實驗四---雙閉環(huán)三相異步電動機(jī)串級調(diào)速系統(tǒng)

1、實驗四-雙閉環(huán)三相異步電動 機(jī)串級調(diào)速系統(tǒng)南昌大學(xué)實驗報告學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專業(yè)班 級： 自動化 121 班 實驗類型： 驗證 綜合 設(shè)計 創(chuàng)新 實驗日期： 實驗成績：實驗四 雙閉環(huán)三相異步電動機(jī)串級調(diào)速系統(tǒng)一實驗?zāi)康?1熟悉雙閉環(huán)三相異步電動機(jī)串級調(diào)速系統(tǒng) 的組成及工作原理。2掌握串級調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試步驟及方法。 3了解串級調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)與動態(tài)特性。 二實驗內(nèi)容1控制單元及系統(tǒng)調(diào)試2測定開環(huán)串級調(diào)速系統(tǒng)的靜特性。 3測定雙閉環(huán)串級調(diào)速系統(tǒng)的靜特性。 4測定雙閉環(huán)串級調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)特性。 三實驗系統(tǒng)組成及工作原理 繞線式異步電動機(jī)串級調(diào)速， 即在轉(zhuǎn)子回路中 引入附加電動勢進(jìn)行調(diào)速。 通常使用

2、的方法是將 轉(zhuǎn)子三相電動勢經(jīng)二極管三相橋式不控整流得 到一個直流電壓， 再由晶閘管有源逆變電路代替 電動勢， 從而方便地實現(xiàn)調(diào)速， 并將能量回饋至 電網(wǎng)，這是一種比較經(jīng)濟(jì)的調(diào)速方法。本系統(tǒng)為晶閘管亞同步閉環(huán)串級調(diào)速系統(tǒng)。 控 制系統(tǒng)由速度調(diào)節(jié)器 ASR，電流調(diào)節(jié)器 ACR ， 觸發(fā)裝置 GT ，脈沖放大器 MF ，速度變換器 FBS，電流變換器 FBC 等組成，其系統(tǒng)原理圖 如圖 7 2 所示。四實驗設(shè)備和儀器1 MCL 系列教學(xué)實驗臺主控制屏。2MCL 18 組件（適合 MCL ） 或 MCL 31 組件（適合 MCL ）。3MCL 33 組件或 MCL 53 組件（適合 MCL 、）。4電

3、機(jī)導(dǎo)軌及測速發(fā)電機(jī)、直流發(fā)電機(jī)5MEL 03 三相可調(diào)電阻器 （或自配滑線變 阻器 450 ， 1A）6繞線式異步電動機(jī)7MEL 11 組件8直流電動機(jī) M039雙蹤示波器。10萬用表五注意事項min位置。然后才能加必大須使電機(jī)平穩(wěn)加再另1外本附實加驗設(shè)是備利，用所串以調(diào)在裝電置動直機(jī)接起起動動時電，機(jī)，不 晶閘管逆變角處于 角，使逆變器的逆變電壓緩慢減少， 速。使調(diào)節(jié)器放大倍數(shù)最小，同時， ASR 的“ 5”、 “ 6”端接入可調(diào)電容（預(yù)置 7 F）。5測取靜特性時，須注意電流不許超過電機(jī)。 相主電用源連M線E時L-0需3注意三，相芯不式可變換壓錯器相的序高。源開關(guān)閉合時，過流保護(hù)、過壓保護(hù)

4、的 管可能會亮， 只需按下對應(yīng)的復(fù)位開關(guān) SB1、SB2 即可正常工作。8系統(tǒng)開環(huán)連接時，不允許突加給定信號 Ug 起動電機(jī)。9起動電機(jī)時，需把 MEL-13 的測功機(jī)加載注意2不本可實使驗中，9角0的，移否相則范易圍造為成短90路事故15。0， 端，3其接中線1時個，為注公意共繞端線，電不機(jī)需的接轉(zhuǎn)線子。有 4 個引出 4接入 ASR 構(gòu)成轉(zhuǎn)速負(fù)反饋時， 為了防止振 蕩，可預(yù)先把 ASR 的 RP3 電位器逆時針旋到底， 使調(diào)節(jié)器放大倍數(shù)最小，同時， “ 6”端接入可調(diào)電容（預(yù)置 7 F） 的額定值（ 0.55A） 逆變6變壓器采 壓繞組和中壓繞組，注意不可接錯。 發(fā)光7二電極管可能會亮，旋

5、鈕逆時針旋到底，以免帶負(fù)載起動開關(guān)10的“改斷變開接按必鈕須，先同按時下使主系控統(tǒng)制的屏給總定電為源使主系控統(tǒng)制的屏給定為10零。11雙蹤示波器的兩個探頭地線通過示波器外 殼短接，故在使用時， 必須使兩探頭的地線同電 位（只用一根地線即可），以免造成短路事故。12繞線式異步電動機(jī)： PN=100W，UN=220V ， IN=0.55A，nN=1350，M N=0.68，Y 接。六實驗方法1移相觸發(fā)電路的調(diào)試（主電路未通電）（a）用示波器觀察 MCL 33（或 MCL 53） 的雙脈沖觀察孔， 應(yīng)有間隔均勻， 幅值相同的雙 脈沖；將 G 輸出直接接至 Uct，調(diào)節(jié) Uct，脈沖 相位應(yīng)是可調(diào)的（

