电力拖动实验指导书数字.docx
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电力拖动实验指导书数字
实验一单闭环数字PID直流调速系统
一、实验目的
1、了解数字调节器原理及应用。
2、学习数字调节器的操作及参数设置。
3、利用数字调节器设计闭环系统。
二、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,可以采用闭环系统。
图1-1所示的是速度单
闭环直流调速系统原理图。
在转速反馈的单闭环直流调速系统中,将反映转速变化情况的测
速发电机的电压信号经过速度变换器后接至数字调节器的输入端,与速度给定相比较,数字
调节器的输出用来控制整流桥的触发装置,从而构成速度反馈系统。
-220V
三、实验内容
1、交直流调速实验台的调试;
2、基本控制单元调试;
3、移相控制电压Uct不变时的直流电动机开环特性的测定;
4、转速反馈的单闭环直流调速系统;
四、实验设备
1、交直流调速实验台
2、JPDL04实验箱
3、JPDL05实验箱
4、JPDL08实验箱
5、JPDJ32直流电动机
6、JPDJ34直流发电机
7、JPDJ37实验箱
8、JPDJ47-1电机导轨、测速编码器
9、示波器、万用表
五、注意事项
1、系统开环运行时,不能突加给定电压而起动电机,应逐渐增加给定电压,避免电流冲击;
2、通电实验时,可先用电阻作为整流桥的负载,待电路正常后,再换接电动机负载;
3、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。
4、在进行直流电机联线时一定要注意先给电动机的励磁加上直流电源,然后再给电枢逐渐
加上电源,以免造成“飞车”。
六、实验步骤
1、直流电机开环外特性的测定
⑴按图1-2主电路接线(注意给电动机和发电机加励磁电压),将JPDJ37上的滑动变阻器全
部左旋到最大,将JPDL08挂箱上的偏移电压调节旋钮Rp左旋到底。
检查无误后打开实验台左侧总电源开关(现在切勿按下启动按钮),打开电压表、电流表电源开关,观察
各指示灯与电压表指示是否正常。
图1-2王电路图
(2)电源控制屏交流电源输出切换到“直流调速”。
JPDL08“触发电路脉冲指示”应显示“宽
脉冲”。
(3)将JPDL08挂箱上的Ulf端接地,将正组触发脉冲的六个开关向上拨至“接通”,
(4)按下启动按钮,调节JPDL08挂箱上的偏移电压调节旋钮Rp(约3-4圈),使电机启动升速;一直到转速900转左右。
记录第一组数据于表1-1,逐渐调节A1A2电阻值,记录相应数据,直到电流Id接近0.5A,记录数据于表1-1中。
表1-1
n/(r/min)
Id(A)
(5)测试完后,将偏移电压调节旋钮Rp左旋到底,按下红色的停止按钮。
2、单闭环直流调速系统
(1)按图1-3转速单闭环接线,主电路同上如图1-2。
确定电源控制屏交流电源输出切换到“直流调速”,将JPDL08挂箱上的Ulf端接地,偏移电压调节旋钮Rp左旋到底。
将所加负载的滑动变阻器左旋到底。
图1-3转速单闭环
(2)按下启动按钮,打开调节器电源,通过调节器面板的方向键,使SV值为6,电动机则自
动运行在大约860转左右,记录第一组数据于表1-2,逐渐右旋A1、A2两端电阻,改变负
载的大小,一直使电流Id接近0.6A,依次将数据记录表1-2中。
(注意使电流ld<0.6A,实
验过程不要调节Rp)降低调节器SV值为5.5,转速n=800r/min左右,逐渐左旋A1、A2两端电阻,依次测量静态特性曲线并记录于下表1-3中。
(3)实验完成后将负载变阻器左旋到底,按下停止按钮,关闭总电源。
表1-2
n(r/min)
Id(A)
表1-3
n/(r/min)
Id(A)
七、实验报告
1根据实验数据,画出直流电动机开环机械特性;写出相关公式。
2、根据实验数据,画出转速反馈的单闭环直流调速系统的机械特性;
3、测定开环特性和闭环特性时,整流电压Ud和控制角a是如何变化的?
