一、實訓目的
1.了解小容量晶閘管單閉環有靜差直流調速系統的原理、組成及各主要單元部件的作用。
2.掌握小容量晶閘管直流調速系統的一般調試過程、調試步驟、方法及參數的整定。
二、實訓所需設備
| 序號 | 型 號 | 備 注 |
| 1 | 帶電流截止負反饋的直流調速系統 | 1臺 |
| 2 | 雙蹤示波器 | 自備 |
| 3 | 萬用表 | 自備 |
| 4 | DQ03-1固定電機導軌及測速系統 | 1臺 |
| 5 | DQ09直流并勵電動機 | 1臺 |
| 6 | DQ07-1直流發電機 | 1臺 |
為了提高直流調速系統的動靜態性能指標，通常采用閉環控制系統（包括單閉環系統和多閉環系統）。對調速指標要求不高的場合，采取單閉環系統，而對調速指標要求較高的則采用多閉環系統。按反饋的方式不同可分為轉速反饋、電流反饋、電壓反饋等。
在本裝置中采用的是單閉環系統。直流調速系統電路原理圖如圖3-3。在單閉環中，反映電壓變化的電壓反饋信號Uu和反映電流變化的電流反饋信號Ui以觸發電路的負端為公共端，此公共端為給定輸出回路中的一點，因此由原理圖可以看出Uu和Ui為串聯在給定輸出回路中的電壓信號，此電壓和信號經放大后，得到移相控制電壓，控制觸發脈沖的移相，來改變單相半控整流橋電壓的輸出。
該電路中的放大電路為比例調節，對階躍輸入有穩態誤差。當“給定”恒定時，閉環系統對電樞電壓變化起到了抑制作用，當電機負載或電源電壓波動時，電機的電樞電壓能穩定在一定的范圍內變化。
圖3-3 直流調速系統電路原理圖
① 主電路
采用單相半控整流橋，串聯濾波電抗器L是為了限制整流后的脈動成分，減少電機損耗，降低電機的溫升等。單相半控整流橋的橋路采用如圖所示結構，故引用了一個續流二極管VD。
② 電流截止環節
當因啟動或其他原因造成過電流時，在RP4上取得的電壓值變大，使穩壓管V21兩端的電壓也增大。同時V16基極電位降低，于是輸出觸發脈沖減少，使晶閘管趨向關斷，限制了電流的增大。
③ 電壓負反饋
當電機加上負載時，電機的轉速有所下降，電機兩端的電壓也因此下降，此時在RP6上所得的分壓也隨之減小，則在V22基極上所得的分壓反而增大，V18也趨向更加導通，最后使V16基極電位提高，于是輸出觸發脈沖增加，使晶閘管的導通角更大，使電機兩端電壓提高。
④ 電流正反饋
當電機加上負載時，電機的轉速下降，用其他措施使其端電壓維持不變，則此時所需的電流將增大，由于電流的增大，在RP5上所得的分壓增大。電壓負反饋一樣使V22的基極電位提高而導通，從而使輸出脈沖增加導致晶閘管的導通角更大。
四、實訓內容
1.電路各部分的調試。
2.小容量晶閘管直流調速系統輕載的調試與分析。
3.小容量晶閘管直流調速系統加載的調試與分析。
五、實訓方法
用兩根導線將電源控制面板上的“單相電源輸出”的220V交流相電壓接到小容量晶閘管直流調速系統面板上的“L”、“N”端，為直流調速系統提供交流電源，同時DQ03-1上的轉速表也要接上交流220V工作電源。
1.勵磁電源及失磁保護的調試
(1)打開單相漏電保護開關，將直流調速系統面板上的QS撥向“開”，用萬用表測試勵磁輸出為直流200V。
(2)將電機的勵磁線圈接到勵磁電源的輸出端，可聽到勵磁電源回路中的黑色繼電器KA有“啪”的聲音，說明繼電器已通電吸合。其在主電路中的常開觸點閉合，為晶閘管主電路的啟動做準備。
2.單結晶體管觸發電路的調試
(1) 將RP2、RP3都逆時針調到底，使給定輸出為零。
(2) 將16、17兩點短接，順時針調節繼電器RP2，用雙蹤示波器觀察單結晶體管觸發電路各點波形正常，并且脈沖能在30°~150°范圍內移相。
3.小容量晶閘管直流調速系統的調試
觸發脈沖正常后， 將17、18兩點短接線斷開，將直流電機、直流電流表、直流電壓表接進主電路，DQ09直流電動機拖動DQ07-1直流發電機運行，發電機的勵磁繞組接上200V勵磁電源，電樞接上電阻負載，并且逆時針調到底。（電阻選用兩個90歐姆串聯，然后再串聯兩個900歐姆并聯的電阻，即【90Ω+90Ω+〔900Ω//900Ω〕】=630Ω。
（1）為了防止在初調時引起的振蕩，先將電流反饋信號電位器RP5逆時針調到零位。
（2）將電壓反饋信號電位器RP6逆時針調到底，使電壓反饋信號最小。
（3）將調速電位器RP2逆時針旋到底，是給定輸出為零，若不為零，則調節RP3.
（4）調節RP2，觀察電機能否平滑增速，若不能則調節RP5、RP6最終使電機平滑增速至電機的額定轉速。
（5）電流截止環節的測試
調節RP2逐漸增大“給定”電壓，使電動機轉速提升至一定值（如n=1300rpm），然后減小電阻阻值即增大直流電動機的負載，使主回路電流增大，當電流增大到一定值后，穩壓管V21擊穿，此時電動機的轉速會明顯降低，說明電流截止環節已經起作用。
主電路停止
按下SB1（停止按鈕），斷掉晶閘管主電路的電源。在晶閘管主電路中，70、71之間的KM的常閉觸點閉合，電阻R16和R17與電樞并聯形成能制動的回路，加速直流電動機的制動。
4.小容量晶閘管直流調速系統的測試
（1）將DQ07-1直流發電機的并聯可調電阻值都調到最大位置（逆時針到底），使直流電動機輕載。
（2） 緩慢順時針調節給定電路中的電位器RP2,使電動機轉速接近n=1500rpm，觀察主電路中電流、轉速的變化記錄于下表中：
| n（rpm） | |||||||
| Id（A） |
| n（rpm） | |||||||
| Id（A） |
1.技能實訓時必須注意人身安全，杜絕觸電事故發生。接線與拆線必須在斷電的情況下進行。
2.技能實訓時必須注意實訓設備的安全，接線完成后必須進行檢查，待接線正確之后方可進行實訓。
3.雙蹤示波器有兩個探頭，可同時觀測兩路信號，但這兩探頭的地線都與示波器的外殼相連，所以兩個探頭的地線不能同時接在同一電路的不同電位的兩個點上，否則這兩點會通過示波器外殼發生電氣短路。為此，為了保證測量的順利進行，可將其中一根探頭的地線取下或外包絕緣，只使用其中一路的地線，這樣從根本上解決了這個問題。當需要同時觀察兩個信號時，必須在被測電路上找到這兩個信號的公共點，將探頭的地線接于此處，探頭各接至被測信號，只有這樣才能在示波器上同時觀察到兩個信號，而不發生意外。