实验十 直流电机调速实验

实验十直流电机调速实验

一、实验目的：

了解直流电机调速的原理与方法。

二、实验原理：

（一）直流电机调速的方法有：

1.调节电枢供电电压U

改变电枢电压主要是从额定电压往下降低电枢电压，从电动机额定转速向下变速，属恒转矩调速方法。对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，这种方法最好。变化遇到的时间常数较小，能快速响应，但是需要大容量可调直流电源。

2.改变电动机主磁通

改变磁通可以实现无级平滑调速，但只能减弱磁通进行调速（简称弱磁调速），从电机额定转速向上调速，属恒功率调速方法。变化时间遇到的时间常数同变化遇到的相比要大得多，响应速度较慢，但所需电源容量小。

3.电枢回路串电阻调速

电动机电枢回路外串电阻进行调速的方法，设备简单，操作方便。但是只能进行有级调速，调速平滑性差，机械特性较软；空载时几乎没什么调速作用；还会在调速电阻上消耗大量电能。

（二）ETD 790 791系列装置是三相全数字式直流调速器，其工作电压最高可达500 Vac，工作电流可达4000A，频率范围为45－62赫兹，可用来控制电机的转速和转矩。

通过采用不同的外形尺寸，装置的电流最大可达到9000A。

调速器可分为两种类型：不可逆（791）和可逆（790）。

不可逆调速器仅用来控制一个方向的转速和转矩，而可逆调速器则可用来控制两个方向的速度和转矩。

当使用可逆调速器时，通过使用全控的反并联的可控硅模块，使电机电枢实现了真正四象限控制。在制动期间，电机的能量可迅速反馈回电网。

调速器内部标配一个可调的励磁模块，用来调整电机励磁电流或者弱磁控制。

通过ETD 10.07.0 调控板上的一个32位的微处理器实现对调速器进行控制。调控板同时可用于不可逆和可逆调速器。

微处理器的功能包括：主调节功能、与外部设备的接口功能、诊断功能。这些功能可概

括为：

各种输入/输出信号，可进行自由组态；

PID（三项控制器）速度环调节器；

电流预控控制器，自动计算电机电阻，电感；

辅助PID功能块，可自由配置；

2层保护（报警与警告）；

控制面板可以自由配置参数，监视变量；

通过RS232、RS422和RS485串行口实现的外部通信功能；

内嵌CAN现场总线，且可通过不同的模块选择不同的现场总线。

三、实验仪器：

大型风力发电缩比模型实验台，ETD790直流调速器。

四、实验方法及步骤：

1、选择进入转速-功率曲线实验界面，设定起始风速。

2、启动直流电动机。

3、改变风速输入值，观察记录直流电机转速、电枢电压、电枢电流、励磁电流等电参数。

4、也可在并网状态下进行，作对比分析实验（但小于5M/S时并网会自动脱网）。

五、实验数据记录：

六、思考题：

1、说明本实验中的直流电机调速方法，空载与并网状态下有什么差别？

2、根据附件大型风力发电缩比模型试验台电气原理图，对照实物，读懂图纸。

附件：大型风力发电缩比模型试验台电气原理图