2.主电路电磁时间常数 Td 的测定 采用电流波形法测定电枢回路电磁时间常数 Td，电枢回路突加给定电压 时，电流 id 按指数规律上升:

　　节器的类型和结构。转速调节器采用典型Ⅱ型系统，和电流调节器一样，计算其 基本参数，校验近似条件，能满足系统的要求。通过这个环节设计，不仅是我对 调节器的参数计算掌握的更牢固， 更加掌握了转速调节器和电流调节器在系统中 所起的作用。 注：本文是江苏大学电气学院电气专业大四电力传动课程设计，而实际上只 是一个实验而已，仅是写成了课程设计。里面存在一些问题，可能会与所想产生 矛盾，请参照江苏大学电力传动课本与实验指导书。 例如上文的 Ri 与 Rn 实际上是通过计算得来的（参看课本） ，但是由于实验 设备是固定的，所以是一个定值，故采用该定值计算。总之该课程设计由于是一 次实验，报告撰写时间仓促，仅作参考！以实际要求为准，切勿完全参照

　　转速滤波时间常数 Ton 。取 Ton =0.01s 转速环小时间常数按小时常数近似处理，取

　　（2） 速度调节器结构设计 采用含给定滤波和反馈滤波的模拟式 PI 型转速调节器，其原理图如图 6 所

　　由于 TMTd，也可以近似地把系统看成是一阶惯性环节，即

　　当电枢突加给定电压时， 转速 n 将按指数规律上升， 当 n 到达稳态值的 63.2%

　　图 2 伏安比较法实验线 接入被测系统的主电路，测试时电动机不加励磁，并使电机 堵转。合上 S1、S2，调节给定使输出直流电压 Ud 在 30%Ued～70%Ued 范围内，然后 调整 R2 使电枢电流在 80%Ied～90%Ied 范围内，读取电流表 A 和电压表 V2 的数值为 I1、U1，则此时整流装置的理想空载电压为： Udo=I1RU1 调节 R1 使之与 R2 的电阻值相近，拉开开关 S2，在 Ud 的条件下读取电流表、 电压表的数值 I2、U2，则 Ud=I2RU2 求解上面两式，可得电枢回路总电阻: R=（U2-U1）/（I1-I2） 测量值：U1=101V I1=0.83A ；U2 =116.4V I2=0.31A

　　突加负载时， 电机转速只是在原转速 1000r/min 下小幅度左右晃了下，说明 满足无静差调速。

　　通过这次课程设计，使我对不可逆转速，电流双闭环直流调速系统有了更 深入的理解。其中涉及到多方面的知识，主要包括转速-电流双闭环的设计、晶 闸管的设计及给定器的设计，涉及到了电力电子、电力拖动、运动控制等多个学 科。 双闭环系统的核心是电流调节器和速度调节器， 在确定两个调节器的类型、 结构和参数时采用常用的工程设计方法，电流调节器采用典型Ⅰ型系统，计算其 基本参数后，校验近似条件，能够满足系统的要求，若不能满足则要从新设计调

　　 示。图中 U n 为转速给定电压，  n 为转速负反馈电压，调节器的输出是电流调

　　按跟随和抗扰性能都较好的原则，取 h=5，则 ASR 的超前时间常数为：

　　按退饱和超调量的计算方法计算调速系统空载启动到额定转速时的转速超 调量：

　　（4）校验近似条件： 电流环截止频率： ci  K I  135 .14 s 1 晶闸管整流装置传递函数的近似条件：

　　时,所经过的时间即为拖动系统的机电时间常数。 测试时电枢回路中附加电阻应全部切除，突然给电枢加电压，用数字存储示 波器记录过 渡过程曲线 n=f(t)，即可由此确定机电时间常数。 由附录 2（示波器出图）作图得 TM=380ms

　　4.晶闸管触发及整流装置特性 Ud=f(Ug)和测速发电机特性 UTG=f(n)的测定 实验线 所示，可不接示波器缸体。电动机加额定励磁，逐渐增加触发 电路的控制电压 Ug，分别读取对应的 Ug、UTG、Ud、n 的数值若干组，即可描绘出 特性曲线 Ud=f(Ug)和 UTG =f(n)。 由 Ud=f(Ug)曲线可求得晶闸管整流装置的放大倍数曲线 Ks=f(Ug): Ks =Δ Ud/Δ Ug 测量数据,得 Ks =60 （将下面 U d 与 U g 作成近似直线求斜率所得）

　　采用含给定滤波和反馈滤波的模拟式 PI 型电流调节器，其原理图如图 5 所 示。图中为电流给定电压，为电流负反馈电压，调节器的输出就是电力电子变换

　　·了解闭环不可逆直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理 ·掌握双闭环不可逆调速系统的调试步骤、方法和参数的整定 ·研究调节器参数对系统动态性能的影响。 二、设计任务和要求 1．设计一个双闭环晶闸管不可逆调速系统 给定参数： （1）电机参数：额定电压 220V，额定励磁电压 220V，额定电流 1.1A 额定转速 1600r/min，额定功率 185W （2）转速反馈系数：α =0.004Vmin/r ，β =6V/A 2．动态特性：电流超调  i  5% ；转速超调  n   静态特性：无静差

　　（1） 确定时间常数 整流装置滞后时间常数 Ts 。按书本表 2-2，三相桥式电路的平均失控时间

　　电流滤波时间常数 Toi 。 三相桥式电路每个波头的时间是 3.3ms，为了基本滤 平波头，应有（1～2） Toi =3.33ms，因此取 Toi =2ms=0.002s 电流环小时间常数之和 Ti 。按小时间常数近似处理，取 Ti = Ts Toi =0.0037s （2）选择电流调节器结构 根据设计要求  i  5% ，并保证稳态电流无差，可按典型Ⅰ型系统设计电流 调节器。电流环控制对象是双惯性型的，因此可用 PI 型电流调节器，其传递函 数为：

　　图 1 不可逆转速、电流双闭环直流调速系统的原理框图 G:给定器 DZS：零速封锁器 ASR：速度调节器 ACR：电流调节器 GT：触发装置 FBS：速度变换器 FA：过流保护器 FBC：电流变换器 AP1：Ⅰ组脉冲放大器

　　为研究晶闸管－电动机系统，须首先了解电枢回路的总电阻 R、系统的 电磁时间常数 Td 与机电时间常数 TM，这些参数均需通过实验手段来测定， 具体方法如下 1.测定晶闸管直流调速系统主电路总电阻值 R 为测出晶闸管整流装置的电源内阻，可采用伏安比较法来测定电阻，其 实验电路图如图 2 所示。

　　实验线 所示。 电机不加励磁， 调节给定使电机电枢电流在 50%Ied～ 90%Ied 范围内。然后保持 Ug 不变，将给定的 S2 拨到接地位置，然后拨动给定 S2 从接地到正电压跃阶信号，用数字存储示波器记录 id=f（t）的波形，在波形图 上测量出当电流上升至稳定值的 63.2%时的时间，即为电枢回路的电磁时间常数 Td。 由附录 1（示波器出图）作图得 Td=16ms