機電傳動與控制實驗

1、實驗一 直流并勵電動機的機械特性和調(diào)速 一、實驗?zāi)康?1、掌握用實驗方法測取直流并勵電動機的機械特性。 2、掌握直流并勵電動機的調(diào)速方法。 二、預(yù)習(xí)要點 1、什么是直流電動機的機械特性？ 2、直流電動機調(diào)速原理是什么？ 三、實驗項目 1、機械特性 保持U=UN和If=IfN不變，測取n、T2，得到n=f（T2） 2、調(diào)速特性 （1）改變電樞電壓調(diào)速 保持U=UN、If=IfN=常數(shù)，T2=常數(shù)，測取n=f（Ua） （2）改變勵磁電流調(diào)速 保持U=UN，T2=常數(shù)，測取n=f（If） 四、實驗方法 1、實驗設(shè)備序號型 號名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表1臺2DJ23校正直流測功機1

2、臺3DJ15直流并勵電動機1臺4D31直流電壓、毫安、電流表2件5D42三相可調(diào)電阻器1件6D44可調(diào)電阻器、電容器1件7D51波形測試及開關(guān)板1件 2、屏上掛件排列順序 D31、D42、D51、D31、D44 3、并勵電動機的機械特性 1）按圖1-1接線。校正直流測功機 MG按他勵發(fā)電機連接，在此作為直流電動機M的負載，用于測量電動機的轉(zhuǎn)矩和輸出功率。Rf1選用D44的1800阻值。Rf2 選用D42的900串聯(lián)900共1800阻值。R1用D44的180阻值。R2選用D42的900串聯(lián)900再加900并聯(lián)900共2250阻值。圖11 直流并勵電動機接線圖 2）將直流并勵電動機M的磁場調(diào)節(jié)電阻

3、Rf1調(diào)至最小值，電樞串聯(lián)起動電阻R1調(diào)至最大值，接通控制屏下邊右方的電樞電源開關(guān)使其起動，其旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)符合轉(zhuǎn)速表正向旋轉(zhuǎn)的要求。 3）M起動正常后，將其電樞串聯(lián)電阻R1調(diào)至零，調(diào)節(jié)電樞電源的電壓為220V，調(diào)節(jié)校正直流測功機的勵磁電流If2為校正值（100 mA），再調(diào)節(jié)其負載電阻R2和電動機的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1，使電動機達到額定值：UUN，IIN，nnN。此時M的勵磁電流If即為額定勵磁電流IfN。4）保持UUN，If=IfN，If2為校正值不變的條件下，逐次減小電動機負載。測取電動機電樞輸入電流，轉(zhuǎn)速n和校正電機的負載電流IF（由校正曲線查出電動機輸出對應(yīng)轉(zhuǎn)矩T2）。共取數(shù)據(jù)9-10組，

4、記錄于表1-1中。表11 UUN V If=IfN= mA If2= mA 實驗數(shù)據(jù)Ia（A）n（r/min）IF（A）T2（N·m） 4、調(diào)速特性 （1）改變電樞電壓的調(diào)速 1）直流電動機M運行后，將電阻R1調(diào)至零，If2調(diào)至校正值，再調(diào)節(jié)負載電阻R2、電樞電壓及磁場電阻Rf1，使M的U=UN，I=0.5IN，IfIfN記下此時MG的IF值。 2）保持此時的IF值（即T2值）和IfIfN不變，逐次增加R1的阻值，降低電樞兩端的電壓Ua，使R1從零調(diào)至最大值，每次測取電動機的端電壓Ua，轉(zhuǎn)速n和電樞電流Ia。 3）共取數(shù)據(jù)8-9組，記錄于表1-2中表12 IfIfN mA T2 N&

5、#183;mUa（V）n（r/min）Ia（A） （2）改變勵磁電流的調(diào)速 1）直流電動機運行后，將M的電樞串聯(lián)電阻R1和磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至零，將MG的磁場調(diào)節(jié)電阻If2調(diào)至校正值，再調(diào)節(jié)M的電樞電源調(diào)壓旋鈕和MG的負載，使電動機M的U=UN，I0.5IN記下此時的IF值。2）保持此時MG的IF值（T2值）和M的UUN不變，逐次增加磁場電阻阻值：直至n1.3nN，每次測取電動機的n、If和Ia。共取 78組記錄于表13中。表13 UUN V T2 N·mn（r/min）If（mA）Ia（A） 五、實驗報告 1、繪出并勵電動機調(diào)速特性曲線nf（Ua）和n=f（If）。分析在恒轉(zhuǎn)矩負

