电力拖动自动控制系统设计与实践指导书.doc

电力拖动自动控制系统设计与实践指导书 福建工程学院信息科学与工程学院 电气工程教研室 电力拖动自动控制系统设计与实践 环节一、三相全控整流桥 一．内容及步骤 1.三相全控桥电路电阻性负载的研究 1）将NMCL-33挂箱连接成三相全控桥电路并接上电阻性负载（灯泡），并使用NMCL-02挂箱（三相变压器）将三相电压降压后输入到NMCL-33挂箱上，然后接通主电路电源电源，调节NMCL-31A挂箱的控制电压来改变α角，并作出ud/ u2 =f(α)的表格（如表1）和曲线。 2）用示波器观察并记录α=300和600时负载两端的电压ud 、晶闸管两端电压uT1的波形。 2.电阻电感负载的研究. 3.反电势负载的研究. 4.在各种负载状态下，观察并分析正常状态下和故障发生时的各种波形。 1）丢失脉冲故障； 2）主电路电源断相； 二．实践预习内容及注意事项 1.怎样通过观察ud的波形来判断α角为多少度？ 2.电阻电感负载（无续流二极管）实验中ud的波形是否有负半波？ 3.电阻电感负载（无续流二极管）是否会失控？ 4.续流二极管接反时，将带来什么后果？ 5.使用双踪示波器时，2根探头的接地不能同时使用，为什么？ 6.如果将主电路的三相电源的任意2相互相交换，是否会对电路有影响？如果有那是什么影响（电路可以正常工作吗？）。 7. u2是主电路三相输入电源的相电压，它是交流电压。ud是主电路的输出电压，它是直流电压，用万用表测量时要选择正确的量程。 表1 ud/ u2 =f(α)的表格 α范围 0o --30o 30o --60 o 60 o --90 o 90 o --1200 实际α Ud U2 环节二、晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定 一．目的 1．了解电力电子及电气传动教学实验台的结构及布线情况。 2．熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。 3．掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。 二．内容 1．测定晶闸管直流调速系统主电路电阻R 2．测定晶闸管直流调速系统主电路电感L 3．测定直流电动机—直流发电机—测速发电机组（或光电编码器）的飞轮惯量GD2 4．测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数Td 5．测定直流电动机电势常数Ce和转矩常数CM 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=f (Uct) 8．测定测速发电机特性UTG=f (n) 三．系统组成和工作原理 晶闸管直流调速系统由三相调压器，晶闸管整流调速装置，平波电抗器，电动机——发电机组等组成。 整流装置的主电路为三相桥式电路，控制回路可直接由给定电压Ug作为触发器的移相控制电压，改变Ug的大小即可改变控制角，从而获得可调的直流电压和转速，以满足实验要求。 四．设备及仪器 1．MCL系列教学实验台主控制屏。 2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。 3．MCL—33(A)组件或MCL—53组件（适合MCL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ）。 4．电机导轨及测速发电机（或光电编码器）、直流发电机 5．MEL—03三相可调电阻器(或自配滑线变阻器450(，1A) 6．双踪示波器 7．万用表 8．直流电动机M03 五．注意事项 1．由于实验时装置处于开环状态，电流和电压可能有波动，可取平均读数。 2．为防止电枢过大电流冲击，每次增加Ug须缓慢，且每次起动电动机前给定电位器应调回零位，以防过流。 3．电机堵转时，大电流测量的时间要短，以防电机过热。 六．方法 1．电枢回路电阻R的测定 电枢回路的总电阻R包括电机的电枢电阻Ra，平波电抗器的直流电阻RL和整流装置的内阻Rn，即R=Ra+RL+Rn 为测出晶闸管整流装置的电源内阻，可采用伏安比较法来测定电阻，其实验线路如图6-1所示。 将变阻器RP（可采用两只900Ω电阻并联）接入被测系统的主电路，并调节电阻负载至最大。测试时电动机不加励磁，并使电机堵转。 MCL-18（或MCL-31，以下同）的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。调节偏移电压电位器RP2，使(=150°。 三相调压器逆时针调到底，合上主电路电源开关，调节主控制屏输出电压Uuv=220v。 调节Ug使整流装置输出电压Ud=（30~70）(Ued（可为110V），然后调整RP使电枢电流为（80~90）(Ied，读取电流表A和电压表V的数值为I1,U1，则此时整流装置的理想空载电压为 Udo=I1R+U1 调节RP，使电流表A的读数为40% Ied。在Ud不变的条件下读取A，V表数值，则 Udo=I2R+U2 求解两式，可得电枢回