電力拖動(dòng)與控制標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

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1、實(shí)驗(yàn)一晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)和環(huán)節(jié)特性的測定一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解電力電子及電氣傳動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)及布線情況。2．熟悉晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)的組成及其基本結(jié)構(gòu)。3．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(shí)驗(yàn)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(dòng)機(jī)—直流發(fā)電機(jī)—測速發(fā)電機(jī)組（或光電編碼器）的飛輪慣量GD24．測定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路電磁時(shí)間常數(shù)Td5．測定直流電動(dòng)機(jī)電勢常數(shù)Ce和轉(zhuǎn)矩常數(shù)CM6．測定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)TM7．測定晶閘管

2、觸發(fā)及整流裝置特性Ud=f(Uct)8．測定測速發(fā)電機(jī)特性UTG=f(n)三．實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成和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(dòng)機(jī)——發(fā)電機(jī)組等組成。本實(shí)驗(yàn)中，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(shí)驗(yàn)要求。四．實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1．教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏。2．NMCL—31A組件3．NMCL—33組件4．NMEL—03組件5．電機(jī)導(dǎo)軌及測速發(fā)電機(jī)（或光電編碼器）6．直

3、流電動(dòng)機(jī)M037．雙蹤示波器8．萬用表五．注意事項(xiàng)1．由于實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置處于開環(huán)狀態(tài)，電流和電壓可能有波動(dòng)，可取平均讀數(shù)。2．為防止電樞過大電流沖擊，每次增加Ug58/58須緩慢，且每次起動(dòng)電動(dòng)機(jī)前給定電位器應(yīng)調(diào)回零位，以防過流。3．電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)，大電流測量的時(shí)間要短，以防電機(jī)過熱。六．實(shí)驗(yàn)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(jī)的電樞電阻Ra，平波電抗器的直流電阻RL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(shí)驗(yàn)線路如圖1-1所示。將變阻器

4、RD（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(fù)載至最大。測試時(shí)電動(dòng)機(jī)不加勵(lì)磁，并使電機(jī)堵轉(zhuǎn)。NMCL-31A的給定電位器RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使Uct=0。調(diào)節(jié)偏移電壓電位器RP2，使a=150°。三相調(diào)壓器逆時(shí)針調(diào)到底，合上主電路電源開關(guān)，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓Uuv=220v。調(diào)節(jié)Ug使整流裝置輸出電壓Ud=（30~70）%Ued（可為110V），然后調(diào)整RP使電樞電流為（80~90）%Ied，讀取電流表A和電壓表V的數(shù)值為I1,U1，則此時(shí)整流裝置的理想空載電壓為Udo=I1R+U1調(diào)節(jié)R

5、P，使電流表A的讀數(shù)為40%Ied。在Ud不變的條件下讀取A，V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(jī)電樞兩端短接，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，可得RL+Rn=(U’2-U’1)/(I’1-I’2)58/58則電機(jī)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的測定電樞電路總電感包括電機(jī)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L=La+LL電感的

6、數(shù)值可用交流伏安法測定。電動(dòng)機(jī)應(yīng)加額定勵(lì)磁，并使電機(jī)堵轉(zhuǎn)，實(shí)驗(yàn)線路如圖1-2所示。三相調(diào)壓器逆時(shí)針調(diào)到底，合上主電路電源開關(guān)，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，從而可得到交流阻抗Za和ZL，計(jì)算出電感值La和LL。實(shí)驗(yàn)時(shí)，交流電流的有效值應(yīng)小于電機(jī)直流電流的額定值，Za=Ua/IZL=UL/I3．直流電動(dòng)機(jī)—發(fā)電機(jī)—測速發(fā)電機(jī)組的飛輪慣量GD2的測定。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式為58/58式中M—電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，單位為N.m;ML?負(fù)載轉(zhuǎn)矩，

7、空載時(shí)即為空載轉(zhuǎn)矩MK，單位為N.m;n?電機(jī)轉(zhuǎn)速，單位為r/min;電機(jī)空載自由停車時(shí)，運(yùn)動(dòng)方程式為故式中GD2的單位為Nm2.MK可由空載功率（單位為W）求出。dn/dt可由自由停車時(shí)所得曲線n=f(t)求得，其實(shí)驗(yàn)線路如圖1-3所示。電動(dòng)機(jī)M加額定勵(lì)磁。NMCL-31A的給定電位器RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使Uct=0。三相調(diào)壓器逆時(shí)針調(diào)到底，合上主電路電源開關(guān)，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓Uuv=220v。調(diào)節(jié)Uct，將電機(jī)空載起動(dòng)至穩(wěn)定轉(zhuǎn)速后，測取電樞電壓Ud和電流IK，然后斷開Uct，用記憶示波器拍攝曲線，即可求取

8、某一轉(zhuǎn)速時(shí)的MK和dn/dt。由于空載轉(zhuǎn)矩不是常數(shù)，可以轉(zhuǎn)速n為基準(zhǔn)選擇若干個(gè)點(diǎn)（如1500r/min，1000r/min），測出相應(yīng)的MK和dn/dt，以求取GD2的平均值。電機(jī)為1500r/min。Ud（v）IK（A）dn/dtPKMKGD2電機(jī)為1000r/min。Ud（v）IK（A）dn/dtPKMKGD24．主電路電磁時(shí)間常數(shù)的測定采用電流波形法測定電樞回路電磁