6、載時兩種調(diào)速的電樞電流變化規(guī)律以及兩種調(diào)速方法的優(yōu)缺點。 六、思考題 1、并勵電動機的速率特性nf（Ia）為什么是略微下降？是否會出現(xiàn)上翹現(xiàn)象？為什么？上翹的速率特性對電動機運行有何影響？ 2、當(dāng)電動機的負載轉(zhuǎn)矩和勵磁電流不變時，減小電樞端電壓，為什么會引起電動機轉(zhuǎn)速降低？ 3、當(dāng)電動機的負載轉(zhuǎn)矩和電樞端電壓不變時，減小勵磁電流會引起轉(zhuǎn)速的升高，為什么？ 4、并勵電動機在負載運行中，當(dāng)磁場回路斷線時是否一定會出現(xiàn)“飛車”？為什么？實驗二 三相異步電動機的啟動與調(diào)速一、實驗?zāi)康?. 通過實驗掌握異步電動機的啟動方式。2. 通過實驗掌握異步電動機的調(diào)速方法。二、預(yù)習(xí)要點 1、復(fù)習(xí)異步電動機有哪些啟

7、動方法和啟動技術(shù)指標(biāo)。 2、復(fù)習(xí)異步電動機的調(diào)速方法。三、實驗項目 1、鼠籠式異步電動機直接啟動 2、鼠籠式異步電動機星形三角形(Y-)降壓啟動 3、線繞式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器啟動 4、線繞式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器調(diào)速四、實驗方法1、 實驗設(shè)備序 號型 號名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表1件2DJ16三相鼠籠異步電動機1件3DJ17三相線繞式異步電動機1件4DJ23校正過的直流電機1件5D31直流電壓、毫安、安培表1件6D32交流電流表1件7D33交流電壓表1件8D51波形測試及開關(guān)板1件9DJ17-1起動與調(diào)速電阻箱1件 2、屏上掛件排列順序 D33、D3

8、2、D51、D31 3、三相鼠籠式異步電機直接啟動試驗 圖2-1 異步電動機直接啟動 1) 按圖2-1接線。電機繞組為接法。異步電動機直接與測速發(fā)電機同軸聯(lián)接，不聯(lián)接負載電機DJ23。 2) 把交流調(diào)壓器退到零位，開啟電源總開關(guān)，按下“開”按鈕，接通三相交流電源。 3) 調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使輸出電壓達電機額定電壓220伏，使電機啟動旋轉(zhuǎn)，(如電機旋轉(zhuǎn)方向不符合要求需調(diào)整相序時，必須按下“關(guān)”按鈕，切斷三相交流電源)。 4)再按下“關(guān)”按鈕，斷開三相交流電源，待電動機停止旋轉(zhuǎn)后，按下“開”按鈕，接通三相交流電源，使電機全壓啟動，觀察電機啟動瞬間電流值(按指針式電流表偏轉(zhuǎn)的最大位置所對應(yīng)的讀數(shù)值定性計量

9、)。 表2-1 Ist（A） 4、三相鼠籠式異步電機星形三角形(Y-)啟動圖2-2 三相鼠籠式異步電機星形三角形啟動 1) 按圖2-2接線。線接好后把調(diào)壓器退到零位。 2) 三刀雙擲開關(guān)合向右邊(Y接法)。合上電源開關(guān)，逐漸調(diào)節(jié)調(diào)壓器使升壓至電機額定電壓220伏，打開電源開關(guān)，待電機停轉(zhuǎn)。3) 合上電源開關(guān)，觀察啟動瞬間電流，然后把S合向左邊，使電機()正常運行，整個啟動過程結(jié)束。觀察起動瞬間電流表的顯示值以與其它啟動方法作定性比較。表2-2 Ist（A） 5、線繞式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器啟動電機定子繞組Y形接法圖2-3 線繞式異步電機轉(zhuǎn)子繞組串電阻啟動 1) 按圖2-3接線。 2)