4、如果接错转速反馈的极性,会产生什么现象?
转速反馈接线脱落又会产生什么现象?
实验二双闭环数字直流调速系统
一、实验目的
1掌握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、掌握双闭环直流调速系统的调试步骤、方法及参数的整定;
二、实验线路及原理
双闭环直流调速系统由电流和转速两个调节器综合调节。
由于调速系统的主要参量为转
速,故转速环作为主环放在外面,电流环作为副环放在里面,这样可抑制电网电压扰动对转速的影响,实验系统的组成如图2-1所示。
系统工作时,先给电动机加励磁,改变给定电压Ug的大小即可改变电机的转速。
速度调节器(ASR)、电流调节器(ACR)均设有限幅环节,ASR的输出作为ACR的给定,利用ASR的输出限幅可达到限制启动电流的目的;ACR的输出作为移相触发电路的控制电压,利用
ACR的输出限幅可达到限制移相角a的目的。
启动时,当加入给定电压Ug后,ASR即饱和输出,使电动机以限定的最大启动电流加速启动,直到电机转速达到给定转速(即Ug=Ufn),并在出现超调后,ASR退出饱和,最后稳定动行在略低于给定转速的数值上。
图2-1双闭环直流调速系统原理图
三、实验内容
1各控制单元调试;
2测定开环机械特性及高、低速时系统闭环静态特性n=f(Id);
3闭环控制特性n=f(Ug)的测定;
4记录系统动态波形。
四、实验设备
1交直流调速实验台
2、JPDL04实验箱
3、JPDL05实验箱
4、JPDL08实验箱
5、JPDJ32直流电动机
6、JPDJ34直流发电机
7、JPDJ47-1电机导轨、旋转编码器
8、JPDJ37实验箱;
9、示波器、万用表。
五、注意事项
1、系统开环运行时,不能突加给定电压而启动电机,应逐渐增加给定电压,避免电流冲击;
2、双踪慢扫描示波器的两个探头的地线是通过示波器外壳接地的,故在使用时,必须使两
控头的地线同电位,在实验时只用一根地线即可,以免造成短路事故;
六、实验步骤
1、开环外特性的测定
实验步骤和数据参考上个实验,抄录于表2-1.
表2-1
n/(r/min)
Id(A)
怯屈器
图2-2
2、系统双闭环特性测试
图2-3
按图2-2,图2-3接线。
确定电源控制屏交流电源输出切换到“直流调速”,将JPDL08
挂箱上的Ulf端接地,偏移电压调节旋钮Rp左旋到底。
将所加负载的滑动变阻器左旋到底。
按下启动按钮,打开调节器电源,通过调节器面板的方向键,使SV值为6,电动机则
自动运行在大约800-900转左右,记录第一组数据于表2-2,逐渐右旋A1、A2两端电阻,
改变负载的大小,依次将数据记录表2-2中。
(注意使电流Id<0.6A,实验过程不要调节Rp)
表2-2
n(r/min)
Id(A)
表2-3
n(r/min)
Id(A)
降低调节器SV值为5.5,转速n=800r/min左右,逐渐左旋A1、A2两端电阻,依次测量静态特性曲线并记录于下表2-3中。
实验完成后确认负载变阻器左旋到底,按下停止按钮,关闭总电源。
3、系统动态特性的观察(选*)
用双踪示波器观察动态波形。
在不同的系统参数下(速度调节器的增益、速度调节器
的积分电容、电流调节器的增益、电流调节器的积分电容、速度反馈的滤波电容、电流反馈
的滤波电容),用记忆示波器观察、记录下列动态波形:
(1)突加负载(20%〜100%)时的电动机电枢电流波形和转速波形;⑵突降负载(100%〜20%)时电动机的电枢电流波形和转速波形。
八、实验报告
1、根据实验数据,画出闭环控制特性曲线n=f(Ug);写出相关公式。
2、根据实验数据,画出两种转速时的闭环机械特性n=f(Id);写出相关公式。
3、如何估计ASR、ACR参数变化对动态过程的影响?
