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同步发电机参数的测量
同步发电机同步发电机参数第13章三相同步发电机的参数测定所属专题：同步发电机发布时间：2014/8/2 15:54:12第13章三相同步发电机的参数测定原理简述各种电抗是定量分析同步电机性能的有用参数。
同步电机的参数主要有；（1）同步电抗等。
本次实验介绍同步发电机中最基本和常用的几个参数的测量方法。
一、同步电抗的求取如前述实验，可通过空载、稳态短路实验求出。
而利用转差率实验可以同时测出凸极式同步电机的直轴、交轴同步电抗的不饱和值。
转差率实验的作法是：把被试同步电机的励磁绕组开路，即不加励磁；原动机拖动转子以接近同步速旋转，约有左右，以避免转子被拖入同步，但其相序须保证电枢旋转磁场的转向与转子转向一致。
此时定子旋转磁场便以转差率速度切割转子。
当定子磁场轴线与转子直轴重合时，电抗达最高值，电枢电流便有最小值。
当定子磁场轴线与转子的交轴重合时，电抗达最低值，而电枢电流便有最大值。
由于线路中电压降的影响，随着电枢电流的变化，定子绕组上测得的电压也有相应的、较小幅度的变动，显然电枢电流有最小值时电压为最大，电枢电流有最大值时电压为最小。
电枢电流和端电压波动的频率正比于转差率。
由于转差率很低，电流表和电压表的指针摆动位置可以被清楚地读取，即记录出各最大电流，电压和最小电流、电压值。
设读取的数据为每相值，则每相同步电抗为：二、负序电抗研究电机不对称运行最有效的方法是对称分量法。
即把不对称的三相电压或三相电流分解为正序、负序和零序分量。
然后对各个分量分别建立方程并求解，最后迭加起来得到最后结果。
对不同相序的电流来说，同步电机的电抗也就有不同数值。
若定子电流为一稳定的对称三相电流，这时定子电流仅有正序分量，所遇到的电抗就是前述的同步电抗，其电抗的测取方法前已介绍。
故正序电抗值等于同步电抗值。
定子三相电流若不对称时则存在负序电流，由于负序电流所产生的旋转磁场与转子转向相反，此反向旋转磁场以两倍同步速度切割转子绕组（包括励磁和阻尼绕组），在其中感应一个两倍频率的交变电势。
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实验⼆同步积分器的研究及主要参数测量
⼀、实验⽬的
了解同步积分器的原理，掌握同步积分器的输出特性，同步积分器的抑制⼲扰能⼒与抑制⽩噪声能⼒，同步积分器的过载电平的含义及同步积分器的等效噪声带宽的概念
基本原理：
同步积分器是⼀种同步滤波器，同步积分器能在噪声中提取微弱信号，具有很弱的抗⼲扰能⼒，和相关器⼀样是微弱信号检测仪器中的关键部件之⼀。
输出为交流信号，简单形式如下：
V i
同步积分器的原理图
⼆、实验仪器：
双踪通⽤⽰波器⼀台微弱信号检测技术实验综合装置
三、实验步骤：
1、输出波形的观察与测试
（1）按图连接线路（2）通⽤电源（3）⽤相位计测量同步积分器的输⼊信号与参考信号的相位差（4）调节相位器的相位移量，观察同步积分器的输出⽅波随参考信号之间相位差的变化规律并记录
u s u s u s u
s
u R u R o
u R
o
00=? 0
90=? 0180=? 0
270=?
