1、四、实验原理 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. 测量电枢回路总电阻R R=Ra + RL + Rn (电枢电阻Ra、平波电抗器电阻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)/( I1 - I2)合上S1和S2测得U1=100V, I1=0.95A;断开S2测得U2=103V,I2=0.63A;R=(U2-U1)/( I1 - I2)=(
2、103V-100V)/(0.95A-0.63A)=9.3752. 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, 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 + Rn =(U2-U1)/(I2-I1) 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,I2=0.80ARL + Rn =(U2-U1)/(I2-I1)=(97V-95V)/(1.15A-0.8A)=5.714Ra =R-(RL + Rn)=9.375-5.714=
3、3.6613. 平波电抗器电阻 RL (1)短接电抗器两端 测定U1 和I1 。测定U2 和I2 。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) 合上S1和S2测得U1 =97V, 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 交流伏安法测定 L=La + Ld + LB (电枢
4、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 测出Ua =14.10V,UL =53.18V,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 - 发电机 - 测速发电机飞轮惯量 GD2 GD2=375TK/|dn/dt| TK电机空载时的
5、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= Ua Ia0 - Ia02Ra3. 计算空载转矩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 测量得Ua=216V,Ia0 =0.13APK= Ua Ia0 - 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
6、定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数 Td。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63.2%的时间为主电路电磁时间常数 Td。R=1.5Id=ud /R T=0, ud =0T=25ms*4=0.1s, ud =20mV*7.5=0.15V则Td=0.1s(五)测定直流发电机电动势常数Ce和转矩常数 CT。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
7、算电势常数Ce=KeF=( Ud 2- Ud1)/(n2-n1) 5. 计算转矩常数CM=9.55 Ce Ud1=100V,Ud2=120Vn1=619.1,n2=740.6Ce=KeF=( Ud 2- Ud1)/(n2-n1)=(120-100)/(740.6-619.1)=0.165CM=9.55 Ce(六)测定晶闸管直流调速系统机电时间常数 Tm。方法一:直接计算 Tm=GD2R/375CeCm方法二:测定 1. 给定电压,电机达到稳态 2. 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。测定得:n=1200, n*63.2%=758Tm =3.7s(注
8、:测量与计算得值差别很大)(七)测定晶闸管触发及整流装置特性 Ud =(Uct)。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 UTG = (n)。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
9、发电机的反馈系数a=(UTG1-UTG2)/(n1-n2)实验未完成)五、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。(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,以防止电动机过热。(10)实验中应使Ud、Id波形连续,避免进入不连续区。(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部分包扎好。避免实验电路短路,损坏实验设备。
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