1．掌握雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及各組成部分的作用。2．掌握雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過(guò)程及系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)原理。3．了解雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性。雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用a)紡織機(jī)械自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)b)造紙行業(yè)復(fù)卷機(jī)一、理想的啟動(dòng)電流波形啟動(dòng)過(guò)程中電流和轉(zhuǎn)速波形a)帶電流截止負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動(dòng)電流波形b)理想的快速啟動(dòng)電流波形二、轉(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成轉(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖ASR—轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ACR—電流調(diào)節(jié)器TG—測(cè)速發(fā)電機(jī)TA—電流互感器UPE—晶閘管觸發(fā)整流裝置轉(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成關(guān)系如下：轉(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖從上圖中可以看出系統(tǒng)各物理量之間的關(guān)系，如：轉(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)組成框圖如下：三、系統(tǒng)的起動(dòng)過(guò)程分析雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速和電流波形1．第I階段——電流上升階段（0～t1）突加給定電壓Usn后，Id上升，當(dāng)Id小于負(fù)載電流IdL時(shí)，電動(dòng)機(jī)還不能轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)Id≥IdL后，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)。在第I階段中，ASR很快進(jìn)入并保持飽和狀態(tài)，而ACR一般不飽和。2．第II階段——恒流升速階段（t1～t2）恒流升速階段是起動(dòng)過(guò)程中的主要階段，在第II階段中，ASR始終是飽和的，為了保證電流環(huán)的主要調(diào)節(jié)作用，ACR是不飽和的。3．第Ⅲ階段——轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段（t2以后）在第III階段，ASR和ACR都不飽和，ASR起主導(dǎo)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)作用，而ACR則力圖使Id盡快地跟隨其給定值Usi，或者說(shuō)，電流內(nèi)環(huán)是一個(gè)電流隨動(dòng)子系統(tǒng)。4．系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程特點(diǎn)（1）飽和非線性控制（2）時(shí)間最優(yōu)控制

