目录 实验一晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定 .3 实验二不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究 .10 实验三双闭环晶闸管不可逆直流调速系统 14 实验四逻辑无环流可逆直流调速系统 19 实验五双闭环可逆直流脉宽调速系统 25 实验六双闭环三相异步电动机调压调速系统 32 实验七双闭环三相异步电动机串级调速系统 38
目 录 实验一 晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定.3 实验二 不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究. 10 实验三 双闭环晶闸管不可逆直流调速系统. 14 实验四 逻辑无环流可逆直流调速系统.19 实验五 双闭环可逆直流脉宽调速系统.25 实验六 双闭环三相异步电动机调压调速系统.32 实验七 双闭环三相异步电动机串级调速系统.38
运动控制系统实验指导书 张厚升 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R 2.测定晶闸管直流调速系统主电路电感L 3.测定直流电动机一直流发电机一测速发电机组（或光电编码器）的飞轮惯量GD 4.测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数Td 5.测定直流电动机电势常数Ce和转矩常数CM 6.测定晶闸管直流调速系统机电时间常数TM 7.测定晶闸管触发及整流装置特性U。=f(U) 8.测定测速发电机特性UrG=f 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，电动机一 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.触发电路及晶闸管主回路组件 3.负载组件 4.电机导轨及测速发电机) 5.直流电动机 6.双踪示波器 7.万用表 五.注意事项
运动控制系统 实验指导书 张厚升 3 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 R 2．测定晶闸管直流调速系统主电路电感 L 3．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 GD2 4．测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数 Td 5．测定直流电动机电势常数 Ce 和转矩常数 CM 6．测定晶闸管直流调速系统机电时间常数 TM 7．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．触发电路及晶闸管主回路组件 3．负载组件 4．电机导轨及测速发电机） 5．直流电动机 6．双踪示波器 7．万用表 五．注意事项
运动控制系统实验指导书 张厚升 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 1)电源控制屏位于NMCL-32MEL-002T 2)L平波电抗器位于NMCL-331 3)Rd可调电阻位于NMEL-03/4或NMCL-03 4)G给定(Ug)低压控制单元，位于NMCL-31或NMCL-31A或SMCL-01调速 系统控制单中 5)Uct位于NMCL-33或NMCL-33F 6)晶闸管位于NMCL-33或NMCL-33F 7)二极管位于NMCL-33或NMCL-33F 8)TG指光电编码器与电机导轨同轴连接 9)转速显示及输出位于电机导轨上或NMEL-13AWF/C 1O)直流电机励磁电源位于NMCL-32或NMEL-182, 11)M电机采用M03电机
运动控制系统 实验指导书 张厚升 4 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 1) 电源控制屏位于 NMCL-32/MEL-002T 2) L 平波电抗器位于 NMCL-331 3) Rd 可调电阻位于 NMEL-03/4 或 NMCL-03 4) G 给定（Ug）低压控制单元，位于 NMCL-31 或 NMCL-31A 或 SMCL-01 调速 系统控制单中 5) Uct 位于 NMCL-33 或 NMCL-33F 6) 晶闸管位于 NMCL-33 或 NMCL-33F 7) 二极管位于 NMCL-33 或 NMCL-33F 8) TG 指光电编码器与电机导轨同轴连接 9) 转速显示及输出位于电机导轨上或 NMEL-13A/F/C 10) 直流电机励磁电源位于 NMCL-32 或 NMEL-18/2， 11) M 电机采用 M03 电机 M A V Ug Uct 主电路 控制开关 电阻R的测定 Rd
