《《電力拖動自動控制系統(tǒng)》實驗指導(dǎo)書(共34頁).doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《電力拖動自動控制系統(tǒng)》實驗指導(dǎo)書(共34頁).doc（35頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上電力拖動自動控制系統(tǒng)實驗指導(dǎo)書昆明理工大學(xué)信自學(xué)院自動化系2005年9月目 錄實驗須知 -2實驗一 系統(tǒng)調(diào)試-3實驗二 參數(shù)測試-9實驗三 雙閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性研究-12實驗四 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)動特性研究-15實驗五 邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的研究-17實驗六 錯位選觸無環(huán)流可逆系統(tǒng)-22實驗七 雙閉環(huán)三相異步電動機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)-26實驗八 雙閉環(huán)三相繞線型異步電動機串級調(diào)速系統(tǒng)-29附錄1雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)主電路和控制電路連線圖-32附錄2邏輯無環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)主電路和控制電路連線圖-33實 驗 須 知實驗課是教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)之一，通過實驗，是理論聯(lián)系實際，加深

2、理解和鞏固所學(xué)的有關(guān)理論知識，培養(yǎng)、鍛煉和提高對實際系統(tǒng)的調(diào)試和分析、解決問題的能力，同時通過實驗也培養(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)，因此要求每個學(xué)生不必須認(rèn)真對待實驗課，要求作到：一：實驗前預(yù)習(xí)，要求：1、 了解所有實驗系統(tǒng)的工作原理2、 明確實驗?zāi)康?，各項實驗?nèi)容、步驟和做法3、 擬定實驗操作步驟，畫出實驗記錄表格。二、實驗認(rèn)真、要求：1、 熟知所有設(shè)備，認(rèn)真按實驗要求，有步驟地進行各項內(nèi)容的實驗。2、 測試前，必須熟悉儀器、儀表的使用，注意量程。3、 認(rèn)真記錄測試數(shù)據(jù)和波形。4、不許帶電操作，每次更換線路時，必須短點進行操作，同電前，必須經(jīng)指導(dǎo)老師檢查，房客方

3、可合閘。4、 同組同學(xué)，必須相互配合，共同完成實驗任務(wù)。三、實驗后認(rèn)真寫實驗報告1、 整理各項實驗數(shù)據(jù)，列成表格，按要求繪制有關(guān)曲線，進行分析比較2、 記錄和分析實驗中的各種現(xiàn)象。四、實驗裝置自動控制系統(tǒng)實驗全部在BTS-型裝置上進行。實驗一 系統(tǒng)調(diào)試一、 實驗?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、 掌握可控硅調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試方式和步驟。二、 系統(tǒng)組成雙閉環(huán)部可逆調(diào)速系統(tǒng)由可控硅整流主電路，觸發(fā)器CF、速度調(diào)節(jié)器ST、電流調(diào)節(jié)器LT、給定器GD、電流變送器SF、測速發(fā)電機SD及零速封鎖LSF等環(huán)節(jié)組成，系統(tǒng)原理框圖見圖11，各單元的詳細(xì)電路見附表一

4、，實驗前要求了解KZS-1實驗裝置的結(jié)構(gòu)及組成原理（閱讀附錄一中的有關(guān)部分）。三、 實驗內(nèi)容可控硅直流調(diào)速系統(tǒng)由于控制裝置元件制造工藝上的離散性，整機中分布參數(shù)的影響，電源波動等的影響，系統(tǒng)設(shè)計制造好以后必須進行模擬調(diào)試和現(xiàn)場調(diào)試。一般調(diào)試的原則是：先單元、后系統(tǒng)；先電阻性負(fù)載，后電機負(fù)載；先開環(huán)，后閉環(huán)；先內(nèi)環(huán)后外環(huán)；先單邊后反并聯(lián)調(diào)試。（一） 鑒別電源相序交流電源按正確的相序接入可控硅整流電路，是系統(tǒng)正常運行的首要條件，因此在調(diào)試系統(tǒng)前首先要鑒別三相電源的相序。（1）鑒別相序的方法，可以用白只燈和電容組成一簡單的相序鑒別器，如圖2所示。當(dāng)把電容和燈泡組成三相負(fù)載到三相電源上，則一個燈亮，一