10、 轉(zhuǎn)子每相串入的電阻可用DJ17-1啟動與調(diào)速電阻箱。 3) 調(diào)壓器退到零位。 4) 接通交流電源，調(diào)節(jié)輸出電壓(觀察電機轉(zhuǎn)向應(yīng)符合要求)，在定子電壓為180伏，轉(zhuǎn)子繞組分別串入不同電阻值時，測取定子電流。 5) 試驗時通電時間不應(yīng)超過10秒以免繞組過熱。數(shù)據(jù)記入表2-3中。 表2-3Rst()02515Ist(A) 6、線繞式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器調(diào)速 1) 實驗線路圖同圖2-3。同軸聯(lián)接校正直流電機MG作為線繞式異步電動機M的負載，MG的實驗電路參考圖1-1左接線。電路接好后，將M的轉(zhuǎn)子附加電阻調(diào)至最大。 2) 合上電源開關(guān)，電機空載起動， 保持調(diào)壓器的輸出電壓為電機額定電壓22

11、0伏，轉(zhuǎn)子附加電阻調(diào)至零。 3) 調(diào)節(jié)校正電機的勵磁電流If為校正值(100mA)，再調(diào)節(jié)直流發(fā)電機負載電流，使電動機輸出功率接近額定功率并保持這輸出轉(zhuǎn)矩T2不變，改變轉(zhuǎn)子附加電阻(每相附加電阻分別為0、2、5、15)， 測相應(yīng)的轉(zhuǎn)速記錄于表2-4中。 表 2-4 U=220V If= mA T2= N·mrst()02515n(r/min)五、實驗報告 1、比較異步電動機不同啟動方法的優(yōu)缺點。 2、由啟動試驗數(shù)據(jù)求下述三種情況下的啟動電流： (1) 外施額定電壓UN。(直接法啟動) (2) 外施電壓為 。(Y-啟動) 3、線繞式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對啟動電流的影響。 4、線繞

12、式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對電機轉(zhuǎn)速的影響。六、思考題 1、起動時的實際情況和上述假定是否相符，不相符的主要因素是什么？實驗三 交流伺服電動機一、實驗?zāi)康?1、掌握交流伺服電動機的機械特性及調(diào)節(jié)特性的測量方法。2、觀察交流伺服電動機的自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。二、預(yù)習(xí)要點1、對交流伺服電動機有什么技術(shù)要求？2、交流伺服電動機有幾種控制方式？3、何謂交流伺服電動機的機械特性和調(diào)節(jié)特性？三、實驗項目1、測交流伺服電動機幅值控制時的機械特性和調(diào)節(jié)特性2、觀察自轉(zhuǎn)現(xiàn)象四、實驗方法1、實驗設(shè)備序號型 號名 稱數(shù) 量備 注1D57交流伺服電機控制箱1件2JSZ-1交流伺服電機實驗裝置1件圓盤半徑為3cm3D32交流電流

13、表1件4D33交流電壓表1件5D41三相可調(diào)電阻器1件6示波器1臺另配7光電轉(zhuǎn)速表1臺2、屏上掛件排列順序 D57、D33、D32、D413、幅值控制圖3-1 交流伺服電動機幅值控制接線圖1）實測交流伺服電動機=1（即UC=UN=220V）時的機械特性（1）關(guān)斷三相交流電源，按圖3-1接線。圖中T1、T2選用D57掛件，V1、V2選用D33掛件。（2）啟動三相交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使Uf=220V，再調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器T2使UC=UN=220V。表3-1 Uf= V UC= V序 號F10（N）F2（N）T=（F10-F2）×3（N.cm）n（r/min）（3）調(diào)節(jié)棘輪機構(gòu)，逐次增大力矩

14、T T=（F10-F2）×3，將彈簧稱讀數(shù)及電機轉(zhuǎn)速記錄于表3-1中。2）實測交流伺服電動機=0.75（即UC=0.75UN=165V）時的機械特性（1）保持Uf=220V不變，調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器T2使UC=0.75UN=165V。 （2）重復(fù)上述步驟，將所測數(shù)據(jù)記錄于表3-2中。表3-2 Uf = V UC= V序 號F10（N）F2（N）T=（F10-F2）×3（N.cm）n（r/min）3）實測交流伺服電動機的調(diào)節(jié)特性（1）調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器使Uf=220V，松開棘輪機構(gòu)，即電機空載。逐次調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器T2。使控制電壓UC從220V逐次減小直到0V。（2）將每次所測的控制電壓