恒流升速階段：電流保持恒定為允許的最大值，充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力，使啟動(dòng)過(guò)程最快。屬于電流受限制條件下的最短時(shí)間限制。（3）轉(zhuǎn)速超調(diào)在啟動(dòng)過(guò)程的第Ⅱ階段即恒流升速階段，ASR處于飽和狀態(tài)，這是為了使電流維持在最大值，以使得轉(zhuǎn)速以最大加速度增加。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到給定值后，要考慮使ASR退出飽和。這樣，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，ASR才能起到轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的作用。ASR退飽和的方法就是轉(zhuǎn)速超調(diào)。四、系統(tǒng)的工作原理及其自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程1.電流調(diào)節(jié)器ACR的調(diào)節(jié)作用假設(shè)Id>Usi/β，則電流環(huán)的自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程如下：這種保持電流不變的特性，使系統(tǒng)具有了以下特性：①自動(dòng)限制最大電流。ASR的輸出限幅值為Usim，電流的最大值：一般整定為：。②能有效抑制電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響。使流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流能很快恢復(fù)到原值。當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)而引起電流波動(dòng)時(shí)。2．速度調(diào)節(jié)器ASR的調(diào)節(jié)作用速度環(huán)是由ASR和轉(zhuǎn)速負(fù)反饋組成的閉環(huán)，它的主要作用是保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，并最后消除轉(zhuǎn)速靜差。當(dāng)Usn一定時(shí)，達(dá)到穩(wěn)定時(shí)轉(zhuǎn)速n=Usn/α。假設(shè)轉(zhuǎn)速降低n<Usn/α，則速度環(huán)的自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程如下：3．負(fù)載變化時(shí)的自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程當(dāng)負(fù)載增大時(shí)，自動(dòng)調(diào)速過(guò)程如下：結(jié)論轉(zhuǎn)速環(huán)主要作用為保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，消除轉(zhuǎn)速偏差；電流環(huán)主要作用為穩(wěn)定電流，即限制最大電流，抑制電網(wǎng)電壓的波動(dòng)。對(duì)于調(diào)速系統(tǒng)，最重要的動(dòng)態(tài)性能就是抗干擾性能，主要包括抗負(fù)載擾動(dòng)和抗電網(wǎng)電壓擾動(dòng)的性能。從抗干擾性能方面分析，一般來(lái)說(shuō)，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)具有比較滿意的動(dòng)態(tài)性能。五、電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)過(guò)程當(dāng)Id<Idm時(shí)，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋起主要調(diào)節(jié)作用。當(dāng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生嚴(yán)重過(guò)載或機(jī)械部件被卡住，并當(dāng)Id>Idm時(shí)，此時(shí)的調(diào)節(jié)過(guò)程如下：如圖所示，實(shí)線為理想的“挖土機(jī)特性”，虛線為雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)際的機(jī)械特性，它已很接近理想的“挖土機(jī)特性”。雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性六、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)1．轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用（1）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)節(jié)器，它使轉(zhuǎn)速n很快地跟隨給定電壓變化，穩(wěn)態(tài)時(shí)可減小轉(zhuǎn)速誤差，如果采用PI調(diào)節(jié)器，則可實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差。（2）對(duì)負(fù)載變化起抗干擾作用。（3）其輸出限幅值決定電動(dòng)機(jī)允許的最大電流2．電流調(diào)節(jié)器的作用（1）電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)保證獲得大而穩(wěn)定的起動(dòng)電流，縮短啟動(dòng)時(shí)間，從而加快動(dòng)態(tài)過(guò)程。（2）作為內(nèi)環(huán)的調(diào)節(jié)器，在外環(huán)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)過(guò)程中，使電流緊緊跟隨其給定電壓（即外環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出量）變化。（3）當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載或堵轉(zhuǎn)時(shí)，限制電樞電流的最大值，起到電流安全保護(hù)的作用（作用等同于電流截止負(fù)反饋）。（4）對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)起快速抑制作用。3．單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)與雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的比較雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)具有的優(yōu)點(diǎn)：（1）具有良好的靜特性（接近理想的“挖土機(jī)特性”）。（2）具有較好的動(dòng)態(tài)特性，起動(dòng)時(shí)間短（動(dòng)態(tài)響應(yīng)快），超調(diào)量也較小。（3）系統(tǒng)抗擾動(dòng)能力強(qiáng)，電流環(huán)能較好地克服電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響，而速度環(huán)能抑制被它包圍的各個(gè)環(huán)節(jié)擾動(dòng)的影響，并最后消除轉(zhuǎn)速偏差。（4）由兩個(gè)調(diào)節(jié)器分別調(diào)節(jié)電流和轉(zhuǎn)速。可以分別進(jìn)行設(shè)計(jì)、調(diào)整（先調(diào)好電流環(huán)，再調(diào)速度環(huán)）。實(shí)訓(xùn)6雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的接線與調(diào)試一、實(shí)訓(xùn)目的1.熟悉轉(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)。2.熟練掌握轉(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的接線。3.掌握轉(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試步驟、方法及參數(shù)整定。二、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1.轉(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的主電路接線和控制電路接線。2.轉(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)各部件的調(diào)試和系統(tǒng)的通電調(diào)試。3.求取雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性。4.觀察系統(tǒng)抑制擾動(dòng)的調(diào)節(jié)作用并了解其動(dòng)態(tài)特性。三、實(shí)訓(xùn)器材序號(hào)材料型號(hào)數(shù)量備注1電力電子及電氣傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)求是公司的MCL-II型1臺(tái)2三相可調(diào)交流電源輸出0~380V、50Hz三相對(duì)稱交流電1個(gè)或型號(hào)自定3三相整流及觸發(fā)裝置、可調(diào)電抗器MCL-331套4給定電位器、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器、速度變換器、電流調(diào)節(jié)器、電流檢測(cè)電路MCL-181組實(shí)訓(xùn)設(shè)備、工具及儀表清單序號(hào)材料型號(hào)數(shù)量備注5可調(diào)電容器MEL-112個(gè)6直流電動(dòng)機(jī)PN=185W、UN=220V、IN=1.1A、n=1500r/min1臺(tái)7測(cè)速發(fā)電機(jī)及測(cè)功機(jī)、轉(zhuǎn)速表MEL-13組件1組8三相可變電阻器MEL-031組9雙蹤示波器GOS-6201臺(tái)或型號(hào)自定10萬(wàn)用表數(shù)字式或指針式1只或型號(hào)自定11電流表、電壓表MEL-06各1只12一字旋具1把續(xù)表四、實(shí)訓(xùn)步驟1.轉(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的接線雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)原理圖雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)接線示意圖雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)物接線圖2.通電調(diào)試（1）觸發(fā)電路的檢查（2）開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試（3）閉環(huán)系統(tǒng)各部件調(diào)試（4）閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試（5）雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)工作機(jī)械特性的測(cè)試（6）雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)波形的觀察3.與開(kāi)環(huán)、單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性進(jìn)行比較，得出結(jié)論雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)負(fù)載發(fā)生變化、電網(wǎng)電壓發(fā)生波動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速波動(dòng)很

