延时环节 要使正、反两组整流装置安全、可靠地切换工作，必须在逻辑无环流系统中的逻辑判断 电路发出切换指令 U Z 或 U F 后， 经关断等待时间 t1 （约 3ms） 和触发等待时间 t2 （约 10ms） 之后才能执行切换指令，故应设置相应的延时电路。 （3）逻辑保护环节 逻辑保护环节也称为“多一”保护环节，当逻辑电路发生故障时,U Z 、U F 的输出同时为 “1”状态，逻辑控制器的两个输出 Ublf 和 Ublr 全为“0”状态，造成两组整流装置同时 开放，引起短路环流事故。加入逻辑保护环流环节后，当 U Z 、U F 全为“1”时，是逻辑保 护环节输出 A 点电位变为“0” ，使 Ublf 和 Ublr 都为高电平，两组触发脉冲同时封锁，避 免产生短路环流事故。 （4）推β环节 在正反桥切换时，逻辑控制器中的 G8 输出“1”状态信号，将此信号送入 ACR 的输入端 作为脉冲后推移β指令，从而可避免切换时电流的冲击。 （5）功率放大输出环节 因与非门的输出功率有限，为了尽可能可靠推动脉冲们 I 或 II，故加了由 V1 和 V2 组成 的功率放大级，有逻辑信号 U LK 1 和 U LK 2 进行控制，或为“通”或为“断”来控制触发脉冲 门 I 和触发脉冲门 II。 五.实验结果与分析 1.速度调节器 ASR 的调试 （1）调试正负电压限幅值 在给定为±1V 时，分别调节 RP2 和 RP1，使“3”端限幅输出分别为-5V 和+5V。但是， 在调节完成后，当给定降至 0.2V 左右时，ASR 输出就已变为 0。分析电路后，找出原因： 调试之前未将零速封锁器（DZS）解除，使得 ASR 的调节范围受到影响。 （2）ASR 作为 P 调节器的输入输出特性 短路电容，测量输入端和输出端的电压得出一组数据： 输入端 Ug/V 输出端电压/V 放大比例 K 0.70 -2.88 -4.11 0.50 -2.03 -4.06 0.30 -1.20 -4.0
晶闸管直流调速系统参数的测定 实验报告
晶闸管直流调速系统参数的测定实验报告晶闸管直流调速系统是一种常见的电力调节系统，它能够实现对电机转速的精确控制。
为了确保系统的性能和稳定性，需要对系统的参数进行准确测定。
本文将介绍晶闸管直流调速系统参数的测定方法及实验结果。
我们需要测定晶闸管的触发脉冲宽度和触发脉冲延时角。
触发脉冲宽度是指晶闸管导通的时间长度，而触发脉冲延时角是指晶闸管导通时刻相对于交流电压波形的相位差。
测定触发脉冲宽度和触发脉冲延时角的方法是使用示波器测量晶闸管的导通时间和相位差，并通过调节触发电路中的电阻和电容来调整触发脉冲的宽度和延时角。
我们需要测定晶闸管的关断时间和关断电流。
关断时间是指晶闸管从导通到关断所需的时间，而关断电流是指晶闸管关断时的电流大小。
测定关断时间和关断电流的方法是使用示波器测量晶闸管的关断时间和关断电流，并通过调节触发电路中的电阻和电容来调整关断时间和关断电流。
我们还需要测定晶闸管的导通电流和导通电压。
导通电流是指晶闸管导通时的电流大小，而导通电压是指晶闸管导通时的电压大小。
测定导通电流和导通电压的方法是使用电流表和电压表分别测量晶闸管的导通电流和导通电压。
我们还需要测定晶闸管的整流电压和整流电流。
整流电压是指晶闸管整流时的电压大小，而整流电流是指晶闸管整流时的电流大小。
测定整流电压和整流电流的方法是使用电压表和电流表分别测量晶闸管的整流电压和整流电流。
通过以上几个步骤的测定，我们可以得到晶闸管直流调速系统的各项参数。
这些参数的准确测定对于系统的调节和控制至关重要。
在实际应用中，我们可以根据测定结果来调整系统的参数，以达到所需的控制效果。
总结起来，晶闸管直流调速系统参数的测定是一项重要的实验工作。
