《《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(自編)(共45頁).doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(自編)(共45頁).doc（45頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書張壽明昆明理工大學(xué)信自學(xué)院自動(dòng)化系2012年9月目 錄實(shí)驗(yàn)須知實(shí)驗(yàn)一雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試實(shí)驗(yàn)二 雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性研究實(shí)驗(yàn)三 雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)特性研究實(shí)驗(yàn)四 邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)五 矢量坐標(biāo)變換仿真實(shí)驗(yàn)六 轉(zhuǎn)差頻率控制的交流異步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)七 無速度傳感器的矢量控制系統(tǒng)仿真附錄1雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖及所需掛件附錄2邏輯無環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)原理圖及所需掛件實(shí) 驗(yàn) 須 知實(shí)驗(yàn)課是教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)之一，通過實(shí)驗(yàn)，是理論聯(lián)系實(shí)際，加深理解和鞏固所學(xué)的有關(guān)理論知識(shí)，培養(yǎng)、鍛煉

2、和提高對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的調(diào)試和分析、解決問題的能力，同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)也培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的作風(fēng)，以達(dá)到工程技術(shù)人員應(yīng)有的本領(lǐng)，因此要求每個(gè)學(xué)生必須認(rèn)真對(duì)待實(shí)驗(yàn)課，要求做到：一、實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)，要求：1、 了解所有實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的工作原理2、 明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，各?xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟和做法3、 擬定實(shí)驗(yàn)操作步驟，畫出實(shí)驗(yàn)記錄表格等。二、實(shí)驗(yàn)中認(rèn)真、要求：1、 熟知所有設(shè)備，認(rèn)真按實(shí)驗(yàn)要求，有步驟地進(jìn)行各項(xiàng)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)。2、 測(cè)試前，必須熟悉儀器、儀表的使用，注意量程。3、 認(rèn)真記錄測(cè)試數(shù)據(jù)和波形。4、不許帶電操作，每次更換線路時(shí)，必須斷點(diǎn)進(jìn)行操作，通電前，必須經(jīng)指導(dǎo)老師檢查，方可合閘。5、同組同學(xué)，必須相互配合，共同完

3、成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。三、實(shí)驗(yàn)后認(rèn)真寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、 整理各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，列成表格，按要求繪制有關(guān)曲線，進(jìn)行分析比較。2、 記錄和分析實(shí)驗(yàn)中的各種現(xiàn)象。四、實(shí)驗(yàn)裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)全部在DJDK-型裝置上進(jìn)行。詳見“DJDK-實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介”。實(shí)驗(yàn)一 雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握調(diào)速系統(tǒng)各單元電路的調(diào)整方法，弄清他們的工作原理及其在系統(tǒng)中的應(yīng)用。2、 掌握雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試方法和步驟。二、 系統(tǒng)組成及所需掛件詳見附錄一。三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 (一)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試原則先單元、后系統(tǒng)，即先將單元的參數(shù)調(diào)好，然后才能組成系統(tǒng)。先開環(huán)、后閉環(huán)，即先使系統(tǒng)運(yùn)行在開環(huán)狀態(tài)，然后在確定電流

4、和轉(zhuǎn)速均為負(fù)反饋后，才可組成閉環(huán)系統(tǒng)。 先內(nèi)環(huán)，后外環(huán)，即先調(diào)試電流內(nèi)環(huán)，然后調(diào)試轉(zhuǎn)速外環(huán)。先調(diào)整穩(wěn)態(tài)精度，后調(diào)整動(dòng)態(tài)指標(biāo)。(二)DJK02和DJK02-1上的“觸發(fā)電路”調(diào)試 打開DJK01總電源開關(guān)，操作“電源控制屏”上的“三相電網(wǎng)電壓指示”開關(guān)，觀察輸入的三相電網(wǎng)電壓是否平衡。將DJK01“電源控制屏”上“調(diào)速電源選擇開關(guān)”撥至“直流調(diào)速”側(cè)。用10芯的扁平電纜，將DJK02的“三相同步信號(hào)輸出”端和DJK02-1“三相同步信號(hào)輸入”端相連,打開DJK02-1電源開關(guān)，撥動(dòng) “觸發(fā)脈沖指示”鈕子開關(guān)，使“窄”的發(fā)光管亮。觀察A、B、C三相的鋸齒波，并調(diào)節(jié)A、B、C三相鋸齒波斜率調(diào)節(jié)電位器