2、谐波响应的观察与测量
改变置分频数n ，测量对应的n 次谐波响应，⽤电压表测出输出响应u s o u s o
u s
o
u R
o u R
o
o
n=1 n=2 n=3
五、实验结论
（1）同步积分器输出为⼀个与参考信号同频的⽅波，⽅波的幅值为π
πcos 2I V o =
随着相位的不同，幅值也发⽣变化
（2）同步积分器能够抑制偶此次谐波。
实验四 三相同步发电机参数的测定
值也不能过低，以免剩磁电压引起过大的误差。 C.调节 RD 和 Rj 以调节直流电动机转速接近同步转速， 使得电流表摆动很慢， 在同一瞬 间读取电枢电流周期性摆动的最小值与相应电压的最大值，以及电流最大值和电压最小 值。 2.用反向旋转法测逆序电抗 条件：在实验 1 的基础上，对换三相交流电的任意两相，使 n 与 n1 的转向相反，并使 交流发电机的励磁绕组 K3 闭路，以免在激磁绕组中产生高压电压。 注意：①测试中电源电压要小些，否则会使电流 I 过大，转子发热而损耗功率。 ②转子励磁绕组要短路，否则会产生二倍频率的交流感应电势，从而引起危险高压。
使用两表法测量三相总功率 P=PⅠ+PⅡ=7.5W U (V) I (A) PⅠ PⅡ Z2= ������ ������ 30 r2= ������ 3������ 2 8.26 X2= ������2 2 − ������2 2 28.8 Z2*= ������2 ������������ 0.21 r2*= ������2 ������������ 0.06 X2*= ������2 ������������ 0.20
三、实验装置
直流并励电动机三相交流发电机三相调压器可调变阻器滑动电阻交流电流表交流电压 表功率表开关导线
四、实验步骤
1.用小转差法测量同步电抗 Xd 和 Xq A.用转差法测同步电抗 Xd 和 Xq，不接功率表，开关 K3 断开，即 F1，F2 开路。只合 上 K1，观察转子的转向，打开 K1；再合上 K2，观察转子的转向。若两次转子转向相 同说明电机定子旋转磁场与转子转向一致；否则可对调 F1，F2。 B.调压器调到 50V 左右，此电压值不能过高，以免因磁阻转矩将电机牵入同步；此电压
七、实验感想
通过这次实验，我掌握学习了三相同步发电机各种参数的测量方法，收获了很多， 经过前几次和组员的磨合做起实验来，更得心应手，在此谢谢老师的耐心指导！
永磁同步电机控制系统参数测定实验报告
课程名称：电气装备计算机控制技术指导老师：成绩：实验名称：永磁同步电机控制系统参数测定实验类型：同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1.掌握永磁同步电机的基本结构和原理2.探究永磁同步电机矢量控制算法的实现方法3.研究PID控制器在电机控制系统中的整定方法4.掌握运用MATLAB/Simulink实现电气控制相关控制系统的虚拟仿真实验二、实验内容和原理1.实验内容依照上节设计的控制结构图，在MATLAB/simulink模块中建立仿真模型。
系统参数设置：永磁电机转子磁通为0.22Wb，定子电阻为2.875Ω，d轴和q轴电感均为8.5mH，极对数设为1，额定转速设定为3000r/min，转动惯量为0.05kgm2。
逆变器直流侧电压设定为600V，脉冲产生模块（SVWPM）中开关频率为5kHz，转速调节器比例系数Kp1、积分系数Kt1和电流调节器比例系数Kp2、及积分系数Kt2自行设定2.实验原理（1）永磁同步电机的基本分类与组成永磁同步电机的分类多种多样，按照转子结构的不同可以分为表面式和内置式两种。
表面式指永久磁极镶于转子导磁材料的外表面，这种结构易于获得足够的磁通密度和较高的矫顽力，但是这种结构的电机很难实现恒功率调速（弱磁调速），一般只能用于恒转矩的工业场合；内置式永磁同步电机是指永久磁极嵌于转子导磁材料内部，这种结构能够利用电枢反应实现弱磁调速，在恒功率和恒转矩场合都能应用。
根据电机转子磁钢几何形状的不同，转子磁场在空间的分布也不相同，应用广泛的主要有梯形波和正弦波两种。
所以，当转子旋转时，产生在定子上的反电动势波形也有两种：一种为梯形波；另一种为正弦波。
这样的变化就使得两种电机在模型、原理及控制方法上有所区别，为了区分由它们组成的永磁同步电机调速系统，习惯上把正弦波永磁同步电动机组成的调速系统称为正弦型永磁同步电动机(PMSM)调速系统，而由梯形波(方波)永磁同步电动机组成的调速系统，在原理和控制方法上与直流电动机调速系统类似，故称这种系统为无刷直流电动机(BLDCM)调速系统。
积分器的原理及应用课设
积分器的原理及应用课设1. 引言积分器是一种广泛应用于电子电路和控制系统中的重要器件。
它通常用来对输入信号进行积分运算，从而得到输出信号的累积值。
本文将介绍积分器的原理及其在实际应用中的一些典型案例。
2. 积分器的原理积分器基于积分运算的数学原理，可以用来对信号进行积分运算。
