2014電力拖動實驗指導(dǎo)書(數(shù)字)

1、實驗一單閉環(huán)數(shù)字PID直流調(diào)速系統(tǒng)一、實驗?zāi)康?、了解數(shù)字調(diào)節(jié)器原理及應(yīng)用。2、學(xué)習(xí)數(shù)字調(diào)節(jié)器的操作及參數(shù)設(shè)置3、利用數(shù)字調(diào)節(jié)器設(shè)計閉環(huán)系統(tǒng)。二、實驗線路及原理為了提高直流調(diào)速系統(tǒng)的動靜態(tài)性能指標(biāo)，可以采用閉環(huán)系統(tǒng)。圖1-1所示的是速度單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖。在轉(zhuǎn)速反饋的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，將反映轉(zhuǎn)速變化情況的測速發(fā)電機的電壓信號經(jīng)過速度變換器后接至數(shù)字調(diào)節(jié)器的輸入端，與速度給定相比較，數(shù)字調(diào)節(jié)器的輸出用來控制整流橋的觸發(fā)裝置，從而構(gòu)成速度反饋系統(tǒng)。-220V瑟給(blOV圖速度單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)凍理圖ChtOV(H0V觸發(fā)電路PM節(jié)器1三、實驗內(nèi)容1、交直流調(diào)速實驗臺的調(diào)試；2、基本控制

2、單元調(diào)試；3、移相控制電壓Uct不變時的直流電動機開環(huán)特性的測定;4、轉(zhuǎn)速反饋的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)；四、實驗設(shè)備1、交直流調(diào)速實驗臺2、JPDL04實驗箱3、JPDL05實驗箱4、JPDL08實驗箱5、JPDJ32直流電動機6、JPDJ34直流發(fā)電機7、JPDJ37實驗箱8、JPDJ47-1電機導(dǎo)軌、測速編碼器9、示波器、萬用表五、注意事項1、系統(tǒng)開環(huán)運行時，不能突加給定電壓而起動電機，應(yīng)逐漸增加給定電壓，避免電流沖擊;2、通電實驗時，可先用電阻作為整流橋的負(fù)載，待電路正常后，再換接電動機負(fù)載；3、在連接反饋信號時，給定信號的極性必須與反饋信號的極性相反。4、在進行直流電機聯(lián)線時一定要注意先給

3、電動機的勵磁加上直流電源，然后再給電樞逐漸加上電源，以免造成“飛車”。六、實驗步驟1、直流電機開環(huán)外特性的測定按圖1-2主電路接線（注意給電動機和發(fā)電機加勵磁電壓），將JPDJ37上的滑動變阻器全部左旋到最大，將JPDL08掛箱上的偏移電壓調(diào)節(jié)旋鈕Rp左旋到底。檢杳無誤后打開實驗臺左側(cè)總電源開關(guān)（現(xiàn)在切勿按下啟動按鈕），打開電壓表、電流表電源開關(guān)，觀察各指示燈與電壓表指示是否正常。（2）電源控制屏交流電源輸出切換到“直流調(diào)速”。JPDL08“觸發(fā)電路脈沖指示”應(yīng)顯示“寬脈沖”。將JPDL08掛箱上的Ulf端接地，將正組觸發(fā)脈沖的六個開關(guān)向上撥至“接通”，按下啟動按鈕，調(diào)節(jié)JPDL08掛箱上的偏

4、移電壓調(diào)節(jié)旋鈕Rp（約3-4圈），使電機啟動升速；一直到轉(zhuǎn)速900轉(zhuǎn)左右。記錄第一組數(shù)據(jù)于表1-1,逐漸調(diào)節(jié)A1A2電阻值，記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)，直到電流Id接近0.5A，記錄數(shù)據(jù)于表1-1中。表1-1n/(r/min)Id(A)(5)測試完后，將偏移電壓調(diào)節(jié)旋鈕Rp左旋到底，按下紅色的停止按鈕。2、單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)(1)按圖1-3轉(zhuǎn)速單閉環(huán)接線，主電路同上如圖1-2。確定電源控制屏交流電源輸出切換到“直流調(diào)速”，將JPDL08掛箱上的Ulf端接地，偏移電壓調(diào)節(jié)旋鈕Rp左旋到底。將所加負(fù)載的滑動變阻器左旋到底。圖1-3轉(zhuǎn)速單閉環(huán)按下啟動按鈕，打開調(diào)節(jié)器SV值為6,電動機則自(2)電源，通過調(diào)節(jié)器面板