15、UC與電動機轉(zhuǎn)速n記錄于表3-3中。表3-3 Uf=220VU（V）n（r/min）4、觀察交流伺服電動機“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象1）接線圖同3-2，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使U1=127V，UC=220V，再將UC開路，觀察電機有無“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象。圖中T1、T2、C選用D57掛件。A1、A2表選用D32上1A檔。V1、V2、V3選用D33上300V檔。R1、R2選用D41掛件上90并聯(lián)90共45阻值并用萬用表調(diào)定在5阻值。示波器兩探頭地線應(yīng)接圖中N線，X蹤和Y蹤幅值量程一致，并設(shè)在迭加狀態(tài)。圖3-2 交流伺服電動機幅值相位控制接線圖2）接線圖同3-2一樣，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使U1 =127V，UC=220V，再將UC調(diào)到0V，

16、觀察電機有無“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象。五、實驗報告1、作交流伺服電動機幅值控制時的機械特性和調(diào)節(jié)特性2、分析實驗數(shù)據(jù)及實驗過程中發(fā)生的現(xiàn)象六、思考題1、分析無“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象的原因？怎樣消除“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象？實驗四 步進電動機實驗 一、 實驗?zāi)康?1、通過實驗加深對步進電動機的驅(qū)動電源和電機工作情況的了解。 2、掌握步進電動機基本特性的測定方法。 二、預(yù)習(xí)要點 1、了解步進電動機的工作情況和驅(qū)動電源。 2、步進電動機有哪些基本特性？怎樣測定？ 三、實驗項目 1、單步運行狀態(tài)2、角位移和脈沖數(shù)的關(guān)系3、空載突跳頻率的測定4、空載最高連續(xù)工作頻率的測定5、定子繞組中電流和頻率的關(guān)系6、平均轉(zhuǎn)速和脈沖頻率的關(guān)系7、矩頻

17、特性的測定四、實驗方法1、實驗設(shè)備序 號型 號名 稱數(shù) 量1D54(BSZ-1)步進電機控制箱1臺2BSZ-1步進電機實驗裝置1臺3D41三相可調(diào)電阻器1件4D31直流電壓、毫安、安培表1件5雙蹤示波器1臺2、屏上掛件排列順序 D54、D31、D413、 基本實驗電路的外部接線 圖5-1表示了基本實驗電路的外部接線。圖5-1 步進電機實驗接線圖4、步進電機組件的使用說明及實驗操作步驟(1) 單步運行狀態(tài)接通電源，將控制系統(tǒng)設(shè)置于單步運行狀態(tài)，或復(fù)位后，按執(zhí)行鍵，步進電機走一步距角，繞組相應(yīng)的發(fā)光管發(fā)亮，再不斷按執(zhí)行鍵，步進電機轉(zhuǎn)子也不斷作步進運動。改變電機轉(zhuǎn)向，電機作反向步進運動。(2) 角位

18、移和脈沖數(shù)的關(guān)系控制系統(tǒng)接通電源，設(shè)置好預(yù)置步數(shù)，按執(zhí)行鍵，電機運轉(zhuǎn)，觀察并記錄電機偏轉(zhuǎn)角度，再重設(shè)置另一步數(shù)值，按執(zhí)行鍵，觀察并記錄電機偏轉(zhuǎn)角度于表5-1、表5-2中，并利用公式計算電機偏轉(zhuǎn)角度與實際值是否一致。表5-1 步數(shù)= 步 序 號實際電機偏轉(zhuǎn)角度理論電機偏轉(zhuǎn)角度表5-2 步數(shù)= 步序 號實際電機偏轉(zhuǎn)角度理論電機偏轉(zhuǎn)角度 (3) 空載突跳頻率的測定控制系統(tǒng)置連續(xù)運行狀態(tài)，按執(zhí)行鍵，電機連續(xù)運轉(zhuǎn)后，調(diào)節(jié)速度調(diào)節(jié)旋鈕使頻率提高至某頻率（自動指示當(dāng)前頻率）。按設(shè)置鍵讓步進電機停轉(zhuǎn)，再重新啟動電機（按執(zhí)行鍵），觀察電機能否運行正常，如正常，則繼續(xù)提高頻率，直至電機不失步啟動的最高頻率，則該頻