它的输入端接收输入信号，输出端输出积分后的信号。
其基本原理可以用以下公式表示：Vout(t) = 1/RC * ∫Vin(t) * dt + V0其中，Vout(t)为输出信号，Vin(t)为输入信号，RC为积分器的时间常数，V0为初始输出电压。
积分器的核心部件是电容器和电阻。
输入信号通过电阻与电容器相连，通过电容器的充电和放电过程，实现对输入信号的积分运算。
3. 积分器的应用3.1 信号处理积分器在信号处理领域有着广泛的应用。
例如，通过对输入信号进行积分运算，可以实现信号的平滑处理和去除高频噪声。
此外，积分器还可以用于实现信号的包络检测，可以提取出信号的低频成分。
3.2 控制系统在控制系统中，积分器常用于实现PID控制算法中的积分环节。
PID控制算法是一种常用的控制算法，通过不断调节输出信号，使其接近目标值。
其中，积分环节可以用来消除系统的静态误差，提高系统的稳定性。
3.3 模拟计算积分器还可以用于模拟计算中的数值积分。
在数值计算中，积分常被用来计算曲线下的面积或求解微分方程。
积分器在模拟计算中具有重要的意义，可以帮助实现复杂的数学运算。
4. 积分器的应用案例4.1 语音信号处理积分器可以用于语音信号处理中的自适应滤波器。
自适应滤波器的目的是根据输入信号的特性自动调整滤波器的系数，以提高滤波效果。
其中，积分器可以用来实现滤波器的自适应调整功能。
4.2 机器人控制在机器人控制系统中，积分器可以用来实现路径规划和航迹控制。
通过对机器人运动轨迹进行积分运算，可以得到机器人当前位置的累积值，并根据设定的目标位置对机器人进行控制，使其按照设定的路径进行移动。
同步计数器实验报告
同步计数器实验报告同步计数器实验报告引言：同步计数器是数字电路中常见的一种组合逻辑电路，用于实现二进制计数功能。
在本次实验中，我们将通过搭建一个4位同步计数器的电路，来探索其工作原理和性能特点。
一、实验目的本次实验的主要目的是：1. 理解同步计数器的基本原理；2. 掌握同步计数器的电路搭建方法；3. 分析同步计数器的性能特点。
二、实验器材和原理1. 实验器材：- 逻辑门集成电路（IC）：我们使用74LS74型D触发器芯片；- 连线和电源：用于搭建电路连接和供电。
2. 原理：同步计数器是由多个触发器构成的，每个触发器的输出与下一个触发器的时钟输入相连。
当时钟信号触发时，触发器将根据输入信号的状态进行状态转移。
当所有的触发器都完成状态转移后，计数器的输出就会自动递增。
三、实验步骤1. 搭建电路：根据74LS74芯片的引脚功能，将两个芯片按照级联的方式连接起来。
将两个芯片的VCC引脚连接到正电源，GND引脚连接到地线。
将一个芯片的时钟输入引脚连接到一个外部时钟信号源，同时将该芯片的Q输出引脚连接到另一个芯片的时钟输入引脚。
2. 观察实验现象：接通电源后，我们可以观察到计数器的输出从0000开始递增，直到1111，然后再从0000开始重新计数。
这是因为我们使用的是4位计数器，最大计数为15（二进制1111），当计数达到最大值时，计数器会自动清零并重新开始计数。
四、实验结果与分析通过实验，我们可以得出以下结论：1. 同步计数器能够实现二进制计数功能，且能够自动清零并重新计数；2. 通过增加触发器的数量，我们可以扩展计数器的位数，实现更大范围的计数；3. 同步计数器的计数速度受到外部时钟信号的影响，时钟信号越快，计数速度越快；4. 由于同步计数器是由多个触发器级联构成的，其输出在计数过程中可能会出现一定的延迟，需要注意信号的传输时间。
五、实验总结本次实验通过搭建同步计数器电路，我们深入了解了同步计数器的原理和性能特点。
南开大学 近物实验9-9 微弱信号检测
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实验原理
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实验原理
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实验原理
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实验原理
（5）多点信号平均器 其可以根据时域的取样 平均来改善信噪比，浮现信 号波形。适用于低频电信号 的波形复现。其把每个周期 的许多取样信号一一对应相
微弱信号检测和 锁相放大器
目录 CONTENTS
1 2 3 4
实验原理 实验装置 实验方案 实验结果
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实验原理
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实验原理
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实验原理
