电机原理与拖动实验指导书讲解

1、DDSZ-1型电机及电气技术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，要检查控制屏下面“直流电机电源”的“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。控制屏左侧端面上安装的调压器旋钮必须在零 位，即必须将它向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 上已接电。实验电路所需的不同

2、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 ）实验中连接线路时，如果挂件距离较远，必须选择合适的导线，不允许以两条短导线 连接。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

3、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 40230V 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

4、”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。3 ）“电枢电源”是采用脉宽调制型开关式稳压电源，输入端接有滤波用的大电容，为了不 使过大的充电电流损坏电源电路，采用了限流延时的保护电路。所以本电源在开机时，从电枢 电源开合闸到直流电压输出约有 34秒钟的延时，这是正常的。4 ）电枢电源设有过压和过流指示告警保护电路。当输出电压出现过压时，会自动切断输 出，并告警指示。此时需要恢复电压，必须先将“电压调节”旋钮逆时针旋转调低电压到正常 值（约240V以下）,再按“过压复位”按钮，即能输出电压。当负载电流过大（即负载电阻过 小）超过 3A 时，也会自动切断输出， 并告警指示

5、， 此时需要恢复输出， 只要调小负载电流 （即 调大负载电阻）即可。有时候在开机时出现过流告警，说明在开机时负载电流太大，需要降低 负载电流，可在电枢电源输出端增大负载电阻或甚至暂时拔掉一根导线（空载）开机，待直流 输出电压正常后， 再插回导线加正常负载（不可短路） 工作。若在空载时开机仍发生过流告警， 这是由于气温或湿度明显变化，造成光电耦合器 TIL117 漏电使过流保护起控点改变所致，一 般经过空载开机（即开启交流电源后，再开启“电枢电源”开关）予热几十分钟，即可停止告 警，恢复正常。所有这些操作到直流电压输出都有 34秒钟的延时。5 ）在做直流电动机实验时，要注意开机时须先开“励磁电源

6、” ，后开“电枢电源”；在关 机时，则要先关“电枢电源”而后关“励磁电源”的次序。同时要注意在电枢电路中串联起动 电阻以防止电源过流保护。具体操作要严格遵照实验指导书中有关内容的说明。22实验一电力拖动认识实验一、实验目的1、了解电力拖动实验涉及的内容。电力拖动实验时根据电力拖动自动控制系统课程设计的，主要是 交直流调速系统的研究。2、熟悉DDSZ-1型电力电力技术及电机控制实验装置的功能及连接硬件组成的功能二、实验内容1、熟悉DDSZ-1型实验台结构、功能，了解各个挂件组成及功能。2、按所给电路图接线，做调速系统的连接、调速练习。三、实验所需挂件及附件序号笛注DJKOI电源捞制屏该控制辭包含

7、“三相电廊输山二“励繊电源戳“电感”等几个模块.| 2DJK02晶闸管主电齬 J挂件包含“品忙曾二触发电胳筲儿牛模块.3DJK04电机调速控制实唸Iitl fl代含洽毎役連畛调节黠、电流调节?S、 电流反债与过SK保护“速度变换等几小模块.|4D42可调电讯箱5DDOM电机导孤比硏循團建薪线及設显转雄屋6DJ13- 1直发电机78万用表四、实验原理和接线图通过调节触发脉冲的相位，来调节三相整流桥直流输出电压，从而来调节直流电动机的转速。五、实验方法与步骤认 fl观察 DJK01 DJK02, DJK04. DJKOS. DJKLX D42. D03 3、DJI1-K DJIJ5.弄 淸齐附件综

