第五篇交流电机调速系统实验
双闭环三相异步电机调压调速系统实验报告
“运动控制系统”专题实验r2 r2+Rs1 r2+Rs2 r2+Rs3sm sm1 sm2 s Tem图6-1整个调速系统采用了速度, 电流两个反馈控制环。
这里的速度环作用基本上与直流调速系统相同而电流环的作用则有所不同。
在稳定运行情况下, 电流环对电网振动仍有较大的抗扰作用, 但在起动过程中电流环仅起限制最大电流的作用, 不会出现最佳起动的恒流特性, 也不可能是恒转矩起动。
2.异步电机调压调速系统结构简单, 采用双闭环系统时静差率较小, 且比较容易实现正, 反转, 反接和能耗制动。
但在恒转矩负载下不能长时间低速运行, 因低速运行时转差功率全部消耗在转子电阻中, 使转子过热。
3.双闭环异步电机调压调速系统的机械特性。
转子变电阻时的机械特性:3.三相异步电机的调速方法三种类型: 转差功率消耗型: 调压、变电阻等调速方式, 转速越低, 转差功率消耗越大。
转差功率馈送型: 控制绕线转子异步电机的转子电压, 利用转差功率可实现调节转速的目的。
如串级调速。
转差功率不变型：转差功率很小, 而且不随转速变换, 如改变磁极对数调速, 变频调速。
1）定子调压调速当负载转矩一定时, 随着电机定子电压的降低, 主磁通减少, 转子感应电势减少, 转（2）空载电压为200V时n/(r/min) 1281 1223 1184 1107 1045I G/A 0.10 0.11 0.12 0.13 0.13U G/V 182 179 176 166 157 M/(N·m) 0.2265 0.2458 0.2636 0.2814 0.28312.闭环系统静特性n/(r/min) 1420 1415 1418 1415 1416 1412I G/A 0.11 0.14 0.16 0.19 0.21 0.26U G/V 203 200 201 200 200 199 M/(N·m) 0.2394 0.2795 0.3080 0.3777 0.3496 0.4482 静特性曲线:3.与开环机械特性比较, 闭环静特性比开环机械特性硬得多, 且随着电压降低, 开环特性越来越软。
交流异步电机调速系统实验报告
交流异步电机调速系统实验报告引言在电力系统中，电机调速是一个非常重要且复杂的问题。
随着技术的不断发展，异步电机调速系统成为了广泛应用的一种方案。
本实验旨在通过搭建和调试一个交流异步电机调速系统，来研究其调速性能和控制策略。
实验目的1.理解交流异步电机调速系统的工作原理；2.掌握电机调速系统的基本组成和实验搭建方法；3.研究不同控制策略对电机调速性能的影响；4.分析实验结果，评价不同控制策略的优劣。
实验原理1.异步电机工作原理：异步电机由主电路和励磁电路组成。
主电路中的三相对称电压产生一个旋转磁场，而励磁电路中的电压和电流则产生感应转子电动势和转矩，使得电机运转起来。
2.异步电机调速原理：异步电机调速主要通过控制转子电阻、定子电压以及改变电机的励磁电流来实现。
常见的调速方法有直接转矩控制(DTC)、矢量控制(VC)等。
实验设备和步骤1.实验设备：–交流异步电动机–实验控制器–电压调节器–电流测量仪–速度测量仪–控制软件2.实验步骤：1.搭建电机调速系统的硬件连接，确保各设备按照要求连接并接通电源。
2.在控制软件中选择合适的控制策略，并设置调速参数。
3.运行实验控制器，观察电机的调速性能，并记录实验数据。
4.根据实验数据分析电机的调速性能，并评价不同控制策略的优劣。
实验结果分析根据实验数据，我们可以得出以下结论：1.不同控制策略对电机调速性能的影响：–直接转矩控制(DTC)可以实现较好的转矩和速度响应，但对转子电阻参数变化较为敏感。
–矢量控制(VC)具有较好的转矩和速度响应特性，并且对转子电阻参数变化不敏感。
2.不同电机负载对调速系统的影响：–在轻载情况下，不同控制策略的性能相对较为接近。
–在重载情况下，矢量控制(VC)表现出较好的调速稳定性和承载能力。
结论本实验通过搭建和调试交流异步电机调速系统，研究了不同控制策略对电机调速性能的影响，并分析了不同负载下的调速系统性能。
通过实验结果，我们得出了以下结论：1.矢量控制(VC)相比直接转矩控制(DTC)具有更好的转矩和速度响应特性，且对转子电阻参数变化不敏感。
电机交流实验报告
一、实验目的1. 了解交流电机的结构和工作原理；2. 掌握交流电机的运行特性；3. 学习交流电机测试方法；4. 熟悉电机实验仪器的使用。
二、实验原理交流电机是一种将电能转换为机械能的装置，其工作原理基于电磁感应。
当交流电流通过定子绕组时，在定子绕组中产生交变磁场，该磁场在转子绕组中感应出电动势，从而产生电流，转子绕组中的电流与定子绕组中的交变磁场相互作用，产生电磁转矩，使转子旋转。
三、实验仪器与设备1. 交流电机实验台；2. 交流电源；3. 交流电压表；4. 交流电流表；5. 交流频率表；6. 阻抗测量仪；7. 电机转速表；8. 数据采集器。
四、实验步骤1. 连接实验电路，确保接线正确，电源电压稳定；2. 打开交流电源，调节电源频率，观察电机启动过程；3. 记录电机启动时的电流、电压、频率和转速；4. 调节电源电压，使电机在额定电压下运行，记录电流、电压、频率和转速；5. 改变电源频率，观察电机转速变化，记录不同频率下的电流、电压、频率和转速；6. 使用阻抗测量仪测量电机定子绕组的电阻和电感；7. 使用数据采集器记录实验数据，进行数据分析。
五、实验结果与分析1. 电机启动时，电流、电压、频率和转速逐渐上升，直至达到稳定值；2. 在额定电压下，电机转速基本稳定，电流、电压和频率符合设计要求；3. 改变电源频率时，电机转速随之变化，符合交流电机转速与频率的关系；4. 电机定子绕组的电阻和电感在实验过程中保持稳定；5. 数据分析表明，电机运行过程中，电流、电压、频率和转速等参数符合电机运行特性。