通过测定晶闸管的触发脉冲宽度、触发脉冲延时角、关断时间、关断电流、导通电流、导通电压、整流电压和整流电流，可以得到系统的各项参数，从而实现对电机转速的精确控制。
这些参数的准确测定对于系统的性能和稳定性具有重要意义，为系统的调节和控制提供了基础。
双闭环晶闸管不可逆直流调速实验报告
双闭环晶闸管不可逆直流调速实验报告一、实验目的1.了解双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的基本原理和结构。
2.掌握双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的调试方法。
3.熟悉双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的性能指标。
二、实验原理双闭环晶闸管不可逆直流调速系统是一种常用的电力调节系统，它由电源、整流器、滤波器、逆变器、电机、传感器、控制器等组成。
其中，电源提供直流电源，整流器将交流电转换为直流电，滤波器对直流电进行滤波，逆变器将直流电转换为交流电，电机将交流电转换为机械能，传感器检测电机的转速和位置，控制器根据传感器的反馈信号控制逆变器输出电压和频率，从而实现电机的调速。
双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的控制器采用双闭环控制结构，即速度环和电流环。
速度环控制电机的转速，电流环控制电机的电流。
速度环和电流环之间通过PID控制器进行耦合，实现系统的稳定性和动态性能。
三、实验器材1.双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验箱。
2.直流电机。
3.数字万用表。
4.示波器。
5.电阻箱。
6.电容。
7.电感。
8.开关。
9.电源。
四、实验步骤1.将实验箱中的电源、整流器、滤波器、逆变器、电机、传感器、控制器等连接好。
2.将电机连接到逆变器的输出端口。
3.将传感器连接到电机的轴上。
4.将数字万用表和示波器连接到控制器的输出端口。
5.将电阻箱、电容、电感、开关等连接到控制器的输入端口。
6.按照实验箱的说明书进行调试，调整控制器的参数，使得电机能够稳定运行，并且能够实现调速。
7.记录电机的转速、电流、电压等参数，并且分析系统的性能指标。
五、实验结果经过调试，双闭环晶闸管不可逆直流调速系统能够稳定运行，并且能够实现调速。
在不同的负载下，电机的转速、电流、电压等参数均能够满足要求。
通过分析系统的性能指标，发现系统的响应速度较快，稳态误差较小，动态性能较好。
六、实验结论双闭环晶闸管不可逆直流调速系统是一种常用的电力调节系统，它能够实现电机的调速，并且具有较好的动态性能和稳态性能。
实验一晶闸管直流调速系统主要单元调试
uT
uu
uv
uw
uu
1# 2# 3# 4# 5# 6#
如何调准90°?
二、单闭环系统的调试步骤
1、各单元的调试
（2）转速调节器ASR的调试
R0 RP1
R0
R1 C1
+ +
ASR
Rbal
+15V
RP1
Uct
RP2
-15V
限幅值和参数
二、单闭环系统的调试步骤
1、各单元的调试 （3）主电路的调试
直流电流表 B1 A
（3）按测得数据，画出两个电平检测器的 回环。
4．反号器（AR）的调试
测定输入输出比例，输入端加+5V电压， 调节RP，使输出端为-5V
5．逻辑控制器（DLC）的调试
测试逻辑功能，列出真值表，真值表应符合下表：
UM 输入
UI
1 1 0 0 01 1 0 0 1 00
Uz(Ublf) 0 0 0 1 1 1 输出
2 测取静特性时，须注意主电路电流不许超过电机的 额定值(1.1A).
