晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验报告.pdf

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1、.晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验报告晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验报告一、实验目的一、实验目的1.熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其根本构造。2.掌握晶闸管直流调速系统的参数测试及反响环节测定方法和测试条件。二、实验容二、实验容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.测定晶闸管触发及整流装置特性 Ud=(Uct)。8.测

2、定测速发电机特性 UTG=(n)。三、实验设备三、实验设备四、实验原理四、实验原理五、实验步骤五、实验步骤一测定晶闸管直流调速系统主电路电阻。伏安比较法测量1.1.测量电枢回路总电阻测量电枢回路总电阻 R RR=Ra+RL+Rn(电枢电阻 Ra、平波电抗器电阻 RL、整流装置阻 Rn1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)/(I1-I2)合上 S1 和 S2 测得 U1=100V,I1=0.95A;断开 S2 测

3、得 U2=103V，I2=0.63A；R=(U2-U1)/(I1-I2)=(103V-100V)/(0.95A-0.63A)=9.3752.2.电枢电阻电枢电阻 R Ra a1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和整流装置阻 Rn：RL+Rn=(U2-U1)/(I2-I1).v.电枢电阻 Ra：Ra=R-(RL+Rn)合上 S1 和 S2 测得 U1=95V，I1=1.15A断开 S2 测得 U2=97V，I

4、2=0.80ARL+Rn=(U2-U1)/(I2-I1)=(97V-95V)/(1.15A-0.8A)=5.714Ra=R-(RL+Rn)=9.375-5.714=3.6613.3.平波电抗器电阻平波电抗器电阻 R RL L1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和整流装置阻 Rn：Ra+Rn=(U2-U1)/(I2-I1)平波电抗器电阻 RL：RL=R-(Ra+Rn)合上 S1 和 S2 测得 U1=97

5、V,I1=1.05A断开 S2 测得 U2=99V，I2=0.75ARa+Rn=(U2-U1)/(I2-I1)=(99V-97V)/(1.05A-0.75A)=6.667RL=R-(Ra+Rn)=9.375-6.667=2.708二电枢回路电感测量二电枢回路电感测量交流伏安法测定L=La+Ld+LB(电枢电感 La、平波电抗器电感 Ld、整流装置漏感阻 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测出 Ua=14.10V，UL=53.18

6、V，I=0.18A。Za=Ua/I=216.28ZL=UL/I=593.02La=690mHLd=1.79HL=La+Ld=2.48H三测定直流电动机三测定直流电动机-发电机发电机-测速发电机飞轮惯量测速发电机飞轮惯量 GDGD2 2GD2=375TK/|dn/dt|TK电机空载时的转矩1.电机加额定励磁，电机空载启动至稳定转速，测量 Ua和 Ia0。2.计算空载功率 PK=UaIa0-Ia02Ra3.计算空载转矩 TK=9.55PK/n.v.4.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 为基准选假设干个点，多测几组，取平均值测量得 Ua=216V,Ia0=

7、0.13APK=UaIa0-Ia02Ra=28.02Wn=1469TK=9.55PK/n=0.182Nm右图为示波器显示电压随时间下降图线U1=2.6V，n=1469U2=0V，n=0t=2.5s图 1.Ud=f(t)GD2=375TK/|dn/dt|=0.116四测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数四测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数 T Td d。用电流波形法测定 Td。1.电机不加励磁或加额定励磁，电机人为堵转2.调节给定电压使电枢电流为50%-90%额定电流3.保持 Ug 不变，把 S 拨到接地位置4.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

8、63.2%的时间为主电路电磁时间常数 Td。R=1.5Id=ud/RT=0,ud=0T=25ms*4=0.1s,ud=20mV*7.5=0.15V那么 Td=0.1s五测定直流发电机电动势常数五测定直流发电机电动势常数C Ce e和转矩常数和转矩常数 C CT T。1.电机加额定励磁2.空载运行3.改变电枢电压 Ud，测电枢电压 Ud和转速 n4.计算电势常数 Ce=Ke=(Ud 2-Ud1)/(n2-n1)5.计算转矩常数 CM=9.55 CeUd1=100V，Ud2=120Vn1=619.1，n2=740.6Ce=Ke=(Ud 2-Ud1)/(n2-n1)=(120-100)/(740.6

9、-619.1)=0.165CM=9.55 Ce六测定晶闸管直流调速系统机电时间常数六测定晶闸管直流调速系统机电时间常数 T Tm m。方法一：直接计算Tm=GD2R/375CeCm方法二：测定1.给定电压，电机到达稳态2.停车后，突加到刚刚的给定，用示波器记录n=f(t)，n 到达 63.2%时，为 Tm。测定得：n=1200,n*63.2%=758Tm=3.7s.v.注：测量与计算得值差异很大七测定晶闸管触发及整流装置特性七测定晶闸管触发及整流装置特性 U Ud d=(U(Uct ct)。1.电机加额定励磁2.增加触发电路的控制电压，分别读取Uct、Ud的数值3.绘出 Ug=f(Uct)的曲

10、线4.计算电压放大倍数 Ks=(Ud1-Ud2)/(Uct1-Uct2)Uct=0.3V，Ud=65VUct=0.5V，Ud=70VUct=0.6V，Ud=73VUct=0.9V，Ud=85VKs=(Ud1-Ud2)/(Uct1-Uct2)=(25+40)/2=32.5八测定测速发电机特性八测定测速发电机特性 U UTGTG=(n)(n)。1.电机加额定励磁2.增加触发电路的控制电压，分别读取UTG、n 的数值3.绘出 UTG=f(n)的曲线4.计算发电机的反响系数=(UTG1-UTG2)/(n1-n2)注：实验未完成五、实验本卷须知五、实验本卷须知1实验时，人体不可接触带电线路。2接线或拆线

11、都必须在切断电源的情况下进展，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，并报告指导教师，待查清问题和妥善处理故障后，才能继续进展实验。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局部。6不得用手或脚去促使电机起动或停转，以免发生危险。7电机如直接起动那么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，以防止电动机过热。10实验中应使 Ud、Id 波形连续，防止进入不连续区。11由于装置处于开环状态，电流和电压有可能波动，可取平均值12只能使用一根示波器地线，加长示波器地线或探头线要用绝缘胶布将裸露的金属局部包扎好。防止实验电路短路，损坏实验设备。.v.