19、率為步進電機的空載突跳頻率。記為 Hz。(4) 空載最高連續(xù)工作頻率的測定步進電機空載連續(xù)運轉(zhuǎn)后緩慢調(diào)節(jié)速度調(diào)節(jié)旋鈕使頻率提高，仔細觀察電機是否不失步，如不失步，則再緩慢提高頻率，直至電機能連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高頻率，則該頻率為步進電機空載最高連續(xù)工作頻率。記為 Hz。(5) 定子繞組中電流和頻率的關(guān)系在步進電機電源的輸出端串接一只直流電流表（注意+、-端）使步進電機連續(xù)運轉(zhuǎn)，由低到高逐漸改變步進電機的頻率，讀取并記錄5-6組電流表的平均值、頻率值于表5-3中，觀察示波器波形，并作好記錄。表5-3序 號f（Hz）I（A）(6) 平均轉(zhuǎn)速和脈沖頻率的關(guān)系接通電源，將控制系統(tǒng)設(shè)置于連續(xù)運行狀態(tài)，再按執(zhí)行鍵

20、，電機連續(xù)運轉(zhuǎn)，改變速度調(diào)節(jié)旋鈕，測量頻率f與對應(yīng)的轉(zhuǎn)速n，即n=f（f）。記錄5-6組于表5-4中。表5-4序 號f（Hz）n(r/min)(7) 矩頻特性的測定置步進電機為逆時針轉(zhuǎn)向，試驗架上左端掛20N的彈簧秤，右端掛30N的彈簧秤，兩秤下端的弦線套在皮帶輪的凹槽內(nèi)，控制電路工作于連續(xù)方式，設(shè)定頻率后，使步進電機啟動運轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)棘輪機構(gòu)手柄，彈簧秤通過弦線對皮帶輪施加制動力矩力矩大小，仔細測定對應(yīng)設(shè)定頻率的最大輸出動態(tài)力矩（電機失步前的力矩）。改變頻率，重復(fù)上述過程得到一組與頻率f對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩T值，即為步進電機的矩頻特性T=f（f）。記錄于表5-5中。表5-5 D= cm序 號f（Hz）F大

21、（N）F?。∟）T（N.cm） 五、實驗報告經(jīng)過上述實驗后，須對照實驗內(nèi)容寫出數(shù)據(jù)總結(jié)并對電機試驗加以小結(jié)。1、 步進電機驅(qū)動系統(tǒng)各部分的功能和波形試驗。(1) 方波發(fā)生器(2) 狀態(tài)選擇(3) 各相繞組間的電流關(guān)系2、 步進電機的特性(1) 單步運行狀態(tài)：步矩角(2) 角位移和脈沖數(shù)（步數(shù)）關(guān)系(3) 空載突跳頻率(4) 空載最高連續(xù)工作頻率(5) 繞組電流的平均值與頻率之間的關(guān)系(6) 平均轉(zhuǎn)速和脈沖頻率的特性n=f（f）(7) 矩頻特性T=f（f） 六、思考題 1、平均轉(zhuǎn)速和脈沖頻率的關(guān)系怎樣？為什么特別強調(diào)是平均轉(zhuǎn)速？ 2、各種通電方式對性能的影響？ 實驗五 三相正弦波脈寬調(diào)制變頻原理

22、實驗一、實驗?zāi)康?、掌握正弦波脈寬調(diào)制變頻的基本原理。2、了解正弦波脈寬調(diào)制的載波、參考波、調(diào)制波的特點。3、掌握低頻補償?shù)脑怼６?、預(yù)習(xí)要點 1、電機V/F變頻調(diào)速的基本原理。 2、變頻調(diào)速的優(yōu)點。三、實驗項目1、使用下位機控制： 1）連續(xù)改變頻率觀察電機的轉(zhuǎn)速變化和工作情況2、使用上位機控制： 1）給定頻率觀察電機轉(zhuǎn)速變化和工作情況 2）觀察電機在低頻時，不同的補償對電機工作的影響3）觀察額定頻率設(shè)定，電機電壓變化規(guī)律的不同4）觀察當(dāng)補償功能和電機頻率設(shè)定， V/f曲線的變化四、實驗方法1、實驗設(shè)備序號型 號名 稱數(shù) 量備 注1THRF-1型DSP控制變頻調(diào)速實驗系統(tǒng)1套2DJ24三相鼠籠