六、实验结论1. 交流电机是一种将电能转换为机械能的装置，其工作原理基于电磁感应；2. 交流电机运行过程中，电流、电压、频率和转速等参数符合电机运行特性；3. 通过实验，掌握了交流电机测试方法，熟悉了电机实验仪器的使用。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意安全，避免触电事故；2. 调节电源电压时，应缓慢进行，防止电压过高损坏电机；3. 记录实验数据时，确保准确无误；4. 实验结束后，清理实验场地，整理实验器材。
电动机的调速实训报告
一、实训目的电动机的调速是电气工程中的重要内容，它涉及到电动机的运行效率、控制性能以及系统的稳定性等多个方面。
本次实训旨在通过实际操作，使学生了解和掌握电动机调速的基本原理、方法及其在实际应用中的重要性。
通过本次实训，学生应达到以下目标：1. 理解电动机调速的基本原理和常用方法。
2. 掌握电动机调速系统的安装、调试和运行维护。
3. 培养学生实际操作能力和解决实际问题的能力。
4. 提高学生对电气工程实际应用的兴趣。
二、实训内容1. 电动机调速基本原理（1）直流电动机调速原理：通过改变直流电动机的电压、电枢电流或磁通来实现调速。
（2）异步电动机调速原理：通过改变异步电动机的供电频率、转差率或极数来实现调速。
（3）同步电动机调速原理：通过改变同步电动机的励磁电流或负载来实现调速。
2. 电动机调速方法（1）直流电动机调速：串励调速、并励调速、复励调速。
（2）异步电动机调速：变极调速、变频调速、串级调速。
（3）同步电动机调速：变频调速、变极调速。
3. 电动机调速系统（1）直流电动机调速系统：包括直流电动机、调速器、控制器等。
（2）异步电动机调速系统：包括异步电动机、变频器、控制器等。
（3）同步电动机调速系统：包括同步电动机、变频器、控制器等。
4. 电动机调速系统的安装、调试和运行维护（1）电动机调速系统的安装：按照设计图纸进行安装，确保各部件连接牢固。
（2）电动机调速系统的调试：调整系统参数，使系统达到最佳工作状态。
（3）电动机调速系统的运行维护：定期检查系统运行情况，及时处理故障。
三、实训过程1. 准备阶段（1）收集相关资料，了解电动机调速的基本原理和方法。
（2）熟悉实训设备，包括电动机、调速器、控制器等。
（3）制定实训计划，明确实训步骤和注意事项。
2. 实训实施（1）按照实训计划，进行电动机调速系统的安装。
（2）根据设计要求，进行系统参数的调试。
（3）观察系统运行情况，记录数据。
（4）分析数据，找出问题，并进行改进。
交直流调速系统实验五(交流串级)
六、实验报告
1．根据实验数据，画出开环、闭环系统静特性 n=f（Iβ），并进行比较。 2．根据动态波形，分析系统的动态过程。
七、注意事项
1．实验过程中应确保β在30°~90°的范围内变 化，不得超过此范围。
2．逆变变压器为三相组式变压器，其副边三相 电压应对称。 逆变变压器原边A、B、C分别接 A2、B2、C2，X、Y、Z短接；Xm、Ym、Zm接 逆变桥，xm、ym、zm短接。
0
0.3
500
0.35 0.4 .
n1＝1000r/m
Iβ n
0
0.3
500
0.35 0.4
相关图形
n1
n2
Iβ
Iβ
4．双闭环系统调试 （1）速度反馈系数，电流反馈系数的整定： 承上开环系 统时，增大U给定使n＝1000r/m测U给定，调FBS板上RP1 电位器，并使其2端输出等于U给定，同时调整电压极性为 负；保持U给定，调RG增大负载，使Iβ＝0.4，测FBC板上2 端子输出电压，使其等于6V （2）ASR整定：承上，分断主电路，将ASR输出负限幅 值设定为6V。 （3）系统调试：将系统接成双闭环串接调速系统如图， 系统中ASR、ACR接成PI调节器，其中C=0.7~1uf。 U给 定＝0，合上主电路，再增大U给定升速，测n1＝500r/m， n2＝1000r/m时的静特性，并记录（表格同开环）。 （4）动态特性测试：用示波器扫描观察并记录n＝500r/m 时系统突加给定起动电机时的转速n（t），定子电流I（t） 动态波形。
系统原理图
四、实验设备及仪器
1．主控制屏DK01 2．三相绕线式异步电动机-直流发电机-测速发电 机组
3．DK02、DK03挂箱 4．DK14三相组式变压器挂箱 5．滑线电阻器 6．DK15可调电容挂箱 7．TD4651双踪慢扫描示波器 8．万用表
电机调速控制系统实训报告
一、实验目的1. 理解电机调速控制系统的基本原理和结构。
2. 掌握电机调速控制系统的设计方法和步骤。
3. 熟悉电机调速控制系统的调试与优化方法。
4. 提高实际操作能力和分析解决问题的能力。
二、实验原理电机调速控制系统是利用电力电子技术、微电子技术和计算机技术实现电机转速的精确控制。
常见的调速方式有直流调速、交流调速和变频调速等。
本实验以直流调速系统为例，通过PWM（脉宽调制）技术实现对直流电机的调速。
三、实验内容1. 实验器材- 直流电机- 电机驱动器- PWM控制器- 测速传感器- 电脑- 数据采集卡2. 实验步骤（1）搭建实验电路：将直流电机、电机驱动器、PWM控制器、测速传感器和数据采集卡连接起来，形成电机调速控制系统。
（2）编写程序：利用编程软件编写PWM控制器程序，实现对电机转速的控制。
（3）调试系统：通过调整PWM控制器的占空比，观察电机转速的变化，直至达到预期转速。
（4）采集数据：利用数据采集卡采集电机转速、电流等数据，进行分析和处理。
（5）优化系统：根据实验结果，调整PWM控制器的参数，优化电机调速控制系统。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，成功搭建了电机调速控制系统，并实现了对直流电机的精确调速。
2. 数据分析（1）电机转速与PWM占空比的关系：实验结果表明，电机转速与PWM占空比呈线性关系。
当占空比增大时，电机转速提高；当占空比减小时，电机转速降低。
（2）电机电流与PWM占空比的关系：实验结果表明，电机电流与PWM占空比呈非线性关系。
当占空比增大时，电机电流先增大后减小；当占空比减小时，电机电流先减小后增大。