4、要改变转速应调节什么参数?
要改变最大电流应调节什么参数?
5、电流负反馈线未接好或极性接错,会产生什么后果?
6、转速反馈线接错极性会产生什么现象?
实验三交流变频器调速控制
一、实验目的
1通过对MM440变频器的调试,了解通用变频器的工作原理。
2、通过对MM440变频器的调试,了解异步电动机调速的原理。
3、通过对MM440变频器的调试,掌握变频器的各种运行方式。
二、实验原理
如图3-1所示是MM440变频器的原理图,上半部分是主回路由L1,L2,L3输入三相
电源,一般是线电压为380V动力电源,通过内部的整流滤波变成直流电源,经过逆变电路输出给交流电动机电动机。
下半部分为控制回路,左边为输入,右边为输出,1、2端子为
模拟电源,3、4端子为模拟输入通道1,10、11端子为模拟输入通道2。
5、6、7、8、16、17端子是多功能输入数字输入端子。
9、28端子是数字信号电源。
15、
16温度保护端子。
右边部分是输出部分,12、13端子是模拟输出通道1;26、27是模拟输
入通道2。
29,30是RS485通讯接口,遵循西门子USS协议,通过485模块可以与电脑连接。
图3-1变频器原理图
三、实验内容
1变频器的面板给定频率调试。
2、变频器的数字端子给定调试。
3、变频器的模拟量给定调试。
四、实验步骤
将三相电源接入L1,L2,L3(已接好),变频器输出U,V,W接入鼠笼电机,星型接法。
一台使用过的变频器,或者不知道内部参数状态的情况下,都需要对其进行出厂值参数
的初始化。
初始化过程:
a)设置参数P0003=3。
按P找到P003,按P进入,选3,按P退出。
b)设置参数P0010=30
c)设置参数P0970=1,显示busy,等待……
d)完成后显示P0970复位完成。
按FN再按P回到频率显示。
1、面板控制
面板方式给定参数设定,
设置参数,P0700[0]=1选P0700后,按P出现un000再按P,选1。
命令给定来源于面板设置参数,P1000[0]=1频率给定来源于面板
控制正反转,使用面板上的双箭头按键
这样参数设定完毕,按FN,使面板显示r0000后按P就可以通过面板调试了,面板上的启动,停止,反转,频率上升▲频率下降▼。
调节频率测量转速,观察现象并记录数据填入表3-1。
表3-1
给定频率
(Hz)
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Uab
2、数字端子输入调试
(1)数字输入如图3-1中端子5,6,7,8,16,17,9部分(内部已经接好),只需要拨动开
关进行数字量的给定,变频器输出U,V,W接入鼠笼电机,星型接法。
(2)参数设置:
设置参数,P0003=3,表示专家级用户
设置参数,P0700[0]=2命令给定来源于数字端子控启动停止
设置参数,
P1000[0]=3
频率给疋来源于端子设疋的固疋频率
设置参数,
P0701[0]=17
固定频率二进制编码
Din1
设置参数,
P0702[0]=17
固定频率二进制编码
Din2
设置参数,
P0703[0]=17
固定频率二进制编码
Din3
设置参数,
P0705[0]=1
正转Din5
设置参数,
P1001[0]=5
设置参数,
P1002[0]=10
设置参数,
P1003[0]=15
设置参数,
P1004[0]=25
设置参数,
P1005[0]=35
设置参数,
P1006[0]=40
设置参数,
P1007[0]=45
设置完毕,这样参数设定完毕后,按FN,使面板显示rOOOO后按P就可以通过面板调
