运动控制1011.docx

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运动控制1011

实验一直流调速开环控制系统实验

一．实验目的

1．研究晶闸管直流电动机调速系统在开环时的工作特性。

2．研究晶闸管整流调压控制技术。

3．学习直流电机调速系统控制技术。

二．实验接线图（如图所示）

三．预习要求

1．了解电机调压调速输入输出特性。

2．弄清开环控制直流调速系统的工作原理。

四．实验设备及仪表

1．MCL—

教学实验台主控制屏

2．MCL—33A组件挂箱

3．MEL—11挂箱

4．电机导轨及测功机.MEL—13组件

5．直流电机M03

6．双踪示波器，万用表

五．注意事项

1.直流电机工作前，必须先加上直流激磁

2.测取静态特性时，须注意主电路电流不许超过电机额定值（1A）

3.三相主电流连线时需注意，不可错换相序

4.电源开关闭合时，过流保护发光二极管可能会亮，只需按下对应的复位开关SB，再重新闭合电源即可。

5.系统开环连接时，不允许突加给定信号Ug起动电机

6.起动电机时需空载，具体步骤把MEL—B的测功机加载旋钮，逆时针旋转到底，以免带载起动。

7.改变接线时，必须先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统给定为零

8.双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳相接，故在使用时必须两探头的地线同电位。

（只用一跟地线）以免造成短路事故。

六．实验内容

1．移相触发电路的调试（主电路为断电）

（a）用示波器观察MCL—33A的双脉冲观察孔，应取双脉冲且间隔均匀，幅值相同，应有幅值为5v—10v的双脉冲。

（b）检查相序，示波器观察“1”、“2”脉冲观察孔。

“1”脉冲超前“2”脉冲60°，则相序正确；否则，应调整输入电流。

（c）触发电路输出脉冲应在30°—90°范围可调（用双踪示波器观察同步信号及双脉冲间相位）。

（d）保持同步电压U不变，依次观察双脉冲输出孔1、2、3、4、5、6，记录波形及其相序。

2.测量调速系统开环工作机械特性。

（a）给定（Ug）直接加至MCL—33A移相控制Uco，且Ug调至零，S2开关拨下来（断开），直流电机励磁开关闭合；

（b）合上开关屏开关（绿色按钮），再把S2开关闭合；

（c）调节Ug使直流电机空载转速n0=1500r/min，然后调节测功机转矩加载旋钮，观察转速，电流以及整流输出电压Ud，在空载至额定负载范围内取7—8点，并画出n=f（id）曲线

正转

Id（A）

Ud（V）

N（r/min）

调节Ug,记录Ug和n测定n=f（Ug）

n（r/min）

Ug（V）

Ud（V）

（d）断开S2，关断主回路（红色按键），电位器复位，改变电机电枢A1和A2的极性

（e）调节Ug使直流电机空载转速n0=-1500r/min，然后调节测功机加载旋钮，观察转速，电流以及整流输出电压Ud，在空载至额定负载范围内取7—8点，并画出n=f（id）曲线