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实验原理
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加求平均，改善了信噪比。
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实验原理
（6）锁相放大器 锁相放大器是利用互相关的原理设计的一种同步相干检测仪， 是一种对检测信号和参考信号进行相关运算的电子仪器。其采用互 相接收技术，锁定了信号的频率和相位，而噪声因其频率和相位是 随机量而被衰减，将仪器一直噪声的性能提高了几个数量级。 下图为美国生产的7265DSP锁相放大器的原理图。
������（°） 105 120 135 150 165 180
V0 （V） -0.105 -0.377 -0.597 -0.793 -0.933 -1.001
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实验方案与结果
3、宽带相移器输入由1/n分频送给，将多功能信号源功能“选 择”置分频，置分频数为1至8，观察输出信号，测量输出直流电压。
大器出现过载。
同步发电机参数的测量
同步发电机同步发电机参数第13章三相同步发电机的参数测定所属专题：同步发电机发布时间：2014/8/2 15:54:12第13章三相同步发电机的参数测定原理简述各种电抗是定量分析同步电机性能的有用参数。
同步电机的参数主要有；（1）同步电抗等。
本次实验介绍同步发电机中最基本和常用的几个参数的测量方法。
一、同步电抗的求取如前述实验，可通过空载、稳态短路实验求出。
而利用转差率实验可以同时测出凸极式同步电机的直轴、交轴同步电抗的不饱和值。
转差率实验的作法是：把被试同步电机的励磁绕组开路，即不加励磁；原动机拖动转子以接近同步速旋转，约有左右，以避免转子被拖入同步，但其相序须保证电枢旋转磁场的转向与转子转向一致。
此时定子旋转磁场便以转差率速度切割转子。
当定子磁场轴线与转子直轴重合时，电抗达最高值，电枢电流便有最小值。
当定子磁场轴线与转子的交轴重合时，电抗达最低值，而电枢电流便有最大值。
由于线路中电压降的影响，随着电枢电流的变化，定子绕组上测得的电压也有相应的、较小幅度的变动，显然电枢电流有最小值时电压为最大，电枢电流有最大值时电压为最小。
电枢电流和端电压波动的频率正比于转差率。
由于转差率很低，电流表和电压表的指针摆动位置可以被清楚地读取，即记录出各最大电流，电压和最小电流、电压值。
设读取的数据为每相值，则每相同步电抗为：二、负序电抗研究电机不对称运行最有效的方法是对称分量法。
即把不对称的三相电压或三相电流分解为正序、负序和零序分量。
然后对各个分量分别建立方程并求解，最后迭加起来得到最后结果。
对不同相序的电流来说，同步电机的电抗也就有不同数值。
若定子电流为一稳定的对称三相电流，这时定子电流仅有正序分量，所遇到的电抗就是前述的同步电抗，其电抗的测取方法前已介绍。
故正序电抗值等于同步电抗值。
定子三相电流若不对称时则存在负序电流，由于负序电流所产生的旋转磁场与转子转向相反，此反向旋转磁场以两倍同步速度切割转子绕组（包括励磁和阻尼绕组），在其中感应一个两倍频率的交变电势。
积分器
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A0、Ri、RC所引起的误差
利用拉氏变换可得：
V0 (S)
A0
R
Ri // Ri
Rm //(1 SCm ) // Rm //(1 SCm
)
Vi
(
S
)
A0
R( Ri
Ri Rm Rm )
Ri Rm
1[ R( Ri
Vi (S ) Ri Rm Rm ) Ri Rm
]RC m S
起的误差，应选用吸附系数小的电容器。
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模拟积分器式磁通计的设计
垂直于某一面积 所通过的磁力线 的多少叫做磁通
变化的磁场在线 圈中产生感应电 压
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模拟积分器式磁通计的设计
Vindt
1
VO RC Vidt
RCVo
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模拟积分器式磁通计的设计
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积分器的基本工作原理
积分器输入信号的频率越低、幅值放 大倍数越大。当输入的信号频率ω等 于ωo时，幅值放大倍数K=1。所以积 分器是一个低通滤波器。
积分器的输出电压VO超前于输入电压 Vi的相位90度。
