電力拖動實驗報告

,.本科生實驗報告實驗課程電力拖動與控制學院名稱核技術與自動化工程學院專業(yè)名稱電氣工程及其自動化學生姓名學生學號指導教師劉偉實驗地點6c603實驗成績二〇一六年五月 二〇一六年 六月,.實驗一晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)開環(huán)機械特性測試一．實驗目的1．熟悉晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)組成及各主要單元部件的原理。謝謝閱讀2．掌握晶閘管可控整流電路和觸發(fā)電路的調(diào)試方法。3．掌握直流電動機機械特性的測試方法二．實驗項目1．觸發(fā)電路觸發(fā)脈沖的測試2．觸發(fā)電路初始相位a0的調(diào)試3．三相橋式全控整流電路的調(diào)試4．晶閘管主電路輸出波形的測試5．直流電動機開環(huán)機械特性曲線的測試三．實驗系統(tǒng)組成及工作原理1）主電路：三相電源，晶閘管橋式是可控整流調(diào)速裝置，平波電抗器、電動機-發(fā)電機組，可調(diào)電阻負載等組成。感謝閱讀2）控制電路：據(jù)赤膊觸發(fā)電路四．實驗設備及儀器1．MCL系列教學實驗臺主控制屏。2．MCL—31組件3．MCL—33組件4．MEL-11掛箱5．MEL—03三相可調(diào)電阻（或自配滑線變阻器）。感謝閱讀6．電機導軌及測速發(fā)電機、直流發(fā)電機M01（或電機導軌及測功機、MEL—13組件，直流電動機M03。精品文檔放心下載7．雙蹤示波器。五．注意事項1．直流電動機啟動前必須先加上勵磁2．測取靜特性時，必須注意主電路電流不許超過直流電動機的額定電流。感謝閱讀,.3．不允許突加給定信號Ug啟動電動機4．起動電機時，需把負載電阻RP1阻值調(diào)到最大，以免帶負載起動。感謝閱讀5．改變接線時，必須先按下主控制屏總電源開關的“斷開”紅色按鈕，同時使系統(tǒng)的給定為零。精品文檔放心下載6．雙蹤示波器的兩個探頭地線通過示波器外殼短接，故在使用時，必須使兩探頭的地線同電位（只用一根地線即可），以免造成短路事故。謝謝閱讀六.實驗方法1．觸發(fā)電路的測試。（1）用示波器觀察雙脈沖觀察孔，應有間隔均勻，幅度相同的雙脈沖精品文檔放心下載（2）偏移電壓的調(diào)整在Ug=0的情況下，用示波器測量同步電壓觀察孔的同步電壓波形和脈沖波形的相位關系，調(diào)節(jié)偏移電壓電位器，使脈沖初始相位a0=150°感謝閱讀2．三相橋式全控整流電路的測試在Ug=0的情況下，閉合交流側(cè)回路電源和電動機勵磁電源，電動機處于靜止狀態(tài)，調(diào)節(jié)Ug由0逐漸增大，直流電動機啟動升速，當n=1000轉(zhuǎn)/分左右時，用示波器測量直流電動機電樞兩端或整流電路輸出端電壓波形，在360°中應有六個整流波頭，必須間隔相等，波形穩(wěn)定感謝閱讀3.測定直流電動機特性1）控制特性改變Ug的大小，記錄直流電動機電樞電壓Ua和對應的控制電壓UgUa(V)100011001200130014001500Ug(V)1.651.81.92.42.932)．開環(huán)機械特性反復調(diào)節(jié)Ug和直流發(fā)電機負載，使n0=1000r/min，I=1.1A,Ug保持恒定，逐漸減小發(fā)電機負載轉(zhuǎn)速升高，記錄直流電級轉(zhuǎn)速n和電樞電流Ia的值，共5-7點謝謝閱讀n(r/min)100011001200130014001500I(A)1.651.81.92.42.934.系統(tǒng)動態(tài)波形的觀察用二蹤慢掃描示波器觀察動態(tài)波形，用光線示波器記錄動態(tài)波形。在不同的調(diào)節(jié)器參數(shù)下，觀察.。謝謝閱讀,.七．實驗結(jié)果及分析轉(zhuǎn)速給定電壓的變化會引起電動機轉(zhuǎn)速的變化；勵磁的變化會引起電動機最大電流的變化。精品文檔放心下載這次實驗使我對雙閉環(huán)不可逆調(diào)速系統(tǒng)有了進一步的理解和運用，加深了對電機調(diào)速應用。精品文檔放心下載雙閉環(huán)調(diào)速就是轉(zhuǎn)速、電流兩種負反饋在不同的階段分別起作用。