3 双踪示波器的两个探头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(只用一根 地线即可)，以免造成短路事故。
四、思考题
1．闭环系统的调试原则是什么？ 2．如何整定系统的零位？ 3．如何整定反馈系数α? 4 . 如果发现闭环后，转速很高且不可控，
3、系统的闭环调试
（2）系统闭环运行；（3）闭环静特性测试 +
R1
C1
~
G
-
-15V
RP1
U
* g
R0
R0
++ +
ASR
试验二晶闸管直流调速系统主要单元调试
电力拖动自动控制系统——运动控制系统实验指导书西安文理学院物理与机电工程学院目录实验一晶闸管直流调速系统主要单元调试 (2)实验二不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究 (6)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调压调速系统 (17)实验五双闭环三相异步电动机串级调速系统 (23)实验六异步电动机SPWM与电压空间矢量变频调速系统 (28)实验一晶闸管直流调速系统主要单元调试一．实验目的1.熟悉直流调速系统主要单元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的调试步骤和方法。
二．实验内容1．转速调节器的调试2．电流调节器的调试3.逻辑控制器的调试三．实验设备及仪器1．MCL-Ⅱ系列教学实验台主控制屏。
2．NMCL-18组件。
3．NMCL-31A组件。
4．双踪示波器。
5．万用表。
四．实验方法1．转速调节器（ASR）的调试按图1-1接线。
电位器RP3、RP4逆时针拧到底。
（1）调整输出正、负限幅值“5”、“6”端短接，使ASR调节器为P调节器，加入一定的输入电压（由主控制屏的给定提供，以下同），调整正、负限幅电位器RP1、RP2，使输出正负值等于±5V。
（2）测定输入输出特性ASR调节器仍为P调节器，输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，画出输入输出特性曲线，并计算P调节器限幅前的比例系数。
表1-1 ASR调节器为P调节器时输入输出特性（3）观察PI特性“5”、“6”端接可调电容（位于NMCL-18组件下方），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及反馈电容，观察输出电压的变化，记录实验波形。
图1－1 速度调节器和电流调节器的调试接线图2. 电流调节器（ACR）的调试按图1－1接线。
（1）调整输出正、负限幅值“9”、“10”端短接，使调节器为P调节器，加入一定的输入电压，调整正、负限幅电位器，使输出正负值等于±6V。
(整理)运动控制系统实验春
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—直流发电机—测速发电机组（或光电编码器）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 M7．测定晶闸管触发及整流装置特性U d=f (U ct)8．测定测速发电机特性U TG=f (n)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．SMCL—01组件3．NMCL—33组件4．NMCL—03组件5．电机导轨及测速发电机（或光电编码器）6．直流电动机M037．双踪示波器（自备）8．万用表（自备）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。
将变阻器R D （可采用两只电阻串联）接入被测系统的主电路，并调节电阻负载至最大。
直流调速系统实验指导书
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。
实验二 _晶闸管直流调速系统主要单元的调试
信息工程学院 11级应用电子（4）班杨汉良实验二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“电流调节器”成为P 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的给定输出端接到转速调节器的“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。
④观察PI特性拆除“5”、“6”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及反馈电容，观察输出电压的变化。
(2)电流调节器的调试①调节器的调零将DJK04中“电流调节器”所有输入端接地，再将DJK08中的可调电阻13K接“速度调节器”的“8”、“9”两端，用导线将“9”、“10”短接，使“电流调节器”成为P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的“11”端，使调节器的输出电压尽可能接近于零。
晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验