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积分器的基本工作原理
幅频特性
相频特性
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积分器的调试
开关S1接地，S2接通，对 其 进行消振和调零。
然后断开S2，微调调零电 位器Rw，使输出随时间的 变化尽量慢。
将S1接向输入信号，观察 积 分器输出电压的变化 情况。
将S1接地观察Vo的保持情 况 反复进行上述步骤， 以获得 线性度好、漂移 小的积分器。
同步相量测量系统性能技术指标
同步相量测量系统性能技术指标1 装置的功率消耗（1）装置正常工作时直流功耗：≤50W（2）装置动作时直流功耗：80W（3）装置每相交流电流回路功耗：≤0.5VA（4）装置每相交流电压回路功耗：≤0.5VA2性能参数（1）装置模拟量采样频率至少在1200~4800Hz，采样方式为同步采样。
（2）装置录波的启动方式应包括：交流电压各相和零序电压突变量启动交流电流各相和零序电流突变量启动线路相电流变化越限启动交流电压过限启动。
正、负序分量启动频率越限与变化率启动开关量启动低频振荡启动手动启动、远方起动（3）系统故障记录方式至少满足以下要求：t = 0ms系统扰动开始时刻S T模拟量记录时段顺序：A 时段：系统大扰动开始前的状态数据，输出原始记录波形，记录时间≥40ms。
B 时段：系统大扰动后初期的状态数据，输出原始记录波形，记录时间≥0.1s。
C 时段：系统大扰动后的中期动态过程数据，输出连续的工频有效值，记录时间≥1s。
D 时段：系统动态过程的数据，每0.1s输出一个工频有效值，记录时间≥20s。
输出数据的时间标签，如短路故障等突变事件，以系统大扰动开始时刻为该次事件的时间零坐标。
各时段的录波时间、采样速度应可人工设定。
第一次启动：符合任一启动条件时，由S开始按ABCD顺序执行。
重复启动：在已经启动记录的过程中，有开关量或突变量输出时，若在B 时段，则由T时刻开始沿BCD时段重复执行；否则应由S时刻开始沿ABCD时段重复执行。
自动终止记录条件：所有启动量全部复归，记录时间大于3s。
（5）装置过载能力：电流回路：2倍额定电流，连续工作10倍额定电流，允许10S40倍额定电流，允许1S电压回路：1.5倍额定电压，连续工作。
3电气量测量精度（1）在额定频率时基波电压、电流相量幅值测量误差极限：0.2%；（2）在额定频率时基波电流相量相角测量误差应满足下表的规定：基波电流相量相角测量的引用误差要求（测量CT）（3）在额定频率时基波电压相量相角测量误差应满足下表的规定：基波电压相量相角测量的引用误差要求（4）在49Hz～51Hz频率范围内，有功功率和无功功率的测量误差极限：0.2%；（5）频率测量精度：测量范围：45Hz～55Hz；测量误差：不大于0.01Hz。
永磁同步电机参数测量试验方法（精编文档）.doc
永磁同步电机参数测量试验⽅法（精编⽂档）.doc【最新整理，下载后即可编辑】永磁同步电机参数测量实验⼀、实验⽬的1. 测量永磁同步电机定⼦电阻、交轴电感、直轴电感、转⼦磁链以及转动惯量。
⼆、实验内容1. 掌握永磁同步电机dq 坐标系下的电⽓数学模型以及机械模型。
2. 了解三相永磁同步电机内部结构。
3. 确定永磁同步电机定⼦电阻、交轴电感、直轴电感、反电势系数以及转动惯量。
三、拟需实验器件1. 待测永磁同步电机1台；2. ⽰波器1台；3. 西门⼦变频器⼀台；4. 测功机⼀台及导线若⼲；5. 电压表、电流表各⼀件；四、实验原理1. 定⼦电阻的测量采⽤直流实验的⽅法检测定⼦电阻。
通过逆变器向电机通⼊⼀个任意的空间电压⽮量U i (例如U 1)和零⽮量U 0,同时记录电机的定⼦相电流,缓慢增加电压⽮量U i 的幅值,直到定⼦电流达到额定值。
如图1所⽰为实验的等效图,A 、B 、C 为三相定⼦绕组,U d 为经过斩波后的等效低压直流电压。
I d 为母线电流采样结果。
当通⼊直流时，电机状态稳定以后，电机转⼦定位，记录此时的稳态相电流。
因此，定⼦电阻值的计算公式为：1,2a dbcd I I I I I ===- (1) 23d s d U R I = (2)图1 电路等效模型 2．直轴电感的测量在做直流实验测量定⼦电阻时,定⼦相电流达到稳态后,永磁转⼦将旋转到和定⼦电压⽮量重合的位置,也即此时的d 轴位置。
测定定⼦电阻后,关断功率开关管,永磁同步电机处于⾃由状态。
向永磁同步电机施加⼀个恒定幅值,⽮量⾓度与直流实验相同的脉冲电压⽮量(例如U 1),此时电机轴不会旋转(ω=0),d 轴定⼦电流将建⽴起来，则d 轴电压⽅程可以简化为：d d d q q d di u Ri L i L dt ω=-+d d d d di u Ri L dt =+ (3)对于d 轴电压输⼊时的电流响应为：()(1)d R t L U i t e R -=- (4)利⽤式(4)以及测量得到的定⼦电阻值和观测的电流响应曲线可以计算得到直轴电感值。
