电力拖动实验参考
电力拖动自动控制系统实验指导书2012
第五章双闭环晶闸管不可逆直流调速系统课程设计5．1 晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验一、实验目的(1)熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。
(2)掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理晶闸管直流调速系统由整流变压器、晶闸管整流调速装置、平波电抗器、电动机-发电机组等组成。
在本实验中，整流装置的主电路为三相桥式电路，控制电路可直接由给定电压Ug作为触发器的移相控制电压Uct ，改变Ug的大小即可改变控制角α，从而获得可调的直流电压，以满足实验要求。
实验系统的组成原理图如图5-1所示。
图5-1 实验系统原理图四、实验内容(1) 测定晶闸管直流调速系统主电路总电阻值R 。
(2) 测定晶闸管直流调速系统主电路电感值L 。
(3) 测定直流电动机-直流发电机-测速发电机组的飞轮惯量GD 2 。
(4) 测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数T d 。
(5) 测定直流电动机电势常数C e 和转矩常数C M 。
(6) 测定晶闸管直流调速系统机电时间常数T M 。
(7) 测定晶闸管触发及整流装置特性U d =f(U ct )。
(8) 测定测速发电机特性U TG =f(n)。
五、预习要求学习教材中有关晶闸管直流调速系统各参数的测定方法。
六、实验方法为研究晶闸管－电动机系统，须首先了解电枢回路的总电阻R 、总电感L 以及系统的电磁时间常数T d 与机电时间常数T M ，这些参数均需通过实验手段来测定，具体方法如下：(1)电枢回路总电阻R 的测定电枢回路的总电阻R 包括电机的电枢电阻R a 、平波电抗器的直流电阻R L 及整流装置的内阻R n ，即R = R a 十R L 十R n (5-1)由于阻值较小，不宜用欧姆表或电桥测量，因是小电流检测，接触电阻影响很大，故常用直流伏安法。
为测出晶闸管整流装置的电源内阻须测量整流装置的理想空载电压U ｄ0，而晶闸管整流电源是无法测量的，为此应用伏安比较法，实验线路如图5-2所示。
电力拖动自动控制系统实验报告
电⼒拖动⾃动控制系统实验报告电⼒拖动⾃动控制系统实验实验⼀转速反馈控制直流调速系统的仿真⼀、实验⽬的1、了解MATLAB下SIMULINK软件的操作环境和使⽤⽅法。
2、对转速反馈控制直流调速系统进⾏仿真和参数的调整。
⼆、转速反馈控制直流调速系统仿真根据课本的操作步骤可得到如下的仿真框图：图 1 仿真框图1、运⾏仿真模型结果如下：图2 电枢电流随时间变化的规律图3 电机转速随时间变化的规律2、调节参数Kp=0.25 1/τ=3 系统转速的响应⽆超调但调节时间长3、调节参数Kp=0.8 1/τ=15 系统转速的响应的超调较⼤，但快速性较好实验⼩结通过本次实验初步了解了MATLAB下SIMULINK的基本功能，对仿真图的建⽴了解了相关模块的作⽤和参数设置。
并可将其⽅法推⼴到其他类型控制系统的仿真中。
实验⼆转速、电流反馈控制直流调速系统仿真⼀、实验⽬的及内容了解使⽤调节器的⼯程设计⽅法，是设计⽅法规范化，⼤⼤减少⼯作计算量，但⼯程设计是在⼀定近似条件下得到的，⽤MATLAB仿真可根据仿真结果对设计参数进⾏必要的修正和调整。
转速、电流反馈控制的直流调速系统是静、动态性能优良、应⽤最⼴泛的直流调速系统，对于需要快速正、反转运⾏的调速系统，缩短起动、制动过程的时间成为提⾼⽣产效率的关键。
为了使转速和电流两种负反馈分别起作⽤，可在系统⾥设置两个调节器，组成串级控制。
⼀、双闭环直流调速系统两个调节器的作⽤1)转速调节器的作⽤（1）使转速n跟随给定电压*mU变化，当偏差电压为零时，实现稳态⽆静差。
（2）对负载变化起抗扰作⽤。
（3）其输出限幅值决定允许的最⼤电流。
2)电流调节器的作⽤（1）在转速调节过程中，使电流跟随其给定电压*iU变化。
（2）对电⽹电压波动起及时抗扰作⽤。
（3）起动时保证获得允许的最⼤电流，使系统获得最⼤加速度起动。
（4）当电机过载甚⾄于堵转时，限制电枢电流的最⼤值，从⽽起⼤快速的安全保护作⽤。
当故障消失时，系统能够⾃动恢复正常。
调速实验1-4
１、简述实验中观察到的现象，对实验中出现的问题加以分析、解释。