《功率电子学课程设计》设计报告设计时间：2012.06.05班级：10应用电子及技术（1）班姓名：报告页数：15广东工业大学课程设计报告设计题目晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验学院信息工程专业应用电子技术班（1）学号姓名成绩评定_______教师签名_______晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验1、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参数及反馈环节测定方法。
2、实验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—发电机住等组成。
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Ug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如图1所示。
图1 晶闸管直流调速实验系统原理图3、实验内容（1）测定晶闸管直流调速系统主电路总电阻值R。
（2）测定晶闸管直流调速系统住电感值L。
（3）测定直流电机—直流发电机—测速发电机组的飞轮惯量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）测定直流电动机电势常数C e和转矩常数C M。
（6）测定晶闸管直流调速系统机电时间常数T M。
（7）测定晶闸管出发及整流装置特性U d=ƒ(U ct)。
（8）测定测速发电机特性U TG=ƒ（n）。
4、实验仿真晶闸管直流调速实验系统的原理图如图1所示。
该系统由给定信号、同步脉冲触发器、晶闸管整流桥、平波电抗器、直流电动机等部分组成。
图2是采用面向电气原理图方法构成的晶闸管直流调速系统的仿真模型。
下面介绍各部分建模与常数设置过程。
图2 晶闸管开环直流调速系统的仿真模型4.1系统的建模和模型参数设置系统的建模包括主电路的建模和控制电路的建模两部分。
（1）主电路的建模和参数设置由图2可见，开环直流调速系统的主电路由三相对称交流电压源、晶闸管整流桥、平波电抗器、直流电动机等部分组成。
试验二实验指导
实验二单闭环不可逆直流调速系统实验一、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)掌握晶闸管直流调速系统的一般调试过程。
(3)认识闭环反馈控制系统的基本特性。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理为了提高直流调速系统的动静态性能指标，通常采用闭环控制系统(包括单闭环系统和多闭环系统)。
对调速指标要求不高的场合，采用单闭环系统，而对调速指标较高的则采用多闭环系统。
按反馈的方式不同可分为转速反馈，电流反馈，电压反馈等。
在单闭环系统中，转速单闭环使用较多。
在本装置中，转速单闭环实验是将反映转速变化的电压信号作为反馈信号，经“转速变换”后接到“速度调节器”的输入端，与“给定”的电压相比较经放大后，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，电机昀高转速由速度调节器的输出限幅所决定，速度调节器采用P（比例）调节对阶跃输入有稳态误差，要想消除上述误差，则需将调节器换成PI(比例积分)调节。
这时当“给定”恒定时，闭环系统对速度变化起到了抑制作用，当电机负载或电源电压波动时，电机的转速能稳定在一定的范围内变化。
在本实验中DJK04上的“调节器I”做为“速度调节器”和“电压调节器”使用。
四、实验内容(1)DJK04上的基本单元的调试。
(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)转速单闭环直流调速系统。
五、预习要求(1)复习自动控制系统(直流调速系统)教材中有关晶闸管直流调速系统、闭环反馈控制系统的内容。
(2)掌握调节器的基本工作原理。
(3)根据实验原理图，能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。
(4)实验时，如何能使电动机的负载从空载(接近空载)连续地调至额定负载?图2-1 晶闸管直流调速系统原理图图2-2 转速单闭环系统原理图六、实验方法(1)DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试①打开DJK01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。
运动控制系统实验报告
实验一晶闸管直流调速系统电流-转速调节器调试一．实验目的1．熟悉直流调速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．实验内容1．调节器的调试三．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏。
2．MEL—11组件3．MCL—18组件4．双踪示波器5．万用表四．实验方法1．速度调节器（ASR）的调试按图1-5接线，DZS(零速封锁器)的扭子开关扳向“解除”。
（1）调整输出正、负限幅值“5”、“6”端接可调电容，使ASR调节器为PI调节器，加入一定的输入电压（由MCL—18的给定提供，以下同），调整正、负限幅电位器RP1、RP2，使输出正负值等于5V。