试了。
通过拨动数字开关(往上拨动为接通),就可以进行端子调试了。
16(Din5)正转,
17(Din6)反转,5(Dini),6(Din2),7(Din3)二进制编码控制多段频率给定值,通过编码调节输出频率,观察现象,将数据填入下表3-2中。
表3-2
数字编码
(7、6、5)
001
010
011
100
101
110
111
面板显示
Din5=1方向
1
1
1
1
1
1
1
Uab
3、模拟量给定频率调试
(1)将本实验挂箱的4.7K电位器器两端接1、2两个端子,将电位器的中间段连接4号端子,
10V直流电源正连接3号端子。
(2)参数设置:
设置参数,
P0003=3
表示专豕级用户
设置参数,
P0700[0]=2
命令给疋来源于数字端子控启动停止
设置参数,
P1000[0]=2
频率给定来源于模拟输入通道1
设置参数,
P705[0]=1
电机正转Din5控制
设置参数,
P706[0]=2
电机反转Din6控制
完成以后就可以开始工作了,16(Din5),17(Din6)控制正反转,频率给定用电位器
3-3。
调压给定。
测量电位器给定电压,观察转速,记录数据表
表3-3
给定电压
(ADC1+ADC1-)
1v
2v
3v
4v
5v
6v
面板显示频率
五、实验报告
1画出面板控制V/F曲线,分析所测数据的含义。
2、画出数字输入多段调速频率变化曲线,分析所测数据的含义。
3、画出模拟量输入给定电压与频率关系曲线,分析所测数据的含
义。
出师表
两汉:
诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也。
然侍卫之臣不懈于内,忠志之士忘身于外者,盖追先帝之殊遇,欲报之于陛下也。
诚宜开张圣听,以光先帝遗德,恢弘志士之气,不宜妄自菲薄,引喻失义,以塞忠谏之路也。
宫中府中,俱为一体;陟罚臧否,不宜异同。
若有作奸犯科及为忠善者,宜付有司论其刑赏,以昭陛下平明之理;不宜偏私,使内外异法也。
侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等,此皆良实,志虑忠纯,是以先帝简拔以遗陛下:
愚以为宫中之事,事无大小,悉以咨之,然后施行,必能裨补阙漏,有所广益。
将军向宠,性行淑均,晓畅军事,试用于昔日,先帝称之曰能”是以众议举宠为督:
愚以为营中之事,悉以咨之,必能使行阵和睦,优劣得所。
亲贤臣,远小人,此先汉所以兴隆也;亲小人,远贤臣,此后汉所以倾颓也。
先帝在时,每与臣论此事,未尝不叹息痛恨于桓、灵也。
侍中、尚书、长史、参军,此悉贞良死节之臣,愿陛下亲之、信之,则汉室之隆,可计日而待也^匚
臣本布衣,躬耕于南阳,苟全性命于乱世,不求闻达于诸侯。
先帝不以臣卑鄙,猥自枉屈,三顾臣于草庐之中,咨臣以当世之事,由是感激,遂许先帝以驱驰。
后值倾覆,受任于败军之际,奉命于危难之间,尔来二十有一年矣。
先帝知臣谨慎,故临崩寄臣以大事也。
受命以来,夙夜忧叹,恐托付不效,以伤先帝之明;故五月渡泸,深入不毛。
今南方已定,兵甲已足,当奖率三军,北定中原,庶竭驽钝,攘除奸凶,兴复汉室,还于旧都。
此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。
至于斟酌损益,进尽忠言,则攸之、祎、允之任也。
愿陛下托臣以讨贼兴复之效,不效,则治臣之罪,以告先帝之灵。
若无兴德之言,则责攸之、祎、允等之慢,以彰其咎;陛下亦宜自谋,以咨诹善道,察纳雅言,深追先帝遗诏。
臣不胜受恩感激。
今当远离,临表涕零,不知所言。