5、的方向鍵，使動運行在大約860轉(zhuǎn)左右，記錄第一組數(shù)據(jù)于表1-2,逐漸右旋A1、A2兩端電阻，改變負(fù)載的大小，一直使電流Id接近0.6A，依次將數(shù)據(jù)記錄表1-2中。(注意使電流ldv0.6A,實驗過程不要調(diào)節(jié)Rp)降低調(diào)節(jié)器SV值為5.5,轉(zhuǎn)速n=800r/min左右，逐漸左旋A1、A2兩端電阻，依次測量靜態(tài)特性曲線并記錄于下表1-3中。(3)實驗完成后將負(fù)載變阻器左旋到底,按下停止按鈕關(guān)閉總電源。表1-2n(r/min)Id(A)表1-3n/(r/min)Id(A)七、實驗報告根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出直流電動機開環(huán)機械特性；寫出相關(guān)公式。2、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出轉(zhuǎn)速反饋的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的機械特性；

6、3、測定開環(huán)特性和閉環(huán)特性時，整流電壓Ud和控制角a是如何變化的？4、如果接錯轉(zhuǎn)速反饋的極性，會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？轉(zhuǎn)速反饋接線脫落又會產(chǎn)生什么現(xiàn)象?實驗二雙閉環(huán)數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)一、實驗?zāi)康?掌握閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的原理、組成及各主要單元部件的原理；2、掌握雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試步驟、方法及參數(shù)的整定；二、實驗線路及原理雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)由電流和轉(zhuǎn)速兩個調(diào)節(jié)器綜合調(diào)節(jié)。由于調(diào)速系統(tǒng)的主要參量為轉(zhuǎn)速，故轉(zhuǎn)速環(huán)作為主環(huán)放在外面，電流環(huán)作為副環(huán)放在里面，這樣可抑制電網(wǎng)電壓擾動對轉(zhuǎn)速的影響，實驗系統(tǒng)的組成如圖2-1所示。系統(tǒng)工作時，先給電動機加勵磁，改變給定電壓Ug的大小即可改變電機的轉(zhuǎn)速。速度調(diào)節(jié)器（AS

7、R）、電流調(diào)節(jié)器（ACR）均設(shè)有限幅環(huán)節(jié)，ASR的輸出作為ACR的給定，利用ASR的輸出限幅可達(dá)到限制啟動電流的目的；ACR的輸出作為移相觸發(fā)電路的控制電壓，利用ACR的輸出限幅可達(dá)到限制移相角a的目的。啟動時，當(dāng)加入給定電壓Ug后，ASR即飽和輸出，使電動機以限定的最大啟動電流加速啟動，直到電機轉(zhuǎn)速達(dá)到給定轉(zhuǎn)速（即Ug=Ufn），并在出現(xiàn)超調(diào)后，ASR退出飽和，最后穩(wěn)定動行在略低于給定轉(zhuǎn)速的數(shù)值上。FBC3UIG圖2-1雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖G:給定器ASR：速度調(diào)節(jié)器ACf?：電流調(diào)節(jié)器FBS：速度變換器FA：過流保護器FBCi電流變換器直汰爲(wèi)L口製1追電濟MM三、實驗內(nèi)容1各控制單元調(diào)

8、試；測定開環(huán)機械特性及高、低速時系統(tǒng)閉環(huán)靜態(tài)特性n=f(Id);閉環(huán)控制特性n=f(Ug)的測定；記錄系統(tǒng)動態(tài)波形。四、實驗設(shè)備1交直流調(diào)速實驗臺2、JPDL04實驗箱3、JPDL05實驗箱4、JPDL08實驗箱5、JPDJ32直流電動機6、JPDJ34直流發(fā)電機7、JPDJ47-1電機導(dǎo)軌、旋轉(zhuǎn)編碼器8、JPDJ37實驗箱；9、示波器、萬用表。五、注意事項1、系統(tǒng)開環(huán)運行時，不能突加給定電壓而啟動電機，應(yīng)逐漸增加給定電壓，避免電流沖擊;2、雙蹤慢掃描示波器的兩個探頭的地線是通過示波器外殼接地的，故在使用時，必須使兩控頭的地線同電位，在實驗時只用一根地線即可，以免造成短路事故；六、實驗步驟1、

9、開環(huán)外特性的測定實驗步驟和數(shù)據(jù)參考上個實驗，抄錄于表2-1.表2-1n/(r/min)Id(A)圖2-22、系統(tǒng)雙閉環(huán)特性測試湖節(jié)器1給輸定+-DC0-WV+反轉(zhuǎn)速輸出饋出調(diào)節(jié)器2DC0-10Vo-出Ms朝盹+控制UCT圖2-3按圖2-2，圖2-3接線。確定電源控制屏交流電源輸出切換到“直流調(diào)速”，將JPDL08掛箱上的Ulf端接地，偏移電壓調(diào)節(jié)旋鈕Rp左旋到底。將所加負(fù)載的滑動變阻器左旋到底。按下啟動按鈕，打開調(diào)節(jié)器電源，通過調(diào)節(jié)器面板的方向鍵，使SV值為6,電動機則自動運行在大約800-900轉(zhuǎn)左右，記錄第一組數(shù)據(jù)于表2-2，逐漸右旋A1、A2兩端電阻，改變負(fù)載的大小，依次將數(shù)據(jù)記錄表2-