（2）测定输入输出特性将反馈网络中的电容短接（“5”、“6”端短接），使ASR 调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应846C AG给定123DZS(零速封锁器)S解除封锁NMCL-31A可调电容，位于NMCL-18的下部图1-5 速度调节器和电流调节器的调试接线图3RP4C B的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。
（3）观察PI特性拆除“5”、“6”端短接线，突加给定电压(0.1V)，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及反馈电容，观察输出电压的变化。
反馈电容由外接电容箱改变数值。
2．电流调节器（ACR）的调试按图1-5接线。
（1）调整输出正,负限幅值“9”、“10”端接可调电容，使调节器为PI调节器，加入一定的输入电压，调整正，负限幅电位器，使输出正负最大值大于6V。
（2）测定输入输出特性将反馈网络中的电容短接（“9”、“10”端短接），使调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。
（3）观察PI特性拆除“9”、“10”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及反馈电容，观察输出电压的变化。
《电力拖动控制系统》实验报告模版
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MCL-II电机及控制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—直流发电机—测速发电机组（或光电编码器）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Td5．测定直流电动机电势常数Ce和转矩常数CM6．测定晶闸管直流调速系统机电时间常数TM7．测定晶闸管触发及整流装置特性Ud = f (Uct)8．测定测速发电机特性UTG = f (n)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Ug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．电机导轨及测速发电机、直流发电机2．MCL—01挂箱3．MCL—02挂箱4．直流电动机M035．MEL—03三相可调电阻器(或自配滑线变阻器)6．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Ug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Ra，平波电抗器的直流电阻RL和整流装置的内阻Rn，即R=Ra+RL+Rn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2-1所示。
将变阻器RP（可采用两只900Ω电阻并联）接入被测系统的主电路，并调节电阻负载至最大。
双闭环直流调速实验报告
一、实验目的1. 熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本原理。
2. 掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。
3. 掌握调节器的工程设计及仿真方法。
4. 通过实验验证双闭环直流调速系统的性能，分析其动态响应和稳态特性。
二、实验原理双闭环直流调速系统由转速环和电流环组成，通过转速负反馈和电流负反馈实现对电机转速和电流的精确控制。
转速环的输出作为电流环的给定值，电流环的输出控制晶闸管整流装置的输出电压，从而调节电机的转速。
三、实验内容1. 系统搭建与调试- 搭建双闭环直流调速系统，包括晶闸管整流装置、电动机、转速检测环节、电流检测环节、转速调节器和电流调节器等。
- 对系统进行调试，确保各环节工作正常。
2. 参数测定- 测定晶闸管整流装置的输出电压、电流和功率等参数。
- 测定转速检测环节和电流检测环节的灵敏度。
3. 调节器设计- 设计转速调节器和电流调节器，采用PI调节器。
- 根据实验要求，确定调节器的参数。
4. 系统仿真- 使用MATLAB/Simulink软件建立双闭环直流调速系统的仿真模型。
- 对系统进行仿真，分析其动态响应和稳态特性。
5. 实验结果分析- 分析实验数据，评估系统的性能。
- 分析系统在不同负载条件下的响应和稳定性。
四、实验步骤1. 系统搭建- 按照实验电路图搭建双闭环直流调速系统。
- 连接晶闸管整流装置、电动机、转速检测环节、电流检测环节、转速调节器和电流调节器等。
2. 系统调试- 调整晶闸管整流装置的触发角，使输出电压和电流稳定。
- 调整转速检测环节和电流检测环节的灵敏度。
- 调整转速调节器和电流调节器的参数，使系统稳定运行。
3. 参数测定- 使用示波器、电流表、电压表等仪器测定晶闸管整流装置的输出电压、电流和功率等参数。
- 使用转速表和电流表测定转速检测环节和电流检测环节的灵敏度。
4. 调节器设计- 根据实验要求，设计转速调节器和电流调节器。
- 使用MATLAB/Simulink软件进行调节器参数的优化。