反转

Id（A）

Ud（V）

N（r/min）

调节Ug,记录Ug和n测定n=f（Ug）

n（r/min）

Ug（V）

Ud（V）

七．实验报告

绘制实验所得机械静特性，并进行分析比较

双闭环晶闸管不可逆调速系统

一．实验目的

1.了解双闭环不可逆直流调速系统原理组成及个主要单元部件的原理

2.熟悉电力电子及教学实验台主控制屏的结构及调试方法

3.熟悉MCL—31，MCL—33的结构及调试方式

4.掌握双闭环不可逆直流调速系统的调试步骤方法及参数整定

二．实验接线图（如图所示）

三．实验内容

1.个控制单元调试

2.测定电流反馈系数

3.测定闭环静特性

4.闭环控制特性的测定

5.观察记录系统动态波形

四．实验设备及仪器

1.MCL—Ⅲ教学实验台主控制屏

2.MCL—31组件（在主控制屏上）

3.MCL—33挂箱

4、MEL-11挂箱

5、MEL-03三相可调电阻挂箱

6、电机导轨及侧功机、MEL-13挂箱

7、直流电动机M03

8、双综示波器、万用表

五．注意事项

1、三相主电流相序不可接错

2、电源开关闭合时，过流保护发光二极管可能会亮，应按下复位钮后再闭合

3、系统开环时，不允许突加给定信号Ug起动电机

4、起动电机时应空载，把MEL-13的测功机加载旋钮逆时针旋到底

5、改变接线时，必须先将主回路断电，同时使系统给定为0

6、进行闭环调试时，注意反馈极性

7、注意双综示波器的使用方法

六．实验方法

1、系统调试

将Ublf接地，Ublr悬空，即使用一组桥六个晶闸管

1）、电流变换器的调试

电机不加励磁：

（a）、系统开环，即控制电压UCO由给定Ug直接接入（Ug直接节接到MEL-31A中UCO）。

主电路接入电阻Rd并调至最大（Rd由MEL-03的两足900Ω电阻并联），逐渐加大Ug，用示波器观察晶闸管整流桥两端电压波形在一个周期内电压波形应有6个对称波头平滑变化

（b）、增加Ug减少主回路电阻Id≤1.1IN，调节MEL-03滑线变阻器，观察Id=1.1IN当时再调节MCC-32T主控屏上组件上的电流反馈电位器RP1使近似Ufi等于ASR输出限副值（ASR输出限副值可调为±5V）

（c）、将MEL-31（实验台主控屏上）的给定输出-Ug接至ACR的“3”端，ACR的输出“7”端接至Uct，ACR“9”，“10”端接入MEL-11电容器可预置7uF，反馈电位器RP3逆时针旋到底，使放大倍数最小，逐渐增大给定电压-Ug，使之等于5V（ASR输出限幅为5V）观察主回路电流是否Id≤1.1IN。

如Id过大则调整电流反馈电位器，使Ufi增加直到Id≤1.1IN；如Id<1.1IN则可将Rd减小，此时应当Id增加有限，小于过电流保护整流值，说明系统已具有限流保护功能。

测定并计算电流反馈系数。

2）、速度变换器的调试

电机加励磁：

去掉主回路中MEL-03，接入直流电机M03

（a）、系统开环，Ug作为输入给定，逐渐增加给定，当n=1500r/min调节FBS中速度反馈电位器RP，使速度反馈电压为|5V|计算速度反馈系数

（b）、注意反馈极性必须是负反馈

3）、ASR、ACR调试

（a）、电位器RP3逆时针旋到底，使放大倍数最小

（b）、“5”“6”端接入MEL-11电容器，预置5-7uF

（c）、调节RP1、RP2使输出限幅为±5V

2、闭环系统特性测试

将ASR、ACR均接成PI调节且接入系统形成双闭环不可逆调速系统

正转时：

（1）、静特性n=f（Id）测定

调整Ug使n=1500r/min，再调节测功机加载旋钮，在空载和额定负载范围内分别记录7-8个点可得到n、Id及n=f（Id）

n（r/min）

Ud（V）

Id（A）

（2）、闭环控制特性n=f（Ug）的测定

调节Ug,记录Ug和n测定n=f（Ug）

n（r/min）

Ug（V）

Ud（V）

反转时：

（改变电枢极性）

（1）、静特性n=f（Id）测定

调整Ug使n=1500r/min，再调节测功机加载旋钮，在空载和额定负载范围内分别记录7-8个点可得到n、Id及n=f（Id）

n（r/min）

Ud（V）

Id（A）

（2）、闭环控制特性n=f（Ug）的测定

调节Ug,记录Ug和n测定n=f（Ug）

n（r/min）

Ug（V）

Ud（V）

六、实验报告

1、根据实验数据，画出闭环控制特性曲线

2、根据实验数据，画出闭环静特性，并计算静差量

3、画出电流转速杂突加给定起动及扰动时动态波形

4、比较开环和闭环的动态性能

逻辑无环流可逆直流调速系统

一.实验目的

1.了解并细熟悉实验无环流可逆直流调速系统的原理和组成.