而在雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)感謝閱讀中，轉(zhuǎn)速和電流調(diào)節(jié)器的結(jié)構選擇與參數(shù)設計都要從動態(tài)校正的需要來解決。對于調(diào)速系統(tǒng)，謝謝閱讀最重要的動態(tài)性能是抗擾性能。一般來說，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)具有比較滿意的動態(tài)性能。在設精品文檔放心下載計雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的時候采用工程設計方法，在設計時，把實際系統(tǒng)校正或簡化成典型系統(tǒng)，感謝閱讀利用現(xiàn)成的公式或簡明的圖表來進行參數(shù)計算，這樣設計過程就簡單得多。設計過程第一步精品文檔放心下載先解決動態(tài)穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)精度，選擇調(diào)節(jié)器的結(jié)構確保系統(tǒng)穩(wěn)定且滿足穩(wěn)態(tài)精度。第二步在精品文檔放心下載選擇調(diào)節(jié)器參數(shù)，滿足動態(tài)性能指標。這樣的設計方法規(guī)范化、簡單化。感謝閱讀,.實驗二直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)及環(huán)節(jié)的測試一．實驗目的了解電力電子及電氣傳動教學實驗臺的結(jié)構及布線情況。熟悉晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)的組成及其基本結(jié)構。掌握晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)及反饋環(huán)節(jié)測定方法。二．實驗內(nèi)容1．測定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路電阻R2．測定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路電感L3．測定直流電動機—直流發(fā)電機—測速發(fā)電機組（或光電編碼器）的飛輪慣量GD2精品文檔放心下載4．測定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路電磁時間常數(shù)Td5．測定直流電動機電勢常數(shù)Ce和轉(zhuǎn)矩常數(shù)CM,.6．測定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)機電時間常數(shù)TM7．測定晶閘管觸發(fā)及整流裝置特性Ud=f(Uct)謝謝閱讀8．測定測速發(fā)電機特性UTG=f(n)三．實驗系統(tǒng)的組成及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、電動機-發(fā)電機組，可調(diào)電阻負載等組成。謝謝閱讀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，以滿足實驗要求感謝閱讀四．實驗設備及儀器1．MCL系列教學實驗臺主控制屏。2．MCL—31組件3．MCL—33組件。4．MEL—03組件5．電機導軌及測速發(fā)電機6．直流電動機M03。7．雙蹤示波器。8．CL34組件五．注意事項1．在觸發(fā)電路正常后，方可合主電路電源開關2．實驗中應使電流波形保持連續(xù)。3.由于實驗室裝置處于開環(huán)狀態(tài)，電流電壓可能有波動，可取平均讀數(shù)感謝閱讀六．實驗方法1．電樞回路電阻R的測定電樞回路的總電阻R包括電機的電樞電阻Ra，平波電抗器的直流電阻RL謝謝閱讀,.和整流裝置的內(nèi)阻Rn，即R=Ra+RL+Rn為測出晶閘管整流裝置的電源內(nèi)阻，可采用伏安比較法來測定電阻，其實驗線路如圖2-1所示。精品文檔放心下載將變阻器RP（可采用兩只900Ω電阻并聯(lián)）接入被測系統(tǒng)的主電路，并調(diào)節(jié)電阻負載至最大。測試時電動機不加勵磁，并使電機堵轉(zhuǎn)。精品文檔放心下載三相調(diào)壓器逆時針調(diào)到底，合上主電路電源開關，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓Uuv精品文檔放心下載=220v。