电机M-MG机组的空载损耗曲线
水轮机控制工程第一章水轮机调节的基本概念
y
– 永态差值装置
转速调
nc 整机构
1
bp
缓冲装置 btTdS 1+TdS
图 1-2 机械液压调速器结构方块图 1
② 中间接力器反馈、取速度信号、有暂态反馈的 PI（比例-积分）调速器（图 1-3）。
机组 ng 转速
飞摆 1
转速调
nc 整机构
1
引导阀 辅助接力器
–
1
+–
TyS
– 永态差值装置
bp
缓冲装置 btTdS 1+TdS
Mt——水轮机转矩（N·m）；
Mg——发电机负荷阻力矩（负载转矩）（N·m）。
式（1-1）清楚地表明，机组转速(频率)保持恒值的条件是 d dt
0 ，即要求 M t
ห้องสมุดไป่ตู้
Mg
，
否则就会导致机组转速(频率)相对于额定值升高或降低，从而出现转速(频率)偏差。
水轮机转矩
Mt
QH t
（1-2）
式中：
Q——通过水轮机的流量（m3/s）；
水轮机调速器是水电站水轮发电机组的重要辅助设备，它与电站二次回路或计算机监 控系统相配合，完成水轮发电机组的开机、停机、增减负荷、紧急停机等任务。水轮机调 速器还可以与其他装置一起完成自动发电控制（AGC）、成组控制、按水位调节等任务。
第二节 水轮机调节系统
一、水轮机调节系统的结构
水轮机调节系统是由水轮机控制设备（系统）和被控制系统组成的闭环系统。水轮机、 引水和泄水系统、装有电压调节器的发电机及其所并入的电网称为水轮机调节系统中的被 控制系统；用来检测被控参量（转速、功率、水位、流量等）与给定量的偏差，并将其按 一定特性转换成主接力器行程偏差的一些装置组合，称为水轮机控制设备（系统）。水轮机 调速器则是由实现水轮机调节及相应控制的机构和指示仪表等组成的一个或几个装置的总 称。
电机功率转矩计算
电机学详细介绍电力拖动就是应用电动机驱动生产机械运动，以完成一定的生产任务。
一般情况下，电力拖动系统可分为电动机、工作机构、控制设备及电源等四个组成部分，如图 2— 1 所示。
电动机把电能转换成机械动力，用以拖动生产机械的某—工作机构，工作机构是生产机械为执行某一任务的机械部分。
控制设备是由各种控制电机、电器、自动化元件及工业控制计算机等组成的，用以控制电动机的运动，从而对工作机构的运动实现自动控制。
为了向电动机及一些电气控制设备供电，在电力拖动系统中还设有电源。
要指出的是，在许多情况下，电动机与工作机构并不同轴，而在二者之间有传动机构，它把电动机的转动经过中间变速或变换运动方式后再传给生产机械的工作机构。
图 2—1电力拖动系统组成2.1电力拖动系统运动方程2.1.1电力拖动系统运动方程图 2— 2 为一单轴电力拖动系统，电动机在电力拖动系统中作旋转运动时，必须遵循下列基本的运动方程式。
图 2— 2 单轴电力拖动系统旋转运动的方程式为Tem T Ld（2—2）Jdt式中， T em为电动机产生的拖动转矩(N m )；T L为负载转矩(N m )； Jd/ dt 为惯性转矩( 或称动转矩 ) ，J为转动惯量可用下式表示J m2GD2（ 2—3）4g式中，m 、G分别为旋转部分的质量(kg )与重量(N) ；、 D 分别为转动惯性半径与直径(m )；g 为重力加速度, g9.18m / s2；J 的单位为kg m2。
需要说明的是，式（2—2）中忽略了电动机本身的损耗转矩T0，认为电动机产生的电磁转矩全部用来拖动负载。
这一点将在以后的内容详细介绍。
在实际计算中常用式（2— 2）的另一种形式。
即将角速度(的单位为rad / s ，n的单位为 r / min )代入式（2—2）得运动方程式实用形式：T em T L GD 2dn（2—4）375dt式中， GD 2为飞轮矩(N m2)， GD 24gJ ；系数375是具有加速度量纲的系数。
电气传动课程设计
电气传动课程设计目录第一章：电气传动课程设计任务书第二章直流调速系统参数测试第三章转速调节器和电流调节器的设计第四章：直流调速系统的调试第五章：直流调速系统的仿真第六章：结论及分析第七章：实验注意事项第一章：电气传动课程设计任务书1．实验对象和操作台受控对象为直流电动机——发电机组，控制系统操作台为DS-II型电气控制系统综合试验台2.设计指标要求针对享有平台，设计内环为电流环、外环为转速环的双闭环结构调节器的调速系统。