实验一晶闸管直流调速系统主要单元调试
实验一晶闸管直流调速系统主要单元调试一．实验目的1．熟悉直流调速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．实验内容1．控制回路调节器的调试2．主回路晶闸管整流单元波形观测三．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏。
2．NMCL—31A组件3．NMCL—18组件4．NMCL—33组件5．双踪示波器6．万用表四．实验方法1．控制回路调节器的调试（1）电流调节器（ACR）的调试按图1-1接线，DZS(零速封锁器)的扭子开关扳向“封锁”。
①调整输出正,负限幅值“9”、“10”端接可调电容，使调节器为PI调节器，加入一定的输入电压，调整正，负限幅电位器，使输出正负最大值大于 6V。
②测定输入输出特性将反馈网络中的电容短接（“9”、“10”端短接），使调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。
③将反馈网络中的电容接入，使调节器为PI调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。
（2）速度调节器（ASR）的调试按图1-1接线。
①调整输出正、负限幅值“5”、“6”端接可调电容，使ASR调节器为PI调节器，加入一定的输入电压（由NMCL—31A的给定提供，以下同），调整正、负限幅电位器RP1、RP2，使输出正负值等于±5V。
②测定输入输出特性将反馈网络中的电容短接（“5”、“6”端短接），使ASR调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。
③测定输入输出特性将反馈网络中的电容接入电路，使ASR调节器为PI调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。
2．主回路晶闸管整流单元波形观测按图1—2接线。
可变电阻R G可选择2个900Ω并联。
G（给定）直接加至U ct。
晶闸管直流调速系统实验
实验二、晶闸管直流调速系统一、实验目的1、分析晶闸管半控桥式整流电路电机负载（反电势负载）时的电压、电流波形；2、熟悉典型小功率晶闸管直流调速系统的工作原理，掌握直流调速系统的整定与调试；3、测定直流调速系统开环和闭环时的机械特性；4、掌握直流调速系统的过电流保护和零压保护等环节的应用。
二、实验电路及工作原理1、实验电路由二部分组成，它们是亚龙YL-209型电力电子实验装置的第1 单元（如图1-1 所示）和第2 单元（如图2-1 所示）。
组合后的电路如图2-2所示，此为一典型产品的电路图，组成此系统的各单元如图2-3 所示。
图2-3中各元件的文字符号与图2-1、图2-2有所不同，请注意。
图2-1直流调速系统的主电路检测与保护单元（单元2）图2-2 典型小功率直流调速系统电路图图2-3 典型直流调速系统的组成框图2、此电路的工作原理可见《自动控制原理与系统》（第3版）（孔凡才编著）或《自动控制系统》（孔凡才主编）（机械工业出版社）。
现再作一些补充说明：①、此实验中的单元1 为主电路和触发电路，单元2 为反馈电路和保护电路。
在单元2 中，R I为串联在电路中的取样电阻，它两端的电压与通过的电流I d成正比，此电压经分压后，作为电流反馈信号输出。
其中经电位器RP15分压输出的U fi为电流正反馈信号，它与电压负反馈电压U fv反向串联后，再与给定电压U S叠加，作为控制信号ΔU=U s-U fv+U fi，（注意它们的极性），加到放大器的输入端。
②、由于直流电动机起动时，转速n=0，导致反电势E=0，这样电机电枢电流I a=（U-E）/R a=U/R a，而R a一般很小，会造成直流电动机起动时电流过大（十几倍～几十倍额定电流）而烧坏电机和元件，因此必须设置限流环节。
在图2-2 中，由电位器RP17分压输出的为电流截止负反馈电压（U Im1），它与由稳压管V1给出阈值电压（U v1）进行比较，当主电路电流过大，U Im1＞U v1时，稳压管击穿导通，它将使图1-1 中的V4导通，而V4的导通将对电容C1构成分流旁路，使电容（充电）电压U C1上升减缓，从而延长U C到达BT管峰值的时间，即延迟触发脉冲产生的时刻，亦即增大控制角α，减小导通角θ，使整流输出电压减小，输出电流减小，从而起到限制电流过大的作用。
实验一、晶闸管直流调速系统环节特性及单元调试
实验一、晶闸管直流调速系统环节特性及单元调试一、实验目的1、了解晶闸管直流调速系统的组成及主要单元部件的工作原理。
2、掌握晶闸管直流调速系统的环节特性及测定方法。
3、掌握晶闸管直流调速系统的主要单元的调试方法。
二、实验内容1、主控制屏DK01调试2、晶闸管直流调速系统基本组成及连接3、晶闸管直流调速系统开环运行4、晶闸管触发及整流装置特性Ud=f（Uct）和测速发电机特性UTG=f（n）的测定5、调节器的调试三、实验设备1、DKSZ-1型实验装置主控制屏DK012、DK02、DK03、DK153、TD4652型双踪慢扫描示波器4、万用电表四、实验方法1、主控制屏调试及开关设置2、实验系统组成及连接三相全控桥式整流电路供给直流电动机M可调的电枢电压，直流发电机G作为电动机的负载，通过测速发电机TG测量转速，并获得转速反馈电压。
直流电动机、发电机的励磁绕组接220V励磁电源。