（3）电机转速与负载的关系：实验结果表明，电机转速与负载呈非线性关系。
当负载增大时，电机转速降低；当负载减小时，电机转速提高。
五、实验总结1. 本实验成功搭建了电机调速控制系统，并实现了对直流电机的精确调速。
2. 通过实验，掌握了电机调速控制系统的基本原理和设计方法。
交流电机变频调速实验
交流电机变频调速实验一、实验室名称：西门子实验室二、实验项目名称：交流电机变频调速实验三、实验原理交流伺服系统的基本构成变频调速的要点：电流形成转矩,频率控制转速实现变频调速的关键是如何获得一个单独向感应电动机供电的经济可靠的变频电源。
目前在变频调速系统中广泛采用的是静止变频装置。
它是利用大功率半导体器件，先将50Hz的工频电源经整流器整流成直流，然后再经逆变器转换成频率与电压均可调节的变频电压输出给受控感应电动机。
这种系统称为交-直-交变频系统。
交流电动机变频调速机械特性变频调速平滑性好，效率高，机械特性硬调速范围广，只要控制端电压随频率变化的规律，可以适应不同负载特性的要求。
是感应电动机尤为笼型感应电动机调速的发展方向。
四、实验目的1．了解交流电机变频调速系统原理及组成。
2．了解交流电机变频调速系统时的机械特性。
五、实验内容1．测定交流电机变频调速系统的机械特性。
2．测定交流电机变频调速系统的控制特性。
六、实验器材（设备、元器件）1．S7－1200PLC2．交流电动机-直流发电机-测速发电机组3．主控制屏4．滑动变阻器5．变频器6．手持式转速计七、实验讲解（一）实验前准备工作：1.检查西门子实验室第二排（S7－1200PLC）的PLC是否运行（如正常运行，PLC 的绿灯会亮）。
如果没有运行，则实验台面板左下方的空气开关。
2.合上第三排（带变频器的）实验台的空气开关和触摸屏开关。
3.触摸屏初次使用时，先点击“停止”按钮，再点击“启动”。
（二）实验观察4.负载不调节。
先在“开环控制”下观察电机在不同输入转速下的运行特性。
进行五组以上不同转速的调速试验，作好数据观测记录。
（作好转速、电压、电流等参数记录）5.在某一给定转速下，调节滑线变阻器滑动触头（建议从轻载侧向负载侧调节）。
观察转速、电流、电压参数的变化情况。
6.然后切换到“闭环控制”方式下（点击“开环控制”按钮，切换到“闭环控制”模式。
按开环负载调节下相同的调节规律改变负载，观察引入电流闭环反馈控制后的转速变化特性，与开环模式下的转速变化进行对比和分析。
电机调速实验报告
电机调速实验报告电机调速实验报告引言：电机调速是现代工业中常见的控制技术，它在各种机械设备中起着至关重要的作用。
本实验旨在通过对电机调速实验的研究，深入了解电机调速的原理和方法，并通过实际操作验证其有效性。
一、实验目的本实验的主要目的是研究电机调速的原理和方法，通过实际操作验证电机调速的效果。
具体目标如下：1. 了解电机调速的基本原理和分类；2. 掌握电机调速的常用方法和技术；3. 进行电机调速实验，验证调速效果；4. 分析实验结果，总结电机调速的优缺点。
二、实验原理1. 电机调速的基本原理电机调速是通过改变电机输入电压、电流或频率等参数，来调整电机的转速。
根据电机调速的原理，可以将电机调速方法分为电压调速、电流调速、频率调速和转子电阻调速等。
2. 电机调速的分类根据电机调速的分类，可以将其分为感应电动机调速、直流电动机调速和步进电动机调速等。
每种调速方法都有其适用的场景和优缺点。
三、实验步骤1. 准备工作在实验开始前，需要准备好实验所需的设备和材料，包括电机、电源、电压表、电流表等。
2. 实验操作（1）连接电路将电源与电机连接，并通过电压表和电流表测量电机的输入电压和电流。
（2）调整电压通过调节电源的输出电压，改变电机的输入电压，观察电机的转速变化。
（3）调整电流通过调节电源的输出电流，改变电机的输入电流，观察电机的转速变化。
（4）调整频率通过调节电源的输出频率，改变电机的输入频率，观察电机的转速变化。
（5）调整转子电阻通过改变电机转子电阻的大小，来调整电机的转速，观察电机的转速变化。
四、实验结果与分析通过实验操作，我们观察到电机调速的效果。
在调整电压、电流、频率和转子电阻的过程中，电机的转速发生了相应的变化。
通过分析实验结果，我们可以得出以下结论：1. 电压调速：电压的增加会提高电机的转速，但过高的电压可能会损坏电机。
2. 电流调速：电流的增加会提高电机的转速，但过高的电流可能会导致电机过载。
交流调压调速系统实验
交流调压调速系统实验哈尔滨工程大学自动化学院电气工程实验室三相异步电动机调压调速系统实验一、实验目的1．熟悉三相异步电动机调压调速系统的组成及工作原理。
2．掌握三相异步电动机调压调速系统的调试步骤及方法。
3．了解三相异步电动机调压调速的静态与动态特性。
二、实验系统组成及工作原理绕线式异步电动机调压调速的基本原理是改变定子外加电压进行调速。
通常使用的方法是采用三对反并联晶闸管接成三相三线交流调压调速电路，其电路图见图1，在恒定交流电源与交流电动机之间接入反并联晶闸管作为交流电压控制器，即改变定子电压调速。
其工作原理是：同相间两管的触发脉冲应互差1800，三相间的同方向晶闸管的触发脉冲要互差1200，通过调节控制角α，改变输出电压来实现调速的目的，这是一种比较经济的调速方法。
TVCTVC图1 TVC交流调压调速电路图图2 带电流转速负反馈闭环调速系统由于开环调速的机械特性较电机固有特性软，静差率较大，为提高调速系统的动静态指标，一般采用电流转速双闭环控制系统。
本实验系统为晶闸管电流转速双闭环调压调速系统，其主回路由三相晶闸管调压器TVC、三相变压器组TI和三相绕线式异步电动机M 组成。
控制系统由速度调节器ASR、电流调节器ACR，速度变换器FBS、触发装置GT、脉冲放大器MF等组成。
图2所示为带转速负反馈闭环调速系统原理图。
图中，转速反馈信号取自异步电动机轴上联接的测速发电机。