5、（在各觀測(cè)孔左側(cè)），使三相鋸齒波斜率盡可能一致。將DJK04上的“給定”輸出Ug直接與DJK02-1上的移相控制電壓Uct相接，將給定開關(guān)S2撥到接地位置（即Uct=0），調(diào)節(jié)DJK02-1上的偏移電壓電位器，用雙蹤示波器觀察A相同步電壓信號(hào)和“雙脈沖觀察孔” VT1的輸出波形，使=150°(注意此處的表示三相晶閘管電路中的移相角，它的0°是從自然換流點(diǎn)開始計(jì)算，而單相晶閘管電路的0°移相角表示從同步信號(hào)過零點(diǎn)開始計(jì)算，兩者存在相位差，前者比后者滯后30°)。適當(dāng)增加給定Ug的正電壓輸出，觀測(cè)DJK02-1上“脈沖觀察孔”的波形，此時(shí)應(yīng)觀測(cè)到單窄脈沖和雙

6、窄脈沖。用8芯的扁平電纜，將DJK02-1面板上“觸發(fā)脈沖輸出”和“觸發(fā)脈沖輸入”相連，使得觸發(fā)脈沖加到正反橋功放的輸入端。將DJK02-1面板上的Ulf端接地，用20芯的扁平電纜，將DJK02-1的“正橋觸發(fā)脈沖輸出”端和DJK02“正橋觸發(fā)脈沖輸入”端相連，并將DJK02“正橋觸發(fā)脈沖”的六個(gè)開關(guān)撥至“通”，觀察正橋VT1VT6晶閘管門極和陰極之間的觸發(fā)脈沖是否正常。(三)控制單元調(diào)試移相控制電壓Uct調(diào)節(jié)范圍的確定直接將DJK04“給定”電壓Ug接入DJK02-1移相控制電壓Uct的輸入端，“三相全控整流”輸出接電阻負(fù)載R，用示波器觀察Ud的波形。當(dāng)給定電壓Ug由零調(diào)大時(shí)，Ud將隨給定電

7、壓的增大而增大，當(dāng)Ug超過某一數(shù)值時(shí)，此時(shí)Ud接近為輸出最高電壓值Ud，一般可確定“三相全控整流”輸出允許范圍的最大值為Udmax=0.9Ud，調(diào)節(jié)Ug使得“三相全控整流”輸出等于Udmax，此時(shí)將對(duì)應(yīng)的Ug的電壓值記錄下來，Uctmax= Ug，即Ug的允許調(diào)節(jié)范圍為0Uctmax。如果我們把輸出限幅定為Uctmax的話，則“三相全控整流”輸出范圍就被限定，不會(huì)工作到極限值狀態(tài)，保證六個(gè)晶閘管可靠工作。記錄Ug于下表中：UdUdmax=0.9 UdUctmax=Ug將給定退到零，再按“停止”按鈕，結(jié)束步驟。調(diào)節(jié)器的調(diào)零 將DJK04中“調(diào)節(jié)器I”所有輸入端接地，再將DJK08中的可調(diào)電阻12

8、0K接到“調(diào)節(jié)器I”的“4”、“5”兩端，用導(dǎo)線將“5”、“6”短接，使“調(diào)節(jié)器I”成為P (比例)調(diào)節(jié)器。用萬用表的毫伏檔測(cè)量調(diào)節(jié)器I的“7”端的輸出，調(diào)節(jié)面板上的調(diào)零電位器RP3，使之電壓盡可能接近于零。將DJK04中“調(diào)節(jié)器II”所有輸入端接地，再將DJK08中的可調(diào)電阻13K接到“調(diào)節(jié)器II”的“8”、“9”兩端，用導(dǎo)線將“9”、“10”短接，使“調(diào)節(jié)器II”成為P（比例）調(diào)節(jié)器。用萬用表的毫伏檔測(cè)量調(diào)節(jié)器II的“11”端，調(diào)節(jié)面板上的調(diào)零電位器RP3，使之輸出電壓盡可能接近于零。調(diào)節(jié)器正、負(fù)限幅值的調(diào)整 把“調(diào)節(jié)器I”的“5”、“6”短接線去掉，將DJK08中的可調(diào)電容0.47uF接