2.掌握各控制单元的原理,作用及实验调试方法

3.掌握逻辑无环流可逆调速系统的调试步骤和方法.

4.了解逻辑无环流可逆系统的静特性和动特性

二．实验接线图（如图所示）

三．实验内容

１．控制单元调试

２．系统调试

３．正反转静特性n=f（Id）的测定.

４．正反转控制特性n=f（ug）的测定.

５．系统动态特性的观察.

四．实验设备及仪器

1．MCL_III教学试验台主控屏

2．MCL_31组件

3．MCL_33A挂箱

4．MEL_11挂箱

5．MEL_03挂箱

6．电机导轨及测功机,MEL_13组件

7．直流电动机M03

8．双踪示波器

9．MEL_34组件

五．实验方法

1．按图完成连线,未上主电机之前检查晶闸管的脉动是否正常

a）用双踪示波器观察孔,应有间隔均匀,幅度相同的脉冲

b）检查相序,用示波器观察“1”、“2”脉冲孔,“1”超前”2”60°则相序正确。

c）检查每只晶闸管控制极和阴极应有幅度为1v和2v的脉冲

d）检查逻辑控制器输出ublf、ublr是否正确。

可用双踪示波器观察其输出当切换时电平变化及延时是否正确。

２．控制单元调试

a）调整fbs输出为5V、ASR、ACR输出限幅均为±5V参照实验二方法调整FBC参数并接成PI调节器C=7μF，RP3逆时针旋转到底

b）AP、DPT、DPZ、DLC、已调试只需按正常接线即可

3．控制单元调试

（a）系统开环给定ug接至uCO,MCL-33A中ublf接地ublr悬空，调节ug使n=1500/min，给定（Ug）直接加至MCL—33A移相控制Uco，且Ug调至零，S2开关拨下来（断开），直流电机励磁开关闭合；

（b）合上开关屏开关（绿色按钮），再把S2开关闭合；

（c）调节Ug使直流电机空载转速n0=1500r/min，然后调节测功机转矩加载旋钮，观察转速，电流以及整流输出电压Ud，在空载至额定负载范围内取7—8点，并画出n=f（id）曲线

正转

Id（A）

Ud（V）

N（r/min）

调节Ug,记录Ug和n测定n=f（Ug）

n（r/min）

Ug（V）

Ud（V）

（d）断开S2，关断主回路（红色按键），电位器复位，MCL-33A中ublf悬空接地ublr接地

（e）调节Ug使直流电机空载转速n0=-1500r/min，然后调节测功机加载旋钮，观察转速，电流以及整流输出电压Ud，在空载至额定负载范围内取7—8点，并画出n=f（id）曲线

反转

Id（A）

Ud（V）

N（r/min）

调节Ug,记录Ug和n测定n=f（Ug）

n（r/min）

Ug（V）

Ud（V）

4．闭环特性测定n=f（Id）

将ASR、ACR均接成PI调节且接入系统，DLC控制接入，按实验线路图完成连线，形成双闭环可逆直流调速系统，测定n=1500r/min时正反转静特性

S1拨到上边，调节电位器RP1，电机正转控制

n=1500r/min,正转

n（r/min）

Ud（V）

Id（A）

S1拨到下边，调节电位器RP2，电机反正转控制

n=-1500r/min,反转

n（r/min）

Ud（V）

Id（A）

3．闭环控制特性的测定n=f（Ug）

正转

n（r/min）

Ug（v）

Ud（V）

反转

n（r/min）

Ug（v）

Ud（V）

六、实验报告

1、根据实验结果画出正反转闭环控制特性曲线。

2、根据实验结果画出正反转闭环静特性曲线，并计算静差率。

3、分析参数变化时系统对动态的影响。

4、画出正转切换到反转时的电路及转速的波形。

5、分析电机在正反向切换过程中电机及两组整流装置的工作状态。