調(diào)節(jié)Ug使整流裝置輸出電壓Ud=（3070）Ued（可為110V），然后調(diào)精品文檔放心下載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，謝謝閱讀則此時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感謝閱讀表數(shù)值，則Udo=I2R+U2求解兩式，可得電樞回路總電阻R=(U2-U1)/(I1-I2)如把電機電樞兩端短接，重復上述實驗，可得RL+Rn=(U’2-U’1)/(I’1-I’2)則電機的電樞電阻為Ra=R（RL+Rn）同樣，短接電抗器兩端，也可測得電抗器直流電阻RL2．電樞回路電感L的測定精品文檔放心下載,.電樞電路總電感包括電機的電樞電感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精品文檔放心下載L=La+LL三相調(diào)壓器逆時針調(diào)到底，合上主電路電源開關，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓。用電壓表和電流表分別測出通入交流電壓后電樞兩端和電抗器上的電壓值Ua和UL及電流I（可取0.5A），從而可得到交流阻抗Za和ZL，計算出電感值La和LL。精品文檔放心下載實驗時，交流電壓的有效值應小于電機直流電壓的額定值，Za=Ua/I謝謝閱讀ZL=UL/I3．直流電動機—發(fā)電機—測速發(fā)電機組的飛輪慣量GD2的測定。精品文檔放心下載電力拖動系統(tǒng)的運動方程式為MML(GD2/375)dn/dt精品文檔放心下載式中 M—電動機的電磁轉(zhuǎn)矩，單位為N.m;ML負載轉(zhuǎn)矩，空載時即為空載轉(zhuǎn)矩MK，單位為N.m;感謝閱讀電機轉(zhuǎn)速，單位為r/min;GD2375MK/dn/dt式中GD2的單位為Nm2.MK可由空載功率（單位為W）求出。MK9.55PK/nPKUaIKIK2Rdn/dt可由自由停車時所得曲線n=f(t)求得，其實驗線路如圖2-3所示。精品文檔放心下載電動機M加額定勵磁。,.MCL-18的給定電位器RP1逆時針調(diào)到底，使Uct=0。精品文檔放心下載三相調(diào)壓器逆時針調(diào)到底，合上主電路電源開關，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓謝謝閱讀Uuv=220v。調(diào)節(jié)Uct，將電機空載起動至穩(wěn)定轉(zhuǎn)速后，測取電樞電壓Ud和電流IK，然精品文檔放心下載后斷開Uct，用記憶示波器拍攝曲線，即可求取某一轉(zhuǎn)速時的MK和dn/dt。由謝謝閱讀于空載轉(zhuǎn)矩不是常數(shù)，可以轉(zhuǎn)速 n為基準選擇若干個點（如 1500r/min，謝謝閱讀1000r/min），測出相應的MK和dn/dt，以求取GD2的平均值。精品文檔放心下載4．主電路電磁時間常數(shù)的測定采用電流波形法測定電樞回路電磁時間常數(shù)Td，電樞回路突加給定電壓時，電流id按指數(shù)規(guī)律上升謝謝閱讀idId(1et/Td)其電流變化曲線如圖65所示。當t=Td時，有感謝閱讀idId(1e1)0.632Id精品文檔放心下載MCL-18的給定電位器RP1逆時針調(diào)到底，使Uct=0。感謝閱讀三相調(diào)壓器逆時針調(diào)到底，合上主電路電源開關，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓精品文檔放心下載Uuv=220v。電機不加勵磁。調(diào)節(jié)Uct，監(jiān)視電流表的讀數(shù)，使電機電樞電流為(50~90)Ied。然后保持感謝閱讀Uct不變，突然合上主電路開關，用光線示波器拍攝id=f(t)的波形，由波形圖上感謝閱讀測量出當電流上升至63.2穩(wěn)定值時的時間，即為電樞回路的電磁時間常數(shù)Td。謝謝閱讀5．電動機電勢常數(shù)Ce和轉(zhuǎn)矩常數(shù)CM的測定將電動機加額定勵磁，使之空載運行，改變電樞電壓Ud，測得相應的n，謝謝閱讀,.