电力电子技术实验 第2版 教学课件 作者 主编 实验二十九 晶闸管直流调速系统参数的测定.ppt

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1、实验29晶闸管直流调速系统参数的测定1、掌握晶闸管直流调速系统参数的测定方法2、测量并计算晶闸管直流调速系统中的下列参数：(1)直流电动机电枢电阻RD(2)平波电抗器线圈电阻RL(3)晶闸管整流装置内阻Ri(4)晶闸管直流调速系统主电路总电阻R∑(5)晶闸管直流调速系统主电路总电感L∑(6)晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数Te(7)直流电动机电势常数Ce和转矩常数Cm(8)电动机—发电机——测速发电机机组飞轮惯量(也称飞轮矩)GD2(9)晶闸管直流调速系统机电时间常数Tm(10)晶闸管触发及整流装置放大倍数Ks一、实验目的1、预习

2、相关理论知识(1)复习教材中有关内容，理解电路的工作原理。（2）学习实验指导书中有关电路的内容，掌握电路工作原理及调试方法。2、写预习报告(1)实验的目的(2)实验线路图(3)实验仪器与设备(4)实验内容与步骤(5)实验注意事项(6)预习题目的回答二、要求学生实验前做的工作1、电力电子变流技术实验实验装置1台2、存储示波器1台3、直流电动机-发电机-测速发电机组1套4、万用表1台5、电抗器1台6、三相整流变压器1台7、变阻器或灯板1个8、单相自耦调压器1台9、交流电流表1块10、秒表1块11、转速表1块12、滑线变阻器2个三、实验设备

3、及仪器四、实验电路图图29-1晶闸管直流调速系统组成原理图一、实验准备首先按图7-1将电路接好，接上电阻负载（即灯泡）并按实验7的步骤使三相全控桥式整流电路工作正常。二、晶闸管直流调速系统参数测定,1、电枢回路电阻R∑的测量电枢回路的总电阻R∑包括电动机的电枢电阻RD，平波电抗器的直流电阻RL和整流装置的电源内阻Ri即:五、实验内容测定元件的电阻时，由于其阻值较小，若利用欧姆表或电桥测量，因是小电流检测，接触电阻影响很大，故可以利用伏安比较法来测定，测试电路如图所示。将电位器Rp1和Rp2接入被测电路，测试时电动机不加励磁，并使电动机

4、堵转，闭合KM和S，调Uc，使整流装置输出电压Ud=30%～70%UN然后调整变阻器Rp2使电枢电流约为80～90%IN，读取电压表V及电流表A的数值各为U1和I1于表中，此时整流装置的电压为:I1/AU1/AI2/AU2/AR∑/ΩRD/ΩRL/ΩRi/Ω图29-2电枢回路电阻的测试电路调整RP1与RP2之值近似相等，打开S，Ud近似不变的前提下，读取V及A的数值为U2和I2于表中。此时整流装置电压解等式，即得电枢回路总电阻若把电枢两端用导线短接，然后重复上述实验，可求得:由此得出电机的电枢电阻RD=R∑-(RL+Ri)。同理，短接

5、电抗器两端，则可求得RL和Ri2、电枢回路电感的测定电枢回路的总电感包括电机电感LD、平波电抗器L和整流变压器的漏感LB，因LB之值较小，若略去不计，则电枢回路的等效总电感为:L∑=LD+L电感的数值可用交流伏安法测定，为了接近实际情况，电动机须加额定励磁，但处于堵转状态，实验线路如图29-3所示。实验时交流电压的有效值应小于电动机直流电压的额定值，用交流电压表和电流表分别测出通入交流电压后电枢两端和电抗器上的电压值UD和UL以及电流I，由此得到交流阻抗ZD和ZL，计算出电感值LD和LL。图29-3测定电感的实验电路3、电枢回路电磁时

6、间常数Te和电动机电枢电磁时间常数TD的测定单独测定电磁时间常数的方法常用的有以下二种：（1）根据实测的回路电阻和电感计算电磁时间常数电动机电枢电磁时间常数电枢回路电磁时间常数(2)用电流波形法测定电枢回路的电磁时间常数Te。当电枢回路突加给定电压时，由于回路中存在电感，电流不能突变，而是按指数规律上升。电流变化曲线如图29-4所示。当t=Te时，则图29-4电流变化曲线由于可利用图29-5实验线路的电机不加励磁的情况下(若有条件,人为使电动机堵转，则尽可能加励磁，以便更符合实际情况)，先通过Uc调整电枢电流为50～90%IdN然后保

7、持Uc不变，利用开关S2突加给定电压，用存储示波器拍摄id=f(t)的波形(或用长余辉示波器点绘波形)，由波形图上的测量出当电流上升到62.3%稳定值时的时间，即为电枢回路的电磁时间常数Te，再根据公式在已知R∑数值时，可计算出电枢回路总电感L∑。图29-5用电流波形法测定T的实验电路4、电动机发电机飞轮力矩GD2和机电时间常数Tm的测定根据电力拖动系统运动方程式求得式中T——电动机的电磁转矩Tfz——负载转矩(空载时即空载转矩T0）n——电动机转速，单位为r/min。电机空载自由停车时，T=0,Tfz=T0,其数值方程式为:式中T0

8、的单位为N.m，GD2的单位为N.m2,因此只要测得T0和dn/dt就可求得GD2。机组的空载转矩T0可由测定机组在不同转速n下的电枢电压UD与电流值I0，并通过计算空载功耗P0而求得。数值方程式为:实验线路如图29-6