8、枸功诡.辑入.输Uh按线端及 圮示彌分、开关、保险陳，2. 按图接线（Ld为200mH.在正、反桥之间；R为IM2挂箱上的可调电RL每一组两只电fifl 井联便用人皱略连接完舉后，養认真检杳.将左流亀源的双投开关置于直流C-200V）,这 时，交流电源输出纯电压为200V；合上6HB开応 将詹迟部分的RPiii时针庭到轻，屍列到正给 疋二童崑于停lTf WK按功DJOl Ltmt色按莎 将旳和到坯迄行血训P RP. ”辭迟”逐 步iftlu 观貳电机转速变化情况:调书发电机鱼越电阻乩视察电幼机转速变化傭况六、实验报告要求实验报告要有如下几项内容：1实验项目名称：2、实验目的：3、实验内容：4、

9、实验器件5、实验原理及接线图6、实验方法与步骤7、实验记录、处理及结果分析或划出图表、曲线8注意事项9、思考题答案七、注意事项1、掌弄野拔线力沬：先主回路,后控制回錚】先串联、后井联先接局部功龍单元,然后将齐 功淹即尤绫崖接2. 单无的电烷%RPniA起型414机前+应在勰小值IifiIH4I &到底），然后僮増加洽 遼；停机时.应将RP|调回整小值处一氛 电劝机爆高转速盟#（在ISOOrpm以卜T 4MHKM*.对电机莉1S書.4. 甸在励磁回路斷开或未加励雄电压时启动电机.八、思考题1对直流电机可以通过那几种方式进行调速？2、触发脉冲的工作相位变化，对三相整流桥的输出电压有什么影响？实验二

10、晶闸管直流调速系统环节特性的测定实验一、实验目的1掌握晶闸管直流调速系统环节特性测定方法二、实验内容1测定晶闸管触发电路及整流装置特性 Ud=f(Ug)或Ud=f( Ucr)；2、测定测速发电机特性Utg=f(n)；三、实验所需挂件及附件* #型号备注1DJK01电源控制屛谏控制屏包含“三和电源输dp“砂电源s”电曲尊几个模块1I A?DJK02路该扛件包含“晶闸阶二触发电路等儿个模快.3DJK04电机训產拧制实验1at桂件定速度节器、电裁谓节sk 电流辰惯与过流保护*速度变槪等儿令梗块*1 4D42可调电阳箱I 5DD03-3电机导轨、比训带测連系统及数显粒連注DJ13-1电机7DM3直滇电

11、幼机I S万用卷四、实验原理和接线图k渕生出踊闸管整流电路输出电k Ud.移相控制电压Um 使吋得到品发及整ift特性Ud=f (Ug) s Ud=f (Uct)；X测足出测谨发电机的输mUTC*电动机的轻建m即可樹到测速发电机特性UTC=f (n)E人SUd=f (Ug)或UdM (Uct)曲线可求得品闸席整沅皱悴的放人倍故曲Ks=ftUg.求* jr jf 1Ks.可用公犬总=求取火五、实验方法与步骤将电功机加魏圧捕毬，便JE空载迄行.连渐增加控制电压Ug(Uct),分別读取对应的Uy Ue、Ud. ii的ti(價若ffl.即可描绘山特性曲线Lki=f(U書)/i UTG = f (n)T

12、由Lkl = f (Ugl或Dd=f (Uct曲綫可求得品闸管整建装程的放人倍Sulii线 2KU幼求Ks呵用公式Ks= #15.%六、数据记录与处理将数据记录于下表，并会出 Ud=f(Ug)、Utg=f(n)、Ks=f(Ug)三条曲线:顼 H134567SUg(Uct)(V)Ud(VjII(rpm)%(v一 一一七、注意事项给定单元的RPI从小值处谓起，每松停机萌将RPI迴M到蹴小值X由于电动机电挺回路.励趙回將未串接电阻,不喘按如幽：3、因Uro* UgdJcOWtt值较小，用万用表的直濱电m MR或50V 氛由夷船时裝黄处丁开坏状荡电誥和电压可睫有谨动、可取乎均读SL八、思考题比较三条曲