即可由下式算出CeCe=Ke=(Ud2-Ud1)/(n2-n1)Ce的單位為V/(r/min)轉(zhuǎn)矩常數(shù)(額定磁通時)CM的單位為N.m/A，可由Ce求出CM=9.55Ce謝謝閱讀6．系統(tǒng)機電時間常數(shù)TM的測定nK/(1TmS)Ud當電樞突加給定電壓時，轉(zhuǎn)速n將按指數(shù)規(guī)律上升，當n到達63.2穩(wěn)態(tài)值時，所經(jīng)過的時間即為拖動系統(tǒng)的機電時間常數(shù)。精品文檔放心下載測試時電樞回路中附加電阻應全部切除。MCL-18的給定電位器RP1逆時針調(diào)到底，使Uct=0。精品文檔放心下載三相調(diào)壓器逆時針調(diào)到底，合上主電路電源開關，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓感謝閱讀Uuv=220v。電動機M加額定勵磁。調(diào)節(jié)Uct，將電機空載起動至穩(wěn)定轉(zhuǎn)速1000r/min。然后保持Uct不變，斷感謝閱讀開主電路開關，待電機完全停止后，突然合上主電路開關，給電樞加電壓，用光感謝閱讀線示波器拍攝過渡過程曲線，即可由此確定機電時間常數(shù)。精品文檔放心下載7．測速發(fā)電機特性UTG=f(n)的測定,.七．實驗總結(jié)圖2-1電樞回路電阻R的測定圖2-2電樞回路電感L的測定,.圖2-3轉(zhuǎn)動慣量GD2測定和系統(tǒng)機電時間常數(shù)Tm的測定精品文檔放心下載圖2-4主電路電磁時間常數(shù)的測定,.,.實驗三、雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)一．實驗目的1．掌握雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的組成、原理及各主要單元部件的工作原理。感謝閱讀2．熟悉直流PWM專用集成電路SG3525的組成、功能與工作原理。感謝閱讀3．熟悉H型PWM變換器的各種控制方式的原理與特點。感謝閱讀4．掌握雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試步驟、方法及參數(shù)的整定。感謝閱讀二．實驗內(nèi)容1．PWM控制器SG3525性能測試。2．控制單元調(diào)試。3．系統(tǒng)開環(huán)調(diào)試。4．系統(tǒng)閉環(huán)調(diào)試5．系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)、動態(tài)特性測試。6．H型PWM變換器不同控制方式時的性能測試。精品文檔放心下載三．實驗系統(tǒng)的組成和工作原理GMASR＋ACRUPWDLDGDPWM＋U-UiFATAMTG,.6—10雙閉環(huán)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的原理圖在中小容量的直流傳動系統(tǒng)中，采用自關斷器件的脈寬調(diào)速系統(tǒng)比相控系統(tǒng)具有更多的謝謝閱讀優(yōu)越性，因而日益得到廣泛應用。雙閉環(huán)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的原理框圖如圖6—10所示。圖中可逆PWM變換器主電路系采用MOSFET所構成的H型結(jié)構形式，UPW為脈寬調(diào)制器，DLD為邏輯延時環(huán)節(jié)，GD為MOS管的柵極驅(qū)動電路，F(xiàn)A為瞬時動作的過流保護。謝謝閱讀脈寬調(diào)制器UPW采用美國硅通用公司（SiliconGeneral）的第二代產(chǎn)品SG3525，這是一種性能優(yōu)良，功能全、通用性強的單片集成PWM控制器。由于它簡單、可靠及使用方便靈活，大大簡化了脈寬調(diào)制器的設計及調(diào)試，故獲得廣泛使用。謝謝閱讀四．實驗設備及儀器1．MCL系列教學實驗臺主控制屏。2．MCL—18組件（適合MCL—Ⅱ)或MCL—31組件（適合MCL—Ⅲ）。感謝閱讀3．MCL—10組件或MCL—10A組件。4．MEL-11掛箱5．MEL—03三相可調(diào)電阻（或自配滑線變阻器）。精品文檔放心下載6．電機導軌及測速發(fā)電機、直流發(fā)電機M01（或電機導軌及測功機、MEL—13組件。