同步电机实验报告
一、实验目的1. 理解同步电机的原理和结构。
2. 掌握同步电机参数的测量方法。
3. 分析同步电机在不同运行状态下的性能。
二、实验原理同步电机是一种交流电机，其转速与电源频率成正比，因此被称为同步电机。
同步电机主要由定子和转子组成，其中定子为三相绕组，转子为永磁体或电磁体。
本实验主要研究三相永磁同步电机。
三、实验仪器与设备1. 同步电机实验台2. 三相交流电源3. 数字多用表4. 数据采集卡5. 电脑及实验软件四、实验步骤1. 准备阶段：检查实验台各部件是否完好，连接三相交流电源，打开实验软件。
2. 测量定子电阻：将数字多用表设置在电阻测量模式，分别测量三相定子绕组的电阻值。
3. 测量电感：将数字多用表设置在电感测量模式，分别测量三相定子绕组的交轴电感和直轴电感。
4. 测量反电势系数：将同步电机接入三相交流电源，使电机达到稳定运行状态。
在dq坐标系下，通过实验软件测量三相定子绕组的反电势系数。
5. 测量转动惯量：将同步电机接入三相交流电源，使电机达到稳定运行状态。
通过实验软件测量电机的转动惯量。
6. 实验数据分析：将实验数据整理成表格，分析同步电机在不同运行状态下的性能。
五、实验结果与分析1. 定子电阻：实验测得三相定子绕组的电阻值分别为R1、R2、R3。
2. 电感：实验测得三相定子绕组的交轴电感为Lq，直轴电感为Ld。
3. 反电势系数：实验测得三相定子绕组的反电势系数分别为Kq、Kd。
4. 转动惯量：实验测得同步电机的转动惯量为J。
根据实验数据，可以分析同步电机在不同运行状态下的性能，如启动转矩、调速范围、启动时间等。
六、实验结论1. 通过实验，掌握了同步电机的原理和结构。
2. 熟悉了同步电机参数的测量方法。
3. 分析了同步电机在不同运行状态下的性能。
七、实验心得本次实验使我对同步电机有了更深入的了解，提高了我的动手能力和实验技能。
在实验过程中，我遇到了一些问题，但在老师和同学的帮助下，最终顺利完成了实验。
分析同步积分器的频率特性
分析同步积分器的频率特性同步积分器是一种常用的控制系统设计方法之一，它能够实现对输入信号的积分运算，并且能够根据频率特性的要求，设计相应的控制电路。
同步积分器的基本原理是将输入信号与一个激励信号进行同步，通过对相位和幅度进行调整，实现对输入信号的积分运算。
在频率特性分析时，我们通常关注的是同步积分器的开环增益和相位特性，通过对这两个参数进行分析和优化，可以得到更好的控制效果。
首先来分析同步积分器的开环增益特性。
理想情况下，同步积分器的开环增益是一个恒定的值。
在实际中，由于电路元件的非线性、温度变化等因素的影响，开环增益可能会有一定的波动。
为了保证同步积分器的稳定性和准确性，我们应该在设计时要尽量降低开环增益的波动。
另外，在设计同步积分器时，我们还需要关注其相位特性。
同步积分器的相位特性对于信号的相位调节至关重要。
通常情况下，我们希望输入信号和激励信号之间的相位差尽可能为零，这样才能实现对输入信号的积分运算。
通过相位特性的分析，我们可以调整电路中的参数，使得相位差尽可能接近零。
在实际应用中，我们往往需要在一定的频率范围内对同步积分器的频率特性进行优化。
一般来说，我们希望同步积分器在低频范围内具有较高的增益，并且在高频范围内能够逐渐下降。
这样可以保证对低频信号的积分效果较好，同时对高频信号进行较好的抑制。
为了实现这样的频率特性，我们可以通过设计滤波电路来控制同步积分器的频率响应。
滤波电路可以通过对信号进行不同的频率分量的衰减，来实现对相应频率信号的增益控制。
常见的滤波电路包括低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
此外，在设计同步积分器的频率特性时，我们还需要注意稳定性和相位裕度等方面的考虑。
同步积分器的稳定性要求开环增益不要太高，以避免系统产生振荡。
相位裕度则考虑了系统对输入信号相位变化的响应能力，一般要求相位裕度大于45度，以保证系统的稳定性。
综上所述，同步积分器的频率特性分析是控制系统设计中的重要环节。
实验五同步计数器的应用
实验报告
▪ 绘出各项实验内容的详细电路图。
▪ 记录实验所得的有关 CP,Q点波形对实 验结果进行分析。
▪ 总结使用集成计数器的体会。 ▪ 实验课本P84的思考题
1. 绘出各项实验内容的详细电路图。
2. 记录实验所得的有关 CP,Q点波形对实验结果进 行分析。
3. 总结使用集成计数器的体会。
4. 完成实验课本P84的思考题
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1
0 11
D0 D1 D2 D3
××× ×
abcd ××× ×
输出
Q0 Q1 Q2 Q3
00 00 ab cd
加计数 减计数
74LS192计数方式
加法计数