13、线，各曲线有什么特点，为什么?实验三变频器SSC160认识实验实验目的:1、了解变频器的工作原理；2熟悉变频器与三相交流电机的接线；3、理解变频器160SSC参数的含义；4、掌握编程键盘模块PKM手动设置变频器参数5、掌握使用编程键盘模块PKM控制交流电机实验器材：1、三相鼠笼式异步电动机；2、SSC160变频器一台；3、编程键盘模块PKM 一个实验步骤：1、160SSC端子排的接线160SSC共有3排接线端子：TB1、TB2和TB3。 TB1为变频器的动力电输入，接 380V 交流电；TB2为交流输出，接三相交流异步电机；TB3为控制端。TB3上的11个控制端子可 分为3组：14为运行频率控

14、制端，提供了电机的运行频率；5 8为正反转及停止控制端，用于电机的启动、停止及正反转控制；9 11为变频器的输出端，可通过 P47参数组态，比 如，可以组态为当变频器的频率达到一定值时端子输出为高电平。搭建如图3-1所示系统，系统配置为变频器160SSC160一台，编程键盘模块PKM 一个， 微型三相异步交流电机一台。AC 380V图3-1手动控制电机运行的系统组成2、选择160SSC工作在模式2在这种输入模式下，通过编程键盘模块（PKM）或通讯模块可以控制电机的启动和反转。 当编程键盘模块（PKM ）或通讯模块控制电机时，TB3上的启动和反转输入端无效（TB3-6 和TB3-5）。模式2的控

15、制端的配线如图4-5所示。注意：除模式2需要把TB3-7和TB3-8短接外，其它多种工作模式（模式 0、模式1模式3）也需要把TB3-7和TB3-8短接。3、160SSC参数的含义及参数设置方法160SSC的参数包括显示参数和编程参数。例如：P01-输出频率（Output Frequency）；P01表示参数号，参数名在中括号内。显示参数为P1-P19号参数，是只读的，它们描述了变频器当前的工作状态。编程参数为P31 P84号参数，可根据不同的控制要求设置参数。 通过编程键盘模块可以方便的查看和设置这 些参数。在本实验中，变频器160SSC的参数设置如下：（1）设置P46-输入模式为2,即编程

16、键盘模块或通讯模块控制模式。（2）设置P56-Reset模式为2。把P56-Reset模式设为2的作用是使新的P46-输入模 式的参数值有效，注意每次改变 P46-输入模式后都要将P56设置为2。变频器确认后自动 把P56-Reset模式复位为0。（3）设置P30-加速时间1为12.0。（4）设置P31-减速时间1为8.0。（5）设置P35-基本频率为50，即电机的铭牌频率。（6）设置P32-最小频率为0。（7） 设置P33-最大频率为50。电机的运行频率范围0 50Hz。（8） 设置P59-濒率选择为1,表示电机运行的频率为P58-内部频率;设为0时表示 电机运行频率来自外部模拟量输入。（9

17、） 设置P58-内部频率为50，即电机稳态运行时的频率为 50Hz。（10） 设置P53-S型曲线为0。若此参数为非零值，电机将按某种 S曲线加减速而不再 是线性加减速。表3-1是通过编程键盘模块进行参数设置的步骤，需要注意的是通过ESC键可以进行显示模式和编程模式的切换，进行参数设置时需要切换到编程模式。表3-1通过编程键盘模块进行参数设置步骤动作描述为设置一个可编程参数区的参数值，按ESC进入可编程参数区。编程模式指示灯亮。按上下键直到显示了期望的参数。本实验中，直到显示了P31-减速时间。编程键盘模块显示30. 10.030. 10.0按SEL键，编程模式指示灯闪烁。 表明此时你可以用上

