电力拖动控制系统-运动控制系统：实验一 晶闸管直流调速系统参数和 环节特性的测定实验

1、实验一 晶闸管直流调速系统参数和 环节特性的测定实验一、实验目的二、实验内容三、实验原理四、实验设备五、实验步骤六、实验注意事项一、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、实验内容 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 Td。 5.测定直流发电机电动势常数Ce和转矩常数 CT。 6.测定晶闸管直流调速系统机电时间常数 Tm。 7.测定晶闸管触

2、发及整流装置特性 Ud =(Uct)。 8.测定测速发电机特性 UTG = (n)。三、实验原理 二者需共地四、实验设备 交流电压表交流电流表总开关上电按钮停电按钮直流电压表直流电流表交流输出励磁电源平波电抗器直流电压表直流电流表给定开关输出给触发部分此处需短接220V输入，采用Y型接法，因为额定只有127V主回路不可以使用控制回路的可调电阻保险丝可能烧掉，导致回路电流为零，请先用万用表确认电阻可调。Stop/Run按钮读取屏幕数据测电流时需要更换表笔插口 （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=Ra + RL + Rn (电枢电阻Ra、平波电抗器

3、电阻RL 、整流装置内阻Rn ） （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)/(I2-I1)五、实验步骤 （一）测定晶闸管直流调速系统主电路电阻 2. 电枢电阻 Ra （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RL和整流装置内阻Rn： RL

4、 + Rn =(U2-U1)/(I2-I1) 电枢电阻Ra ：Ra =R-(RL + Rn) 五、实验步骤 （一）测定晶闸管直流调速系统主电路电阻 3. 平波电抗器电阻 RL （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Ra和整流装置内阻Rn： Ra + Rn =(U2 -U1 )/(I2-I1 ) 平波电抗器电阻RL ：RL =R-(Ra + Rn) 五、实验步骤 （二）电枢回路电感测量交流伏安法测定L=La +

5、 Ld + LB (电枢电感La、平波电抗器电感Ld 、整流装置漏感内阻LB 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Ua 、电抗器电压UL和I。4. 计算Za = Ua/IZL = UL/ILa =Ld =L=La + Ld五、实验步骤 此处为交流电压、电流表 （三）测定直流电动机 - 发电机 - 测速发电机飞轮惯量 GD2 GD2=375TK/|dn/dt| TK电机空载时的转矩测定电路：五、实验步骤 电机加额定励磁，电机空载启动至稳定转速，测量 Ua和Ia0。计算空载功率PK= Ua Ia0 - Ia02Ra计算

6、空载转矩TK=9.55PK/n4. 切断给定电压Un*，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，取平均值五、实验步骤（三）测定直流电动机 - 发电机 - 测速发电机飞轮惯量 GD2无示波器或示波器时长不够时，可用秒表和转速表，每隔12秒同时读取转速和时间，重复几次。画出n=f(t)曲线，再计算GD2。用电流波形法测定Td。电机不加励磁（或加额定励磁，电机人为堵转）调节给定电压使电枢电流为50%-90%额定电流保持Ug不变，把S拨到接地位置拨S给出Ug阶跃信号，用示波器记录id=f(t)曲线，电流稳定值的63.2%的时间为主电路电磁时间常数 Td。五、实

7、验步骤（四）测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数 Td。示波器不可以直接测电流波形电机加额定励磁空载运行改变电枢电压Ud，测电枢电压Ud和转速n计算电势常数Ce=Ke=(Ud 2- Ud1)/(n2-n1)计算转矩常数CM=9.55 Ce五、实验步骤（五）测定直流发电机电动势常数Ce和转矩常数 CT。方法一：直接计算 Tm=GD2R/375CeCm方法二：测定给定电压，电机达到稳态停车后，突加到刚才的给定，用示波器记录n=f(t)，n达到63.2%时，为Tm。五、实验步骤（六）测定晶闸管直流调速系统机电时间常数 Tm。电机加额定励磁增加触发电路的控制电压，分别读取Uct、 Ud的数值绘出U

8、g=f(Uct)的曲线计算电压放大倍数Ks=(Ud1-Ud2)/(Uct1-Uct2)五、实验步骤（七）测定晶闸管触发及整流装置特性 Ud =(Uct)。电机加额定励磁增加触发电路的控制电压，分别读取UTG、n的数值绘出UTG =f(n)的曲线计算发电机的反馈系数=(UTG1-UTG2)/(n1-n2)五、实验步骤（八）测定测速发电机特性 UTG = (n)。六、实验注意事项（1）实验时，人体不可接触带电线路。（2）接线或拆线都必须在切断电源的情况下进行，插线要插进去， 不要处于半插的状态。（3）学生独立完成接线或改接线路后，必须交互检查后，并招呼全组同学引起注意后，方可接通电源。（4） 实验中如发生事故，应立即切断电源，并报告指导老师，待查清问题和妥善处理故障后，才能继续进行实验。（5）实验时应注意衣服、围巾、发辫及实验接线用的导线等不得卷入电机的旋转部分。（6）不得用手或脚去促使电机起动或停转，以免发生危险。六、实验注意事项（7）电机如直接起动则应先检查电流表是否经并联回路短路，以免损坏仪表或电源。（8）为防止电枢过大电流冲击，增加给定应缓慢，且每次起动前应调至零位，以防过流。（9）电动机堵转时，大电流测量的时间要短，以防止电动机