运动控制系统实验指导书 张厚升 发申路及品 主回响 流电流 贵 T T 平波电 控制 屏 T 三波电 人炎人 调速系统控制单元 触发电路和品管主回 代本单元 脉冲移相控制 G给定 Ug 脉冲放大电路 电阻R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+R。可采用伏安比较法来测定电阻，其实验线路如上图所示 将变阻器R。接入被测系统的主电路(Rd可采用两只电阻并联)，并调节电阻负载 至最大（大于400Q)。注意：测试时电动机不加励磁，并使电机堵转。 低压单元的G给定电位器RP1逆时针调到底，使U=0。调节触发电路挂箱“脉冲 偏移”电压电位器Ub,使a=150°。 电源控制屏的三相交流电源"开关拨向“直流调速”（部分型号实验台不带此开关，可 直接上电使用)转速计TG的电源置于"ON”。按图接线完成后，注意检查电机及各部件， 以防发生事故。合上主电源，即按下主控制屏绿色“闭合”开关按钮，这时候主控制屏U V、W端有电压输出（输出220V交流电）， 调节G给定，逐渐增加给定申压U。使整流转置输出由压U=(30-70)%Ued(Ued 为M03电机的额定电压220V,Ud可调整到110V),然后调整Rd使电枢电流为(80-90 %led,(Ied调整到0.8A)。读取电流表A和电压表V的数值为Ih和Uh,则此时整流 装置的理想空载电压为 o=I1R+U1 调节Rd,使电流表A的读数为40%led.(1ed调整到0.4A)在Ua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-U)/I-2)
运动控制系统 实验指导书 张厚升 5 U V W V A 直流电流表 直流电压表 M 电阻R测定 G给定 Ug 脉冲移相控制 Uct C 脉冲放大电路 触发电路及晶 闸管主回响 电 源 控 制 屏 平波电抗 器 平波电抗器 电阻负 载 调速系统控制单元 低压单元 触发电路和晶闸管主回路 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。可采用伏安比较法来测定电阻，其实验线路如上图所示。 将变阻器 Rd接入被测系统的主电路（Rd 可采用两只电阻并联），并调节电阻负载 至最大（大于 400Ω）。注意：测试时电动机不加励磁，并使电机堵转。 低压单元的 G 给定电位器 RP1逆时针调到底，使 Uct=0。调节触发电路挂箱“脉冲 偏移”电压电位器 Ub，使α=150°。 电源控制屏的“三相交流电源”开关拨向“直流调速”（部分型号实验台不带此开关，可 直接上电使用）转速计 TG 的电源置于”ON”。按图接线完成后，注意检查电机及各部件， 以防发生事故。合上主电源，即按下主控制屏绿色“闭合”开关按钮，这时候主控制屏 U、 V、W 端有电压输出（输出 220V 交流电）， 调节 G 给定，逐渐增加给定电压 Ug，使整流装置输出电压 Ud=（30~70）%Ued（Ued 为 M03 电机的额定电压 220V，Ud 可调整到 110V），然后调整 Rd 使电枢电流为（80~90） %Ied，（Ied 调整到 0.8A）。读取电流表 A 和电压表 V 的数值为 I1 和 U1，则此时整流 装置的理想空载电压为 Udo=I1R+U1 调节 Rd，使电流表 A 的读数为 40% Ied。（Ied 调整到 0.4A）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)
运动控制系统实验指导书 张厚升 如把电机电枢两端短接，重复上述实验，可得 RL+Rn=(U2-U'n)/W'-'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R 2.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L和整流变压器漏感LB, 由于LB数值很小，可忽略，故电枢回路的等效总电感为 1=l+ 人人人 A 电感的数值可用交流伏安法测定。电动机应加额定励磁（常规电机励磁为80mA), 并使电机堵转，实验线路如上图所示。 合上主控屏主电路电源开关，用交流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1，从而可得到交流阻抗Z和Z,计算出电感 值La和L。 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/l ZL=Uul 3.直流电机转子的飞轮惯量GD的测定
运动控制系统 实验指导书 张厚升 6 如把电机电枢两端短接，重复上述实验，可得 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 RL 2．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 和整流变压器漏感 LB， 由于 LB 数值很小，可忽略，故电枢回路的等效总电感为 L=La+LL V A M 220VAC 直流额 定励磁 电感的数值可用交流伏安法测定。电动机应加额定励磁（常规电机励磁为 80mA）， 并使电机堵转，实验线路如上图所示。 合上主控屏主电路电源开关，用交流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/I ZL=UL/I 3．直流电机转子的飞轮惯量GD2 的测定