謝謝閱讀7．直流電動機M03。8．雙蹤示波器。五．注意事項1．直流電動機工作前，必須先加上直流激磁。2．接入ASR構成轉(zhuǎn)速負反饋時，為了防止振蕩，可預先把ASR的RP3電位器逆時針旋到底，使調(diào)節(jié)器放大倍數(shù)最小，同時，ASR的“5”、“6”端接入可調(diào)電容（預置7μF）。精品文檔放心下載3．測取靜特性時，須注意主電路電流不許超過電機的額定值（1A）。謝謝閱讀4．系統(tǒng)開環(huán)連接時，不允許突加給定信號Ug起動電機。精品文檔放心下載5．起動電機時，需把MEL-13的測功機加載旋鈕逆時針旋到底，以免帶負載起動。精品文檔放心下載6．改變接線時，必須先按下主控制屏總電源開關的“斷開”紅色按鈕，同時使系統(tǒng)的給定為零。謝謝閱讀7．雙蹤示波器的兩個探頭地線通過示波器外殼短接，故在使用時，必須使兩探頭的地線同電位（只用一根地線即可），以免造成短路事故。精品文檔放心下載8．實驗時需要特別注意起動限流電路的繼電器有否吸合，如該繼電器未吸合，進行過流保護電路調(diào)試或進行加負載試驗時，就會燒壞起動限流電阻。感謝閱讀,.六．實驗方法采用MCL—10組件1．SG3525性能測試分別連接“3”和“5”、“4”和“6”、“7”和“27”、“31”和“22”、“32”和“23”，然后打開面板右下角的電源開關。感謝閱讀（1）用示波器觀察“25”端的電壓波形，記錄波形的周期，幅度（需記錄S1開關撥向“通”和“斷”兩種情況）謝謝閱讀（2）S5開關打向“OV”,用示波器觀察“30”端電壓波形，調(diào)節(jié)RP2電位器，使方波的占空比為50％。感謝閱讀S5開關打向“給定”分別調(diào)節(jié)RP3、RP4，記錄“30”端輸出波形的最大占空比和最小占空比。（分別記錄S2打向“通”和“斷”兩種情況）謝謝閱讀2．控制電路的測試（1） 邏輯延時時間的測試S5開關打向“0V”，用示波器觀察“33”和“34”端的輸出波形。并記錄延時時間。精品文檔放心下載td=（2） 同一橋臂上下管子驅(qū)動信號死區(qū)時間測試分別連接“7”和“8”、“10”和“11”，“12”和“13”、“14”和“15”、“16”和“17”、謝謝閱讀“18”和“19”，用雙蹤示波器分別測量VVT1。GS和VVT2。GS以及VVT3。GS和VVT4。GS的死感謝閱讀區(qū)時間。注意，測試完畢后，需拆掉“7”和“8”以及“10”和“11”的連線。感謝閱讀3．開環(huán)系統(tǒng)調(diào)試（1）速度反饋系數(shù)的調(diào)試斷開主電源，并逆時針調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕到底，斷開“9”、“10”所接的電阻，接入直流電動機M03，電機加上勵磁。感謝閱讀S4開關扳向上，同時逆時針調(diào)節(jié)RP3電位器到底，合上主電源，調(diào)節(jié)交流電壓輸出至220V左右。調(diào)節(jié)RP3電位器使電機轉(zhuǎn)速逐漸升高，并達到1400r／min，調(diào)節(jié)FBS的反饋電位器RP，使速度反饋電壓為2V。精品文檔放心下載注：如您選購的產(chǎn)品為MCL—Ⅲ、Ⅴ，無三相調(diào)壓器，直接合上主電源。以下均同。（2）系統(tǒng)開環(huán)機械特性測定感謝閱讀參照速度反饋系數(shù)調(diào)試的方法，使電機轉(zhuǎn)速達1400r/min，改變測功機加載旋鈕（或直流發(fā)電機負載電阻Rd），在空載至額定負載范圍內(nèi)測取7—8個點，記錄相應的轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩M（或直流發(fā)電機電流id）精品文檔放心下載正給定n 1400 1284 1235 1195 1154 1105感謝閱讀（r/min）,.Id(A)0.210.410.560.700.850.99n800713767642618575（r/min）Id(A)0.250.410.570.720.820.99負給定n-1400-1357-1350-1337-1306-1274（r/min）Id(A)0.680.500.350.220.120.02n-800-767-758-724-702-684（r/min）Id(A)0.730.540.360.250.120.024.閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)試5.系統(tǒng)靜特性測試機械特性正給定n140013991394139313911388（r/min）Id(A)0.200.360.490.710.861.01n800800799799798797,.（r/min）Id(A)0.220.370.510.690.871.00負給定n-1400-14001398139613951394（r/min）Id(A)-0.28-0.40-0.56-0.71-0.86-1.01n-800-800-798-797-796-795（r/min）Id(A)-0.22-0.36-0.51-0.73-0.85-1.00閉環(huán)控制特性正給定n14001156943719524195（r/min）Ug（v）4.864.043.312.541.860.74負給定n-1400-1130-949-724-542-286（r/min）,.Id(A)-4.73-3.80-3.18-2.41-1,79-0.914．閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)試ASR,ACR均接成PI調(diào)節(jié)器接入系統(tǒng)，形成雙閉環(huán)不可逆系統(tǒng)。按圖6—11接線謝謝閱讀（1）速度調(diào)節(jié)器的調(diào)試（a）反饋電位器RP3逆時針旋到底，使放大倍數(shù)最??；（b）“5”、“6”端接入MEL—11電容器，預置5～7μF；精品文檔放心下載（c）調(diào)節(jié)RP1、RP2使輸出限幅為±2V。（2）電流調(diào)節(jié)器的調(diào)試感謝閱讀（a）反饋電位器RP3逆時針旋到底，使放大倍數(shù)最?。唬╞）“5”、“6”端接入MEL—11電容器，預置5～7μF；感謝閱讀（c）S5開關打向“給定”，S4開關扳向上，調(diào)節(jié)MCL-10的RP3電位器，使ACR輸感謝閱讀出正飽和，調(diào)整ACR的正限幅電位器RP1，用示波器觀察“30”的脈沖，不可移出范圍。精品文檔放心下載S5開關打向“給定”，S4開關打向下至“負給定”，調(diào)節(jié)MCL-10的RP4電位器，使ACR輸出負飽和，調(diào)整ACR的負限幅電位器RP2，用示波器觀察“30”的脈沖，不可移出范圍精品文檔放心下載實驗四雙閉三相異步電動機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)一．實驗目的1．熟悉相位控制交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的組成與工作。2．了解并熟悉雙閉環(huán)三相異步電動機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)原理。感謝閱讀3．了解繞線試異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻時在調(diào)節(jié)定子電壓調(diào)速似的機械特性。精品文檔放心下載4．通過測定系統(tǒng)的靜特性和動特性進一步了解交流調(diào)壓系統(tǒng)中電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)的作用謝謝閱讀二．實驗內(nèi)容1．測定繞線試異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻時的人為機械特性。感謝閱讀2．測定雙閉環(huán)交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的靜特性。3.測定雙閉環(huán)交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)特性。,.三．實驗設備及儀表1．教學實驗臺主控制屏。2．NMCL—31組件。3．NMCL—33組件4．NMEL—03三相可調(diào)電阻。5．NMCL—18組件6．NMCL—09組件四．