稳态指标为无静差；动态指标要求，在启动时电流超调小于5%；空载启动到额定转速时的转速超调小于10%。
系统有良好的抗干扰性能。
3.课程设计工作时间安排第一阶段：了解课程设计的任务，了解控制对象和整体试验台，进行小组分工，明确任务。
第二阶段：测试电机组各项参数和控制台整流放大倍数，转速反馈系数、电动机——发电机组电阻、电感等参数。
第三阶段：根据测量的各项参数进行理论推导和仿真，计算出电流环和转速环校正参数。
第四阶段：在实验控制操作台做实际调试，先调试内环，再调试外环，直到达到指标要求。
第五阶段：分析理论推算的结果、仿真结果和实际调试结果之间的误差，并提出解决的办法。
第六段：整体测试第七段：分析实验结果，撰写实验报告。
第二章直流调速系统参数测试双闭环调速系统动态结构如图1所示，要想得到系统的结构模型就必须对直流调速系统的各个参数进行测试。
本章主要测试电枢回路电阻、机电时间常数、电磁时间常数、电势常数、转矩常数以及触发—晶闸管放大倍数、电流反馈系数和转速反馈系数。
图1一、 电枢回路电阻的测定电枢回路总电阻R=R a +R L +R n +R c ，其中R a 为电枢电阻、R L 为平波电抗器的直流电阻、R n 为整流装置的内阻、R c 为电枢回路的附加电阻、线路电阻（无附加电阻时取R c =0）。
本次设计采用伏安比较法实验测定，电路按下图2接线。
图2~I将U ct 固定为某一值，改变可调电阻器的阻值两次，与此对应，测得两组可调电阻器的端电压及电枢回路的电流，利用这两组数据联立方程即可测得一个电枢回路总电阻R 的间接测量值。
MG300-710电牵引采煤机使用说明书1
MG300/710-WD电牵引采煤机使用说明书1概述1.1产品用途、适用范围及特点MG300/710-WD型电牵引采煤机是我公司新开发的产品。
该机在广泛吸收国内外现有电牵引采煤机先进技术的基础上，针对我国目前煤机市场最新变化和需求，为适应煤层厚度为1.8~3.8m煤质硬度f w煤层倾角w 35的综采工作面而研制的一种新型采煤机。
该机采用多电机横向布置，机身较短,采煤适应性强。
机身由左、右牵引部和中间箱体三部分组成，取消了底托架，部件间通过高强度螺栓及液压螺母联接，简单可靠，拆装方便。
摇臂采用弯摇臂结构，过煤空间大，装煤效果好。
调高泵箱采用集成阀块结构，管路少,维护简单方便。
一托一交流变频调速系统，并采用摆线轮- 销轨牵引系统，调速范围广，体积小,故障少。
计算机控制系统简单可靠，对运行状态随时检测显示，可配备无线遥控装置，实现离机操作。
采煤机上的每个主要部件都可以从机身的采空侧抽出，容易更换，维修方便,设备利用率高。
主要电器元件如变频器、控制器及液压、传动系统的关键部件均采用进口件。
由于采用了先进的控制技术，故可靠性高，性能先进,是目前综合机械化采煤的理想机型。
引用标准:MT/T81滚筒采煤机型式检验规范;MT/T82滚筒采煤机出厂检验规范执行标准:Q/SY31 20102.1-2004交流电牵引采煤机MG300/710-WD1.2型号的组成及其含义M G 300 / 710 —WD________ ________________________________ ■ ・■ ■无链电牵引总装机功率kW截割功率kW滚筒式采煤机2采煤机结构组成及工作原理2.1总体组成及工作原理、主要技术特点主要组成：该机主要由左右牵引部，左右行走部，左右截割部，电控部七大部分及液压系统，喷雾冷却系统，电气系统三大系统组成。
见图01（总图。
39-V ■■曇』累♦机斗輻a饉厦「僅■■L SOUkL 4HI. VBA^**1111, L h II 1. & H W LU i圆柱销定位，并用液压螺母和两根M42X 3液压拉杆配以高强度螺栓和高强度螺母连接紧固，从而提高了三大部件之间联接的可靠性和刚性。
电机与拖动实验授课教案
电机与拖动实验授课教案实验⼀认识实验⼀、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、变阻器等组件及使⽤⽅法。