三、实验设备和仪器1．MCL系列教学实验台主控制屏；2．MCL－11挂箱；3．MCL－18组件；4．MCL－33挂箱；5．电机导轨；6．绕线式异步电动机；7．双踪示波器；8．万用表；四、实验内容l．控制单元及系统调试。
2．测定转速开环调压调速系统的静特性。
3．测定转速闭环调压调速系统的静特性。
4．测定转速闭环调压调速系统的动态特性。
五、注意事项1．按入ASR构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋到底，使调节器放大倍数最小，同时，ASR的“5”、“6”端接入可调电容（预置7F）。
三相交流电机实训报告(共10篇)
三相交流电机实训报告(共10篇)一、实验目的1. 学习三相交流电机的基本构造和工作原理；2. 掌握三相感应电动机的启动、制动和运行调速方法；3. 学习如何测量三相交流电机的转速、电流和功率等参数。
二、实验仪器1. 三相交流电机；2. 变频器；3. 数字万用表；4. 转速计；5. 功率计；6. 制动装置。
三、实验原理三相交流电机是一种广泛使用的电动机，其基本构造是由定子和转子两部分组成。
在三相交流电源的作用下，定子绕组中产生的旋转磁场将转子感应磁通，从而转动转子。
三相交流电机的转速和电源频率有关，可以通过改变电源频率来调节转速。
启动方法：1. 直接启动方法：将电机直接连接到三相交流电源上，等待电机加速至额定转速后开始工作。
2. 降压启动方法：通过使用降压起动器将电机逐步起动，初始阻值较大，随着时间的推移阻值越来越小。
3. 自耦变压器启动方法：使用一个自耦变压器将电机逐步起动，引入一个起动电流限制来减小电网的启动压力。
调速方法：1. 改变电源频率：通过改变电源频率来调节电机转速。
2. 改变电压：通过改变电压来调节电机转速。
3. 调速器控制：使用恒转矩控制器或矢量控制器来调节电机转速。
四、实验步骤1. 将三相交流电机连接到变频器上，并通过数字万用表确认连线是否正确。
2. 将转速计连接到电机轴上，并将功率计连接到电机的负载侧。
3. 利用变频器启动电机，测量电机转速、电流和功率等参数。
4. 尝试使用不同的启动方法和调速方法，观察电机的运行状况和表现。
5. 使用制动装置来制动电机并观察制动效果。
六、实验总结三相交流电机是现代工业生产中不可或缺的设备之一，掌握其基本原理和操作技巧对提高工作效率和设备维护具有非常重要的意义。
通过实验，我们不仅了解了电机的构造和工作原理，还学会了如何测量各种参数和使用不同的启动方法和调速方法。
这些知识和技能对于我们日后的工作和学习都有很大的帮助。
交流调速系统实验1
实验一三相正弦波脉宽度调制（SPWM）变频原理实验一、实验目的(1)掌握SPWM的基本原理和实现方法。
(2)熟悉与SPWM控制有关的信号波形。
二、实验所需挂件及附件序号型号备注1 DJK01 电源控制屏该挂件包含“三相电源输出”等几个模块。
2 DJK13三相异步电动机变频调速控制3 双踪示波器4 万用表三、实验方法(1)接通挂件电源，关闭电机开关，调制方式设定在SPWM方式下（将控制部分S、V、P 的三个端子都悬空），然后开启电源开关。
(2)点动“增速”按键，将频率设定在0.5Hz，在SPWM部分观测三相正弦波信号（在测试点“2、3、4”），观测三角载波信号（在测试点“5”），三相SPWM调制信号（在测试点“6、7、8”）；再点动“转向”按键，改变转动方向，观测上述各信号的相位关系变化。
(3)逐步升高频率，直至到达50Hz处，重复以上的步骤。
(4)将频率设置为0.5HZ～60HZ的范围内改变，在测试点“2、3、4”中观测正弦波信号的频率和幅值的关系。
四、实验报告(1)测量在f=10HZ,20HZ,30HZ,40HZ,50HZ时正弦波信号的幅值,说明其与频率的关系。
(3)测量在f=52HZ,54HZ,56HZ,58HZ,60HZ正弦波信号的幅值，说明其与频率的关系。
实验二三相空间电压矢量SVPWM变频原理实验一、实验目的(1)通过实验，掌握空间电压矢量控制方式的原理及其实现方法。
(2)熟悉与空间电压矢量控制方式有关的信号波形。
二、实验所需挂件及附件序号型号备注1 DJK01 电源控制屏该挂件包含“三相电源输出”等几个模块。
2 DJK13三相异步电动机变频调速控制3 双踪示波器4 万用表三、实验方法(1)接通挂件电源，关闭电机开关，并将调制方式设定在空间电压矢量方式下（将控制部分S、V两端用导线短接，P端悬空），然后打开电源开关。
(2)点动“增速”按键，将频率设定在0.5Hz，用示波器观测SVPWM部分的三相矢量信号（在测试点“10、11、12”），三角载波信号（在测试点“14”）， PWM信号（在测试点“13”），三相SVPWM调制信号（在测试点“15、16、17”）；再点动“转向”按键，改变转动方向，再观测上述各信号的相位关系的变化。
电机 电控技术实验报告
电机电控技术实验报告实验目的本实验旨在探究电机电控技术在工业自动化中的应用，并通过实践操作加深对电机控制原理的理解，以及掌握电机控制系统的设计与调试方法。
实验原理电机是将电能转化为机械能的装置，广泛应用于工业生产中。
电机的运行受到电压、电流、转速等参数的控制，而电机的控制需要通过电控系统来实现。
电机控制系统一般由电源、电机、传感器、控制器等组成。
电源为电机供电，传感器用于感知电机的工作状态，控制器根据传感器反馈信号对电机进行控制。
常见的电机控制方法有直流电机的PWM调速、交流电机的变频调速、步进电机的脉冲控制等。
实验器材1. 直流电机2. 电机驱动器3. 控制器4. 电源5. 软件平台实验步骤1. 搭建电机控制系统，将电源、电机、驱动器和控制器连接。
2. 编写控制程序，实现电机的基本控制功能，如启动、停止、正转、反转等。
3. 根据实际需求设计电机的调速控制方法，比如使用PWM调速。
4. 连接传感器，并根据传感器的反馈信号对电机运行状态进行检测和控制。
5. 对电机进行调试和性能测试，观察电机在不同控制条件下的运行情况。
实验结果经过实验，我们成功搭建了电机电控系统，并编写了相应的控制程序。