输入脉冲数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Q3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1
输
Q2
0000111100
出 Q1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
Q0 0 1 0 1 0 1Байду номын сангаас0 1 0 1
减法计数
任意进制计数的实现（模六复位法）
0000 0001 0010 0011 0110 0101 0100
Q3 Q2 Q1 Q0
IC2
&
VCC
Q3 CR
Q2
Q1 Q0
IC1 74L S192
CO BO
LD CP U
CP D D3 D2 D1 D0
CP
VCC
▪ 采用74LS192,设计5种设计方法来实现模N（N=2~8）计 数器，然后互换CPU和CPD的接线，观察试验现象。
实验中易出现的问题
▪ 容易混淆计数器的几种工作状态，它们有：
▪ 复位状态、预置状态、计数状态。其中各种状态对 其相应的功能引脚的设置也不同。
同步积分器
对于同步积分器电路的仿真分析
一、仿真要求：对于同步积分器电路进行计算机仿真分析，结合课堂讲授内容，讨论同步积分器的性能，并根据实验结果，做出分析报告。
1、实验电路
2、输入信号I1=Sin(wt)（mA）即最大电流＝１mA
参考信号V1 为方波信号，频率自定。
二、EWB仿真电路
压控开关S11，S12，S21，S22，S31，S32为三组同步开关，受参考信号的控制。
参考信号由函数电源提供。
用示波器观察负载电阻RL两端的变化。
三、仿真结果
输入信号与参考信号频率相同时
输入信号与参考信号的偶次谐波相同
输入信号为参考信号的寄次谐波
输入信号频率偏离信号基频或一个小量
参考333 输入1010
输入信号是参考信号的同频方波。
同步计数器的设计实验报告
同步计数器的设计实验报告同步计数器的设计实验报告篇一：实验六同步计数器的设计实验报告实验六同步计数器的设计学号：姓名：一、实验目的和要求1．熟悉JK触发器的逻辑功能。
2．掌握用JK触发器设计同步计数器。
二、实验仪器及器件三、实验预习1、复习时序逻辑电路设计方法。
⑴ 逻辑抽象，得出电路的状态转换图或状态转换表① 分析给定的逻辑问题，确定输入变量、输出变量以及电路的状态数。
通常都是取原因（或条件）作为输入逻辑变量，取结果作输出逻辑变量。
② 定义输入、输出逻辑状态和每个电路状态的含意，并将电路状态顺序编号。
③ 按照题意列出电路的状态转换表或画出电路的状态转换图。
通过以上步骤将给定的逻辑问题抽象成时序逻辑函数。
⑵ 状态化简① 等价状态：在相同的输入下有相同的输出，并且转换到同一次态的两个状态。
② 合并等价状态，使电路的状态数最少。
⑶ 状态分配① 确定触发器的数目n。
因为n个触发器共有2n种状态组合，所以为获得时序电路所需的M个状态，必须取2n1＜M2n② 给每个电路状态规定对应的触发器状态组合。
⑷ 选定触发器类型，求出电路的状态方程、驱动方程和输出方程① 根据器件的供应情况与系统中触发器种类尽量少的原则谨慎选择使用的触发器类型。
② 根据状态转换图（或状态转换表）和选定的状态编码、触发器的类型，即可写出电路的状态方程、驱动方程和输出方程。
⑸ 根据得到的方程式画出逻辑图⑹ 检查设计的电路能否自启动① 电路开始工作时通过预置数将电路设置成有效状态的一种。
② 通过修改逻辑设计加以解决。
⑺ 设计步骤简图图3 设计步骤简图2、按实验内容设计逻辑电路画出逻辑图。
设计思路详情见第六部分。
电路图如下：四、实验原理1．计数器的工作原理递增计数器----每来一个CP，触发器的组成状态按二进制代码规律增加。
递减计数器-----按二进制代码规律减少。
双向计数器-----可增可减，由控制端来决定。
2．集成J-K触发器74LS73⑴ 符号：图1 J-K触发器符号⑵ 功能：表1 J-K触发器功能表⑶ 状态转换图：图2 J-K触发器状态转换图⑷ 特性方程：Qn1JQnKQn⑸ 注意事项：① 在J-K触发器中，凡是要求接“1”的，一定要接高电平（例如5V），否则会出现错误的翻转。
实验五 三相同步电机参数的测定
实验五三相同步电机参数的测定一．实验目的掌握三相同步发电机参数的测定方法，并进行分析比较加深理论学习。
二．预习要点1.同步发电机参数Xd、Xq、X0、X2各代表什么物理意义？对应什么磁路和耦合关系？2.这些参数的测量有哪些方法？并进行分析比较。
3.怎样判定同步电动机定子旋转磁场的旋转方向和转子的方向是同方向还是反方向？三．实验项目1.用转差法测定同步发电机的同步电抗Xd、Xq。
2.用反同步旋转法测定同步发电机的逆序电抗X2及负序电阻r2。
3.用单相电源测同步发电机的零序电抗X0。
四．实验设备及仪器1．MEL系列电机教学实验台主控制屏。
2．电机导轨及测功机、转矩转速测量（MEL-13、MEL-14）。
