双闭环晶闸管不可逆直流调速系统

双闭环晶闸管不可逆直流调速系统由电流和转速两个调节器综合调节，由于调速系统调节的主要量为转速，故转速环作为主环放在外面，电流环作为付环放在里面，这样可抑制电网电压波动对转速的影响。 系统工作时，先给电动机加励磁，改变给定电压的大小即可方便地改变电机的转速。ASR,ACR均有限幅环节，ASR的输出作为ACR的给定，利用ASR的输出限幅可达到限制起动电流的目的, ACR的输出作为移相触发电路的控制电压，利用ACR的输出限幅可达到限制min和min的目的。 当加入给定Ug后，ASR即饱和输出，使电动机以限定的最大起动电流加速起动，直到电机转速达到给定转速（即Ug=Ufn），并出现超调后，ASR退出饱和，最后稳定运行在略低于给定转速的数值上。 ### 双闭环晶闸管不可逆直流调速系统解析 #### 一、系统概述 **双闭环晶闸管不可逆直流调速系统**是一种高级别的电机控制系统，它结合了电流环和转速环来实现对直流电机的有效控制。该系统通过内外双环的设计有效地抑制了电网电压波动对电机转速的影响，从而提高了系统的稳定性和响应速度。 #### 二、系统结构与原理 1. **系统结构** - **电流环**：作为内部的辅助环，用于快速响应电流变化，抑制瞬态干扰，确保电流稳定。 - **转速环**：作为外部的主环，负责控制电机的转速，是整个系统的控制核心。 - **晶闸管整流器**：用于调节电机的电枢电压，从而控制电机的转速。 2. **工作原理** - **限幅环节**：ASR（转速调节器）和ACR（电流调节器）均设有限幅环节，以防止过大的输出导致系统不稳定。其中ASR的输出限幅可以限制启动电流，而ACR的输出限幅则可以限制晶闸管的触发角。 - **启动过程**：当给定电压Ug施加后，ASR立即进入饱和状态，使电机以最大启动电流加速。随着电机转速接近给定值，ASR退出饱和状态，最终稳定在略低于给定转速的数值上。 #### 三、实验内容与步骤 1. **实验准备** - **实验设备**：教学实验台主控制屏、各种控制组件、电机导轨、测速发电机、示波器等。 - **安全注意事项**：确保正确的相序连接，避免突加给定电压启动电机，改变接线前切断电源等。 2. **实验步骤** - **调试移相触发电路**：检查晶闸管脉冲的正常性，包括双脉冲的均匀性和幅度一致性。 - **ASR和ACR调试**：调节限幅电位器，设置合适的放大倍数，确保系统能够平稳运行。 - **开环机械特性测定**：通过改变给定电压Ug来调节电机的转速，记录不同负载下的转速和电枢电流，绘制开环机械特性曲线。 - **闭环静特性测定**：将ASR和ACR都配置为PI调节器，再次调节给定电压Ug，绘制闭环静特性曲线。 - **闭环控制特性测定**：进一步调节给定电压Ug，记录电机转速的变化，绘制闭环控制特性曲线。 - **动态波形观测**：使用示波器记录系统的动态波形，分析系统动态性能。 #### 四、实验数据分析 1. **闭环控制特性分析**：根据实验数据绘制闭环控制特性曲线，分析电机转速随给定电压Ug的变化趋势。 2. **闭环机械特性分析**：绘制闭环机械特性曲线，并计算静差率，评估系统的稳态性能。 3. **开环机械特性分析**：绘制开环机械特性曲线，与闭环机械特性进行对比，评估闭环系统的优势。 4. **动态波形分析**：基于示波器记录的波形，分析系统启动、稳态和停机过程中的动态特性。 #### 五、实验总结 通过对双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的实验研究，不仅可以深入了解该系统的原理和特点，还能掌握其调试方法和技术要点。此外，实验过程中需要注意的安全事项以及对实验数据的细致分析也是不可或缺的一部分。通过这些实验操作，可以加深对电机控制理论的理解，提高实际操作能力。