9、入“5”、“6”兩端，使調(diào)節(jié)器成為PI (比例積分)調(diào)節(jié)器，將“調(diào)節(jié)器I”所有輸入端的接地線去掉，將DJK04的給定輸出端接到調(diào)節(jié)器I的“3”端，當(dāng)加+5V的正給定電壓時(shí)，調(diào)整負(fù)限幅電位器RP2，使之輸出電壓為-6V，當(dāng)調(diào)節(jié)器輸入端加-5V的負(fù)給定電壓時(shí)，調(diào)整正限幅電位器RP1，使之輸出電壓盡可能接近于零。把“調(diào)節(jié)器II”的“9”、“10”短接線去掉，將DJK08中的可調(diào)電容0.47uF接入“9”、“10”兩端，使調(diào)節(jié)器成為PI（比例積分）調(diào)節(jié)器，將“調(diào)節(jié)器II”的所有輸入端的接地線去掉，將DJK04的給定輸出端接到調(diào)節(jié)器II的“4”端。當(dāng)加+5V的正給定電壓時(shí)，調(diào)整負(fù)限幅電位器RP2，使之輸

10、出電壓盡可能接近于零；當(dāng)調(diào)節(jié)器輸入端加-5V的負(fù)給定電壓時(shí)，調(diào)整正限幅電位器RP1，使調(diào)節(jié)器I的輸出正限幅為Uctmax。電流反饋系數(shù)的整定直接將“給定”電壓Ug接入DJK02-1移相控制電壓Uct的輸入端，整流橋輸出接電阻負(fù)載R，負(fù)載電阻放在最大值，輸出給定調(diào)到零。按下啟動(dòng)按鈕，從零增加給定，使輸出電壓升高，當(dāng)Ud=220V時(shí)，減小負(fù)載的阻值，調(diào)節(jié)“電流反饋與過流保護(hù)”上的電流反饋電位器RP1，使得負(fù)載電流Id=l.3A時(shí)，“2”端If的的電流反饋電壓Ufi=6V，這時(shí)的電流反饋系數(shù)= Ufi/Id= 4.615V/A。轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)的整定直接將“給定”電壓Ug接DJK02-1上的移相控制電壓

11、Uct的輸入端，“三相全控整流”電路接直流電動(dòng)機(jī)負(fù)載，Ld用DJK02上的200mH，輸出給定調(diào)到零。按下啟動(dòng)按鈕，接通勵(lì)磁電源，從零逐漸增加給定，使電機(jī)提速到n =150Orpm時(shí)，調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)速變換”上轉(zhuǎn)速反饋電位器RP1，使得該轉(zhuǎn)速時(shí)反饋電壓Ufn=-6V，這時(shí)的轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)=Ufn/n =0.004V/(rpm)。（四）系統(tǒng)調(diào)試（1）開環(huán)電阻性負(fù)載ASR、AST接成1：1的比例調(diào)節(jié)器，斷開反饋線，給定電位器從零慢慢增加，用示波器觀察輸出電壓波形，波頭是否整齊，有無缺相。（2）開環(huán)電動(dòng)機(jī)負(fù)載去掉電阻負(fù)載，接入電動(dòng)機(jī)電樞，激磁繞組加入額定電壓，發(fā)電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)負(fù)載，給定電位器置于零位，合上電源