3．三相可变电阻器90Ω（MEL-04）。
4．波形测试及开关板（MEL-05）。
5．同步电机励磁电源（位于主控制屏右下部）。
6．交流电压表、电流表、率、功率因数表（在主控制屏上）。
五.实验方法及步骤1. 用转差法测定同步发电机的同步电抗X d、X q。
按图4-6接线。
同步发电机M08定子绕组采用Y形接法。
直流并励电动机M03按他励电动机方式接线，用作M08的原动机。
R f选用MEL-03中两只900Ω电阻相串联（最大值为1800Ω）。
R st选用MEL-04中的两只90Ω电阻相串联（最大值为180Ω）。
R选用MEL-04中的90Ω电阻。
开关S选用MEL-05。
（1）实验开始前，MEL-13中的“转速控制”和“转矩控制”选择开关扳向“转矩控制”，“转矩设定”旋钮逆时针到底。
主控制屏三相调压旋钮逆时针到底；功率表电流线圈短接，可调直流稳压电源和直流电机励磁电源、同步电机励磁电源处在断开位置，开关S合向R端。
（2）R st调至最大，R f调至最小，按下绿色“闭合”按钮开关，先接通直流电机励磁电源，再接通电枢电源，启动直流电动机M03，观察电动机转向。
（3）断开直流电机电枢电源和励磁电源，使直流电机停机。
调节三相交流电源输出，给三相同步电机加一电压，使其作同步电动机起动，观察同步电机转向。
分析同步积分器的频率特性
分析同步积分器的频率特性分析同步积分器的频率特性1、概念人类和高等动物都具备有十分完备的信息积累能力，人们在日常的生活实践中由于经验积累信息的方法也经常被探用。
信息论的研究和发展，使信息积累发展到理论阶段。
从而引导人们设计信息积累的机器从噪声中提取信号。
信息论指出，同步积累是从噪声中提取已知频率的一种有用方法，对于在噪声中提取已知频率的正弦信号或方波信号的方法称为同步积分器，在1965年有R.H.Frater首先提出。
然而，Frater并没有对同步积分器进行定量的理论分析。
也没有对同步积分器的物理概念进行彻底地论述。
同步积分的方法是将信号作多次重复探测，由于噪声的随机性，每次信号受到的畸变不同，信号多次重复,把受到不同畸变的信号互相对比,以判别信号的原形,它利用信号的前后关联性，经多次重复能够有效地积累，而噪声前后不相关，积累效果就差。
经过m次积累后，信噪比可提高m倍，显然，测量次数越多，信噪比改善越明显。
同步积分器是一种同步滤波器。
同步积分器能在噪声中提取微弱信号，具有很强的抗干扰能力，和相关器一样是微弱信号检测仪器中的关键部件之一。
由于它输出为交流信号，因此，在使用上有时比相关器具有更多的优点。
2、原理在微弱信号检测中用同步积分器提取正弦信号或方波信号特别简单，如图1表示的方框原理图就可以用来积累信号。
信号只有两种状态，只需两个积累就够了。
信号的积累是同步开关把信号同步地接到积累器上，同样用同步开关把积累器和负载相连，使信号同步输出。
由于采用积分器来完成积累，因此，把这种同步积累系统称为同步积分器。
图1同步积分器的一种简单形式如图2所示。
开关S 以频率R f 交替地将C 1和C 2接到R ，输出电压O V 是输入电流i I =i VR交替地被RC 1和RC 2积分的结果。
通常我们把激励开关S 的信号称为参考信号，R f 为参考信号的频率。
开关S 一般是电子开关，激励开关的电压波形如图3所示的方波，有关系R f = 12i R R wT π=T R 为开关周期, R w 为开关的角频率。
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实验二同步积分器的研究及主要参数测量
一、实验目的
了解同步积分器的原理，掌握同步积分器的输出特性，同步积分器的抑制干扰能力与抑制白噪声能力，同步积分器的过载电平的含义及同步积分器的等效噪声带宽的概念
基本原理：
同步积分器是一种同步滤波器，同步积分器能在噪声中提取微弱信号，具有很弱的抗干扰能力，和相关器一样是微弱信号检测仪器中的关键部件之一。
输出为交流信号，简单形式如下：
V i
同步积分器的原理图
二、实验仪器：
双踪通用示波器一台微弱信号检测技术实验综合装置
三、实验步骤：
1、输出波形的观察与测试
（1）按图连接线路（2）通用电源（3）用相位计测量同步积分器的输入信号与参考信号的相位差（4）调节相位器的相位移量，观察同步积分器的输出方波随参考信号之间相位差的变化规律并记录
u s u s u s u
s
u R u R o
u R
o
00=ϕ 0
90=ϕ 0180=ϕ 0
270=ϕ
2、谐波响应的观察与测量
改变置分频数n ，测量对应的n 次谐波响应，用电压表测出输出响应
u s o u s o
u s
o
u R
o u R
o
o
n=1 n=2 n=3
五、实验结论
（1）同步积分器输出为一个与参考信号同频的方波，方波的幅值为π
ϕ
πcos 2I V o =
随着相位的不同，幅值也发生变化
（2）同步积分器能够抑制偶此次谐波。