1、 1 摘摘 要要 文中所做的主要工作如下： 了解开环直流调速与单闭环直流调速系统的原理、组成结构；利用实验室已有的主要单元部 件，搭建直流调速系统；进行调试，测试系统各性能波形。 1）开环系统与单闭环系统的总体方案设计，画出功能模块联接图并阐述原理。 2）各功能模块设计或原理阐述。 3）整体接线图。 4）搭建开环直流调速系统。 5）有静差单闭环直流调速与无静差单闭环直流调速波形测试。 关键词关键词： 开环系统；单闭环系统；性能；测试 2 目 录 摘 要 1 绪 论 3 第一章 直流电机调速系统原理 . 4 1.1 直流调速开环系统 4 1.2 转速反馈有静差直流调速系统 . 8 1.3 转速反
2、馈无静差直流调速系统 . 9 第二章 直流调速系统的系统设计 12 2.1 开环系统的配置与设计 ，系统整体连接图 12 2.2 转速反馈有静差系统的配置与设计，系统整体连接图 . 17 2.3 转速反馈无静差系统的配置与设计，系统整体连接图 19 第三章 系统调试 22 3.1 移相触发电路调试 22 3.2 各控制模块调试 22 3.3 开环系统调试 . 25 3.4 单闭环有静差系统调试 . 26 3.5 单闭环无静差系统调试 . 27 3.6 调试时的注意事项 28 第四章 测量及分析 . 30 41 额定转速 1500 转/分，开环直流调速 30 42 无静差单闭环仅 pi 调节器转
3、速波动图（即转速无积分） . 30 43 有静差单闭环仅 p 调节器转速波动图（即转速有积分） 31 第五章 结论 . 33 参考文献. 34 致谢 34 3 绪绪 论论 通过对开环直流调速系统和有静差单闭环直流调速系统、 无静差单闭环直流调速系统的分析， 其中包括系统的组成，系统框图，各部件的系统图的特点，分析可能达到的技术性能。 目的是了解电力电子及电气传动教学实验台的结构及布线情况，熟悉晶闸管直流调速系统的 组成及其基本结构，掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。同时转速反馈单闭环调 速系统是控制理论的重要组成部分，对其进行深入的学习，同时加强对单闭环的感性和理性认识 对日后的发
4、展定当有很大的益处。 对开环、有静差单闭环、无静差单闭环系统的搭建、调试、测量和比较，让我深入了解单闭 环系统地性能。在这学习的过程中也熟悉了电机、电力电子不可逆整流、运放、示波器等器件和 工具的了解和使用。 4 第一章第一章 直流电机调直流电机调速系统原理速系统原理 1.1 直流调速开环系统直流调速开环系统 晶闸管直流调速系统由三相调压器，晶闸管整流调速装置，平波电抗器，电动机发电机 组等组成。而调压调速是直流调速系统的主要方法，但调节电枢电压需要有专门向电动机供电的 可控直流电源。本设计中，整流装置的主电路为三相桥式电路，控制回路可直接由给定电压Ug作 为触发器的移相控制电压，改变Ug的大
5、小即可改变控制角，从而获得可调的直流电压和转速。 电枢回路电阻 R 的测定（电路连接如图 1-1） ，电枢回路的总电阻 R 包括电机的电枢电阻 Ra， 平波电抗器的直流电阻 RL 和整流装置的内阻 Rn，即R=Ra+RL+Rn。为测出晶闸管整流装置的电源 内阻，可采用伏安比较法来测定电阻，其线路如图 1-1 所示。将变阻器 RP（可采用两只 900电 阻并联）接入被测系统的主电路，并调节电阻负载至最大。测试时电动机不加励磁，并使电机堵 转。MCL-18（或 MCL-31）的给定电位器 RP1 逆时针调到底，使 Uct=0。调节偏移电压电位器 RP2， 使=150。三相调压器逆时针调到底，合上主
6、电路电源开关，调节主控制屏输出电压 Uuv=220v。 调节 Ug 使整流装置输出电压 Ud= （3070） Ued （可为 110V） ， 然后调整 RP 使电枢电流为 （8090） Ied， 读取电流表 A 和电压表 V 的数值为 I1,U1， 则此时整流装置的理想空载电压为Udo=I1R+U1 ， 调节 RP，使电流表 A 的读数为 40% Ied。在 Ud 不变的条件下读取 A，V 表数值，则Udo=I2R+U2。 求解两式，可得电枢回路总电阻R=(U2-U1)/(I1-I2) 。再把电机电枢两端短接，重复上述实验， 可得RL+Rn=(U2-U1)/(I1-I2)，则电机的电枢电阻为 Ra=R-（RL+Rn） 。 5 图 1-1 电枢回路电阻 R 的测定 电枢回路电感 L 的测定（电路连接如图 1-2） ，电枢电路总电感包括电机的电枢电感 La，平波 电抗器电感 LL 和整流变压器漏感 LB，由于 LB 数值很小，可忽略，故电枢回路的等效总电感 L=La+LL，电感的数值可用交流伏安法测定。电动机应加额定励磁，并使电机堵转，线路如图 1
