《电力拖动控制系统》实验指导书(第3版长江大学电信学院
《电力拖动控制系统》 实验指导书(第 3 版) 长江大学电信学院
目录实验名称页码实验 13晶闸管直流调速系统主要单元调试7实验 2双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验312逻辑无环流可逆直流调速系统17实验4双闭环三相异步电动机调压调速系统21实验5异步电动机SPWM与电压空间矢量变频调速系统2
2 目 录 实验名称 页码 实验 1 晶闸管直流调速系统主要单元调试 3 实验 2 双闭环晶闸管不可逆直流调速系统 7 实验 3 逻辑无环流可逆直流调速系统 12 实验 4 双闭环三相异步电动机调压调速系统 17 实验 5 异步电动机 SPWM 与电压空间矢量变频调速系统 21
实验一晶闸管直流调速系统主要单元调试一，实验目的1.熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。2.掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。二．实验内容1.调节器的调试2.电平检测器的调试3.反号器的调试4.逻辑控制器的调试三。实验设备及仪器1.MCL系列教学实验台主控制屏。2.MCL—18组件（适合MCL—II）或MCL—31组件（适合MCL—III）。3.MCL—34组件。4.MEL-11挂箱5.双踪示波器6.万用表四．实验方法实验中所用的各控制单元的原理图见第一章有关内容。1.速度调节器（ASR）的调试按图6-5接线，DZS（零速封锁器)的扭子开关扳向“解除”。（1）调整输出正，负限幅值“5”“6”端接MEL-11挂箱，使ASR调节器为PI调节器，加入一定的输入电压（由MCL一18或主控制屏的给定提供，以下同)，调整正、负限幅电位器RP1、RP2，使输出正负值等于±5V。（2）测定输入输出特性将反馈网络中的电容短接（“5”、“6”端短接），使ASR调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。（3）观察PI特性3
3 实验一 晶闸管直流调速系统主要单元调试 一．实验目的 1．熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。 2．掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。 二．实验内容 1．调节器的调试 2．电平检测器的调试 3．反号器的调试 4．逻辑控制器的调试 三．实验设备及仪器 1．MCL 系列教学实验台主控制屏。 2．MCL—18 组件（适合 MCL—Ⅱ)或 MCL—31 组件（适合 MCL—Ⅲ）。 3．MCL—34 组件。 4．MEL-11 挂箱 5．双踪示波器 6．万用表 四．实验方法 实验中所用的各控制单元的原理图见第一章有关内容。 1．速度调节器（ASR）的调试 按图 6-5 接线，DZS(零速封锁器)的扭子开关扳向“解除”。 （1）调整输出正,负限幅值 “5”、“6”端 接 MEL-11 挂箱，使 ASR 调节器为 PI 调节器，加入一定的输入电压（由 MCL—18 或主控制屏的给定提供，以下同），调整正、负限幅电位器 RP1、RP2，使输出正负 值等于±5V。 （2）测定输入输出特性 将反馈网络中的电容短接（“5”、“6”端短接），使 ASR 调节器为 P 调节器，向调节器输 入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。 （3）观察 PI 特性
拆除“5”、“6”端短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。反馈电容由外接电容箱改变数值。G(给定)+15VRP1+15VS1JeRP1RP2正给定给定-15VOS2(.RP2s1Ot给定电压显示负结定OV1FBS(速度变换器）DZS(零速封锁器）O一封锁2RP252 @DOOASR（转速调节器）ACR（电流调节器）1210RP4RP3RP30本上2Rp+15V33RP17O-4RP251OHRP2515VOPOCCCO6RP1RP2RP3RP4RP1RP2RP3RP4图6-52.电流调节器（ACR）的调试按图6-5接线。（1）调整输出正，负限幅值“9”、“10”端接MEL-11挂箱，使调节器为PI调节器，加入一定的输入电压，调整正，负限幅电位器，使输出正负最大值大于6V。（2）测定输入输出特性将反馈网络中的电容短接（“9”、“10”端短接），使调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。（3）观察PI特性拆除“9”“10”端短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。反馈电容由外接电容箱改变数值。4