通过对电机的控制程序的调整，我们实现了电机的启动、停止、正转和反转等基本功能，同时还成功实现了电机的调速控制。
在调试过程中，我们发现电机的转速可以根据PWM的占空比进行调节，占空比越大，电机转速越快。
同时，通过传感器的反馈信号，我们可以实时监测电机的运行状态，并根据需要进行调整。
实验结果验证了电机电控技术的可行性和有效性，具有一定的应用前景。
实验总结本次电机电控技术实验使我们更加深入了解了电机控制系统的原理和实际应用。
通过实践操作，我们掌握了电机的基本控制方法和调试技巧，提高了我们的实际操作能力和工程实践能力。
同时，在实际操作中也遇到了一些问题，如传感器的精度不够高、电机控制程序的调试困难等。
这提醒我们在实际应用中要更加注意传感器的选型和控制算法的优化，以提高系统的稳定性和可靠性。
第五篇交流电机调速系统实验
第五章交流电机调速系统实验实验一双闭环三相异步电机调压调速系统实验一、实验目的(1)了解并熟悉双闭环三相异步电机调压调速系统的原理及组成。
(2)了解转子串电阻的绕线式异步电机在调节定子电压调速时的机械特性。
(3)通过测定系统的静态特性和动态特性，进一步理解交流调压系统中电流环和转速环的作用。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理异步电动机采用调压调速时，由于同步转速不变和机械特性较硬，因此对普通异步电动机来说其调速范围很有限，无实用价值，而对力矩电机或线绕式异步电动机在转子中串入适当电阻后使机械特性变软其调速范围有所扩大，但在负载或电网电压波动情况下，其转速波动严重，为此常采用双闭环调速系统。
双闭环三相异步电机调压调速系统的主电路由三相晶闸管交流调压器及三相绕线式异步电动机组成。
控制部分由“电流调节器”、“速度变换”、“触发电路”、“正桥功放”等组成。
其系统原理框图如图7-1所示：整个调速系统采用了速度、电流两个反馈控制环。
这里的速度环作用基本上与直流调速系统相同，而电流环的作用则有所不同。
在稳定运行情况下，电流环对电网扰动仍有较大的抗扰作用，但在启动过程中电流环仅起限制最大电流的作用，不会出现最佳启动的恒流特性，也不可能是恒转矩启动。
异步电动机调压调速系统结构简单，采用双闭环系统时静差率较小，且比较容易实现正、反转，反接和能耗制动。
但在恒转矩负载下不能长时间低速运行，因低速运行时转差功率 P s=SP M全部消耗在转子电阻中，使转子过热。
图1-1 双闭环三相异步电机调压调速系统原理图四、实验内容(1)测定三相绕线式异步电动机转子串电阻时的机械特性。
(2)测定双闭环交流调压调速系统的静态特性。
(3)测定双闭环交流调压调速系统的动态特性。
五、预习要求(1)复习电力电子技术、交流调速系统教材中有关三相晶闸管调压电路和异步电机晶闸管调压调速系统的内容，掌握调压调速系统的工作原理。
(2)学习有关三相晶闸管触发电路的内容，了解三相交流调压电路对触发电路的要求。
电动机转速调节实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过实际操作，了解电动机转速调节的基本原理和方法，掌握使用变频器、滑动变阻器等设备调节电动机转速的操作技能，并验证调节方法对电动机转速的影响。
二、实训器材1. 电动机一台2. 变频器一台3. 滑动变阻器一个4. 电源一台5. 接线板、导线若干6. 万用表一个三、实训原理电动机转速的调节主要基于以下原理：1. 交流电动机转速与电源频率成正比，调节电源频率即可调节电动机转速；2. 电动机转速与电动机负载有关，负载越大，转速越低；3. 通过改变电动机电路中的电阻，可以改变电动机的电流，进而影响电动机转速。
四、实训步骤1. 连接电动机、变频器、电源等设备，确保电路连接正确；2. 将变频器设置为固定频率，观察电动机的转速；3. 改变变频器的频率，观察电动机转速的变化；4. 将变频器设置为固定频率，使用滑动变阻器调节电路中的电阻，观察电动机转速的变化；5. 记录不同频率和电阻下的电动机转速数据；6. 分析数据，总结调节电动机转速的方法。
五、实训结果与分析1. 当变频器频率从50Hz逐渐降低至30Hz时，电动机转速也随之逐渐降低，说明交流电动机转速与电源频率成正比；2. 当滑动变阻器的电阻值逐渐增大时，电动机转速逐渐降低，说明电动机转速与电路中的电阻成正比；3. 在负载不变的情况下，改变电源频率和电路电阻均可有效调节电动机转速。
六、实训结论通过本次实训，我们掌握了以下电动机转速调节方法：1. 使用变频器调节电源频率，实现电动机无级调速；2. 使用滑动变阻器改变电路中的电阻，实现电动机调速。
在实际应用中，根据具体需求选择合适的调节方法，可以有效提高电动机的使用效率。
七、实训心得本次实训使我深刻认识到电动机转速调节的重要性，以及不同调节方法的特点。
在今后的工作中，我将运用所学知识，为电动机调速提供技术支持。
同时，我也认识到理论与实践相结合的重要性，只有通过实际操作，才能真正掌握技能。
交流异步电机调速系统实验报告
交流异步电机调速系统实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是掌握交流异步电机调速系统的工作原理和相关知识，了解电机调速系统中各个部件的作用及其相互关系，并通过实验验证电机调速系统的性能指标。
二、实验原理1. 交流异步电机调速系统的基本构成交流异步电机调速系统由三个部分组成：电源、控制器和驱动器。
其中，电源为整个系统提供稳定的直流或交流电源；控制器负责控制驱动器输出信号，从而控制电机转速；驱动器则将控制信号转换为适合于驱动电机运行的功率信号。
2. 交流异步电机调速系统的工作原理交流异步电机通过变化磁场来产生转矩，在正常运行时，其转矩与转速成正比。
因此，通过改变输入到电机绕组中的频率和幅值可以改变其输出功率。
在实际应用中，可以采用不同类型的控制器来实现不同方式的调速，如开环调速、闭环调速等。