２、画出U/F曲线。
３、画出异步电动机的机械特性n=f（Ｔe）曲线。
４、思考题：如何改变电动机的加速度、减速度？
５、写出实验小结。
实验四速度闭环三相异步电机调压调速系统实验
一．实验目的
3)直流电动机的电枢电流不要超过额定值使用，转速也不要超过1.2倍的额定值。以免影响电机的使用寿命，或发生意外。
4)DJK04与DJK02-1不共地，所以实验时须短接DJK04与DJK02-1的地。
实验二、双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验
一、实验目的
1、了解双闭环不可逆直流调速系统的原理及组成。
2、掌握双闭环不可逆直流调速系统的调试方法和步骤。
⑴、通过触摸面板上LO/RE切换键进行切换。
⑵、通过对输入端子参数（n36～n39）的设定来切换。
1、 触摸面板的操作方法
触摸面板操作有两种功能：一种是用面板上的RUN键和STOP/RESET键来控制电机的起动、停止。另一种是用于参数设定。
1） 指示灯显示说明
正常时:接通电源后，RUN灯闪亮、ALARM灯灭。指示灯FREF、FOUT、IOUT、MNTR、F/R、LO/RE、PRGM中有灯亮，指示窗口有数据显示。
U09：显示过去最后一次发生过的异常内容。
U10：制造商管理用。
F/R：灯亮时，可用 或 键，选择电动机的运转方向（正/
反转）。 FOR：正转 rev：反转
LO/RE：灯亮时，可用 或 键，选择本地/远程模式。
rE：远程 LO：本地
PRGM：。灯亮时，可用 或 键，选择要设定的参数，再用
键显示该参数的内容，用 或 键修改该
电拖实验报告
一、实验目的1. 理解直流电机的原理及其运行特性。
2. 掌握直流电机启动、调速和制动的基本方法。
3. 通过实验，验证电机运行参数与电机特性曲线的关系。
4. 熟悉电机实验设备的使用方法和注意事项。
二、实验原理直流电机是一种将直流电能转换为机械能的旋转电机。
其基本原理是：当直流电流通过电机的线圈时，线圈在磁场中受到力的作用，产生转矩，使电机旋转。
直流电机的运行特性主要包括：空载特性、负载特性和调速特性。
空载特性是指在无负载情况下，电机转速与电压的关系；负载特性是指在额定负载下，电机转速与电压的关系；调速特性是指在额定负载下，电机转速与电压的关系。
三、实验仪器与设备1. 直流电机2. 电源3. 调速器4. 电流表5. 电压表6. 阻抗测量仪7. 实验台四、实验内容1. 空载实验- 测量电机空载时的转速、电压和电流。
- 记录数据，绘制空载特性曲线。
2. 负载实验- 在额定负载下，测量电机转速、电压和电流。
- 记录数据，绘制负载特性曲线。
3. 调速实验- 通过改变电源电压，观察电机转速的变化。
- 记录不同电压下的转速数据，绘制调速特性曲线。
4. 制动实验- 通过改变电源电压或切断电源，使电机快速停止。
- 观察并记录制动过程中的现象。
五、实验步骤1. 空载实验- 将电机接入电源，调整电源电压为额定电压。
- 打开电机，观察并记录空载时的转速、电压和电流。
- 改变电源电压，重复上述步骤，记录数据。
2. 负载实验- 将电机接入电源，调整电源电压为额定电压。
- 在电机轴上加载额定负载，观察并记录负载时的转速、电压和电流。
- 改变负载，重复上述步骤，记录数据。
3. 调速实验- 将电机接入电源，调整电源电压为额定电压。
- 通过改变电源电压，观察电机转速的变化。
- 记录不同电压下的转速数据。
4. 制动实验- 将电机接入电源，调整电源电压为额定电压。
- 通过改变电源电压或切断电源，使电机快速停止。
- 观察并记录制动过程中的现象。
电机拖动实验指导
实验一直流电机认识实验一、实验目的1. 学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。
2. 认识在直流电机实验中所用的电机，仪表、变阻器等组件。
3. 熟悉他励电动机（即并励电动机按他励方式）的接线，起动、改变电机转向与调速的方法。
二、预习要点1. 如何正确选择使用仪器仪表。
特别是电压表电流表的量程。
2. 直流电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器？不串接会产生什么严重后果？3. 直流电动机起动时，励磁回路串接的磁场变阻器应调至什么位置？为什么？若励磁回路断开造成失磁时，会产生什么严重后果？4. 直流电动机调速及改变转向的方法。