實驗記錄和計算采用直流發(fā)電機，轉(zhuǎn)矩可按下式計算M9.55(IUGI2RSPO)/nGGS=18Ω開環(huán)系統(tǒng)測定n(r/min)1472144414321414140913961386IG(A)0.460.490.510.520.530.540.56UG(V)217219214205203198196M(N.m)0.7570.8240.8460.8410.8520.8560.8042/3Uen(r/min)144012261132115611921111IG(A)0.290.460.520.490.530.55UG(V)14710210010110199M(N.m)0.3790.4960.5890.5520.5740.627系統(tǒng)閉環(huán)特性的測定調(diào)節(jié)Ug，使轉(zhuǎn)速至n=1300r/min，從輕載按一定間隔做到額定負載，測出閉環(huán)靜特感謝閱讀性n=f(M)。n(r/min)1476144714461435143014201404IG(A)0.480.500.510.52.0.530.540.55,.UG(V)217225224221220217209M(N.m)0.7850.8580.8710.8940.8990.9110.9072/3Uen(r/min)144214101418143514431437IG(A)0.290.550.530.51.0.500.47UG(V)145213215222223210M(N.m)0.3750.9180.8890.8710.8540.769通過實驗數(shù)據(jù)及開環(huán)人為機械特性可知：當Ug=Ue時負載在空載與額定值之間變化時，電感謝閱讀,.動機的轉(zhuǎn)速變化不大，此電動機表現(xiàn)的機械特性為硬特性。當Ug=2/3Ue時，負載在空載謝謝閱讀與額定值之間變化時，電動機的轉(zhuǎn)速變化較之前變大，此時電動機表現(xiàn)的機械特性逐漸由硬感謝閱讀特性變?yōu)檐浱匦?。當Ug=1/3Ue時，電動機無法轉(zhuǎn)動，此時電動機表現(xiàn)的機械特性為軟特謝謝閱讀性。,.實驗五異步電動機SPWM與電壓空間矢量變頻調(diào)速系統(tǒng)感謝閱讀一．實驗目的1．通過實驗掌握異步電動機變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的組成及工作原理。謝謝閱讀2．加深理解用單片機通過軟件生成SPWM波形的工作原理與特點。以及不同調(diào)制方式對系統(tǒng)性能的影響精品文檔放心下載3．熟悉電壓空間矢量控制（磁鏈跟蹤控制）的工作原理與特點。謝謝閱讀4．掌握異步電動機變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試方法。二．實驗內(nèi)容1．連接有關線路，構成一個實用的異步電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)。感謝閱讀2．過壓保護、過流保護環(huán)節(jié)測試。3．采用SPWM數(shù)字控制時，不同輸出頻率、不同調(diào)制方式（同步、異步、混合調(diào)制）時的磁通分量、磁通軌跡、定子電流與電壓、IGBT兩端電壓波形測試。精品文檔放心下載4．采用電壓空間矢量控制時，不同輸出頻率、不同調(diào)制方式時的磁通分量、磁通軌跡、定子電流與電壓、IGBT兩端電壓波形測試。感謝閱讀5．低頻補償特性測試。三．實驗系統(tǒng)組成及工作原理變頻調(diào)速系統(tǒng)原理框圖如圖7—3所示。它由交-直-交電壓源型變頻器，16位單片機80C196MC所構成的數(shù)字控制器，控制鍵盤與運行指示、磁通測量與保護環(huán)節(jié)等部分組成。感謝閱讀逆變器功率器件采用智能功率模塊IPM（IntelLigentPowerModules），型號為PM10CSJ060（10A/600V）。IPM是一種由六個高速、低功耗的IGBT，優(yōu)化的門極驅(qū)動和各種保護電路集成為一體的混合電路器件。由于采用了能連續(xù)監(jiān)測電流的有傳感功能的IGBT芯片，從而實現(xiàn)高效的過流和短路保護，同時IPM還集成了欠壓鎖定和過流保護電路。該器件的使用，使變頻系統(tǒng)硬件簡單緊湊，并提高了系統(tǒng)的可靠性。謝謝閱讀數(shù)字控制器采用Intel公司專為電機高速控制而設計的通用性16位單片機80C196MC。它由一個C196核心、一個三相波形發(fā)生器以及其它片內(nèi)外設構成。