10、2中。（注意使電流ldvO.6A，實驗過程不要調(diào)節(jié)Rp）表2-2n(r/min)Id(A)表2-3n(r/min)ld(A)降低調(diào)節(jié)器SV值為5.5，轉(zhuǎn)速n=800r/min左右，逐漸左旋A1、A2兩端電阻，依次測量靜態(tài)特性曲線并記錄于下表2-3中。實驗完成后確認(rèn)負(fù)載變阻器左旋到底，按下停止按鈕，關(guān)閉總電源。3、系統(tǒng)動態(tài)特性的觀察（選*）用雙蹤示波器觀察動態(tài)波形。在不同的系統(tǒng)參數(shù)下（速度調(diào)節(jié)器的增益、速度調(diào)節(jié)器的積分電容、電流調(diào)節(jié)器的增益、電流調(diào)節(jié)器的積分電容、速度反饋的濾波電容、電流反饋的濾波電容），用記憶示波器觀察、記錄下列動態(tài)波形：（1）突加負(fù)載（20%100%）時的電動機電樞電流波形和

11、轉(zhuǎn)速波形；突降負(fù)載（100%20%）時電動機的電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形。八、實驗報告1、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出閉環(huán)控制特性曲線n=f（Ug）;寫出相關(guān)公式。2、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出兩種轉(zhuǎn)速時的閉環(huán)機械特性n=f（Id）;寫出相關(guān)公式。3、如何估計ASR、ACR參數(shù)變化對動態(tài)過程的影響？4、要改變轉(zhuǎn)速應(yīng)調(diào)節(jié)什么參數(shù)？要改變最大電流應(yīng)調(diào)節(jié)什么參數(shù)？5、電流負(fù)反饋線未接好或極性接錯，會產(chǎn)生什么后果？6、轉(zhuǎn)速反饋線接錯極性會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？實驗三交流變頻器調(diào)速控制一、實驗?zāi)康?通過對MM440變頻器的調(diào)試，了解通用變頻器的工作原理。2、通過對MM440變頻器的調(diào)試，了解異步電動機調(diào)速的原理。3、通過對MM440

12、變頻器的調(diào)試，掌握變頻器的各種運行方式。二、實驗原理如圖3-1所示是MM440變頻器的原理圖，上半部分是主回路由L1,L2,L3輸入三相電源，一般是線電壓為380V動力電源，通過內(nèi)部的整流濾波變成直流電源，經(jīng)過逆變電路輸出給交流電動機電動機。下半部分為控制回路，左邊為輸入，右邊為輸出，1、2端子為模擬電源，3、4端子為模擬輸入通道1，10、11端子為模擬輸入通道2。5、6、7、8、16、17端子是多功能輸入數(shù)字輸入端子。9、28端子是數(shù)字信號電源。1516溫度保護端子。右邊部分是輸出部分，12、13端子是模擬輸出通道1；26、27是模擬輸通過485模塊可以與電腦連接。門410VDV腳*ADCW

13、ADCL-虹出QO-hDO6722ADC2+ADC2-DlnlDineDin3Din4Din5Diri6+24v3d191820圖3-1變頻器原理圖三、實驗內(nèi)容1變頻器的面板給定頻率調(diào)試。2、變頻器的數(shù)字端子給定調(diào)試。3、變頻器的模擬量給定調(diào)試。四、實驗步驟將三相電源接入L1,L2,L3（已接好），變頻器輸出U,V,W接入鼠籠電機，星型接法。一臺使用過的變頻器，或者不知道內(nèi)部參數(shù)狀態(tài)的情況下，都需要對其進行出廠值參數(shù)的初始化。初始化過程：a）設(shè)置參數(shù)P0003=3。按P找到P003,按P進入，選3,按P退出。b）設(shè)置參數(shù)P0010=30c）設(shè)置參數(shù)P0970=1，顯示busy,等待d）完成后顯