3. 实验所需设备及材料本次实验所需设备及材料包括：一台交流异步电机、一个变频器、一台示波器、一台数字万用表、一套实验线缆和电源线等。
三、实验步骤1. 搭建交流异步电机调速系统首先，将交流异步电机与变频器连接起来，然后将变频器与控制器相连。
最后，将控制器与示波器和数字万用表相连。
2. 测试电机转速接下来，通过调整变频器的输出频率和幅值，逐渐增加电机的转速，并记录下不同转速时的输出功率和效率等参数。
同时，在调整过程中需要注意保持系统稳定，并避免因过载等原因造成设备损坏。
3. 分析实验结果最后，根据实验结果对交流异步电机调速系统的性能进行分析，并对其应用领域及优化方向进行探讨。
四、实验结果分析通过本次实验，我们可以得到以下结论：1. 交流异步电机调速系统具有较好的稳定性和可靠性，在不同负载条件下均能保持较为稳定的输出功率和效率。
2. 调节变频器输出频率和幅值可以有效地改变电机转速，并且在一定范围内可以保证较高的效率。
3. 在实际应用中，可以根据不同的工作条件和要求选择适合的调速方式和控制器类型，以达到最优的性能指标。
电机调速实验报告
电机调速系统课程设计报告（2016—2017学年第1学期）题目直流电机调速、制动系统设计系别______________________________________专业______________________________________班级学号___________________________________姓名______________________________________组员______________________________________指导教师___________________________________完成时间___________________________________评定成绩___________________________________课程设计任务书一、设计题目直流电机调速、制动系统设计二、设计任务《电机与拖动基础》课程应使学生掌握电机及其拖动系统的运行性能，分析计算，电机选择与实验方法。
“基于PLC的电机与拖动系统应用实验平台”主要以12V、24V直流电动机为主要核心设备，特点是体积小、经济、安全，并能使学生直观的学习到：（1）直流电机的电磁感应原理及其调速方式；（2）通过自制的位能性负载起重机重物的上升与下降，观察能耗制动、反接制动的过程；（3）通过PLC实现对自制的不同电机拖动设备采用不同控制方式的情况；（4）采用PWM调速板控制直流电机的调速功能；（5）通过无线技术实现对直流电机的正反转等功能。
部分实验项目能够强有力的将《电力电子技术》、《电气控制与PLC应用技术》、《单片机原理及应用》、《无线通信技术》等课程之间的关系紧密结合在一起，达到一台多用”的教学效果。
基于PLC的电机与拖动系统应用实验平台”是一个可持续潜能开发实验平台，学生可以无限发挥想法，并将自己的想法实践到该平台上，满足学生的求知欲望和增强自信心课程设计工作。
交流调速控制系统课程设计
交流调速控制系统课程设计一、实验目的本实验旨在让学生掌握交流调速控制系统的工作原理与设计方法，理解交流电机的调速特性及其应用。
二、实验内容1.交流调速控制系统的设计及组装；2.交流电机的调速特性实验；3.利用交流调速控制系统控制交流电机的转速；4.测试交流电机在不同转速下的性能参数。
三、实验原理交流调速控制系统是通过改变电机绕组施加电压的方式来控制电机转速的。
主要包括三种类型：电压型、频率型和 PWM 型。
实验中采用电压型交流调速控制系统。
电路主要由三部分组成：晶闸管控制器、变压器、电机。
控制器可以调整交流电源输入电压的大小，从而改变电机的转速。
交流电机的调速特性取决于电压和负载。
一般情况下，电机的转速与电压呈线性关系。
在负载变化时，电机转速的变化主要取决于负载对电机的转矩要求。
四、实验设计实验器材和材料•交流电机•电压型交流调速控制系统•三相变压器•电压表•电流表•多用表实验步骤1.搭建交流调速控制系统，将三相变压器接在电机上；2.将电压表、电流表和多用表依次接在控制器输出端、变压器输入端和电机端；3.将控制器接入电源，打开电源开关，开始进行实验。
实验流程1.逐步调整交流电机转速，记下不同转速下的电压、电流、功率及效率等数据；2.根据数据绘制出交流电机的调速特性曲线（电压 - 转速曲线、效率- 转速曲线等）；3.讨论曲线所反映的电机性能特点、调速控制器的作用及其优化方法等。
五、实验结果通过实验可以得到电压 - 转速曲线、效率 - 转速曲线等数据，进而分析交流电机的调速特性。
针对不同的调速要求，可以调整控制器的输出电压，以达到最佳调速效果。
六、实验总结交流调速控制系统在现代工业中有着广泛的应用。
本实验让学生深入理解交流调速控制系统的设计原理、系统组成、性能特点及优化方法等，培养学生的实验技能、动手能力和解决问题的能力。
交流电机的无级调速实验报告
交流电机的无级调速实验报告1. 引言随着工业的快速发展，电机作为驱动设备的核心部件，其调速性能对整个工业系统的运行效果具有重要影响。
本实验旨在探究交流电机的无级调速原理及其实验方法，通过实验验证电机的调速性能。
2. 实验目的本实验的主要目的是研究交流电机的无级调速原理，具体目标如下： 1. 理解交流电机的原理和调速方法； 2. 熟悉交流电机调速实验的操作流程； 3. 掌握无级调速装置的原理和使用方法。
3. 实验器材和原理3.1 实验器材本实验所使用的器材如下： - 交流电机 - 无级调速装置 - 示波器 - 电流表 -电压表 - 变频器 - 变压器 - 直流电源 - 电阻箱3.2 实验原理交流电机的无级调速实验中，使用无级调速装置来改变电机的输入电压和频率，从而实现电机转速的调整。
无级调速装置由变频器和变压器组成。
变频器是将输入的交流电源转换为可调频率和可调幅值的交流电源，通过调整输出频率和电压控制电机的转速。
变压器则用于调整输入电压，以满足不同转速下电机的运行要求。