23、式異步電動機1臺3D33交流指針式電壓表1件4串口通訊線1件2、實驗原理（1）正弦波SPWM變頻調(diào)速方式：正弦波脈寬調(diào)制法（SPWM）是最常用的一種調(diào)制方法，SPWM信號是通過三角波載波信號和正弦波信號相比較的方法產(chǎn)生，當(dāng)改變正弦參考信號的幅值時，脈寬隨之改變，從而改變了主回路輸出電壓的大小。當(dāng)改變正弦參考信號的頻率時，輸出電壓的頻率即隨之改變。正弦波調(diào)制方式的特點是脈沖等幅，調(diào)節(jié)脈沖的寬度，使各脈沖的面積和與正弦波的幅值相等（或成正比例），因此，PWM調(diào)制波形中的基波為這個正弦波的參考波。在實際運用中對于三相逆變器，是由一個三相正弦波發(fā)生器產(chǎn)生三相參考正弦波信號，與一個公用的三角載波信號相比

24、較，而產(chǎn)生三相調(diào)制波。而用DSP實現(xiàn)這個正弦參考波由數(shù)字方式產(chǎn)生。3、實驗步驟（1）電機按“”接法入實驗箱，實驗箱通過串口與上位機相連，在輸出三相電源任意兩相之間接入電壓表，打開上位機軟件dsp.exe，確認連接無誤后，打開實驗箱控制電源（注意：是控制電源，不是高壓電源）。（2）開控制電源后數(shù)碼顯示器顯示1FFF。觀察實驗箱上欠壓指示燈和繼電器工作指示燈的狀態(tài)： 繼電器工作指示燈工作，欠壓指示燈不工作，按下控制鍵盤中的“啟動”鍵，然后按下“加速”鍵，可以看到電機轉(zhuǎn)動幾轉(zhuǎn)后停止，繼電器工作指示燈熄滅，欠壓指示燈工作。繼電器工作指示燈和欠壓指示燈同時工作，先按下“欠壓復(fù)位”鍵，然后操作同。繼電器工

25、作指示燈不工作，欠壓指示燈工作，執(zhí)行實驗下一步。使用下位機控制：（3）確認以上操作完成以后，打開高壓開關(guān)，按下“啟動”鍵，數(shù)碼顯示器顯示1F01，按“加速”鍵和“減速”鍵可使數(shù)碼顯示器在1F01和1F60之間變化，1F01和1F60分別對應(yīng)1Hz和60Hz。連續(xù)按動加速鍵和減速鍵觀察電機的轉(zhuǎn)速變化和工作情況，觀察電壓表指針的變化規(guī)律。使用上位機控制：（4）按下“停止”鍵，電機停轉(zhuǎn)，選擇上位機控制，調(diào)制方式選為正弦波，然后通過上位機控制電機的加減速，觀察電機的轉(zhuǎn)速變化和工作情況。在控制電機過程中，觀察上位機軟件顯示波形的變化。（5）用上位機頻率給定功能，給電機突加給定頻率，觀察電機轉(zhuǎn)速變化和工作

26、情況。（6）使用上位機低頻補償功能，觀察電機在低頻時，不同的補償對電機工作有什么影響。（7） 使用上位機的正反轉(zhuǎn)功能，觀察電機是如何在正反轉(zhuǎn)之間切換的。（8） 使用電機額定頻率設(shè)定功能，觀察選擇50Hz和選擇60Hz時電機電壓的變化規(guī)律有什么不同。（9） 在使用補償功能和電機頻率設(shè)定時，觀察V/f曲線有什么變化。（10） 從上位機停止電機，關(guān)閉高壓，關(guān)閉控制電源，實驗結(jié)束。五、實驗報告1、畫出正弦波脈沖的載波、參考波、調(diào)制波波形。2、分析從150Hz范圍內(nèi)正弦波信號的幅值與頻率的關(guān)系。3、分析從50Hz60Hz范圍內(nèi)正弦波信號的幅值與頻率的關(guān)系。六、思考題1、低頻為什么要加補償，補償為什么不能

