2-2开环直流调速系统静特性测试

1、项目二 龙门刨工作台直流调速系统的分析与调试2-2开环直流调速系统机械特性测试1.会调试三相集成触发器；2.能正确连接开环直流调速系统；3.会测试开环直流调速系统的机械特性。学习目标 为了提高直流调速系统的静态性能指标，通常采用闭环控制系统。对调速指标要求不高的场合，采用单闭环系统，而对调速指标较高的则采用多闭环系统。在本任务中，先进行开环直流调速系统的调试，为闭环调速系统作铺垫。导入提纲一、开环直流调速系统的连接二、直流调速系统的静态性能指标三、开环直流调速系统的性能一、开环直流调速系统的连接1.开环直流调速系统的原理图 开环直流调速系统由整流变压器、静止式可控整流器、平波电抗器、电动机-发

2、电机组等组成。 开环直流调速系统调试的一般步骤为：先连接与调试触发电路，再连接与调试主电路，测出开环直流调速系统的机械特性。 DJDK-1电力电子技术及电机控制实验装置2、触发电路的调试 触发电路可直接由给定电压Ug作为触发器的移相控制电压Uct，改变Ug的大小即可改变控制角，从而在主电路中获得可调的直流电压，以满足主电路负载的要求。2、触发电路的调试 （1）将DJK01“电源控制屏”上“调速电源选择开关”拨至“直流调速”侧（此时，三相调压输出相电压为116V，线电压为200 V（具体和网端电压的大小有关），如果没有注意，会损坏仪器）。2、触发电路的调试 （2）用10芯的扁平电缆，将DJK02

3、的“三相同步信号输出”端和DJK02-1“三相同步信号输入”端相连,打开DJK02-1电源开关，拨动 “触发脉冲指示”钮子开关，使“窄”的发光管亮。 （3） 三相锯齿波调试,调节A、B、C三相锯齿波斜率调节电位器（在各观测孔左侧），使三相锯齿波斜率尽可能一致，以A、B相为例的波形如图。 （4）触发脉冲初始位置的调试，Uct及Ub都是用于控制触发电路的移相角；在一般的情况下，首先将Uct接地，调节Ub，以确定触发脉冲的初始位置；当初始触发角定下后，在以后的调节中只调节Uct的电压，这样确保移相角不会大于初始位置。 1502、触发电路的调试 （5）适当增加给定电压Ug的正给定输出，观测DJK02-

4、1上“单脉冲观察孔”和“双脉冲观察孔”的波形，此时应观测到单窄脉冲和双窄脉冲（双窄脉冲间隔600）。 （6）正桥电路的连接。正桥控制端Ulf端子用于控制正桥功放电路的工作与否，将端子与地短接，功放电路工作，触发电路产生的脉冲经过功放电路从正桥脉冲输出端输出。2、触发电路的调试触发电路调试全部完成2、触发电路的调试3、主电路的连接触发电路调试完成后，连接开环直流调速系统的主电路。3、主电路的调试 (1)连接负载电阻电路，判断晶闸管整流电路的是否能满足要求，并测量出移相控制电压调节范围Uctmax=0.9Ug。 DJK09可调电阻的介绍DJK09可调电阻原理图 X1、A1两接线端输出是900电阻；

5、 X2、A2两接线端输出是900电阻； A1、A3两接线端输出是0900可调电阻； A2、A3两接线端输出0900可调电阻； A1、A2两接线端输出是01800可调电阻 (2)连接直流电动机电枢回路。电枢回路的电感Ld选用DJK02上200mH，应注意电流从“*”端流入。 （3）连接直流发电机回路。（直流发电机所接负载电阻R在4502250可调，起动时R值取最大）。 主电路完成后的接线图： （1）将正给定的输出Ug调到零。 （2）先闭合励磁电源开关，按下DJK01“电源控制屏”启动按钮，使主电路输出三相交流电源，直流发电机先轻载（即R电阻调到最大），此时，直流电动机电枢电压接近零，转速也接近零

6、，然后从零开始逐渐增加“正给定”电压Ug，使电动机慢慢启动并使转速 n 达到1200rpm。4、开环直流调速系统的调试 （3）测量Uct不变时的直流电动机开环外特性 n = f(Id)。改变负载（由大到小改变电阻R的阻值），直至Id=Ied，测出在Uct不变时的直流电动机开环外特性 n = f(Id)，将测量的数据制成表格并绘出开环机械特性。n（rpm）Id（A）二、直流调速系统的静态性能指标1、调速范围 生产机械要求电动机提供的最高转速nmax和最低转速nmin之比叫做调速范围，用字母D表示，即 式中，nmax和nmin一般都指电动机额定负载时的转速，对于少数负载很轻的机械，如精密磨床，也可

7、用实际负载时的转速。 minmaxnnD 2、静差率 当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落nN，与理想空载转速n0之比，称作静差率s，即 显然，静差率是用来衡量调速系统在负载变化下转速稳定度的。它和机械特性的硬度有关,机械特性越硬，静差率越小，转速的稳定度就越高。0nnsNNNnnn03、静差率与机械特性硬度的区别 静差率和机械特性硬度又是有区别的。一般调压调速系统在不同转速下的机械特性是互相平行的 。如图中的特性a和b，两者的硬度相同，额定速降，但它们的静差率却不同，因为理想空载转速不一样，由于n0an0b，所以san0b，所以sasb ,这就是说，对于同样

8、硬度的特性，理想空载转速越低时，静差率越大，转速的相对稳定度也就越差。因此，调速范围和静差率这两项指标并不是彼此孤立的，必须同时提才有意义。调速系统的静差率指标应以最低速时所能达到的数值为准。 4、调速范围、静差率和额定速降之间的关系 在直流电机调压调速系统中，常以电动机的额定转速nN为最高转速，若带额定负载时的转速降落为nN，则按照以上分析的结果，该系统的静差率应该是最低速时的静是率，即 NminNmin0Nnnnnns而调速范围为：minNminmaxnnnnD)1 (NNsnsnD 所以，一个调速系统的调速范围，是指在最低速时还能满足所需静差率的转速可调范围。三、开环调速系统机械特性1、开环系统机械特性 其中： 为转速降， 越小，机械特性的硬度越大。 取决于电枢回路电阻R及所加的负载大小。01()dodenUI RnnC 0edIdInn01n02n03n04n1a2a3a4a图2-6 开环机械特性n/denI R C n2、开环存在的问题 某一车床的拖动电动机的额定转速 ，要求 ，由开环系统决定的要求S0.1，问