5、個燈暗，若以接電容那相為A相，則亮為B相，暗的為C相。也可以用雙線示波器來鑒別電源的相序。 圖1-2（2）檢查控制回路穩(wěn)壓電源15V供電是否正常。（二） 單元調(diào)試各單元的直流電源，內(nèi)部已聯(lián)好，受穩(wěn)壓電源上的電源開關(guān)控制。不合主回路開關(guān)。各單元的公共地線，內(nèi)部已聯(lián)好，做實驗是不必連接，注意不能把三相交流電源的零線與控制回路的公共地線聯(lián)在一起！將調(diào)節(jié)器ST、LT接成比例狀態(tài)，零速封鎖單元的轉(zhuǎn)換開關(guān)置于解除位置。1、 調(diào)速器的調(diào)整(1) 調(diào)速器調(diào)零ST輸入端接地是，ST、LT的輸出應(yīng)為0V，若不為0時調(diào)整面板上的調(diào)零電位器，使之為0。（2）調(diào)整調(diào)節(jié)器的輸出線幅值 速度調(diào)節(jié)器的輸出線幅值與最大電流整定

6、值有關(guān)，式中為電流反饋系數(shù)，為最大工作電流。將給定電位器調(diào)到最大，調(diào)整ST的輸出限幅電位器，使限幅值為8。 調(diào)LT的下限幅電位器定脈沖前沿于（即），（從觸發(fā)器CF面板上觀察鋸齒波合合脈沖的相位）2、 零速封鎖用萬用表測量LSF的輸入合輸出：（1）當(dāng)輸入端的時，；（2）任何一個輸入端時，。3、觸發(fā)器CF的調(diào)整實驗中整流變壓器用三相自耦變壓器，接成Y形，同步變壓器采用雙反星形接法，找好同步電壓與主1路電壓的同步關(guān)系，觸發(fā)脈沖按順序，依次接到對應(yīng)的可控硅CF1-11KZ,CF1-12KZ,依次類推?？煽毓璧挠|發(fā)脈沖由個觸發(fā)單元的開關(guān)控制，開關(guān)接通時，脈沖送到相應(yīng)的可控硅。*同步變壓器初級接成Y形時，

7、用0220V的兩個頭。（1）接上同步電源，測脈沖的幅度合寬度脈沖幅度的大小，可用示波器比較電壓法，先將示波器Y走輸入接地，記下示波器掃描橫縣線位置，然后接脈沖，視其高度約多少格，計算出幅度。測脈沖寬度，可與正弦同步電壓比較，估算出其高度。要求，脈沖寬度，脈沖幅度（2）調(diào)整雙脈沖的間隔,量測移相范圍觀察六個觸發(fā)器的鋸齒波斜率是否一致（可用示波器在觸發(fā)單元CF1CF6面板上的A測試孔觀察），鋸齒波幅度高度約為11伏，改變大小觀察脈沖移相范圍是否大于（3）零位整定要求零位整定在，即當(dāng)時，調(diào)U偏使。（給定）具體做法是用雙線示波器，將Y1,Y2有的公共地端接觸發(fā)器的公共端，將Y1接A孔（鋸齒波），Y2接

8、C孔，調(diào)U偏使脈沖前沿位于鋸齒波的處。（1） 用示波器檢查觸發(fā)單元板上A、B、C、D、E各點的波形每塊觸發(fā)器是否都有雙脈沖輸出，時間間隔是不是。*注意：用雙線脈沖示波器同時觀察兩個信號時，這兩個信號必須有公共點，否則會造成短路事故！4、過電流保護整定將電源調(diào)壓器的手柄放在零位，ST、LT接成1：1的比例調(diào)節(jié)器，斷開電流反饋線，速度反饋電位器調(diào)到零，用電阻做負(fù)載，將給定調(diào)到中間位置，合閘后，用調(diào)壓器慢慢增加主回路電壓，當(dāng)時，使過流繼電器動作，切斷主回路，指示燈亮。*合閘時，調(diào)壓器必須置于零位。調(diào)整時，動作要快，過流時間不能過長，否則燒壞電機。5、最大工作電流整定開環(huán)時測量電流反饋極性，然后斷電，

9、接成電流負(fù)反饋，給定調(diào)到最大，加負(fù)載，調(diào)電流反饋電位器，使電流限制在14A。（三） 系統(tǒng)調(diào)試1、 開環(huán)電阻性負(fù)載ST、LT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)電動機負(fù)載去掉電阻負(fù)載，接入電動機電樞，激磁繞組加入額定電壓，發(fā)電機作為電動機負(fù)載，給定電位器置于零位，合上電源，逐漸增加給定電壓，讓電機轉(zhuǎn)起來，穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的高低，決定于給定電壓的大小。（四） 實驗報告1、根據(jù)實驗要求，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、 對試驗結(jié)果進行分析討論。（1）為什么鑒別電源的相序？如果相序反了，會出現(xiàn)什