6、b）將面板上的 Ublf 端接地，調(diào)節(jié)偏移電壓 Ub，使 Uct=0 時， 接近 1500。將正組觸發(fā)脈沖的 六個鍵開關(guān)“接通”，觀察正橋晶閘管的觸發(fā)脈 沖是否正常（應(yīng)有幅值為 1V2V 的雙脈沖）（c）觸發(fā)電路輸出脈沖應(yīng)在 30 90 范圍內(nèi)可調(diào)。可通過對偏移電壓調(diào)節(jié)電位器及 ASR 輸出電 壓的調(diào)整實現(xiàn)。例如：使 ASR 輸出為 0V，調(diào)節(jié) 偏移電壓，實現(xiàn) =30；再保持偏移電壓不變， 調(diào)節(jié) ASR 的限幅電位器 RP1，使 =902控制單元調(diào)試按直流調(diào)速系統(tǒng)方法調(diào)試各單元 3求取調(diào)速系統(tǒng)在無轉(zhuǎn)速負(fù)反饋時的開環(huán)工作機(jī)械特性。 a至 Uct（MCL 33 或 MCL 53）的連接線， （給定

7、）直接加至 Uct，且 Ug 調(diào)直流電機(jī)勵磁電源開關(guān)閉合 入每相為 10 左右的三相電阻b三相調(diào)壓器逆時針調(diào)到底，合上主控制屏 的綠色按鈕開關(guān)，調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器的輸出，使。斷開 ASR（MCL 18 或 MCL 31）的“3 G 至零。 電機(jī)轉(zhuǎn)子回路接。Uuv、Uvw、Uwu=230V。c緩慢調(diào)節(jié)給定電壓 Ug，使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速達(dá) 到最高， 調(diào)節(jié)測功機(jī)加載旋鈕 （或直流發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻），在空載至一定負(fù)載的范圍內(nèi)測取 78 點，讀取測功機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 M （或直流發(fā)電機(jī)輸 入電壓 Ud，輸出電流 id）以及被測電動機(jī)轉(zhuǎn)速 n。 注：如您選購的產(chǎn)品為 MCL、，無三相 調(diào)壓器，直接合上主電源。以下均同。n

8、(r/min)IG(A)UG(V)M(N.m )注：若采用直流發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)矩可按下式計算2M 9.55（IGUG IG2RS PO）/ n式中 ：M 三相異步電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩；IG 直流發(fā)電機(jī)電流；UG 直流發(fā)電機(jī)電壓；RS 直流發(fā)電機(jī)電樞電阻；P0機(jī)組空載損耗。不同轉(zhuǎn)速下取不同數(shù) 值： n=1500r/min ， Po=13.5W；n=1000r/min ， Po=10W； n=500r/min ，Po=6W 。3閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)試MCL 18（或 MCL 31）的 G（給定）輸出 電壓 Ug 接至 ASR 的“ 2”端， ACR 的輸出“ 7” 端接至 Uct。三相調(diào)壓器逆時針調(diào)到底。 調(diào)節(jié) Uct

9、 ，使 ACR 飽和輸出，調(diào)節(jié)限幅電位器 RP1，使 =30O。合上主控制屏的綠色按鈕開關(guān)， 調(diào)節(jié)三相調(diào)壓 器的輸出，使 Uuv、Uvw 、Uwu=230V 。調(diào)節(jié)給定電壓 Ug，使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速 n0=1300 轉(zhuǎn) /分，觀察電機(jī)運(yùn)行是否正常。 調(diào)節(jié) ASR,ACR 的外接電容及放大倍數(shù)調(diào)節(jié)電位器， 用慢掃描示 波器觀察突加給定的動態(tài)波形， 確定較佳的調(diào)節(jié)器參數(shù)。4雙閉環(huán)串級調(diào)速系統(tǒng)靜特性的測定調(diào)節(jié)給定電壓 Ug，使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速 n0=1300 轉(zhuǎn)/分，調(diào)節(jié)測功機(jī)加g載旋鈕（或直流發(fā)電機(jī)0負(fù) 載電阻），在空載至額定負(fù)載的范圍內(nèi)測取 7 8 點，讀取測功機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 M （或直流發(fā)電機(jī)輸 入電壓 Ud，輸出電流 id）以及被測電動機(jī)轉(zhuǎn)速 n 。n(r/mi n)IG(A)UG(V)M(N.m5系統(tǒng)動態(tài)特性的測定 用慢掃描示波器觀察并用示波器記錄：（ 1）突加給定起動電機(jī)時的轉(zhuǎn)速 n，定子電 流 i 及輸出 Ugi的動態(tài)波