18、下键修 改程序参数。按上下键把减速时间从10.0s改为8.0s。按住上下键将使数据更快的增加或减小。31. 10.031. 8.0当显示了期望值时，按下回车键可把它写到存储器中而生效。 编程模式指示灯停止闪烁，整个显示闪烁一下表明新值已被接 受。31. 8.0不论何时（包括编程模式）如果你想放弃编辑，请按ESC键,这个参数值将仍然保持初始值不被改动同时退岀编程模式。4、运行参数设置完毕，检查接线和以上参数设置，确认无误后手动控制电机运行。按编程键盘 上的启动键，启动电机运行。运行一段时间之后按下停止键，停止电机运行。可以把显示参 数切换到P01-输出频率（实时显示电机的运行频率），监视变频器的

19、运行。实验要求：1、总结变频器的控制方法有哪些。2、整理使用编程键盘模块 PKM 控制交流电机的实验过程。实验四 变频器 SSC160 控制实验实验目的：1、了解变频器的工作原理；2、熟悉变频器与三相交流电机的接线；3、掌握变频器的 10 种工作模式及每种模式下端子的接线；4、掌握通过模拟量输入实现对电机的变频调速；5、掌握通过速度预置实现对电机的变频调速；实验器材：1三相鼠笼式异步电动机；2、SSC160变频器一台；3、编程键盘模块PKM 个；4、可编 程控制器 MicroLogix1000 一台实验步骤：1通过速度预置对SSC160进行变频调速要求通过 4 个开关按钮实现变频器运行频率在

20、10Hz、 20Hz、 30Hz、 40Hz 之间的切换。 10Hz、20Hz运行时加减速时间为8s, 30Hz、40Hz运行时加减速时间为12s。具体步骤如下:（ 1）选择工作模式 8 并配线根据控制要求，选择160SSC变频器工作在模式 &根据TB3-8和TB3-2状态的不同组 合,共可设 4个基准速度和两组加减速时间。按照图 5-13 进行控制端配线。 注意:不要连接 TB3-4， TB3 端子 1-2 和 5-8 不能从外部供电。（2）设置变频器所需的控制参数设置P46输入模式为8,即2线速度预置模式；设置P56Reset模式为2,使上一步输入的P46输入模式有效;设置P30加速时间为

21、8.0s；设置P31减速时间为8.0s；设置P69加速时间为12.0s；设置P70减速时间为12.0s；设置P33最大频率为50Hz；设置P35基本频率为50Hz；设置P59频率选择为0；设置 P61Preset 0为 10；设置 P62Preset 1为 20；设置 P65Preset 4为 30；设置 P66Preset 5为 40。3）编程 2、通过模拟量设置进行变频器 SSC160的变频调速(1 )系统组成系统采用可编程控制器 MicroLogixIOOO进行控制：MicroLogixIOOO的模拟量输出接到 160SSC的模拟量输入端作为速度给定量，MicroLogixIOOO的离散

22、量输出接到160SSC的正反 转及停止控制端。正反转及停止的控制线图4-1 MicroLogix 1OOO 控制16OSSC的系统组成(2)选择工作模式并配线根据控制要求，选择P46工作在模式O。如图4-2所示进行控制器与16OSSC配线:24V DC 24V DCDCCOMI/ODCCOMI/1OA/O V( +)OA (-)O/5O/6VACVDC0/712345678TB3控制端子图4-2 控制器与16OSSC控制端的配线(3 )设置变频器所需的控制参数主要设定16OSSC的工作模式、加速/减速时间和S-curve,对16OSSC的参数做如下设定: 设置P46输入模式为0,即三线控制模式

23、；设置P56Reset模式为2,使上一步输入的P46输入模式有效；设置P30加速时间为10.0s；设置P31减速时间为10.0s；设置P33最大频率为50Hz。设置P35基本频率为50Hz。设置P59频率选择为0。设置 P53S-curve为 4。（4）编程附录：160SSC的工作模式160SSC有10种不同的工作模式，可通过编程参数P46-输入模式设置，如表4-1所示表4-1 160SSC的工作模式P46设置说明4卄 参考设置0三线控制（厂家预设的缺省值）图2-3设置1两线“正向运行/反向运行”控制图2-4设置2编程键盘模块（PKM）/通讯模块控制图2-5设置3瞬时“正向/反向”控制图2-6