4. 实验步骤本实验的操作步骤如下： 1. 将交流电机连接到无级调速装置的输出端，并将输入端与电源连接； 2. 打开无级调速装置的电源，并设置所需的输出频率和电压值；3. 将示波器连接到电机的输出端，以检测电机转速；4. 启动电机，并记录不同转速下的输出频率、电压和电流； 5. 重复步骤4，改变无级调速装置的设置，以得到不同的电机转速； 6. 完成实验后，关闭电机和无级调速装置的电源，并进行数据分析和总结。
5. 实验结果在实验过程中，我们记录了不同转速下的输出频率、电压和电流值，根据这些数据可以得出以下结论： - 随着输出频率的增加，电机转速逐渐提高； - 在相同频率下，增加输出电压会使电机负载能力提升； - 随着转速的增加，电机的电流也会相应增加。
6. 实验分析根据实验结果，我们可以得出以下分析： - 交流电机的转速受到输入频率和电压的影响； - 无级调速装置可以提供可调频率和可调幅值的交流电源，实现对电机转速的无级调整； - 电机的转速与输入电流存在一定的关系，转速越高，所需的输入电流也越大。
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第五章交流电机调速系统实验实验一双闭环三相异步电机调压调速系统实验一、实验目的(1)了解并熟悉双闭环三相异步电机调压调速系统的原理及组成。
(2)了解转子串电阻的绕线式异步电机在调节定子电压调速时的机械特性。
(3)通过测定系统的静态特性和动态特性，进一步理解交流调压系统中电流环和转速环的作用。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理异步电动机采用调压调速时，由于同步转速不变和机械特性较硬，因此对普通异步电动机来说其调速范围很有限，无实用价值，而对力矩电机或线绕式异步电动机在转子中串入适当电阻后使机械特性变软其调速范围有所扩大，但在负载或电网电压波动情况下，其转速波动严重，为此常采用双闭环调速系统。
双闭环三相异步电机调压调速系统的主电路由三相晶闸管交流调压器及三相绕线式异步电动机组成。
控制部分由“电流调节器”、“速度变换”、“触发电路”、“正桥功放”等组成。
其系统原理框图如图7-1所示：整个调速系统采用了速度、电流两个反馈控制环。
这里的速度环作用基本上与直流调速系统相同，而电流环的作用则有所不同。
在稳定运行情况下，电流环对电网扰动仍有较大的抗扰作用，但在启动过程中电流环仅起限制最大电流的作用，不会出现最佳启动的恒流特性，也不可能是恒转矩启动。
异步电动机调压调速系统结构简单，采用双闭环系统时静差率较小，且比较容易实现正、反转，反接和能耗制动。
但在恒转矩负载下不能长时间低速运行，因低速运行时转差功率 P s=SP M全部消耗在转子电阻中，使转子过热。
图1-1 双闭环三相异步电机调压调速系统原理图四、实验内容(1)测定三相绕线式异步电动机转子串电阻时的机械特性。
(2)测定双闭环交流调压调速系统的静态特性。
(3)测定双闭环交流调压调速系统的动态特性。
五、预习要求(1)复习电力电子技术、交流调速系统教材中有关三相晶闸管调压电路和异步电机晶闸管调压调速系统的内容，掌握调压调速系统的工作原理。
(2)学习有关三相晶闸管触发电路的内容，了解三相交流调压电路对触发电路的要求。
六、思考题(1)在本实验中，三相绕线式异步电机转子回路串接电阻的目的是什么? 不串电阻能否正常运行?(2)为什么交流调压调速系统不宜用于长期处于低速运行的生产机械和大功率设备上?七、实验方法(1)DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试①打开DJK01总电源开关，操作“电源控制屏”上的“三相电网电压指示”开关，观察输入的三相电网电压是否平衡。
②将DJK01“电源控制屏”上“调速电源选择开关”拨至“交流调速”侧。
③用10芯的扁平电缆，将DJK02的“三相同步信号输出”端和DJK02-1“三相同步信号输入”端相连,打开DJK02-1电源开关，拨动“触发脉冲指示”钮子开关，使“窄”的发光管亮。
④观察A、B、C三相的锯齿波，并调节A、B、C三相锯齿波斜率调节电位器（在各观测孔左侧），使三相锯齿波斜率尽可能一致。
⑤将DJK04上的“给定”输出U g直接与DJK02-1上的移相控制电压U ct相接，将给定开关S2拨到接地位置（即U ct=0），调节DJK02-1上的偏移电压电位器，用双踪示波器观察A相同步电压信号和“双脉冲观察孔” VT1的输出波形，使α=170°。
⑥适当增加给定U g的正电压输出，观测DJK02-1上“脉冲观察孔”的波形，此时应观测到单窄脉冲和双窄脉冲。
⑦将DJK02-1面板上的U端接地，用20芯的扁平电缆，将DJK02-1的“正桥lf触发脉冲输出”端和DJK02“正桥触发脉冲输入”端相连，并将DJK02“正桥触发脉冲”的六个开关拨至“通”，观察正桥VT1～VT6晶闸管门极和阴极之间的触发脉冲是否正常。
(2)控制单元调试①调节器的调零将DJK04中“速度调节器”所有输入端接地，再将DJK08中的可调电阻120K 接到“速度调节器”的“4”、“5”两端，用导线将“5”、“6”短接，使“电流调节器”成为P (比例)调节器。
调节面板上的调零电位器RP3，用万用表的毫伏档测量电流调节器“7”端的输出，使调节器的输出电压尽可能接近于零。
将DJK04中“电流调节器”所有输入端接地，再将DJK08中的可调电阻13K 接到“速度调节器”的“8”、“9”两端，用导线将“9”、“10”短接，使“电流调节器”成为P（比例）调节器。
调节面板上的调零电位器RP3，用万用表的毫伏档测量电流调节器的“11”端，使调节器的输出电压尽可能接近于零。
②调节器正、负限幅值的调整直接将DJK04的给定电压U g接入DJK02-1移相控制电压U ct的输入端，三相交流调压输出的任意两路接一电阻负载（D42三相可调电阻），放在阻值最大位置，用示波器观察输出的电压波形。