（小、大），可以實(shí)現(xiàn)

1

（無(wú)靜差、有靜差）調(diào)速。同時(shí),當(dāng)突加給定或負(fù)載突然變化時(shí)，動(dòng)態(tài)速降

（小、大），動(dòng)態(tài)性能

（好、不好）。實(shí)訓(xùn)7直流調(diào)速柜雙閉環(huán)系統(tǒng)的調(diào)試與故障排除一、實(shí)訓(xùn)目的1.熟悉直流調(diào)速柜雙閉環(huán)系統(tǒng)的各組成部分及其結(jié)構(gòu)位置。2.掌握轉(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的安裝接線與調(diào)試。3.能夠?qū)D(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的故障排除。實(shí)訓(xùn)7直流調(diào)速柜雙閉環(huán)系統(tǒng)的調(diào)試與故障排除一、實(shí)訓(xùn)目的1.熟悉直流調(diào)速柜雙閉環(huán)系統(tǒng)的各組成部分及其結(jié)構(gòu)位置。2.掌握轉(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的安裝接線與調(diào)試。3.能夠?qū)D(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的故障排除。二、實(shí)訓(xùn)器材序號(hào)材料型號(hào)或規(guī)格數(shù)量備注1直流調(diào)速柜DSC-32型或DSC-5型1臺(tái)2萬(wàn)用表數(shù)字式或指針式1只或型號(hào)自定3雙蹤示波器GOS-6201臺(tái)或型號(hào)自定4試電筆1支5一字旋具1把實(shí)訓(xùn)設(shè)備、工具及儀表清單三、實(shí)訓(xùn)步驟1.認(rèn)識(shí)雙閉環(huán)直流調(diào)速柜各組成部分及結(jié)構(gòu)位置雙閉環(huán)系統(tǒng)框圖調(diào)節(jié)板TJB實(shí)物圖轉(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)板內(nèi)部的連接示意圖2.直流調(diào)速柜的安裝接線直流調(diào)速柜雙閉環(huán)控制盒前視圖測(cè)速發(fā)電機(jī)檢測(cè)反饋信號(hào)的接線示意圖雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)各部分連接圖電位器功能測(cè)試點(diǎn)功能RP1ASR輸出正限幅調(diào)整電位器S1電壓給定值測(cè)試點(diǎn)RP2ASR輸出負(fù)限幅調(diào)整電位器S2ASR輸出值測(cè)試點(diǎn)RP3ACR輸出正限幅調(diào)整電位器S3ACR輸出值測(cè)試點(diǎn)RP4ACR輸出負(fù)限幅調(diào)整電位器S4過(guò)流值測(cè)試點(diǎn)RP5過(guò)流值大小調(diào)整電位器S5轉(zhuǎn)速反饋測(cè)試點(diǎn)RP6保護(hù)值調(diào)整電位器(在線路板上)RP7電流反饋電位器(在線路板上)RP8轉(zhuǎn)速反饋電位器(在線路板上)3.雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試雙閉環(huán)調(diào)節(jié)板電位器和測(cè)試點(diǎn)含義（1）繼電控制電路的通電調(diào)試（2）各控制板的調(diào)試（3）開(kāi)環(huán)通電調(diào)試（帶電阻性負(fù)載）（4）閉環(huán)通電調(diào)試（帶電動(dòng)機(jī)負(fù)載）雙閉環(huán)調(diào)節(jié)板處于開(kāi)環(huán)位置雙閉環(huán)調(diào)節(jié)板處于閉環(huán)位置4.一般故障的檢測(cè)與排除（1）觀察故障現(xiàn)象，分析故障原因1）