12、，逐漸增加給定電壓，讓電機(jī)轉(zhuǎn)起來，穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的高低，決定于給定電壓的大小。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，畫出原理圖。2、記下每一步調(diào)試的結(jié)果，總結(jié)調(diào)試的步驟的方法。3、對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論。（1）為什么鑒別電源的相序？如果相序反了，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？（2）可控硅整流裝置能否不接負(fù)載進(jìn)行調(diào)試，為什么？（3）兩個(gè)調(diào)節(jié)器的限幅值分別起什么作用？五、注意事項(xiàng)(1)雙蹤示波器有兩個(gè)探頭，可同時(shí)觀測(cè)兩路信號(hào)，但這兩探頭的地線都與示波器的外殼相連，所以兩個(gè)探頭的地線不能同時(shí)接在同一電路的不同電位的兩個(gè)點(diǎn)上，否則這兩點(diǎn)會(huì)通過示波器外殼發(fā)生電氣短路。為此，為了保證測(cè)量的順利進(jìn)行，可將其中一根探頭的地線取下或外包絕

13、緣，只使用其中一路的地線，這樣從根本上解決了這個(gè)問題。當(dāng)需要同時(shí)觀察兩個(gè)信號(hào)時(shí)，必須在被測(cè)電路上找到這兩個(gè)信號(hào)的公共點(diǎn)，將探頭的地線接于此處，探頭各接至被測(cè)信號(hào)，只有這樣才能在示波器上同時(shí)觀察到兩個(gè)信號(hào)，而不發(fā)生意外。(2)電機(jī)啟動(dòng)前，應(yīng)先加上電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁，才能使電機(jī)啟動(dòng)。在啟動(dòng)前必須將移相控制電壓調(diào)到零，使整流輸出電壓為零，這時(shí)才可以逐漸加大給定電壓，不能在開環(huán)或速度閉環(huán)時(shí)突加給定，否則會(huì)引起過大的啟動(dòng)電流，使過流保護(hù)動(dòng)作，告警，跳閘。(3)通電實(shí)驗(yàn)時(shí)，可先用電阻作為整流橋的負(fù)載，待確定電路能正常工作后，再換成電動(dòng)機(jī)作為負(fù)載。(4)在連接反饋信號(hào)時(shí)，給定信號(hào)的極性必須與反饋信號(hào)的極性相反，確

14、保為負(fù)反饋，否則會(huì)造成失控。(5)在完成電壓?jiǎn)伍]環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于晶閘管整流輸出的波形不僅有直流成分，同時(shí)還包含有大量的交流信號(hào)，所以在電壓隔離器輸出端必須要接電容進(jìn)行濾波，否則系統(tǒng)必定會(huì)發(fā)生震蕩。(6)直流電動(dòng)機(jī)的電樞電流不要超過額定值使用，轉(zhuǎn)速也不要超過1.2倍的額定值。以免影響電機(jī)的使用壽命，或發(fā)生意外。(7)DJK04與DJK02-1不共地，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)須短接DJK04與DJK02-1的地。實(shí)驗(yàn)二 雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性研究一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私怆p閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)機(jī)械特性和閉環(huán)有靜差及無靜差系統(tǒng)的靜特性。二、系統(tǒng)組成及所需掛件詳見附錄一。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、系統(tǒng)調(diào)試參照實(shí)驗(yàn)一調(diào)試方法調(diào)試。2、開環(huán)外特性的測(cè)定DJK02-1控制電壓Uct由DJK04上的給定輸出Ug直接接入，“三相全控整流”電路接電動(dòng)機(jī)，Ld用DJK02上的200mH，直流發(fā)電機(jī)接負(fù)載電阻R，負(fù)載電阻放在最大值，輸出給定調(diào)到零。按下啟動(dòng)按鈕，先接通勵(lì)磁電源，然后從零開始逐漸增加“給定”電壓Ug，使電機(jī)啟動(dòng)升速，轉(zhuǎn)速到達(dá)1200rpm。增大負(fù)載(即減小負(fù)載電阻R阻值)，使得電動(dòng)機(jī)電流Id=Ied，可測(cè)出該系統(tǒng)的開環(huán)外特性n =f（Id），記錄于下表中：n（rpm）Id（A）將給定退到零，斷開勵(lì)磁電源，按下停止按鈕，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。3、雙閉環(huán)有靜差系統(tǒng)靜特性測(cè)試按附錄一接線， DJK04