14、示P0970復(fù)位完成。按FN再按P回到頻率顯示。1、面板控制面板方式給定參數(shù)設(shè)定,設(shè)置參數(shù)，P07000=1選P0700后，按P出現(xiàn)un000再按P,選1。命令給定來源于面板設(shè)置參數(shù),P10000=1頻率給定來源于面板控制正反轉(zhuǎn),使用面板上的雙箭頭按鍵這樣參數(shù)設(shè)定完畢，按FN,使面板顯示r0000后按P就可以通過面板調(diào)試了，面板上的啟動,停止，反轉(zhuǎn)，頻率上升頻率下降。調(diào)節(jié)頻率測量轉(zhuǎn)速，觀察現(xiàn)象并記錄數(shù)據(jù)填入表3-1。表3-1給定頻率（Hz）101520253035404550UAB2、數(shù)字端子輸入調(diào)試（1）數(shù)字輸入如圖3-1中端子5,6,7,8,16,17,9部分（內(nèi)部已經(jīng)接好）,只需要撥動開

15、關(guān)進行數(shù)字量的給定，變頻器輸出U,V,W接入鼠籠電機，星型接法。（2）參數(shù)設(shè)置：設(shè)置參數(shù),P0003=3,表示專家級用戶設(shè)置參數(shù),P07000=2命令給定來源于數(shù)字端子控啟動停止設(shè)置參數(shù)，P10000=3頻率給疋來源于端子i又疋的固疋頻率設(shè)置參數(shù)，P07010=17固定頻率二進制編碼Din1設(shè)置參數(shù)，P07020=17固定頻率二進制編碼Din2設(shè)置參數(shù)，P07030=17固定頻率二進制編碼Din3設(shè)置參數(shù)，P07050=1正轉(zhuǎn)Din5設(shè)置參數(shù)，P10010=5設(shè)置參數(shù)，P10020=10設(shè)置參數(shù)，P10030=15設(shè)置參數(shù)，P10040=25設(shè)置參數(shù)，P10050=35設(shè)置參數(shù)，P10060=

16、40設(shè)置參數(shù)，P10070=45設(shè)置完畢，這樣參數(shù)設(shè)定完畢后，按FN,使面板顯示rOOOO后按P就可以通過面板調(diào)試了。通過撥動數(shù)字開關(guān)(往上撥動為接通)，就可以進行端子調(diào)試了。16(Din5)正轉(zhuǎn)，17(Din6)反轉(zhuǎn)，5(Dini),6(Din2),7(Din3)二進制編碼控制多段頻率給定值，通過編碼調(diào)節(jié)輸出頻率，觀察現(xiàn)象，將數(shù)據(jù)填入下表3-2中。表3-2數(shù)字編碼(7、6、5)001010011100101110111面板顯示Din5=1方向1111111UAB3、模擬量給定頻率調(diào)試(1)將本實驗掛箱的4.7K電位器器兩端接1、2兩個端子，將電位器的中間段連接4號端子，10V直流電源正連接3

17、號端子。(2)參數(shù)設(shè)置：設(shè)置參數(shù)，P0003=3表示專豕級用戶設(shè)置參數(shù)，P07000=2命令給疋來源于數(shù)字端子控啟動停止設(shè)置參數(shù)，P10000=2頻率給定來源于模擬輸入通道1設(shè)置參數(shù)，P7050=1電機正轉(zhuǎn)Din5控制設(shè)置參數(shù)，P7060=2電機反轉(zhuǎn)Din6控制完成以后就可以開始工作了，16(Din5),17(Din6)控制正反轉(zhuǎn)，頻率給定用電位器調(diào)壓給定。測量電位器給定電壓,觀察轉(zhuǎn)速,記錄數(shù)據(jù)表3-3。表3-3給定電壓(ADC1+ADC1-)1v2v3v4v5v6v面板顯示頻率五、實驗報告1畫出面板控制V/F曲線，分析所測數(shù)據(jù)的含義。2、畫出數(shù)字輸入多段調(diào)速頻率變化曲線，分析所測數(shù)據(jù)的含義。

18、3、畫出模擬量輸入給定電壓與頻率關(guān)系曲線，分析所測數(shù)據(jù)的含義。出師表兩漢：諸葛亮先帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此誠危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣不懈于內(nèi)，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報之于陛下也。誠宜開張圣聽，以光先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付有司論其刑賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使內(nèi)外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費祎、董允等，此皆良實，志慮忠純，是以先帝簡拔以遺陛下：愚以為宮中之事，事無大小，悉以咨之，然后施行，必能裨補闕漏，有所廣益。將軍向?qū)?，性行淑均，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱之曰能”是以眾議舉寵為督：愚以為營中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優(yōu)劣得所。親賢臣，遠(yuǎn)小人，此先漢所以興隆也；親小人，遠(yuǎn)賢臣，此后漢所以傾頹也。先帝在時，每與臣論此事，未嘗不嘆息痛恨于桓、靈也。侍中、尚書、長史、參軍，此悉貞良死節(jié)之臣，愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計日而待也八匚臣本布衣，躬耕于南陽，茍全性命于亂世，不求聞達(dá)于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，