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1、個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途 直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一 晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)和環(huán)節(jié)特性的測(cè)定一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解電力電子及電氣傳動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)及布線情況。2熟悉晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)的組成及其基本結(jié)構(gòu)。3掌握晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)及反饋環(huán)節(jié)測(cè)定方法。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1測(cè)定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路電阻R2測(cè)定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路電感L3測(cè)定直流電動(dòng)機(jī)-直流發(fā)電機(jī)-測(cè)速發(fā)電機(jī)組(或光電編碼器）的飛輪慣量GD24測(cè)定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路電磁時(shí)間常數(shù)Td5測(cè)定直流電動(dòng)機(jī)電勢(shì)常數(shù)Ce和轉(zhuǎn)矩常數(shù)CM6測(cè)定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)TM7測(cè)定晶閘管觸發(fā)及整流裝置特性Ud=f (Uct）8測(cè)定測(cè)速發(fā)電機(jī)特性UTG

2、=f (n)三實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成和工作原理晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)由三相調(diào)壓器,晶閘管整流調(diào)速裝置，平波電抗器,電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組等組成。本實(shí)驗(yàn)中，整流裝置的主電路為三相橋式電路，控制回路可直接由給定電壓Ug作為觸發(fā)器的移相控制電壓，改變Ug的大小即可改變控制角，從而獲得可調(diào)的直流電壓和轉(zhuǎn)速，以滿足實(shí)驗(yàn)要求.四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1MCL系列教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏.2MCL18組件（適合MCL)或MCL-31組件(適合MCL）.3MCL33（A)組件或MCL53組件（適合MCL、).4電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)速發(fā)電機(jī)(或光電編碼器）、直流發(fā)電機(jī)5MEL03三相可調(diào)電阻器(或自配滑線變阻器450W，1A)6雙蹤示波器7萬(wàn)用表8直流

3、電動(dòng)機(jī)M03 五注意事項(xiàng)1由于實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置處于開環(huán)狀態(tài),電流和電壓可能有波動(dòng),可取平均讀數(shù).2為防止電樞過(guò)大電流沖擊，每次增加Ug須緩慢，且每次起動(dòng)電動(dòng)機(jī)前給定電位器應(yīng)調(diào)回零位，以防過(guò)流。3電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)，大電流測(cè)量的時(shí)間要短，以防電機(jī)過(guò)熱.六實(shí)驗(yàn)方法1電樞回路電阻R的測(cè)定電樞回路的總電阻R包括電機(jī)的電樞電阻Ra，平波電抗器的直流電阻RL和整流裝置的內(nèi)阻Rn，即R=Ra+RL+Rn為測(cè)出晶閘管整流裝置的電源內(nèi)阻，可采用伏安比較法來(lái)測(cè)定電阻，其實(shí)驗(yàn)線路如圖6-1所示。將變阻器RP（可采用兩只900電阻并聯(lián)）接入被測(cè)系統(tǒng)的主電路，并調(diào)節(jié)電阻負(fù)載至最大.測(cè)試時(shí)電動(dòng)機(jī)不加勵(lì)磁,并使電機(jī)堵轉(zhuǎn)。MCL-18（或

4、MCL-31，以下同)的給定電位器RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使Uct=0。調(diào)節(jié)偏移電壓電位器RP2，使a=150。三相調(diào)壓器逆時(shí)針調(diào)到底，合上主電路電源開關(guān)，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓Uuv=220v。注：如您選購(gòu)的產(chǎn)品為MCL、,無(wú)三相調(diào)壓器，直接合上主電源。以下均同。調(diào)節(jié)Ug使整流裝置輸出電壓Ud=(3070）%Ued（可為110V),然后調(diào)整RP使電樞電流為(8090）%Ied,讀取電流表A和電壓表V的數(shù)值為I1,U1，則此時(shí)整流裝置的理想空載電壓為 Udo=I1R+U1 調(diào)節(jié)RP，使電流表A的讀數(shù)為40 Ied。在Ud不變的條件下讀取A，V表數(shù)值，則 Udo=I2R+U2 求解兩式，可得電樞回路總

5、電阻 R=(U2-U1)/（I1I2） 如把電機(jī)電樞兩端短接，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，可得RL+Rn=(U2-U1)/(I1-I2)則電機(jī)的電樞電阻為 Ra=R-（RL+Rn） 同樣，短接電抗器兩端，也可測(cè)得電抗器直流電阻RL2電樞回路電感L的測(cè)定電樞電路總電感包括電機(jī)的電樞電感La，平波電抗器電感LL和整流變壓器漏感LB，由于LB數(shù)值很小,可忽略，故電樞回路的等效總電感為 L=La+LL電感的數(shù)值可用交流伏安法測(cè)定。電動(dòng)機(jī)應(yīng)加額定勵(lì)磁，并使電機(jī)堵轉(zhuǎn)，實(shí)驗(yàn)線路如圖62所示。三相調(diào)壓器逆時(shí)針調(diào)到底，合上主電路電源開關(guān)，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓。用電壓表和電流表分別測(cè)出通入交流電壓后電樞兩端和電抗器上的電壓值U