27、加的過高，如果過高會出現(xiàn)什么情況。七、注意事項1、整個系統(tǒng)必須先開控制電源開關(guān)，并且在開機保護指示燈處于“滅”的情況下才能開高壓電源。2、實驗方法步驟要認真執(zhí)行，否則可能會導(dǎo)致電流過大，燒壞保險絲，影響實驗繼續(xù)進行。3、系統(tǒng)禁止頻繁地在過高和過低的頻率間進行切換，以免過大的沖擊電流影響模塊的使用壽命。實驗六 三相異步電動機在各種運行狀態(tài)下的機械特性一、實驗?zāi)康?了解三相線繞式異步電動機在各種運行狀態(tài)下的機械特性。二、預(yù)習(xí)要點 1、如何利用現(xiàn)有設(shè)備測定三相線繞式異步電動機的機械特性。 2、測定各種運行狀態(tài)下的機械特性應(yīng)注意哪些問題。 3、如何根據(jù)所測出的數(shù)據(jù)計算被試電機在各種運行狀態(tài)下的機械特性

28、。三、實驗項目 1、測定三相線繞式轉(zhuǎn)子異步電動機在RS=0時，電動運行狀態(tài)和再生發(fā)電制動狀態(tài)下的機械特性。 2、測定三相線繞轉(zhuǎn)子異步電動機在RS=36時，測定電動狀態(tài)與反接制動狀態(tài)下的機械特性。 四、實驗方法 1、實驗設(shè)備序 號型 號名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表1件2DJ23校正直流測功機1件3DJ17三相線繞式異步電動機1件4D31直流電壓、毫安、安培表2件5D32交流電流表1件6D33交流電壓表1件 7D34-3單三相智能功率、功率因數(shù)表1件8D41三相可調(diào)電阻器1件9D42三相可調(diào)電阻器1件10D44可調(diào)電阻器、電容器1件11D51波形測試及開關(guān)板1件 2、屏上掛件排列

29、順序 D33、D32、D34-3、D51、D31、D44、D42、D41、D31 3、RS=0時的電動及再生發(fā)電制動狀態(tài)下的機械特性。 圖6-1 三相線繞轉(zhuǎn)子異步電動機機械特性的接線圖 （1）按圖6-1接線，圖中M用編號為DJ17的三相線繞式異步電動機，額定電壓：220V,Y接法。MG用編號為DJ23的校正直流測功機。S1、S2、S3選用D51掛箱上的對應(yīng)開關(guān)，并將S1合向左邊1端，S2合在左邊短接端（即線繞式電機轉(zhuǎn)子短路），S3合在2'位置。R1選用D44的180阻值加上D42上四只900串聯(lián)再加兩只900并聯(lián)共4230阻值，R2選用D44上1800阻值，RS選用D41上三組45可調(diào)

30、電阻(每組為90與90并聯(lián))，并用萬用表調(diào)定在36阻值，R3暫不接。直流電表A2、A4的量程為5A，A3量程為200mA，V2的量程為1000V，交流電表V1的量程為150V，A1量程為2.5A。轉(zhuǎn)速表n置正向1800r/min量程。 (2) 確定S1合在左邊1端，S2合在左邊短接端，S3合在2'位置，M的定子繞組接成星形的情況下。把R1、R2阻值置最大位置，將控制屏左側(cè)三相調(diào)壓器旋鈕向逆時針方向旋到底，即把輸出電壓調(diào)到零。 (3) 檢查控制屏下方“直流電機電源”的“勵磁電源”開關(guān)及“電樞電源”開關(guān)都須在斷開位置。接通三相調(diào)壓“電源總開關(guān)”，按下“開”按鈕，旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器旋鈕使三相交流電壓

