晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验报告

晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验报告

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的参数测试及反馈环节测定方法和测试条件。

二、实验容

1.测定晶闸管直流调速系统主电路总电阻R。

2.测定晶闸管直流调速系统主电路总电感L。

3.测定直流电动机- 发电机- 测速发电机飞轮惯量GD2。

4.测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数T d。

5.测定直流发电机电动势常数C e和转矩常数C T。

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 =ƒ(U ct)。

8.测定测速发电机特性U TG =ƒ (n)。

三、实验设备

四、实验原理

五、实验步骤

（一）测定晶闸管直流调速系统主电路电阻。

伏安比较法测量

1. 测量电枢回路总电阻R

R=R a + R L + R n (电枢电阻R a、平波电抗器电阻R L 、整流装置阻R n ）（1）不加励磁、电机堵转

（2）合上S1和S2，

调节给定，使输出电压到30%-70%的额定电压

调节电阻，使枢电流80%-90%的额定电流

测定U1和I1。

（3）断开S2

测定U2和I2。

（4）计算电枢回路总电阻

R=(U2-U1)/( I1 - I2)

合上S1和S2测得U1=100V, I1=0.95A;

断开S2测得U2=103V，I2=0.63A；

R=(U2-U1)/( I1 - I2)=(103V-100V)/(0.95A-0.63A)=9.375Ω

2. 电枢电阻R a

（1）短接电机电枢

（2）不加励磁、电机堵转

（3）合上S1和S2，

调节给定，使输出电压到30%-70%的额定电压

调节电阻，使枢电流80%-90%的额定电流

测定U1’和I1’。

（4）断开S2

测定U2’和I2’。

（5）计算

平波电抗器电阻R L和整流装置阻R n：R L + R n =(U2’-U1’)/(I2’-I1’)

电枢电阻R a ：R a =R-(R L + R n)

合上S1和S2测得U1’=95V，I1’=1.15A

断开S2测得U2’=97V，I2’=0.80A

R L + R n =(U2’-U1’)/(I2’-I1’)=(97V-95V)/(1.15A-0.8A)=5.714Ω

R a =R-(R L + R n)=9.375Ω-5.714Ω=3.661Ω

3. 平波电抗器电阻R L

（1）短接电抗器两端

（2）不加励磁、电机堵转

（3）合上S1和S2，

调节给定，使输出电压到30%-70%的额定电压

调节电阻，使枢电流80%-90%的额定电流

测定U1’ ’和I1’ ’ 。

（4）断开S2

测定U2’ ’和I2’ ’ 。

（5）计算

电枢电阻R a和整流装置阻R n：R a + R n =(U2’ ’-U1’ ’)/(I2’’-I1’ ’)

平波电抗器电阻R L ：R L =R-(R a + R n)

合上S1和S2测得U1’ ’=97V, I1’ ’=1.05A

断开S2测得U2’ ’=99V，I2’ ’=0.75A

R a + R n =(U2’ ’-U1’ ’)/(I2’’-I1’ ’)=(99V-97V)/(1.05A-0.75A)=6.667Ω

R L =R-(R a + R n)=9.375Ω-6.667Ω=2.708Ω

（二）电枢回路电感测量

交流伏安法测定

L=L a + L d + L B (电枢电感L a、平波电抗器电感L d 、整流装置漏感阻L B 忽略）

1. 额定励磁，电机不转（直流机通交流电当然不转）

2. 变压器高压端接交流电源，低压侧接电枢

3. 读出电枢电压U a 、电抗器电压U L和I。

4. 计算

Z a = U a/I

Z L = U L/I

L a =

L d =

L=L a + L d

测出U a =14.10V，U L =53.18V，I=0.18A。

Z a = U a/I=216.28Ω

Z L = U L/I=593.02Ω

L a ==690mH

L d ==1.79H

L=L a + L d =2.48H

三）测定直流电动机- 发电机- 测速发电机飞轮惯量GD2

GD2=375T K/|dn/dt| T K电机空载时的转矩

1.电机加额定励磁，电机空载启动至稳定转速，测量U a和I a0。

2.计算空载功率P K= U a I a0 - I a02R a

3.计算空载转矩T K=9.55P K/n

4.切断给定电压U n*，自由停车，用示波器记录n=f(t)曲线。

5.以转速n为基准选若干个点，多测几组，取平均值

测量得U a=216V,I a0 =0.13A

P K= U a I a0 - I a02R a =28.02W

n=1469

T K=9.55P K/n=0.182N·m

右图为示波器显示电压随时间下降图线

U1=2.6V，n=1469

U2=0V，n=0

t=2.5s

图1.Ud=f(t)

GD2=375T K/|dn/dt|=0.116

（四）测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数T d。

用电流波形法测定T d。

1.电机不加励磁（或加额定励磁，电机人为堵转）