一、实训目的
1.了解小容量晶闸管单闭环有静差直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的作用。
2.掌握小容量晶闸管直流调速系统的一般调试过程、调试步骤、方法及参数的整定。
二、实训所需设备
| 序号 | 型 号 | 备 注 |
| 1 | 带电流截止负反馈的直流调速系统 | 1台 |
| 2 | 双踪示波器 | 自备 |
| 3 | 万用表 | 自备 |
| 4 | DQ03-1固定电机导轨及测速系统 | 1台 |
| 5 | DQ09直流并励电动机 | 1台 |
| 6 | DQ07-1直流发电机 | 1台 |
为了提高直流调速系统的动静态性能指标，通常采用闭环控制系统（包括单闭环系统和多闭环系统）。对调速指标要求不高的场合，采取单闭环系统，而对调速指标要求较高的则采用多闭环系统。按反馈的方式不同可分为转速反馈、电流反馈、电压反馈等。
在本装置中采用的是单闭环系统。直流调速系统电路原理图如图3-3。在单闭环中，反映电压变化的电压反馈信号Uu和反映电流变化的电流反馈信号Ui以触发电路的负端为公共端，此公共端为给定输出回路中的一点，因此由原理图可以看出Uu和Ui为串联在给定输出回路中的电压信号，此电压和信号经放大后，得到移相控制电压，控制触发脉冲的移相，来改变单相半控整流桥电压的输出。
该电路中的放大电路为比例调节，对阶跃输入有稳态误差。当“给定”恒定时，闭环系统对电枢电压变化起到了抑制作用，当电机负载或电源电压波动时，电机的电枢电压能稳定在一定的范围内变化。
图3-3 直流调速系统电路原理图
① 主电路
采用单相半控整流桥，串联滤波电抗器L是为了限制整流后的脉动成分，减少电机损耗，降低电机的温升等。单相半控整流桥的桥路采用如图所示结构，故引用了一个续流二极管VD。
② 电流截止环节
当因启动或其他原因造成过电流时，在RP4上取得的电压值变大，使稳压管V21两端的电压也增大。同时V16基极电位降低，于是输出触发脉冲减少，使晶闸管趋向关断，限制了电流的增大。
③ 电压负反馈
当电机加上负载时，电机的转速有所下降，电机两端的电压也因此下降，此时在RP6上所得的分压也随之减小，则在V22基极上所得的分压反而增大，V18也趋向更加导通，最后使V16基极电位提高，于是输出触发脉冲增加，使晶闸管的导通角更大，使电机两端电压提高。
④ 电流正反馈
当电机加上负载时，电机的转速下降，用其他措施使其端电压维持不变，则此时所需的电流将增大，由于电流的增大，在RP5上所得的分压增大。电压负反馈一样使V22的基极电位提高而导通，从而使输出脉冲增加导致晶闸管的导通角更大。
四、实训内容
1.电路各部分的调试。
2.小容量晶闸管直流调速系统轻载的调试与分析。
3.小容量晶闸管直流调速系统加载的调试与分析。
五、实训方法
用两根导线将电源控制面板上的“单相电源输出”的220V交流相电压接到小容量晶闸管直流调速系统面板上的“L”、“N”端，为直流调速系统提供交流电源，同时DQ03-1上的转速表也要接上交流220V工作电源。
1.励磁电源及失磁保护的调试
(1)打开单相漏电保护开关，将直流调速系统面板上的QS拨向“开”，用万用表测试励磁输出为直流200V。
(2)将电机的励磁线圈接到励磁电源的输出端，可听到励磁电源回路中的黑色继电器KA有“啪”的声音，说明继电器已通电吸合。其在主电路中的常开触点闭合，为晶闸管主电路的启动做准备。
2.单结晶体管触发电路的调试
(1) 将RP2、RP3都逆时针调到底，使给定输出为零。
(2) 将16、17两点短接，顺时针调节继电器RP2，用双踪示波器观察单结晶体管触发电路各点波形正常，并且脉冲能在30°~150°范围内移相。
3.小容量晶闸管直流调速系统的调试
触发脉冲正常后， 将17、18两点短接线断开，将直流电机、直流电流表、直流电压表接进主电路，DQ09直流电动机拖动DQ07-1直流发电机运行，发电机的励磁绕组接上200V励磁电源，电枢接上电阻负载，并且逆时针调到底。（电阻选用两个90欧姆串联，然后再串联两个900欧姆并联的电阻，即【90Ω+90Ω+〔900Ω//900Ω〕】=630Ω。
（1）为了防止在初调时引起的振荡，先将电流反馈信号电位器RP5逆时针调到零位。
（2）将电压反馈信号电位器RP6逆时针调到底，使电压反馈信号最小。
（3）将调速电位器RP2逆时针旋到底，是给定输出为零，若不为零，则调节RP3.
（4）调节RP2，观察电机能否平滑增速，若不能则调节RP5、RP6最终使电机平滑增速至电机的额定转速。
（5）电流截止环节的测试
调节RP2逐渐增大“给定”电压，使电动机转速提升至一定值（如n=1300rpm），然后减小电阻阻值即增大直流电动机的负载，使主回路电流增大，当电流增大到一定值后，稳压管V21击穿，此时电动机的转速会明显降低，说明电流截止环节已经起作用。
主电路停止
按下SB1（停止按钮），断掉晶闸管主电路的电源。在晶闸管主电路中，70、71之间的KM的常闭触点闭合，电阻R16和R17与电枢并联形成能制动的回路，加速直流电动机的制动。
4.小容量晶闸管直流调速系统的测试
（1）将DQ07-1直流发电机的并联可调电阻值都调到最大位置（逆时针到底），使直流电动机轻载。
（2） 缓慢顺时针调节给定电路中的电位器RP2,使电动机转速接近n=1500rpm，观察主电路中电流、转速的变化记录于下表中：
| n（rpm） | |||||||
| Id（A） |
| n（rpm） | |||||||
| Id（A） |
1.技能实训时必须注意人身安全，杜绝触电事故发生。接线与拆线必须在断电的情况下进行。
2.技能实训时必须注意实训设备的安全，接线完成后必须进行检查，待接线正确之后方可进行实训。
3.双踪示波器有两个探头，可同时观测两路信号，但这两探头的地线都与示波器的外壳相连，所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上，否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。为此，为了保证测量的顺利进行，可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘，只使用其中一路的地线，这样从根本上解决了这个问题。当需要同时观察两个信号时，必须在被测电路上找到这两个信号的公共点，将探头的地线接于此处，探头各接至被测信号，只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号，而不发生意外。