24、设置4两线“加速/减速”控制图2-7设置5两线“使能”控制图2-8设置6两线“ TB3控制/编程键盘模块或者通讯控制”图2-9设置7两线 “P59频率选择”控制图 2-10设置8两线“预置速度”控制图 2-11设置9两线“比例/积分”控制图 2-12|Qoko51、P46设置0三线控制（厂家预设缺省值）ReverseStartCom monStop图4-3 模式0接线图模式0接线如图4-3示。这是一种典型的三线控制模式。在这种控制模式中，启动输入 要求是点动输入类型。2、P46设置1两线正转/反转控制O5Or 1 Run ReverseRun ForwardCom monStop图4-4 模式

25、1接线图模式1的接线如图4-4所示。这种输入模式提供了一种典型的两线控制功能，正向运行 与反向运行输入端都应是保持输入类型。断开正向运行或反向运行输入端会使变频器以 P34-停止模式设置的模式停止。这样停止开关（TB3-8）是不必要的，但是也可作为辅助停 止的方式。P34-停止模式决定变频器停止时采用的停止模式。涉及到的参数为P34-停止模式，可以选择任何一种停止模式。但一般情况下都把它设置为1,即惯性停止。3、P46设置2 编程键盘模块/通讯模块控制ReverseStartCom monStop。506OQ 8图4-5 模式2接线图模式2的接线如图4-5示。这种输入模式通过编程键盘模块（PK

26、M ）或通讯模块控制电 机的启动和反转。当编程键盘模块（PKM）或通讯模块控制电机时，TB3上的启动和反转输 入端无效（TB3-6和TB3-5）。电机运行的基准频率设置的方法：P59-频率选择变频器选择频率指定源。0为选择外部 频率；1为选择内部频率，其频率值由 P58-内部频率的参数控制。设置P58-内部频率，电 机将以该项参数提供的频率运行，电机运行时改变这项参数将实时改变电机的运行频率。4、P46设置3瞬时正转/反转控制Run ReverseRun ForwardCom monStop图4-6 模式3接线图模式3的接线如图2-6示。在这种输入模式下，正向运行和反向运行输入端类型可以是 点

27、动型的也可以是保持型的。它要求用 TB3-7和TB3-8控制变频器的停止，停止只能由停止 控制端完成。这是唯一的用“电平触发”控制逻辑的输入模式，因此当停止端（TB3-7和8）断开再闭合或电源掉电后重新上电，如果采用的是保持类型的运行输入端变频器将立即启动，而不像 其它输入模式那样需要重新触发启动端。以下模式4 9,它们都与模式1相似。只是TB3-8的功能各有不同，更具灵活性。5、P46设置4两线加速/减速控制Run ReverseRun ForwardCom monAccel/Decel Select图4-7 模式4接线图模式4的接线如图4-7示。这种输入模式类似于模式1, TB3-8提供了

28、加速和减速模式的 选择。TB3-8=0 :加速时间2/减速时间2TB3-8=1 :加速时间1/减速时间1加速时间1、减速时间1、加速时间2、减速时间2分别由参数30、31、69、70设置。P30-加速时间1变频器从0.0 Hz加速到P33-最大频率所需时间。P31-减速时间1变频器从P33-最大频率到0.0 Hz减速所需时间。P69-加速时间2变频器从0.0 Hz加速到P33-最大频率所需时间。P70-减速时间2变频器从P33-最大频率到0.0 Hz减速所需时间。设置加速时间和减速时间时要避免加速/减速时间太短而损害变频器和电机。6、P46设置5 两线使能控制模式5的接线如图4-8所示。在这种输入模式下，TB3-8用来使控制有效或无效TB3-8=0 :控制无效，电机将立即以惯性停止，P34-停止模式会被忽略。TB3-8=1 :控制有效。这种控制模式不同于模式1的地方