31、慢慢升高，觀察電機轉(zhuǎn)向是否符合要求。若符合要求則升高到U=110V，并在以后實驗中保持不變。接通“勵磁電源” ，調(diào)節(jié)R2阻值，使A3表為100mA并保持不變。 （4）接通控制屏右下方的“電樞電源”開關(guān)，在開關(guān)S3的2'端測量電機MG的輸出電壓的極性，先使其極性與S3開關(guān)1'端的電樞電源相反。在R1阻值為最大的條件下將S3合向1'位置。 （5）調(diào)節(jié)“電樞電源”輸出電壓或R1阻值，使電動機從接近于堵轉(zhuǎn)到接近于空載狀態(tài)，其間測取電機MG的Ua、Ia、n及電動機M的交流電流表A1的I1值，共取8-9組數(shù)據(jù)錄于表6-1中。 （6）當(dāng)電動機接近空載而轉(zhuǎn)速不能調(diào)高時，將S3合向2&#

32、39; 位置，調(diào)換MG電樞極性（在開關(guān)S3 的兩端換）使其與“電樞電源”同極性。調(diào)節(jié)“電樞電源”電壓值使其與MG電壓值接近相等，將S3合至1'端。保持M端三相交流電壓U=110V，減小R1阻值直至短路位置（注：D42上6只900阻值調(diào)至短路后應(yīng)用導(dǎo)線短接）。升高“電樞電源”電壓或增大R2阻值（減小電機MG的勵磁電流）使電動機M的轉(zhuǎn)速超過同步轉(zhuǎn)速n0而進入回饋制動狀態(tài)，在1700r/minn0范圍內(nèi)測取電機MG的Ua、Ia、n及電動機M的定子電流I1值，共取6-7組數(shù)據(jù)記錄于表6-1中。（7）停機（先將S3合至2'端，關(guān)斷“電樞電源”再關(guān)斷“勵磁電源”，將調(diào)壓器調(diào)至零位，按下“停

33、止”按鈕）。表6- 1 U=110V RS=0 If=_mAn(r/min)1600150014001300120011001000900800Ia(A)Ua(V)I1(A)n(r/min)7006005002001000-100-200-500Ia(A)Ua(V)I1(A)n(r/min)-600-700-800-900-1000-1100-1200-1300-1400Ia(A)Ua(V)I1(A) 4、RS=36時的電動及反接制動狀態(tài)下的機械特性 （1）開關(guān)S2合向右端36端。開關(guān)S3撥向2'端，把MG電樞接到S3上的兩個接線端對調(diào)，以便使MG輸出極性和“電樞電源”輸出極性相反。把

34、電阻R1、R2調(diào)至最大。 （2）保持電壓U=110V不變，調(diào)節(jié)R2阻值，使A3表為100mA。調(diào)節(jié)“電樞電源”的輸出電壓為最小位置。在開關(guān)S3的2' 端檢查MG電壓極性須與1' 的“電樞電源”極性相反?？上扔涗洿藭rMG的Ua、Ia值，將S3合向1'端與“電樞電源”接通。測量此時電機MG的Ua，Ia，n及A1表的I1值，減小R1阻值（先調(diào)D42上四個900串聯(lián)的電阻）或調(diào)高“電樞電源”輸出電壓使電動機M的n下降，直至n為零。把轉(zhuǎn)速表置反向位置，并把R1的D42上四個900串聯(lián)電阻調(diào)至零值位置后應(yīng)用導(dǎo)線短接，繼續(xù)減小R1阻值或調(diào)高電樞電壓使電機反向運轉(zhuǎn)。直至n為-1300r

35、/min為止，在該范圍內(nèi)測取電機MG的Ua，Ia，n及A1表的I1值。共取11-12組記錄于表6-2中。 （3）停機（先將S2合至2' 端，關(guān)斷“電樞電源”再關(guān)斷“勵磁電源”，調(diào)壓器調(diào)至零位，按下“關(guān)”按鈕）。表6-2 U=110V RS=36 If = mAn(r/min)1600150014001300120011001000900800Ia(A)Ua(V)I1(A)n(r/min)7006005002001000-100-200-500Ia(A)Ua(V)I1(A)n(r/min)-600-700-800-900-1000-1100-1200-1300-1400Ia(A)Ua(V)I1(A)五、實驗注意事項 調(diào)節(jié)串聯(lián)的可調(diào)電阻時，要根據(jù)電流值的大小而相應(yīng)選擇調(diào)節(jié)不同電流值的電阻，防止個別電阻器過流而引起燒壞。六、實驗報告 1、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制各種運行狀態(tài)下的機械特性。 計算公式：