实验一(新实验台)

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1、电机及电力电子实验指导书第三部分运动控制控制实验第一章直流调速实验实验一晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定一．实验目的1．了解电力电子及电气传动教学实验台的结构及布线情况。2．熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。3．掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。二．实验内容1．测定晶闸管直流调速系统主电路电阻R2．测定晶闸管直流调速系统主电路电感L23．测定直流电动机—直流发电机—测速发电机组（或光电编码器）的飞轮惯量GD4．测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数Td5．测定直流电动机电势常数Ce和转矩

2、常数CM6．测定晶闸管直流调速系统机电时间常数TM7．测定晶闸管触发及整流装置特性Ud=f(Uct)8．测定测速发电机特性UTG=f(n)三．实验系统组成和工作原理晶闸管直流调速系统由三相调压器，晶闸管整流调速装置，平波电抗器，电动机——发电机组等组成。本实验中，整流装置的主电路为三相桥式电路，控制回路可直接由给定电压Ug作为触发器的移相控制电压，改变Ug的大小即可改变控制角，从而获得可调的直流电压和转速，以满足实验要求。四．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏。2．NMCL—31A组件3．NMCL—33组件4．N

3、MEL—03组件5．电机导轨及测速发电机（或光电编码器）6．直流电动机M037．双踪示波器（自备）8．万用表（自备）五．注意事项68电机及电力电子实验指导书1．由于实验时装置处于开环状态，电流和电压可能有波动，可取平均读数。2．为防止电枢过大电流冲击，每次增加Ug须缓慢，且每次起动电动机前给定电位器应调回零位，以防过流。3．电机堵转时，大电流测量的时间要短，以防电机过热。六．实验方法1．电枢回路电阻R的测定电枢回路的总电阻R包括电机的电枢电阻Ra，平波电抗器的直流电阻RL和整流装置的内阻Rn，即R=Ra+RL+Rn

4、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，其实验线路如图1-1所示。将变阻器RD（可采用两只900Ω电阻并联）接入被测系统的主电路，并调节电阻负载至最大。主电源输出，位直流电流表，量程为5A负载电阻，可选用于NMCL-002NMEL-03(900欧并联)I组晶闸管，位于NMCL-33AG(给定)UVRDVWMNNMCL-31ANMCL-33L直流电动机M03图1-1电枢回路电阻R的测定测试时电动机不加励磁，并使电机堵转。NMCL-31A的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。调节偏移电压电位

5、器RP2，使=150°。三相调压器逆时针调到底，合上主电路电源开关，调节主控制屏输出电压Uuv=220v。调节Ug使整流装置输出电压Ud=（30~70）Ued（可为110V），然后调整RP使电枢电流为（80~90）Ied，读取电流表A和电压表V的数值为I1,U1，则此时整流装置的理想空载电压为Udo=I1R+U1调节RP，使电流表A的读数为40%Ied。在Ud不变的条件下读取A，V表数值，则Udo=I2R+U2求解两式，可得电枢回路总电阻R=(U2-U1)/(I1-I2)如把电机电枢两端短接，重复上述实验，可

6、得69电机及电力电子实验指导书RL+Rn=(U’2-U’1)/(I’1-I’2)则电机的电枢电阻为Ra=R（RL+Rn）同样，短接电抗器两端，也可测得电抗器直流电阻RL2．电枢回路电感L的测定电枢电路总电感包括电机的电枢电感La，平波电抗器电感LL和整流变U主电源输出，位交流电流表，量程为1A压器漏感LB，由于LB数值很小，可忽于NMCL-002略，故电枢回路的等效总电感为VAL=La+LL电感的数值可用交流伏安法测定。L电动机应加额定励磁，并使电机堵转，WM实验线路如图1-2所示。三相调压器逆时针调到底，合上主

7、N直流电动机M03电路电源开关，调节主控制屏输出电图1-2电枢回路电感L的测定压。用电压表和电流表分别测出通入交流电压后电枢两端和电抗器上的电压值Ua和UL及电流I，从而可得到交流阻抗Za和ZL，计算出电感值La和LL。实验时，交流电流的有效值应小于电机直流电流的额定值，Za=Ua/IZL=UL/I70电机及电力电子实验指导书主电源输出，位于NMCL-002I组晶闸管，位于NMCL-33直流电流表，量程为5AG(给定)UVAVWMNNMCL-31ANMCL-33L直流电机TG示波器励磁电源图1-3转动惯量GD的测定

8、和系统机电时间常数Tm的测定23．直流电动机—发电机—测速发电机组的飞轮惯量GD的测定。电力拖动系统的运动方程式为2MML(GD/375)dn/dt式中M—电动机的电磁转矩，单位为N.m;ML负载转矩，空载时即为空载转矩MK，单位为N.m;n电机转速，单位为r/min;电机空载自由停车时，运动方程式为2MK(GD/375)dn/dt2故GD