其它片內(nèi)外設中包含有定時器、A/D轉(zhuǎn)換器、脈寬調(diào)制單元與事件處理陣列等。謝謝閱讀在實驗系統(tǒng)中80C196MC的硬件資源分配如下：謝謝閱讀1．P3、P4口：用于構成外部程序存儲器的16bit數(shù)據(jù)和地址總線。謝謝閱讀2．WG1～WG3和WG1～WG3：用于輸出三相PWM波形，控制構成逆變器的IPM。感謝閱讀3．EXTINT：用于過流、過壓保護。4．通過接于A/D轉(zhuǎn)換器輸入端ACH2和ACH1設之輸入頻率和改變u/f（低頻補償）。謝謝閱讀5．利用P0和P1口的P0.4～P0.7和P1.0～P1.3，外接按鈕開關，用于起動、停止、故精品文檔放心下載,.障復位兩種調(diào)制方法，三種調(diào)制模式的選擇。6．利用P2、P5、P6口的P2.4～P2.7，P5.4與P6.6，P6.7，外接指示燈，用于指示系統(tǒng)所處狀態(tài)。感謝閱讀7．磁通觀測器用于電機氣隙磁通測量。其前半部分為3/2變換電路，將三相電壓VA、VB、VC從三相靜止坐標系A、B、C變換到二相靜止坐標系α、β上，成為Vα、Vβ。電路的后半部分則分別對Vα、Vβ積分。在忽略定子漏磁和定子電阻壓降的前提下，兩個積分器的輸出分別是二相靜止坐標系中電機氣隙磁通在α、β軸上的分量φα與φβ；它們的波形形狀相似，相位差90°。將兩個積分的輸出分別接入示波器的X軸輸入和Y軸輸入，即可得到電機氣隙磁通的圓形軌跡。精品文檔放心下載四．實驗設備和儀器1．MCL—ⅠI型電機控制教學實驗臺2．MCL—09變頻調(diào)速系統(tǒng)組件3．電機導軌及測速發(fā)電機4．慢掃描示波器5．雙蹤示波器五．實驗方法按圖7—4連接線路，經(jīng)檢查無誤后，合上電源，實驗系統(tǒng)缺省設置為SPWM控制，同步調(diào)制方式，對應指示燈亮。若指示燈與上述不符，可按復位按鈕，使系統(tǒng)處于上述缺省狀態(tài)，此時系統(tǒng)即可進行實驗。若系統(tǒng)采用SPWM控制并工作在同步調(diào)制方式，即可按起動按鈕，電動機即可起動，起動后可調(diào)節(jié)頻率設定電位器，即可改變電動機轉(zhuǎn)速。謝謝閱讀在電動機運行中，如按了空間矢量、異步調(diào)制，混合調(diào)制等按鈕，系統(tǒng)將不會響應，必須先按停止按鈕，使電動機停止運行，才能轉(zhuǎn)到空間矢量控制以及其它調(diào)制方式。感謝閱讀低頻補償電位器在電機運行時，可按需要任意調(diào)節(jié)。系統(tǒng)出現(xiàn)故障停機時，可在拆除故障條件下，按故障復位按鈕，使紅色故障指示燈滅，系統(tǒng)即可按要求繼續(xù)運行。感謝閱讀1．過壓與過流保護環(huán)節(jié)測試。（這時只需合上控制電源，主回路電源不加。）謝謝閱讀（1） 斷開過壓保護檢測線，紅色故障指示燈發(fā)亮，同時微機輸出驅(qū)動脈沖被封鎖，精品文檔放心下載表示過壓保護環(huán)節(jié)工作正常。測試完畢后，按一下故障復位按鈕，故障指示燈滅。謝謝閱讀（2） 斷開過流檢測線，紅色故障指示燈發(fā)亮，同時驅(qū)動脈沖被封鎖，表示過流保護精品文檔放心下載環(huán)節(jié)工作正常。測試完畢后，按一下復位按鈕，故障指示燈滅。謝謝閱讀2．采用SPWM控制，分別在輸出頻率為50Hz、30Hz條件下，測量與描繪不同調(diào)制方式時的電機氣隙磁通分量、電機氣隙磁通軌跡、定子電流、IGBT兩端波形（輸出U、V、W與N端之間）與定子端電壓等波形，以及觀察電機運行的平穩(wěn)與噪聲大小。精品文檔放心下載（1） 同步調(diào)制：系統(tǒng)設定的載波比N=12。,.（2） 異步調(diào)制：系統(tǒng)設定的載波頻率ft=600Hz。精品文檔放心下載（3） 混合調(diào)制：分三段執(zhí)行。第一段0Hz～12.5Hz，載波比N1=100；第二段12.5精品文檔放心下載Hz～25Hz，載波比N2=80；第三段，25Hz～50Hz，載波比N3=60。謝謝閱讀當在低頻2Hz時，若電機無法轉(zhuǎn)動時，可調(diào)節(jié)低頻補償電位器（順時針旋轉(zhuǎn)時，低頻補償電壓增大），直到電動機能旋轉(zhuǎn)時止。精品文檔放心下載3．采用電壓空間矢量控制實驗條件及觀察與描繪的波形同方法2。4．低頻補償性能測試低頻時定子壓降的補償度可通過電位器連續(xù)調(diào)