给定器G输出可调的移相控制电压Uct，触发器输出的六路脉冲经过功放级AP1驱动输出，六路脉冲已连结到对应的六只晶闸管。
图1-1 实验系统原理图3、晶闸管直流调速系统开环运行控制电压Uct由给定器直接接入，反馈电压未引入控制的系统为开环系统。
应先接通励磁电源，并调节控制电压Uct为零，然后才能接通三相交流主电源，否则电动机起动电流过大引起过流冲击。
调节给定电压Uct，即可调节直流电动机转速。
调节发电机负载电阻Rg，即可改变直流电动机的负载电流。
5、晶闸管触发及整流装置特性Ud=f（Uct）和测速发电机特性UTG=f（n）的测定从零逐渐增加控制电压Uct，转速不超出额定转速（1500rpm）的1.2倍，分别读取对应的Uct、Ud、UTG、n的数值若干组，即可描绘出特性Ud=f（Uct）和UTG=f（n）。
6、调节器的调试合上低压直流电源开关，对调节器ASR（或ACR）进行单元调试。
零速封锁端应连接，并置零速封锁解除状态。
五、实验报告1、简述各电路单元的调试要点。
晶闸管-直流调速系统参数和环节特性的测定
晶闸管-直流调速系统参数和环节特性的测定晶闸管-直流调速系统是一种广泛应用于工业生产和家庭生活中的电力控制系统。
它可以实现电机的速度调节和转矩控制，具有功率输出大、效率高、控制精度高等优点。
为了保证系统的正常工作，需要对其参数和环节特性进行测定。
一、系统参数测定1.负载特性测定直流电动机的负载特性是指在一定转速下，电动机所承受的负载变化情况。
测定负载特性可以确定电机最大输出转矩和转速范围，在调试和设计系统时非常重要。
方法是在恒定的电源电压下，改变电动机的负载，记录电机的转速和输出电流，绘制出电流—负载特性曲线。
2.电机特性参数测定晶闸管的特性参数包括导通压降、阻断电流、阻断电压等。
这些参数决定了晶闸管的工作稳定性和可靠性。
测定方法是在恒定电源电压下，改变晶闸管的控制角度和负载电流，记录晶闸管的电压和电流变化情况，绘制出电压—电流特性曲线，并计算出各参数。
二、环节特性测定1.直流电机转速测量直流电机的转速测量方法有机械式和电子式两种。
机械式测量方法是通过负载轴上的速度计测量电机转速，但其精度较低。
电子式测量方法利用霍尔元件或光电传感器检测旋转轴上的标志物，通过计算时间差得出转速，精度较高。
2.晶闸管控制角度测定晶闸管的控制角度是指晶闸管导通的角度，决定了电机的输出功率。
测定方法是通过信号发生器和示波器调节晶闸管的触发信号和工作状态，记录电路波形并计算控制角度。
电机的电流测量是直流调速系统中非常重要的环节，指示了电机的负载情况。
测量方法有磁通电流法、电阻电压法和电流传感器法等。
其中电流传感器法精度较高，可以实现远距离在线监测。
总之，对于晶闸管-直流调速系统而言，系统参数和环节特性的测定非常关键，可以保证系统的稳定性和可靠性。
因此，需要选用适当的仪器设备和测量方法，并定期进行检查和维护。
晶闸管直流调速系统环节特性及单元调试实验报告
晶闸管直流调速系统环节特性及单元调试实验报告晶闸管直流调速系统环节特性及单元调试实验报告实验目的：晶闸管是电力拖动中一种基本控制装置，它在工业生产过程和科学研究领域获得广泛应用。
如果我们利用可控硅进行改造，使之适合于拖动直流负载的需要，那么将会大幅度提高系统的拖动效率，因此对交流侧也采取相应措施。
根据系统设计指标，以采用模拟控制方式作为主要拖动方式，同时考虑到这类装置操作维护简便等优点。
并且不必求得准确解，可仅近似地求出拖动参数。
故采用正弦波脉宽调制控制方案，同时增加开关元件和电压源部分，采用电压空间矢量 PWM 控制方法。
晶闸管直流调速系统通常由三部分组成：晶闸管换流器、晶闸管逆变器和功率变换器。
现代化电厂中常采用晶闸管－直流斩波器系统(SCR- DCS)来拖动直流负载。
该系统把直流负载作为交流电网电源和负载的“逆变器”，而把交流电网电源看作是独立的直流电网的“整流器”。
根据这样的思想，可以简化许多接线图，但需对变流装置做相当大的修改，这是影响调速范围的主要原因。
所以必须在合理的情况下，选择一个比较好的控制方案。
在工程上，通常用正弦波脉宽调制 PWM 的控制方案，即控制方案简单易行。
只需加装很少的调制、滤波、开关等硬件，就可满足要求。
同时这套方案还具有调速平滑、无谐波污染、体积小重量轻等诸多优点，特别适用于风机水泵的低频大功率拖动。
为了保证系统的安全运行，还要给晶闸管等元件配备必要的保护装置，主要有快速熔断器，快速限流器和热继电器等。
为避免电磁干扰对其他设备带来的影响，往往还采取屏蔽措施或进行接地处理。
为减小电力拖动系统运行的噪声，尽量降低发热温升和减少磨损，可以采用变频器拖动。
这里需要注意的问题有:晶闸管换流站要满足防爆要求;散热要良好，尽量靠近负荷。
一个闭合回路只能有一个自然频率，对控制信号不允许作连续的、无规律的触发，否则会引起振荡失控。
而一个能够随外界条件而改变的固定频率，称为“控制信号”，因此又叫触发信号。
晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定报告教材
晶闸管直流调速系统参数测定及主要单元调试一、实验目的（1）了解晶闸管——电动机系统的组成及其基本结构（2）掌握晶闸管——电动机系统的参数测定方法（3）熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调试步骤。