三、实验项目1. 了解DD01电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、变阻器、多量程直流电压表，电流表及直流电动机的使用方法。
2. 直流他励电动机的起动，调速及改变转向。
四、实验说明及操作步骤1. 由实验指导人员介绍DDSZ—1型电机及电气技术实验装置各面板布置及使用方法，讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。
2. 直流仪表、转速表和变阻器的选择直流仪表、转速表量程根据电机的额定值和实验中可能达到的最大值来选择，变阻器根据验要求来选用，并按电流的大小选择串联、并联或串并联的接法。
⑴电压量程的选择155如测量电动机两端为220V的直流电压，选用直流电压表为1000V量程档。
⑵电流量程的选择因为电动机的额定电流为1.06A(1-4号台)和1.2A（5-8号台），测量电枢电流的电表A3可选用直流电流表的5A量程档；额定励磁电流小于0.16A，电流表A1选用200mA 量程档。
⑶电机额定转速为1600r/min，转速表选用1800r/min量程档。
⑷变阻器的选择变阻器选用的原则是根据实验中所需的阻值和流过变阻器最大的电流来确定，电枢回路R1可选用D44挂件的1.3A的90Ω与90Ω串联电阻，磁场回路R f1可选用D44挂件的0.41A的900Ω与900Ω串联电阻。
电力拖动自动控制系统实验指导书.
电力拖动自动控制系统实验指导书杨钧 蔡型 编广东工业大学自动化学院前 言自动控制系统是一门实践性、实用性很强的专业课程，学习自动控制系统必须理论连联系实际。
直流调速技术在工业自动化中获得广泛应用，自动控制系统实验可采用LZC-1型晶闸管逻辑无环流可逆调速系统实验装置，该装置结构可靠, 面板图示化.接线、调试方便。
输入电压~380V、输出直流电压0~220V、直流电流0~20A，连续可调，配2.2KW直流电动机-发电机机组。
学生通过实验，将全面掌握各控制单元及系统的结构原理、性能特点。
可获得有如在工厂亲手做实验、参加调试典型、实用直流调速系统的教学效果。
可培养学生综合运用理论知识和实验操作技能，提高分析和解决工程技术问题的综合能力。
LZC-1型晶闸管逻辑无环流可逆调速系统实验装置可完成的实验内容如下:实验1.晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验2.晶闸管直流调速系统主要单元调试实验3.晶闸管直流电动机开环调速系统调试实验4.开环调速系统和转速单闭环调速系统的研究实验5.转速、电流双闭环调速系统的研究实验6.逻辑无环流可逆调速系统的研究LZC-1型晶闸管逻辑无环流可逆调速系统原理图见图1，面板布置图见图2所示.图2 LZC-1型直流调速系统实验装置面板布置图目 录实验一 晶闸管直流调速系统参数的测定---------------------------------4实验二 晶闸管直流调速系统主要单元调试------------------------------13 实验三 晶闸管直流电动机开环调速系统调试----------------------------16 实验四 开环调速系统和转速闭环调速系统的研究------------------------23 实验五 转速、电流双闭环可逆调速系统的研究--------------------------28 实验六 逻辑无环流可逆调速系统的研究--------------------------------34综合性、设计性实验-------------------------------------------------39 实验七自动控制技术综合设计与实践实验一 晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定1.实验目的（1） 熟悉晶闸管-直流调速系统的组成和工作原理。
《电力拖动自动控制系统》实验指导书(自编)-(2)