当给定电压U g由零调大时，输出电压U随给定电压的增大而增大，当U g超过某一数值U g＇时，U 的波形接近正弦波时，一般可确定移相控制电压的最大允许值U ctmax=U g＇，即U g的允许调节范围为0～U ctmax。
记录U g＇于下表中：把“速度调节器”的“5”、“6”短接线去掉，将DJK08中的可调电容0.47uF 接入“5”、“6”两端，使调节器成为PI (比例积分)调节器，然后将DJK04的给定输出端接到转速调节器的“3”端，当加一定的正给定时，调整负限幅电位器RP2，使之输出电压为-6V，当调节器输入端加负给定时，调整正限幅电位器RP1，使之输出电压为最小值即可。
把“电流调节器”的“8”、“9”短接线去掉，将DJK08中的可调电容0.47uF 接入“8”、“9”两端，使调节器成为PI （比例积分）调节器，然后将DJK04的给定输出端接到电流调节器的“4”端，当加正给定时，调整负限幅电位器RP2，使之输出电压为最小值即可，当调节器输入端加负给定时，调整正限幅电位器RP1，使电流调节器的输出正限幅为U ctmax 。
③电流反馈的整定直接将DJK04的给定电压U g 接入DJK02-1移相控制电压U ct 的输入端，三相交流调压输出接三相线绕式异步电动机，测量三相线绕式异步电动机单相的电流值和电流反馈电压，调节“电流反馈与过流保护”上的电流反馈电位器RP1，使电流I e =1A 时的电流反馈电压为U fi =6V 。
④转速反馈的整定直接将DJK04的给定电压U g 接入DJK02-1移相控制电压U ct 的输入端，输出接三相线绕式异步电动机，测量电动机的转速值和转速反馈电压值，调节“速度变换”电位器RP1，使n =1300rpm 时的转速反馈电压为U fn =-6V 。
(3)机械特性n =f(T)测定①将DJK04的“给定”电压输出直接接至DJK02-1上的移相控制电压U ct ，电机转子回路接DJ17-2转子电阻专用箱，直流发电机接负载电阻R (D42三相可调电阻，将两个900Ω接成串联形式)，并将给定的输出调到零。
②直流发电机先轻载，调节转速给定电压U g 使电动机的端电压=U e 。
转矩可按下式计算:(1-1) 式中，T 为三相线绕式异步电机电磁转矩，I G 为直流发电机电流，U G 为直流发电机电压，R a 为直流发电机电枢电阻，P o 为机组空载损耗。
()nP R I U I T a G G G /55.902++=③调节U g，降低电动机端电压，在2/3U e时重复上述实验，以取得一组机械特性。
在输出电压为U e时：在输出电压为2/3Ue时：(4)系统调试①确定“电流调节器”和“速度调节器”的限幅值和电流、转速反馈的极性。
②将系统接成双闭环调压调速系统，电机转子回路仍每相串3Ω左右的电阻，逐渐增大给定U g，观察电机运行是否正常。
③调节“电流调节器”和“速度调节器”的外接电容和电位器（改变放大倍数），用双踪慢扫描示波器观察突加给定时的系统动态波形，确定较佳的调节器参数。
(5)系统闭环特性的测定①调节U g使转速至n=1200rpm，从轻载按一定间隔调到额定负载，测出闭环静态特性n =f（T）②测出n=800rpm时的系统闭环静态特性n=f(T)，T可由(1-1)式计算(6)系统动态特性的观察用慢扫描示波器观察:①突加给定启动电机时的转速n(“速度变换”的“3”端)及电流I(“电流反馈与过流保护”的“2”端) 及“速度调节器”输出的“6”端的动态波形。
②电机稳定运行，突加、突减负载(20%I e<=>100%I e)时的n、I的动态波形。
八、实验报告(1)根据实验数据，画出开环时电机的机械特性n=f（T）。
(2)根据实验数据画出闭环系统静态特性n=f（T），并与开环特性进行比较。
(3)根据记录下的动态波形分析系统的动态过程。
九、注意事项(1)在做低速实验时，实验时间不宜过长，以免电阻器过热引起串接电阻数值的变化。
(2)转子每相串接电阻为3Ω左右，可根据需要进行调节，以便系统有较好的性能。
(2)计算转矩T时用到的机组空载损耗P o为5W左右。
实验二双闭环三相异步电机串级调速系统实验一、实验目的(1)熟悉双闭环三相异步电机串级调速系统的组成及工作原理。
(2)掌握串级调速系统的调试步骤及方法。
(3)了解串级调速系统的静态与动态特性。
12 万用表自备三、实验线路及原理异步电动机串级调速系统是较为理想的节能调速系统，采用电阻调速时转的一子损耗为P S=SP M，这说明了随着S的增大效率η降低，如果能把转差功率PS部分回馈电网就可提高电机调速时效率，串级调速系统采用了在转子回路中附加电势的方法，通常使用的方法是将转子三相电动势经二极管三相桥式不控整流得到一个直流电压，由晶闸管有源逆变电路来改变转子的反电动势，从而方便地实现无级调速，并将多余的能量回馈至电网，这是一种比较经济的调速方法。
本系统为晶闸管亚同步双闭环串级调速系统，控制系统由“速度调节器”、“电流调节器”、“触发电路”、“正桥功放”、“速度变换”等组成。
其系统原理图如图2-1所示。
图2-1 线绕式异步电动机串级调速系统原理图四、实验内容(1)控制单元及系统调试。
(2)测定开环串级调速系统的静态特性。
(3)测定双闭环串级调速系统的静态特性。
(4)测定双闭环串级调速系统的动态特性。
五、预习要求(1)复习电力拖动自动控制系统(交流调速系统)教材中有关异步电机晶闸管串级调速系统的内容，掌握串级调速系统的工作原理。
(2)掌握串级调速系统中逆变变压器副边绕组额定相电压的计算方法。
六、思考题(1)如果逆变装置的控制角β＞90°或β＜30°，则主电路会出现什么现象?为什么要对逆变角β的调节范围作一定的要求?(2)串级调速系统的开环机械特性为什么比电动机本身的固有特性软?七、实验方法(1)DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试①打开DJK01总电源开关，操作“电源控制屏”上的“三相电网电压指示”开关，观察输入的三相电网电压是否平衡。