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、实验内容1、了解DD01电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正直流测功机、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、⽤伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。
3、直流他励电动机的起动、调速及改变转向。
三、实验步骤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、⽤伏安法测电枢的直流电阻图2-1 测电枢绕组直流电阻接线图3、直流仪表、转速表和变阻器的选择直流仪表、转速表量程是根据电机的额定值和实验中可能达到的最⼤值来选择，变阻器根据实验要求来选⽤，并按电流的⼤⼩选择串联、并联或串并联的接法。
（1）电压量程的选择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。
（2）电流量程的选择因为直流并励电动机的额定电流为1.2A，测量电枢电流的电表A3可选⽤直流安培表的5A量程档；额定励磁电流⼩于0.16A，选⽤直流毫安表的200mA量程档。
（3）电机额定转速为1600r/min，转速表选⽤1800r/min量程档。
（4）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。
4、直流他励电动机的起动准备5、他励直流电动机起动步骤四、注意事项1、直流他励电动机起动时，须将励磁回路串联的电阻R f1调⾄最⼩，先接通励磁电源,使励磁电流最⼤,同时必须将电枢串联起动电阻R 1调⾄最⼤,然后⽅可接通电枢电源。
MG610-WD系列采煤机
MG610/1400-WD系列采煤机产品图片技术特征采煤机总体结构型式为多电机横向布置、机载交变频调速、摆线轮销轨式无链牵引。
电动机全部横轴布置，所有机械传动链中没有伞齿轮，都是圆柱直齿轮传动，安装、维护简单、传动效率高。
所有电机、行走箱上驱动轮组件、牵引双行星减速器等均可从老塘侧抽出。
电控部内电气元件高度集成。
整机安装、维护方便。
整机为无托架积木式组合，各大部件之间全部为干式联接，没有任何机械或液压连带关系。
机身两对接面分别用两个Φ160圆柱销子定位，高强度长丝杠液压螺母把合，整机对接面少，联接强度高、刚性强。
截割机械传动链设有扭矩轴过载保护装置，截割机械传动链及牵引机械传动链中均设有强迫润滑、冷却系统，提高了传动件、支承件的使用寿命。
截割部为整体直摇臂型式，左、右截割机构减速箱完全互换。
行走箱直立对称结构，左、右完全互换。
调高液压系统设置合理，摇臂不调高时，系统压力为空载状态。
系统采用集成阀块结构，管路少，连接可靠。
液压元件全部选用进口厂家的名牌产品，性能稳定，技术可靠。
调高泵为三联齿轮泵，左、右摇臂可以实现同时调高。
同时设有手液动换向阀及应急自动调高系统。
电控系统为机载式，所有电气元件（除电动机外）均设在机身中部的电控部内，结构紧凑。
整机装有五台电动机，除泵电机外，其余电机上均设有热接点式温度保护装置。
交流变频调速系统采用瑞士ABB公司生产的ACS600系列变频器，大功率整流晶体管采用IGBT模块，控制系统采用32位微机处理器，运算速度快，反应灵敏，性能可靠。
各种保护、诊断及显示功能齐全。
操作系统完善，操作控制点分设在机身中部及两端头处，中部手控，两端集中电控。
根据用户要求可实现无线离机遥控。
整机拖一根3×120+1×50+6×6，外径Φ76主电缆，所用电压等级全部在3300V以下。
配套能力强，与不同型号输送机配套时，一般只需更换两个支承零件便可满足要求。
技术参数。
电机性能的测试
降低电压负载法
适用范围：因设备所限不能采用额定电压负载法的实验
实验过程：
1 做额定电压 UN 下的空载实验，测出 I0,P0,
○
2 做 0.5 倍额定电压下的空载实验，测试 I0r,P0r,
○
3 做 0.5 倍额定电压下的负载实验，在 0.6IN 至空载范围内测取定子电流 I1r,输入功率 P1r