4 拆除“5”、“6”端短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律， 改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。反馈电容由外接电容箱改变数值。 2．电流调节器（ACR）的调试 按图 6-5 接线。 （1）调整输出正,负限幅值 “9”、“10”端 接 MEL-11 挂箱，使调节器为 PI 调节器，加入一定的输入电压，调整正， 负限幅电位器，使输出正负最大值大于±6V。 （2）测定输入输出特性 将反馈网络中的电容短接（“9”、“10”端短接），使调节器为 P 调节器，向调节器输入 端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。 （3）观察 PI 特性 拆除“9”、“10”端短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律， 改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。反馈电容由外接电容箱改变数值。 RP4 - + 给定电压显示 2 RP1 RP2 2 - + 图6-5 RP3 RP4 -15V RP2 +15V RP1 3 6 4 5 3 RP ASR(转速调节器) 1 7 RP4 8 FBS(速度变换器) 2 1 -15V RP2 RP2 G(给定) +15V RP1 RP1 7.6 RP3 4 5 6 正给定 给定 负给定 S1 3 RP 4 0V + - S2 解除 ACR(电流调节器) 1 11 12 封锁 DZS(零速封锁器) 6.0 2 1 S2 S1 S2 V RP1 RP2 RP3 RP4 +15V -15V RP2 RP1 7 低压电源 9 +15V 8 RP3 10 -15V & 1 3 -15V +15V
3.电平检测器的调试（1）测定转矩极性鉴别器（DPT）的环宽，要求环宽为0.4~0.6伏，记录高电平值，调节RP使环宽对称纵坐标。具体方法：（a）调节给定U，使DPT的“1”脚得到约0.3V电压，调节电位器RP，使“2”端输出从“1”变为“0”。（b）调节负给定，从OV起调，当DPT的“2”端从“0”变为“1”时，检测DPT的“1”端应为-0.3V左右，否则应调整电位器，使“2”端电平变化时，“1”端电压大小基本相等。（2）测定零电流检测器（DPZ）的环宽，要求环宽也为0.4~0.6伏，调节RP，使回环向纵坐标右侧偏离0.10.2伏。具体方法：（a）调节给定U，使DPZ的“1”端为0.7V左右，调整电位器RP，使“2”端输出从“1”变为“0"。（b）减小给定，当“2”端电压从“0”变为“1”时，“1”端电压在0.1～0.2V范围内，否则应继续调整电位器RP。（3）按测得数据，画出两个电平检测器的回环。4.反号器（AR）的调试测定输入输出比例，输入端加+5V电压，调节RP，使输出端为-5V。5.逻辑控制器（DLC）的调试测试逻辑功能，列出真值表，真值表应符合下表：UM110001输入UI000011000111Uz (Ublt)输出111000UF (Ublr)调试时的阶跃信号可从给定器得到。调试方法：按图6-6接线（a）给定电压顺时针到底，U，输出约为12V。（b）此时上下拨动MCL一18中G（给定）部分S2开关，Ubir、Ublr的输出应为高、低电平变化，同时用示波器观察DLC的“5”，应出现脉冲，用万用表测量，“3”与“Ub”，“4”与“Ublr”等电位。（c）把+15V与DLC的“2”连线断开，DLC的“2”接地，此时拨动开关S2，Ublr、Ualr输出无变化。五，实验报告1.画各控制单元的调试连线图。2.简述各控制单元的调试要点。5
5 3．电平检测器的调试 （1）测定转矩极性鉴别器（DPT）的环宽，要求环宽为 0.4~0.6 伏，记录高电平值 ， 调节 RP 使环宽对称纵坐标。 具体方法： （a）调节给定 Ug，使 DPT 的“1”脚得到约 0.3V 电压，调节电位器 RP，使“2”端输 出从“1”变为“0”。 （b）调节负给定，从 0V 起调，当 DPT 的“2”端从“0”变为“1”时，检测 DPT 的“1” 端应为-0.3V 左右，否则应调整电位器，使“2”端电平变化时，“1”端电压大小基本相等。 （2）测定零电流检测器（DPZ）的环宽，要求环宽也为 0.4~0.6 伏，调节 RP，使回环 向纵坐标右侧偏离 0.1~0.2 伏。 具体方法： （a）调节给定 Ug，使 DPZ 的“1”端为 0.7V 左右，调整电位器 RP，使“2”端输出从 “1”变为“0”。 （b）减小给定，当“2”端电压从“0”变为“1”时，“1”端电压在 0.1～0.2V 范围内， 否则应继续调整电位器 RP。 （3）按测得数据，画出两个电平检测器的回环。 4．反号器（AR）的调试 测定输入输出比例，输入端加+5V 电压，调节 RP，使输出端为-5V。 5．逻辑控制器（DLC）的调试 测试逻辑功能，列出真值表，真值表应符合下表： 输入 UM 1 1 0 0 0 1 UI 1 0 0 1 0 0 输出 Uz(Ublf) 0 0 0 1 1 1 UF(Ublr) 1 1 1 0 0 0 调试时的阶跃信号可从给定器得到。 调试方法： 按图 6-6 接线 （a）给定电压顺时针到底，Ug输出约为 12V。 （b）此时上下拨动 MCL—18 中 G（给定）部分 S2 开关，Ublf、Ublr的输出应为高、低电 平变化，同时用示波器观察 DLC 的“5”，应出现脉冲，用万用表测量，“3”与“Ublf”，“4” 与“Ublr”等电位。 （c）把+15V 与 DLC 的“2”连线断开，DLC 的“2”接地，此时拨动开关 S2，Ublr、Ublf 输出无变化。 五. 实验报告 1． 画各控制单元的调试连线图。 2．简述各控制单元的调试要点