6、a和UL及電流I（可取0.5A)，從而可得到交流阻抗Za和ZL，計(jì)算出電感值La和LL.實(shí)驗(yàn)時(shí)，交流電壓的有效值應(yīng)小于電機(jī)直流電壓的額定值， Za=Ua/I ZL=UL/I3直流電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī)組的飛輪慣量GD2的測(cè)定.電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式為 式中 M電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，單位為N.m； ML 負(fù)載轉(zhuǎn)矩，空載時(shí)即為空載轉(zhuǎn)矩MK，單位為N.m; n 電機(jī)轉(zhuǎn)速，單位為r/min;電機(jī)空載自由停車時(shí)，運(yùn)動(dòng)方程式為 故 式中GD2的單位為Nm2。MK可由空載功率（單位為W）求出。 dn/dt可由自由停車時(shí)所得曲線n= f (t）求得,其實(shí)驗(yàn)線路如圖63所示。電動(dòng)機(jī)M加額定勵(lì)磁。MCL18的給定電

7、位器RP1逆時(shí)針調(diào)到底,使Uct=0.三相調(diào)壓器逆時(shí)針調(diào)到底,合上主電路電源開關(guān),調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓Uuv=220v.調(diào)節(jié)Uct,將電機(jī)空載起動(dòng)至穩(wěn)定轉(zhuǎn)速后，測(cè)取電樞電壓Ud和電流IK,然后斷開Uct，用記憶示波器拍攝曲線，即可求取某一轉(zhuǎn)速時(shí)的MK和dn/dt.由于空載轉(zhuǎn)矩不是常數(shù)，可以轉(zhuǎn)速n為基準(zhǔn)選擇若干個(gè)點(diǎn)（如1500r/min，1000r/min），測(cè)出相應(yīng)的MK和dn/dt，以求取GD2的平均值。電機(jī)為1500r/min.Ud（v）IK(A）dn/dtPKMKGD2電機(jī)為1000r/min。Ud(v）IK（A）dn/dtPKMKGD24主電路電磁時(shí)間常數(shù)的測(cè)定采用電流波形法測(cè)定電樞回

8、路電磁時(shí)間常數(shù)Td，電樞回路突加給定電壓時(shí),電流id按指數(shù)規(guī)律上升 其電流變化曲線如圖6-5所示。當(dāng)t =Td時(shí)，有 實(shí)驗(yàn)線路如圖6-4所示。MCL18的給定電位器RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使Uct=0。三相調(diào)壓器逆時(shí)針調(diào)到底，合上主電路電源開關(guān)，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓Uuv=220v。電機(jī)不加勵(lì)磁.調(diào)節(jié)Uct，監(jiān)視電流表的讀數(shù)，使電機(jī)電樞電流為(5090)%Ied。然后保持Uct不變，突然合上主電路開關(guān)，用光線示波器拍攝id=f（t)的波形，由波形圖上測(cè)量出當(dāng)電流上升至63。2%穩(wěn)定值時(shí)的時(shí)間，即為電樞回路的電磁時(shí)間常數(shù)Td。5電動(dòng)機(jī)電勢(shì)常數(shù)Ce和轉(zhuǎn)矩常數(shù)CM的測(cè)定將電動(dòng)機(jī)加額定勵(lì)磁，使之空載運(yùn)行，

9、改變電樞電壓Ud，測(cè)得相應(yīng)的n，即可由下式算出Ce Ce=KeF=（Ud2Ud1)/（n2-n1）Ce的單位為V/（r/min）轉(zhuǎn)矩常數(shù)(額定磁通時(shí)）CM的單位為N。m/A，可由Ce求出 CM=9。55Ce6系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)TM的測(cè)定系統(tǒng)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)可由下式計(jì)算 由于TmTd,也可以近似地把系統(tǒng)看成是一階慣性環(huán)節(jié),即 當(dāng)電樞突加給定電壓時(shí),轉(zhuǎn)速n將按指數(shù)規(guī)律上升,當(dāng)n到達(dá)63.2%穩(wěn)態(tài)值時(shí)，所經(jīng)過(guò)的時(shí)間即為拖動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)電時(shí)間常數(shù).測(cè)試時(shí)電樞回路中附加電阻應(yīng)全部切除.MCL-18的給定電位器RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使Uct=0。三相調(diào)壓器逆時(shí)針調(diào)到底，合上主電路電源開關(guān)，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓Uuv

10、=220v。電動(dòng)機(jī)M加額定勵(lì)磁.調(diào)節(jié)Uct，將電機(jī)空載起動(dòng)至穩(wěn)定轉(zhuǎn)速1000r/min。然后保持Uct不變,斷開主電路開關(guān)，待電機(jī)完全停止后，突然合上主電路開關(guān)，給電樞加電壓，用光線示波器拍攝過(guò)渡過(guò)程曲線，即可由此確定機(jī)電時(shí)間常數(shù)。7測(cè)速發(fā)電機(jī)特性UTG=f(n）的測(cè)定實(shí)驗(yàn)線路如圖6-3所示。電動(dòng)機(jī)加額定勵(lì)磁，逐漸增加觸發(fā)電路的控制電壓Uct，分別讀取對(duì)應(yīng)的UTG ,n的數(shù)值若干組,即可描繪出特性曲線UTG=f(n）。n（r/min）UTG（V）七 實(shí)驗(yàn)報(bào)告1作出實(shí)驗(yàn)所得各種曲線，計(jì)算有關(guān)參數(shù)。2由Ks=f(Uct)特性,分析晶閘管裝置的非線性現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)二 晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主要單元調(diào)試一實(shí)驗(yàn)

11、目的1熟悉直流調(diào)速系統(tǒng)主要單元部件的工作原理及調(diào)速系統(tǒng)對(duì)其提出的要求.2掌握直流調(diào)速系統(tǒng)主要單元部件的調(diào)試步驟和方法。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1調(diào)節(jié)器的調(diào)試2電平檢測(cè)器的調(diào)試3反號(hào)器的調(diào)試4邏輯控制器的調(diào)試三實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1MCL系列教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏。2MCL18組件（適合MCL）或MCL31組件（適合MCL）。3MCL34組件。4MEL11掛箱5雙蹤示波器6萬(wàn)用表四實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)中所用的各控制單元的原理圖見第一章有關(guān)內(nèi)容。1速度調(diào)節(jié)器（ASR）的調(diào)試 按圖65接線，DZS（零速封鎖器)的扭子開關(guān)扳向“解除”. （1）調(diào)整輸出正，負(fù)限幅值 “5”、“6”端 接MEL11掛箱，使ASR調(diào)節(jié)器為PI調(diào)節(jié)器，加入

12、一定的輸入電壓（由MCL18或主控制屏的給定提供，以下同)，調(diào)整正、負(fù)限幅電位器RP1、RP2，使輸出正負(fù)值等于5V.(2）測(cè)定輸入輸出特性 將反饋網(wǎng)絡(luò)中的電容短接（“5”、“6端短接），使ASR調(diào)節(jié)器為P調(diào)節(jié)器，向調(diào)節(jié)器輸入端逐漸加入正負(fù)電壓，測(cè)出相應(yīng)的輸出電壓，直至輸出限幅值，并畫出曲線.(3）觀察PI特性 拆除“5”、“6”端短接線,突加給定電壓，用慢掃描示波器觀察輸出電壓的變化規(guī)律，改變調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)及反饋電容，觀察輸出電壓的變化.反饋電容由外接電容箱改變數(shù)值。2電流調(diào)節(jié)器(ACR)的調(diào)試 按圖65接線。（1）調(diào)整輸出正，負(fù)限幅值 “9”、“10端 接MEL11掛箱，使調(diào)節(jié)器為PI調(diào)

13、節(jié)器，加入一定的輸入電壓，調(diào)整正，負(fù)限幅電位器，使輸出正負(fù)最大值大于6V。（2）測(cè)定輸入輸出特性 將反饋網(wǎng)絡(luò)中的電容短接（“9”、“10端短接），使調(diào)節(jié)器為P調(diào)節(jié)器，向調(diào)節(jié)器輸入端逐漸加入正負(fù)電壓，測(cè)出相應(yīng)的輸出電壓，直至輸出限幅值，并畫出曲線。（3)觀察PI特性 拆除“9”、“10”端短接線，突加給定電壓，用慢掃描示波器觀察輸出電壓的變化規(guī)律,改變調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)及反饋電容，觀察輸出電壓的變化。反饋電容由外接電容箱改變數(shù)值。3電平檢測(cè)器的調(diào)試（1）測(cè)定轉(zhuǎn)矩極性鑒別器（DPT)的環(huán)寬，要求環(huán)寬為0.40.6伏,記錄高電平值 ，調(diào)節(jié)RP使環(huán)寬對(duì)稱縱坐標(biāo)。具體方法:（a)調(diào)節(jié)給定Ug，使DPT的“1腳得到約0。3V電壓，調(diào)節(jié)電位器RP，使“2”端輸出從“1變?yōu)椤?”。(b)調(diào)節(jié)負(fù)給定,從0V起調(diào)，當(dāng)DPT的“2端從“0”變?yōu)椤?”時(shí)，檢測(cè)DPZ的“1”端應(yīng)為0.3V左右，否則應(yīng)調(diào)整電位器,使“2”端電平變化時(shí)，“1”端電壓大小基本相等。（2）測(cè)定零電流檢測(cè)器（DPZ)的環(huán)寬,要求環(huán)寬也為0.40.6伏，調(diào)節(jié)RP,使回環(huán)向縱坐標(biāo)右側(cè)偏離0.10。2伏.具體方法：（a）調(diào)節(jié)給定Ug，使DPZ的“1端為0.7V左右，調(diào)整電位器RP，使“2端輸出從“1”變?yōu)椤?”。