二、实验内容（1）测定晶闸管直流调速系统主电路总电阻值R（2）测定晶闸管直流调速系统主电路电感值L（3) 电动机电势常数Ce和转矩常数Cm的测定（4）测定晶闸管触发及整流装置特性Ud=f(Uct)（5）调节器的调试三、实验设备1. 电源控制屏DJK01挂件2．晶闸管主电路DJK02挂件3．三相晶闸管触发电路DJK02-1挂件4．电机调速控制实验I DJK04挂件5．可调电阻、电容箱DJK08挂件、三相可调电阻D42挂件6．直流电动机——负载直流发电机——测速器一套7．双踪示波器一台8．万用表一块四、实验原理五、实验步骤（一）测定晶闸管直流调速系统主电路电阻。
伏安比较法测量1. 测量电枢回路总电阻RR=Ra + RL + Rn (电枢电阻Ra、平波电抗器电阻RL 、整流装置内阻Rn ）（1）不加励磁、电机堵转（2）合上S1和S2,调节给定，使输出电压到30%-70%的额定电压;调节电阻，使枢电流80%-90%的额定电流测定U1和I1。
（3）断开S2测定U2和I2。
（4）计算电枢回路总电阻R=(U2-U1)/( I1 - I2)合上S1和S2测得U1=100V, I1=0.95A;断开S2测得U2=103V，I2=0.63A；R=(U2-U1)/( I1 - I2)=(103V-100V)/(0.95A-0.63A)=9.375Ω2. 电枢电阻Ra（1）短接电机电枢（2）不加励磁、电机堵转（3）合上S1和S2，调节给定，使输出电压到30%-70%的额定电压调节电阻，使枢电流80%-90%的额定电流测定U1’和I1’。
（4）断开S2测定U2’和I2’。
（5）计算平波电抗器电阻RL和整流装置内阻Rn：RL + Rn =(U2’-U1’)/(I2’-I1’)电枢电阻Ra ：Ra =R-(RL + Rn)合上S1和S2测得U1’=95V，I1’=1.15A断开S2测得U2’=97V，I2’=0.80ARL + Rn =(U2’-U1’)/(I2’-I1’)=(97V-95V)/(1.15A-0.8A)=5.714ΩRa =R-(RL + Rn)=9.375Ω-5.714Ω=3.661Ω3. 平波电抗器电阻RL（1）短接电抗器两端（2）不加励磁、电机堵转（3）合上S1和S2，调节给定，使输出电压到30%-70%的额定电压,调节电阻，使枢电流80%-90%的额定电流,测定U1’’和I1’’。
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实验二晶闸管直流调速
系统主要单元的调试 GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-
信息工程学院 11级应用电子（4）班杨汉良
实验二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“电流调节器”成为P 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
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的给定输出端接到转速调节器的“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。
④观察PI特性
拆除“5”、“6”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及反馈电容，观察输出电压的变化。
(2)电流调节器的调试
①调节器的调零
将DJK04中“电流调节器”所有输入端接地，再将DJK08中的可调电阻13K接“速度调节器”的“8”、“9”两端，用导线将“9”、“10”短接，使“电流调节器”成为P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的“11”端，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“8”、“9”短接线去掉，将DJK08中的可调电容0.47uF接入“8”、“9”两端，使调节器成为PI（比例积分）调节器，然后将DJK04的给定输出端接到电流调节器的“4”端，当加正给定时，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“9”、“10”端短接），使电流调节器为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“9”、“10”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及反馈电容，观察输出电压的变化。
五、实验结果
（1）调节器I输入输出特性曲线
(2) 调节器II输入输出特性曲线
（3） PI特性分析
改变调节器的电阻、电容值，可以观察到，放大倍数的变化，表现在输出起始跳跃的幅值；时间常数的变化则影响积分作用，即使输出趋近于限幅值的时间。
（4）调节器调试要点
进行放大器的调零；调整输出限幅值
六、实验心得
通过本次实验，熟悉了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，掌握了直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法，了解了调节器的基本工作特性，为下次实验作好准备。