运动控制实验指导书

运动控制系统 实验指导书

湖南文理学院电气工程系

潘湘高编

2012年3月

实验注意事项

实验注意事项

（一）“综合实验台” 及其挂箱初次使用或较长时间未用时，实验前务必对“实验台”及其挂箱进行全面检查和单元环节调试。

（二）实验前，务必设置“状态”开关（直流、调试、串调、调压），并按下表正确选择主变压器二次侧相电压，认真检查各开关和旋钮的位置以及实验接线是否正确，经教师审核、检查无误后方可开始实验。

主变压器二次侧抽头输出电压及其适用范围

转换开关SC位号 0 1 220／127V 2 170／98V 3 104V／60V 二次电压（线／相） ～ 380／220V 适 用 范 围 线电压380V鼠笼电机220V直流电动机可逆调线电压220V的 110V直流电 变频调速、调压调速及速、线电压220V鼠笼电绕线机串级调速 动机可逆调速 绕线电机的串级调速。 机变频调速与调压调速。 注：线电压 ～ 380V的交流机允许D／Y接线；线电压 ～ 220V的交流机 ～ 380V电源时只准Y接线。

（三）出现任何异常，务必立即切除实验台总电源，（即分断空开“Q” ）。 （四）为防止调速系统的振荡，在接入调节器时必须同时接入RC阻容箱，

先设定为1：1的比例状态，实验中按需再行改变阻容值，直至满足要求。 （五）本实验台“过流”信号取自“交流电流变换（Bi）”单元。因此，在所有交、直流实验电路中都必须接入（Bi）单元，并经常检查、观察综合保护的指示，尤应确保过流保护的完好、可靠。

（六）实验过程中，注意监视主电路的过载电流，不超过系统的允许值，并尽可能缩短必要的过载和堵转状态的时间。

（七）无“电流开环” 又无“电流截止负反馈” 的系统，务必采用“给定积分”输出，否则不可阶跃起动，应从0V缓慢起调。

（八）“闭环系统”阶跃起动前，务必确保负反馈接线正确、各个调节器性能良好、限幅值正确无误。

（九）实验前，先将负载开关分断、负载变阻器置于阻值最大，实验中按需接通负载开关，逐步减少负载电阻，直至所要求的负载电流。

（十）“电流开环”的交流调速系统，给定以积分输出（Un*2 ）为宜。 （十一）“双踪示波器”测试双线波形，严防因“双表笔”的共地而短路。 （十二）本“实验注意事项” ，适用于采用本实验台的所有实验。

任何改接线，首先断电源；一旦有异常，急停拉空开。

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DS — II 型电气控制系统综合实验台 2 直流调速系统实验指南

实验注意事项

目 录

实验要求与实验报告内容???????????????????? 1 实验一、带电流截止负反馈的转速负反馈直流调速系统??????? 3 实验二、转速、电流双闭环直流调速系统????????????? 11 实验三、逻辑无环流可逆直流调速系统?????????????? 17 实验四、转速开环的电压源型异步电动机变频调速系统 ??????? 25 （实验五、 转速闭环的电压源型异步电动机变频调速系统 ????? 32） 附录二： 交直流调速系统典型实验电路图 ????????????? 37 附图1－1、带电流截止负反馈的转速负反馈直流调速系统驶 ????? 37 附图1－2、 转速、电流双闭环直流调速系统???????????? 38 附图1－7A、逻辑无环流可逆直流调速系统????????????? 39 附图2–6、 转速开环的电压源型异步电动机变频调速系统 ?????? 40 附图2–7、转速闭环的电压源型异步电动机变频调速系统 ?????? 41

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DS — II 型电气控制系统综合实验台 2 直流调速系统实验指南

实验注意事项

实验要求与实验报告内容

一、实验要求：

（一）实验前做好预习，熟悉相应交流调速系统及其组成单元的工作原理和应用特点，了解引入反馈和特定控制环节的意义和作用原理。

（二）实验前认真阅读“实验注意事项” 、相应“实验指南”以及相关教材、资料等，完成有关实验参数的设计、计算（机组和综合实验台的有关参数，由实验室提供或实验前到实验室咨询、了解），认真准备好相应实验的思考题，以备正确回答实验指导老师的课前提问。

（三）按指定时间、指定地点准时进入实验室参加实验，不迟到、不早退、不无故缺席、不在实验室嬉笑打闹、不随意乱动与本实验无关的其它实验室设备、仪器。实验完毕，认真整理、归还实验设备、仪器，清理好实验现场。

（四）熟悉实验内容，认真听取实验指导老师的讲解、指导；勤学多问、胆大心细、勇于探索、不放过任何实验现象；认真完成实验全过程，正确观察现象、记录实验数据、绘制实验曲线。

（五）实验后，根据指定实验报告格式，按要求内容，认真、及时完成实验报告，并于指定时间、指定地点及时送达实验室。

（六）严格遵守实验须知和实验室安全规范，如有异常及时切断实验电源，并立即报告实验教师。

二、实验报告内容：

（一）实验名称、目的和主要实验内容。

（二）实验电路组成框图，实验系统及其组成环节的作用原理。

（三）机组和实验台主要参数，完成系统及其环节有关参数的设计、计算。 （四）认真整理实验数据，绘制实验曲线。

（五）分析、讨论实验中出现的各类实验现象和故障的原因。 （六）实验的收获、体会及改进意见、建议等。

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DS — II 型电气控制系统综合实验台 2 直流调速系统实验指南

实验一 带电流截止负反馈的转速负反馈直流调速系统

实验一 带电流截止负反馈的转速负反馈直流调速系统

一、实验目的

1．熟悉单闭环直流调速系统的组成及其主要组成单元的原理与作用。 2．学习调速系统单元及系统调试的基本方法及其注意事项。

3．分析、研究转速负反馈有静差和无静差直流调速系统的静特性及其特点。 4．熟悉“电流截止负反馈”的组成及其在“转速负反馈系统”中的作用。 5．分析、研究“带电流截止负反馈的转速负反馈直流调速系统”的静、动态特性和电流反馈系数β、截止电压（稳压二极管Vs的稳压值）的整定及其对系统静、动特性的影响。

二、实验内容

1．调速系统的单元调试及系统静态参数的整定。 2．直流电动机开环与闭环系统的静态特性测试。

3．分析、研究转速负反馈有静差和无静差直流调速系统的静特性及其特点。 4．“带电流截止负反馈的转速负反馈直流调速系统”的静特性测试。 5．“带电流截止负反馈的转速负反馈直流调速系统”的静态精度和动态稳定性的实验与分析

6．分析研究电流截止负反馈环节的作用和参数变化对系统特性的影响。

三、实验设备与仪器

1．综合实验台主体（主控箱）及其主控电路、转速变换（BS）、交直流电流变换（Bi、BC）等单元以及负载变阻箱（RLD）、平波电抗器、无源数显阻容箱（RC）等。

2．直流可逆调速挂箱（DS101） —— D101、D102单元 。 3．给定及调节器挂箱（DS301） —— D301、D304单元 。 4．直流电动机、发电机机组

5．慢扫描双踪示波器、数字万用表等测试仪器

6．微机及打印机（存储、演示、打印实验波形，可无，但相应内容省略）。

四、实验电路的组成

“带电流截止负反馈的转速负反馈直流调速系统”是单闭环直流调速系统 的典型实例，系统的组成框图如图1－1所示，接线电路见附图1－1。主要由“D101” 、 “D102” 、“D301” 、“D304”以及电流、转速变换器等基本

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DS — II 型电气控制系统综合实验台 2 直流调速系统实验指南

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