例进行修正。
二、杂散损耗测定的测功机法
用测功机测定感应电动机杂散损耗时，功率表测定被试电
动机的输入电功率P1，测功机测定被试电机的输出机械功率为
pP
P
P2，电机的总损耗
1
2 ，则电机的杂散损耗为：
式中：pcu1 pcu2为定转子铜耗之和； pFe pmec为电机的空载损耗，可
以由空载特性曲线获得。
损耗，连接线的
损耗以及电刷接触损耗等，可以近似的用通过电刷的电流乘以一固定电压降 来确
2
定，电压降的取值方法为：
ad
（3）被试电机所专用并由其本身驱动的通风机、水泵和油泵的损耗等。
此处的杂散损耗指的是负载杂耗，前面已经论述
只要测取转速信号和转速的加速度信号，就可以测得转矩-转速特性。
铁损耗和机械损耗的测定
转矩和转速曲线硬特性软特性硬特性软特性感应电动机工作特性同步电动机工作特性与感应电动机类似工作特性测定的平台组成试验台被试电机测功机试验台被试电机校正过的直流发电机校正过的直流发电机电阻箱发电机电发电机组电网tian1n2n3n4n5n60试验台被试电机转矩转速传感器转矩转速传感器磁粉制动器磁粉制动器转矩仪试验台试验台被试电机发电机电阻箱发电机电转速转矩传感器转速转矩传感器发电机组电网电网电网变流器平台实例工作特性测定的转矩仪法按实验条件和实验要求搭建实验平台通过调整负载大小测试出各种参数随负载变化的曲线按实验条件和实验要求搭建实验平台通过调整负载大小测试出各种参数随负载变化的曲线降低电压负载法适用范围
【VIP专享】采煤机电气说明书-三一
电控系统第一节概述本电控系统是以中厚煤层电牵引采煤机为目标而开发的全新电控系统，用于控制MG300/710-WD型电牵引采煤机，主要由采煤机用隔爆兼本质安全型电控箱、采煤机用本质安全型操作箱（端头操作站）、低浓度甲烷传感器以及各部分工作电机等组成。
采煤机用隔爆兼本质安全型电控箱是整个采煤机电控系统的控制核心，控制各个电动机的启、停动作，可实时检测系统电压、电机电流、电机温度、瓦斯浓度等工况信息。
本电控系统采用的是机载式交流变频调速系统“一拖一”驱动方式，可实现四象限运行，能适应较大倾角的采煤工作面。
第二节电控系统特点1、人性化设计在以“安全、可靠、高效、人性化”的设计理念指导下。
坚持以顾客为中心的价值观，一切从客户角度出发。
设备操作方便灵活。
采用高可靠性的专用控制器为核心，系统可靠性高。
采用模块化设计、抽屉式结构，便于检修与维护。
2、实现三机联动采煤机根据全自动联合采煤机组设计，可根据运输机负荷自动调整采煤机牵引速度，实现了自动记忆采煤高度、远程自动化监控、采煤机工作三机一架（采煤机、刮板运输机、破碎机、液压支架）联动。
设备运行状态参数的采集、监测、传送、记录、故障诊断等，全面提升了采煤设备的机械化和自动化水平。
3、先进的设计思路主控器与各检测、控制元部件之间通过CAN总线方式联接，形成网络结构，便于拓展系统功能，使系统的适应能力大大增强；全数字元方式的信息传递，提高了数据的准确性和可靠性。
具备一定故障自诊断功能，便于维护。
4、屏幕直观显示采用5.7英寸液晶显示器，提供先进的全中文显示界面，系统参数显示全面。
采用模拟采煤机动态显示、汉字功能、数字元等多种方式，形象、直观、准确地显示各检测量。
所有的检测量及系统状态均可实时显示，查看方便，便于比较、分析。
5、实时的信息采集系统采用了多种传感器技术，对系统状况进行较全面的监测。
可实时检测系统电压、截割电机和牵引电机电流及温度、电控箱温湿度、冷却水压力、摇臂倾角、机身倾角、采煤机位置、瓦斯检测、油箱油位、低压油压力等工况信息，检测的信息全部通过总线传送给主控制器。
电机及拖动基础
一、电机实验室实验守则为了按时完成电机实验，确保实验时人身安全和设备安全，要严格遵守实验室安全操作规程。
1、对来实验室做实验的人员必须进行安全教育及爱护国家财产的教育。
2、学生做实验时，在接好线路及改装线路后，都必须经教师检查同意后方能接通电源。
3、电源必须经过开关、熔断器之后接入电机。
接线或者拆线都必须在切断电源的情况下进行。
4、实验时应注意衣服、围巾、发辫及实验接线用的导线不得卷入电机的旋转部分，不得用手或脚去促使电机起动或停止，以免发生危险。