10、么現(xiàn)象？（2）可控硅整流裝置能否不接負(fù)載進行調(diào)試，為什么？（3）若整流變壓器接線則同步變壓器如何接？（五）注意事項1、接線或更改線路時，必須切斷外電源，否則機內(nèi)有些單元仍工作，中、下抽屜都有三相交流電，注意不要帶電操作。2、單元調(diào)試時，不必合主電路3、每次通電前，必須經(jīng)知道教師檢查后，方可合閘，否則出了事故，由本人負(fù)責(zé)。實驗二 參數(shù)測試一、 實驗?zāi)康?、 掌握電機拖動系統(tǒng)中有關(guān)參數(shù)的測量和計算方法。2、 建立電動機的數(shù)學(xué)模型。二、 實驗內(nèi)容1、 測量并計算整流裝置的放大倍數(shù)KS和內(nèi)阻RN，系統(tǒng)開環(huán)，用燈泡作負(fù)載，接線如圖2-1。（1）改變Ugd測出對應(yīng)的Uk、Ud，作Ud=f（Uk）曲線。（2

11、）給出Ugd不變，改變負(fù)載，測出對應(yīng)的Uk和Id，作外特性Ud=f（Id），由Ud=f（Uk）曲線，計算放大倍數(shù)KS：由Ud=f（Id），計算整流裝置內(nèi)阻RN：2、 測量電樞電阻RD 用電機電作負(fù)載（不接激磁），ST、LT仍接成比例系數(shù)為1的比例調(diào)節(jié)器，開環(huán)系統(tǒng)原理框圖如圖2-2。給出電壓Ugd由零增加，使主回路電流大約等于，記下主回路電壓Ud1、Ud2及電流Id。電動機電樞電阻： 電抗器電阻：3、 計算電樞回路總電阻R，R=RN+RD+RX4、 測量電樞回路電感在額定激磁下，電樞回路加一交流低電壓，接線如圖2-4，交流低電壓通過單相自耦調(diào)壓器獲得。*調(diào)壓器的輸出，必須先放在最小位置，逐步增加

12、，觀察電流表，接近額定值為止。記下對應(yīng)的電壓、電流值，從而計算出回路的阻抗和電感。阻抗：則電感 5、 測量系統(tǒng)的飛輪慣量（1） 把電動機起動到自然特性上，然后切斷主回路電源，用函數(shù)記錄n=f(t)曲線。（2） 將電動機起動到1000rpm附近，任取三個點測量并記錄對應(yīng)的轉(zhuǎn)速n和空載耗損功率Pk（kw），從而計算出：于是：6、 計算時間常數(shù)T、Tm電磁時間常數(shù)串聯(lián)電抗器電感LX=100Mh，L=LD+LX機電時間常數(shù)三、 實驗報告1、 列出整理實驗數(shù)據(jù)，并繪制相應(yīng)的曲線（用坐標(biāo)紙）。2、 對參數(shù)測量的方法和結(jié)果進行分析討論：（1） 為什么測電樞電感時要加額定激磁？（2） 探討測量參數(shù)的其它方法。

13、3、 建立電動機的數(shù)學(xué)模型。*注意；不接磁場用電樞作負(fù)載時要特別小心，不能加高電壓，必須從零慢慢增加，時刻注意電流表，勿使超過額定值。實驗三 雙閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性研究一、 實驗?zāi)康牧私怆p閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)機械特性和閉環(huán)有靜差及無靜差系統(tǒng)的靜特性。二、 實驗內(nèi)容在實驗一系統(tǒng)調(diào)試的基礎(chǔ)上，仍按圖2KZ-D開環(huán)系統(tǒng)接線（必須加激磁電源），不接速度反饋和電流反饋線。設(shè)速度調(diào)節(jié)前ST的增益為2，即R1改為40K，電流調(diào)節(jié)器的增益為1。發(fā)動機作為電動機的負(fù)載，逐漸增加給定電壓Ugd，使電機轉(zhuǎn)動起來，做電機的開環(huán)機械特性。（一）開環(huán)機械特性1、高速曲線 測量并繪制高速特性，n1=f（Id）使空載時接近額定轉(zhuǎn)速，并記下這時的Ugd。Ugd=n(rpm)Id(A)2、低速曲線 測量并繪制低速特性n2=f（Id），額定負(fù)載時電機尚能轉(zhuǎn)動的速度，并記下這時的Ugd。Ugd=n(rpm)Id(A)3 計算靜差率和開環(huán)系統(tǒng)的太調(diào)速范圍4 確定并標(biāo)好速度反饋線和電流反饋線的極性，斷電后，接入反饋線（接成負(fù)反饋）（二）雙閉環(huán)有靜差調(diào)速系統(tǒng)ST、LT仍按比例調(diào)節(jié)器1、 ST的比例系數(shù)、LT的比例系數(shù),測量并繪制高速時的 靜特性，并記下