双闭环晶闸管调速系统原理与实验

双闭环晶闸管不可逆直流调速系统是一种应用于电机拖动领域的高效控制系统，其设计目的是为了实现对电动机转速的精确控制，并通过电流闭环来补偿电网电压波动的影响。该系统由两个主要调节器组成：速度调节器ASR（Average Speed Regulator）和电流调节器ACR（Armature Current Regulator），它们共同作用于电动机的性能调控。 实验内容涉及了系统的深入了解和实际操作。首先，学生需熟悉各个控制单元的工作原理，如ASR和ACR的内部结构和调试方法，这些单元包括NMCL-18、NMCL-33等教学实验设备。实验步骤包括调试各个控制单元，测定电流反馈系数，分析开环和闭环的机械特性，以及闭环控制特性的测量。此外，动态波形的观察和记录是理解系统动态性能的关键环节。 在系统工作原理方面，系统采用主从结构，转速环作为主环，电流环作为副环。当给电动机施加励磁并调整给定电压时，ASR负责限制起动电流，通过其输出限幅功能确保电机安全启动。ACR则控制晶闸管的触发角，防止过大的电流波动，同时保证电机在达到设定转速后能稳定运行，略有超调。 实验设计阶段，步骤细化为五个部分：首先是移相触发电路和两个调节器的调试；接着是测试开环运行时的电枢电流与转速关系；然后将ASR和ACR设置为PI调节器，进行静态特性测试；再者，通过调节给定电压，观察闭环控制下的转速特性；最后，观察系统在实际运行中的动态波形，以验证其稳定性。 在实验过程中，需要注意电源连接的安全性，确保三相主电源的正确接入，避免因操作不当导致的电气事故。此外，对测量数据的准确性和系统参数的合理整定也是实验成功的关键因素。 总结来说，双闭环晶闸管不可逆直流调速系统是电机控制技术中的重要组成部分，通过精密的控制策略和实验操作，可以实现电动机的高效、稳定运行，对于理解电力电子技术和电机控制技术有着重要的实践意义。