实验四---双闭环三相异步电动机串级调速系统

1、实验四-双闭环三相异步电动 机串级调速系统南昌大学实验报告学生姓名： 学 号： 专业班 级： 自动化 121 班 实验类型： 验证 综合 设计 创新 实验日期： 实验成绩：实验四 双闭环三相异步电动机串级调速系统一实验目的 1熟悉双闭环三相异步电动机串级调速系统 的组成及工作原理。2掌握串级调速系统的调试步骤及方法。 3了解串级调速系统的静态与动态特性。 二实验内容1控制单元及系统调试2测定开环串级调速系统的静特性。 3测定双闭环串级调速系统的静特性。 4测定双闭环串级调速系统的动态特性。 三实验系统组成及工作原理 绕线式异步电动机串级调速， 即在转子回路中 引入附加电动势进行调速。 通常使用

2、的方法是将 转子三相电动势经二极管三相桥式不控整流得 到一个直流电压， 再由晶闸管有源逆变电路代替 电动势， 从而方便地实现调速， 并将能量回馈至 电网，这是一种比较经济的调速方法。本系统为晶闸管亚同步闭环串级调速系统。 控 制系统由速度调节器 ASR，电流调节器 ACR ， 触发装置 GT ，脉冲放大器 MF ，速度变换器 FBS，电流变换器 FBC 等组成，其系统原理图 如图 7 2 所示。四实验设备和仪器1 MCL 系列教学实验台主控制屏。2MCL 18 组件（适合 MCL ） 或 MCL 31 组件（适合 MCL ）。3MCL 33 组件或 MCL 53 组件（适合 MCL 、）。4电

3、机导轨及测速发电机、直流发电机5MEL 03 三相可调电阻器 （或自配滑线变 阻器 450 ， 1A）6绕线式异步电动机7MEL 11 组件8直流电动机 M039双踪示波器。10万用表五注意事项min位置。然后才能加必大须使电机平稳加再另1外本附实加验设是备利，用所串以调在装电置动直机接起起动动时电，机，不 晶闸管逆变角处于 角，使逆变器的逆变电压缓慢减少， 速。使调节器放大倍数最小，同时， ASR 的“ 5”、 “ 6”端接入可调电容（预置 7 F）。5测取静特性时，须注意电流不许超过电机。 相主电用源连M线E时L-0需3注意三，相芯不式可变换压错器相的序高。源开关闭合时，过流保护、过压保护

4、的 管可能会亮， 只需按下对应的复位开关 SB1、SB2 即可正常工作。8系统开环连接时，不允许突加给定信号 Ug 起动电机。9起动电机时，需把 MEL-13 的测功机加载注意2不本可实使验中，9角0的，移否相则范易围造为成短90路事故15。0， 端，3其接中线1时个，为注公意共绕端线，电不机需的接转线子。有 4 个引出 4接入 ASR 构成转速负反馈时， 为了防止振 荡，可预先把 ASR 的 RP3 电位器逆时针旋到底， 使调节器放大倍数最小，同时， “ 6”端接入可调电容（预置 7 F） 的额定值（ 0.55A） 逆变6变压器采 压绕组和中压绕组，注意不可接错。 发光7二电极管可能会亮，旋

5、钮逆时针旋到底，以免带负载起动开关10的“改断变开接按必钮须，先同按时下使主系控统制的屏给总定电为源使主系控统制的屏给定为10零。11双踪示波器的两个探头地线通过示波器外 壳短接，故在使用时， 必须使两探头的地线同电 位（只用一根地线即可），以免造成短路事故。12绕线式异步电动机： PN=100W，UN=220V ， IN=0.55A，nN=1350，M N=0.68，Y 接。六实验方法1移相触发电路的调试（主电路未通电）（a）用示波器观察 MCL 33（或 MCL 53） 的双脉冲观察孔， 应有间隔均匀， 幅值相同的双 脉冲；将 G 输出直接接至 Uct，调节 Uct，脉冲 相位应是可调的（

6、b）将面板上的 Ublf 端接地，调节偏移电压 Ub，使 Uct=0 时， 接近 1500。将正组触发脉冲的 六个键开关“接通”，观察正桥晶闸管的触发脉 冲是否正常（应有幅值为 1V2V 的双脉冲）（c）触发电路输出脉冲应在 30 90 范围内可调。可通过对偏移电压调节电位器及 ASR 输出电 压的调整实现。例如：使 ASR 输出为 0V，调节 偏移电压，实现 =30；再保持偏移电压不变， 调节 ASR 的限幅电位器 RP1，使 =902控制单元调试按直流调速系统方法调试各单元 3求取调速系统在无转速负反馈时的开环工作机械特性。 a至 Uct（MCL 33 或 MCL 53）的连接线， （给定

7、）直接加至 Uct，且 Ug 调直流电机励磁电源开关闭合 入每相为 10 左右的三相电阻b三相调压器逆时针调到底，合上主控制屏 的绿色按钮开关，调节三相调压器的输出，使。断开 ASR（MCL 18 或 MCL 31）的“3 G 至零。 电机转子回路接。Uuv、Uvw、Uwu=230V。c缓慢调节给定电压 Ug，使电机空载转速达 到最高， 调节测功机加载旋钮 （或直流发电机负载电阻），在空载至一定负载的范围内测取 78 点，读取测功机输出转矩 M （或直流发电机输 入电压 Ud，输出电流 id）以及被测电动机转速 n。 注：如您选购的产品为 MCL、，无三相 调压器，直接合上主电源。以下均同。n

8、(r/min)IG(A)UG(V)M(N.m )注：若采用直流发电机，转矩可按下式计算2M 9.55（IGUG IG2RS PO）/ n式中 ：M 三相异步电动机电磁转矩；IG 直流发电机电流；UG 直流发电机电压；RS 直流发电机电枢电阻；P0机组空载损耗。不同转速下取不同数 值： n=1500r/min ， Po=13.5W；n=1000r/min ， Po=10W； n=500r/min ，Po=6W 。3闭环系统调试MCL 18（或 MCL 31）的 G（给定）输出 电压 Ug 接至 ASR 的“ 2”端， ACR 的输出“ 7” 端接至 Uct。三相调压器逆时针调到底。 调节 Uct

9、 ，使 ACR 饱和输出，调节限幅电位器 RP1，使 =30O。合上主控制屏的绿色按钮开关， 调节三相调压 器的输出，使 Uuv、Uvw 、Uwu=230V 。调节给定电压 Ug，使电机空载转速 n0=1300 转 /分，观察电机运行是否正常。 调节 ASR,ACR 的外接电容及放大倍数调节电位器， 用慢扫描示 波器观察突加给定的动态波形， 确定较佳的调节器参数。4双闭环串级调速系统静特性的测定调节给定电压 Ug，使电机空载转速 n0=1300 转/分，调节测功机加g载旋钮（或直流发电机0负 载电阻），在空载至额定负载的范围内测取 7 8 点，读取测功机输出转矩 M （或直流发电机输 入电压 Ud，输出电流 id）以及被测电动机转速 n 。n(r/mi n)IG(A)UG(V)M(N.m5系统动态特性的测定 用慢扫描示波器观察并用示波器记录：（ 1）突加给定起动电机时的转速 n，定子电 流 i 及输出 Ugi的动态波