北京交通大学电力牵引传动课程设计实验报告

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1、电力牵引传动课程设计实验报告三相异步电机的VWF控制实验报告一、实验目的通过实验将学习到的理论知识与实际相结合，进一步加深对三相异步电机VVVF调速控制的理解，深入了解VVVF控制的基本原理以及基本控制方法。二.实验原理K变频调速基本控制方法60An=n0(l—s)=(1—s)P一台电机如若希望获得良好的运行性能、力能指标，必须保持其磁路工作点稳定不变，即保持每极磁通量咖额定不变。异步电机定子每相电势有效值公式：Ei=4.44/W1K"妇其中：九一定子供电频率(HZ);必一定子每相串联匝数；Kwi—基波绕组系数；©n—每极气隙磁通

2、(WbE］不易控制。频率九只要不很低，定子阻抗远远小于励磁阻抗，此时定子压降可忽略不计，U1近似等于E1。而U］很容易控制。只要控制U］/九恒定，即实现恒压频比，即可使气隙磁通咖n维持三相异步电机的VWF控制实验报告一、实验目的通过实验将学习到的理论知识与实际相结合，进一步加深对三相异步电机VVVF调速控制的理解，深入了解VVVF控制的基本原理以及基本控制方法。二.实验原理K变频调速基本控制方法60An=n0(l—s)=(1—s)P一台电机如若希望获得良好的运行性能、力能指标，必须保持其磁路工作点稳定不变，即保持每极磁通量咖额定

3、不变。异步电机定子每相电势有效值公式：Ei=4.44/W1K"妇其中：九一定子供电频率(HZ);必一定子每相串联匝数；Kwi—基波绕组系数；©n—每极气隙磁通(WbE］不易控制。频率九只要不很低，定子阻抗远远小于励磁阻抗，此时定子压降可忽略不计，U1近似等于E1。而U］很容易控制。只要控制U］/九恒定，即实现恒压频比，即可使气隙磁通咖n维持在额定值。(1)基频以下调速机械特性：〃1232Q°Xi+X；U2=r(—L4兀九2兀九(S+Z4)'A7R‘2160九£a最大转速降n°S肌为恒定值。=-no=—«A低频时定子电阻R1不

4、能忽略，因此U］不能认为近似等于E］。如果还是控制UJ九恒定，并不能保证虽/九恒定，气隙磁通咖^就不能维持在额定值，而是小于额定值，电机没有得到充分利用，带载能力下降，致使最大转矩忌减小。低频时对定子电压进行相应补偿，才能保证E』i恒定，如要求调速过程中电机的过载能力不变，即过载倍数Kt不变，而电机容许输出转矩(额定转矩)TN=Tm/KT,如前所述，7^为恒定值，所以Tn也为恒定值。可见基频以下调速可实现恒转矩输出。基频以下，磁通恒定时转矩也恒定，属于“恒转矩调速”(1)基频以上调速机械特性：n<1二3Uj二3pUj*1m■瓦X]

5、+X；■4応2/(厶1+厶2)**电机输出功率P2=3Uilicos(pin,容许输出功率P2N=3UiNliNC0S(pir

6、,如定子功率因数cos®和效率口都恒定，则Pn亦为恒定值。可实现恒功率输岀。容许输岀转矩7>9550砂“1//7o基频以上，转速升高时转矩降低，属于“恒功率调速:2、异步电机变压变频（VVVF）控制系统通用变频器硬件电路框图：▼ABC交流电流检测5ANAO人机交互界面ANA1PWMAO〜5•充电继电器驱动GP1OB0控制框图（软件实现）:电机启动时不能突然将给定频率的电压加到电机上，否则会过流。要利用加减

7、速控制模块调节启动和停止时的输出频率。三・实验步骤(1)检查线路是否有短路断路情况，根据相关参数等将示波器接头接在适当位置并选择适合的档位;(2)确保开关置于封脉侧，尽可能保证电位器位于频率最小值。打开电源，并缓慢调节三相调压器使其电压值至350V左右；(1)检查程序并在确认程序无误后，运行软件；(4)将开关置于开脉状态，并通过调节电位器缓慢调整电机频率；(5)调整频率，观察记录示波器波形的变化，并记录波形；(6)所有波形记录完毕后，减小电机频率，待基本稳定后，将开关置于封脉状态；(7)观测电机停止运转后，关闭软件，将调压器归零，

8、关闭电源。四、实验波形记录及分析K开环VVVF控制波形放大后的波形：波形分析：从波形可以看出，电压与电流波形均满足正弦波的基本特性，且两者基本同相位。电流波形放大后能够看到有清晰的锯齿波震荡。2、闭环VVVF控制波形波形分析：电机转速向着一个设定转速值慢慢靠近，同时控制转速的定子频率也有同样的变化轨迹，转速达到设定的转速值之后关闭开关，转速与频率一同下降直至电机停止转动。五、实验心得与体会虽然这次实验我们小组被安排在了最后一组，但是我们实验的准备却并不是很充分，刚开始对学长的提问不能很清楚的回答，随着学长的认真讲解和实验的深入，我

9、们小组对实验原理有了一个基本的认识。虽然之前在很多课程里都学过这方面的知识，但是课本里的知识始终没能应用在实际里，也就没能进一步了解，对于VVVF—知半解。这次实验是一个很好的机会，给了我们讲理论知识应用于实际的平台。实验中，我们积极配合学长进行实