《电力拖动自动控制系统》实验指导书(自编)-(2)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1《电力拖动自动控制系统》实验指导书昆明理工大学信自学院自动化系2005年9月目录实验须知----------------------------------------------------------------------2实验一系统调试-----------------------------------------------------------3实验二参数测试-----------------------------------------------------------9实验三双闭环系统的静特性研究-------------------------12实验四双闭环调速系统动特性研究----------------------------------15实验五逻辑无环流可逆调速系统的研究----------------------------17实验六错位选触无环流可逆系统-------------------------------------22实验七双闭环三相异步电动机调压调速系统----------------------26实验八双闭环三相绕线型异步电动机串级调速系统-------------29附录1双闭环不可逆直流调速系统主电路和控制电路连线图--32附录2逻辑无环流直流可逆调速系统主电路和控制电路连线图--33实验须知实验课是教学中的重要环节之一，通过实验，是理论联系实际，加深理解和巩固所学的有关理论知识，培养、锻炼和提高对实际系统的调试和分析、解决问题的能力，同时通过实验也培养严谨的科学态度和良好的作风，以达到工程技术人员应有的本领，因此要求每个学生不必须认真对待实验课，要求作到：一：实验前预习，要求：1、了解所有实验系统的工作原理2、明确实验目的，各项实验内容、步骤和做法3、拟定实验操作步骤，画出实验记录表格。
《电力拖动》实习指导书(两周版本)
前言根据《中华人民共和国劳动法》的明确规定，国家对规定的职业制定了相应的职业技能标准，实行职业资格证书制度，由经过政府批准的考核鉴定机构负责对劳动者实施职业技能鉴定。
经劳动部与有关行业部门协商，首批确定了50个工种实施国家职业技能鉴定。
职业技能鉴定是提高劳动者素质，增强劳动者就业能力的有效措施，进行考核鉴定，并通过职业资格证书制度予以确认，为企业合理使用劳动者以及劳动者自主择业提供了依据和凭证。
同时，竞争上岗，以贡献定报酬的新型的劳动、分配制度，也必将成为千千万万劳动者努力提高职业技能的动力。
实施职业技能鉴定，教材建设是重要的一环。
为适应职业技能鉴定的迫切需要，推动职业培训教学改革，提高培训质量，统一坚定水平，根据我校实际实习的状况，我校电子部组织有关电子电工科组的相关专业教师编写了这本《电力拖动控制线路实习指导书》。
这本实习指导书以《电力拖动控制线路》教学大纲为基本依据，配合理论课程的教学进度，主要是对电力拖动的基本控制线路进行实习。
本实习指导书主要有三部分组成：第一部分：实习的主要要求；第二部分：实习课题；第三部分：基本电力拖动元器件符号。
编写《电力拖动控制线路实习指导书》有一定的难度，由于编写时间仓促，加上编者的经验缺乏，不足之处在所难免，恳请欢迎各使用单位和个人提出宝贵意见和建议。
主编: 朱莹辉黄钜茂目录（一）实习总体要求 (3)（二）实验课题 (5)课题一: 低压电器的了解 (5)课题二:点动控制电路的安装 (6)课题三: 具有过载保护的接触器自锁控制电路的安装 (8)课题四: 双重联锁的正反转控制电路的安装 (11)课题五: 顺序控制线路的安装 (14)课题六: Y-△降压启动控制电路的安装 (16)课题七：电动机往返控制电路的安装 (18)课题八：CA6140车床线路故障检修 (21)（三）附表：（常用的电器符号） (24)（一）实习总体要求一、目的要求：1、了解常用的低压电器，灵活运用电工工具；2、学会初、中级电拖控制电路的接线方法，进一步掌握电路的工作原理；3、初步了解控制电路的检修方法。
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第三部分 异步电机
实验二 三相异步电动机的起动与调速
一、 实验目的
通过实验掌握异步电动机的起动和调速的方法。
二、 预习要点
1. 复习异步电动机有哪些起动方法和起动技术指标。
2. 复习异步电动机的调速方法。
三、 实验项目
1. 直接起动
2. 星形－三角形（Y －⊿）起动。
3. 自耦变压器法起动。
4. 绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器起动。
5.
绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速。
四、 实验线路及操作步骤
1. 三相鼠笼式异步电机直接起动试验
电机选21D ,电流表选用42D ，电压表选用43D 。
电流表量程选A 5，电压表量程选V 300。
安装电机使电机和测功机同轴联接，旋紧固定螺丝。
按图3-5接线，电机绕组为⊿接法。
图3-5 异步电动机直接起动
实验前先把交流调压器退到零位，然后接通电源。
旋动三相可调电源旋钮使惦记起动旋转。
观察电机旋转方向。
调整电机相序，使电机旋转方向符合测功机的要求。
调整相序时，必须切断电源。
按下电机试验台的起动开关，调节试验控制屏的调压器，使输出电压达电机额定电压220伏，按下试验台的停止开关，等电机完全停止旋转后，再按下惦记树眼控制台起动开关，使电机全压起
动，电流表受起动电流冲击而偏转，电流表的最大偏转虽不能完全代表起动电流的读数，但用它可和下面几种起动方法的起动电流作定性的比较。
按下电机试验台的停止开关，将试验控制屏调压器退到零位，用销钉将测功机定、转子销住，按下电机试验台的起动开关，调节试验控制屏调压器，使电机电流达到2～３倍额定电流，读取电压值K U 、电流值K I 、转矩值K M ，试验时通电时间不应超过10秒，以免绕组过热。
按下电机试验台停止开关，拔出销钉。
对应于额定电压时的起动转矩st M 和起动电流st I 按下式计算： K K
st st M I I M 2
)(
= 式中 K I --起动试验时的电流值，A ； K M --起动试验时的转矩值，m N ⋅。
K K
N
st I U U I )(
= 式中 K U --起动试验时的电压值，V ； N U --电机额定电压，V 。
2.星形－－三角形（Y －⊿）起动
除了实验1项所用设备外，再增加Y －⊿起动设备，编号为63D 。
实验线路原理图如图3-6。
为了定性地和1试验补角，量程不变。
把控制屏的调压器退到零位，按下电机试验台的起动开关，调节控制屏的调压器时逐渐升至电机额定电压220伏，按下63D 起动按钮，使电机成Y 接法起动，经一定时间的延迟自动切换成⊿接法正常运行，整个起动过程结束。
延迟时间可自由调节。
观察起动过程中电流表的偏转角度以及其它起动方法作定性比较。
图3-6 三相鼠笼式异步电机星形-三角形起动 3.自耦变压器起动
除了实验1项所用设备外，再增加自耦变压器降压起动设备编号为46D 及三相可变电抗器53D 。
为了定性地和1试验比较，量程选择同1。
实验线路原理图如图3-7，电机绕组⊿接法。
图3-7 三相鼠笼式异步电动机自耦变压器法起动 按下电机试验台起动开关，调节控制屏调压器使输出电压达到电机额定电压220伏，按下46D 起动按钮，电机就自耦变压器降压起动并经一定时间的延迟后，自动切换至额定电压正常运行，整个起动过程结束。
延迟时间可自由提哦啊界。
观察起动过程电流的偏转角度以作定性的比较。
4.绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器起动
绕线式异步电动机的编号为15D 。
电流表选用42D ，电压表选用43D 。
可变电阻器选用电机试验台（01D ）上安装的附加电阻。
实验线路图如图3-8，电机定子绕组Y 形接法。
电流表量程选择为A 5，电压表量程选择为V 300。
安装电机使电机和测功机同轴联接，旋紧固定螺丝。
21D
图3-8 绕线式异步电机转子绕组串电阻起动
按图3-8接线。
调整相序使电机旋转方向符合测功机的要求，把试验控制屏调压器退到零位，用销钉把测功机的定、转子销住，钉子加电压为180伏。
转子绕组串入不同电阻时，测定子电流和测功机转矩。
数据记入表3-7中。
注意：试验时通电时间不应超过10秒以免绕组过热。
5. 绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速。
选用设备和实验线路同4。
电流表量程为A 1，电压表量程为V 300。
拔出测功机定、转子销钉。
转子附加电阻调至最大，测功机调压器调至零位，按下01D 起动开关，电机空载起动， 保持控制屏调压器的输出电压为电机额定电压220伏，转子附加电阻调至零，测功机选择开关打到“手动”位置（向上），调节测功机调压器使电动机输出功率接近额定功率并保持这输出转矩2M 不变，改变转子附加电阻，测相应的转子记录于表
3-8。
表3-8 =2M m N ⋅
五、实验报告
1.比较异步电动机不同起动方法的优缺点。
2.由起动试验数据求下述三种情况下的起动电流和起动转矩： （1） 外施额定电压N U 。
Ω10 Ω2
Ω3
3.自耦变压器法起动 （2） 外施电压为3N
U 。
（Y －⊿起动） （3）外施电压为A K K U ，式中A K 为起动用自耦变压器的变化。
（自耦变压器起动）
4.绕线式异步电动机转子绕组串入电阻对起动电流和起动转矩的影响。
5.绕线式异步电动机转子绕组串入电阻对电机转速的影响。
六、思考题
1.起动电流和外施电压正比，起动转矩和外施电压的平方成正比在什么情况下才能成立？
2.起动时的实际情况和上述假定是否相符，不相符的主要因素是什么？。