5、操作应迅速、果断，快合、快断，以免产生电弧，烧坏闸刀开关。
合闸时应使刀片投入片座，保持接触良好。
6、电动机直接起动时，电流表应从线路中拆离，或经并联开关短路。
7、总电源应由工作人员掌管，其他人不得乱动。
8、若发生安全事故，不要惊慌，必须立即切断电源，要保持现场并报告教师，以便查明情况酌情处理。
9、对于不遵守守则的行为，任何人有权指出，劝其改正。
如又不听劝告，教师有权停止其实验或工作。
10、因安全责任事故造成的各种损失，事故者负责赔偿责任。
11.实验完毕，实验人应将所有仪器、导线放回原处，各种导线分类放好，将实验桌打扫干净。
二、电机实验的基本要求电机实验课目的在于培养学生掌握实验方法与操作技能，培养学生学会根据实验目的撰写实验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需数据，进行分析研究，得出必要结论，从而写出实验报告。
在整个实验过程中，必须严肃认真，集中精力。
现按实验过程提出下列基本要求：1、实验前的准备实验前应复习课本有关章节，认真研读实验指导书，了解实验目的、内容方法和步骤，应明确实验中应注意的问题，并按照实验项目准备记录表格等。
实验前应写好实验预习报告，经指导教师检查认为确定作好了实验前的准备，方可开始实验。
2、实验的进行A、建立小组，合理分工每次实验以小组为单位进行，每组由3-4人组成，组长1人，负责组织实验的进行，诸如记录、接线、调节负载、测量转速等工作，务求在实验过程中全组人员协调，实验数据准确。
电动机实验
DDSZ一1型实验装置交流及直流电源操作说明实验中开启及关闭电源都在控制屏上操作。
开启三相交流电源的步骤为：1)开启电源前，“电枢电源”开关(右下角)及“励磁电源”开关(左下角)都须在“关”断的位置。
调压器旋钮(左手侧端面上)必须在零位，即逆时针方向旋转到底。
2)检查无误后开启“电源总开关”，“关”按钮指示灯亮，表示实验装置的进线接到电源，但还不能输出电压。
此时在电源输出端进行实验电路接线操作是安全的。
3)按下“开”按钮，“开”按钮指示灯亮，表示三相交流调压电源输出插孔U、V、w及N上己接电。
实验电路所需的不同大小的交流电压，都可适当旋转调压器旋钮用导线从这三相四线制插孔中取得。
输出线电压为0—450V(可调)并可由控制屏上方的三只交流电压表指示。
当电压表下面左边的“指示切换”开关拨向“三相电网电压”时．它指示三相电网进线的线电压：当“指示切换”开关拨向“三相调压电压”时，它指示三相四线制插孔U、V、W和N输出端的线电压。
4)实验中如果需要改接线路，必须按下“关”按钮以切断交流电源，保证实验操作安全。
实验完毕，还需关断“电源总开关”，并将控制屏左侧端面上安装的调压器旋钮调回到零位。
将“直流电机电源”的“电枢电源”开关及“励磁电源”开关拨回到“关”断位置。
开启直流电机电源的操作：1)直流电源是由交流电源变换而来，开启“直流电机电源”，必须先完成开启交流电源，即开启“电源总开关”并按下“开”按钮。
2)在此之后，接通“励磁电源”开关，可获得约为220V、0．5A不可调的直流电压输出。
接通“电枢电源”开关，可获得40～230V、3A可调节的直流电压输出。
励磁电源电压及电枢电源电压都可由控制屏下方的1只直流电压表指示。
当将该电压表下方的“指示切换”开关拨向“电枢电压”时，指示电枢电源电压，当将它拨向“励磁电压”时，指示励磁电源电压。
但在电路上“励磁电源”与“电枢电源”，“直流电机电源”与“交流三相调压电源”都是经过三相多绕组变压器隔离的，可独立使用。
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1600.2133.61204
1400.2281059
1200.1922.8907.2
1000.1818761.1
800.1713.6608.7
600.169.6457.4
400.145.6302.6
200.132.6146.3
140.121.68102.4
0
10
20
30
40
50
60
0500100015002000
空载损耗曲线P0=f（n）
（n）
空载损耗曲线
多项式(空载损耗曲
线)