双闭环三相异步电动机调压调速系统

《运动控制系统》实验报告

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实验三双闭环三相异步电动机调压调速系统

一、实验目的

1. 熟悉相位控制交流调压调速控制方式的工作原理。

2. 了解并熟悉双闭环三相异步电动机调压调速系统的原理及组成。

3. 通过测定系统的静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、实验系统组成及工作原理

双闭环三相异步电动机调压调速系统的主电路为三相晶闸管交流调压器TVC及三相绕线转子异步电动机M。控制系统由零速封锁器DZS、电流调节器ACR、速度调节器ASR、电流变换器FBC、速度变换器FBS、触发器GT、脉冲放大器AP1等组成。图3-1为双闭环三相异步电动机调压调速系统原理框图。

整个系统采用了速度、电流两个反馈控制环。交流调速系统中速度环的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。在稳定运行的情况下，电流环对电网扰动仍有及时的抗扰作用，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。

异步电动机调压调速系统结构简单，采用双闭环时静差率较小，在恒转矩负载下不能长时间低速运行，因为低速运行时转差功率P s = s·P m 全部消耗在转子电阻中，时间长了会使转子过热。

图3-1 双闭环三相异步电动机调压调速系统原理框图

三、实验注意事项

1．绕线式异步电动机M09参数：P N=100W，U N=220V，I N=0.55A，n=1350r/min，Y接。

2．不允许突加给定信号起动电动机，给定信号尽可能从0缓慢起调，且须空载起动。

3．测取系统静特性时，须注意电动机电流不允许超过额定电流（0.55A）。

4．电动机低速时，实验时间应尽量短，以免串接的电阻器过热而引起电阻数值变化。

四、实验内容

1. 测定系统控制特性

电动机空载条件下（发电机或测功机负载回路开路），调节给定电压U n*，使电动机转速慢升至额定转速1350r/min，在0~1350 r/min之间记录几组转速n和给定电压U n*的数据，并在图3-2所示的坐标系中画出系统控制特性曲线。

n（r/min）

U n*（V）

2. 测定系统静特性

调节U n*（U g），使电动机转速慢慢上升至额定转速1350r/min；

然后接通发电机电枢回路（或合上测功机负载开关SL），通过改变负载变阻器R g阻值，使电动机主回路电流达到额定电流I N=0.55A（注意：不能超过0.55A）；

然后，逐步减小负载变阻器R g阻值，使电动机主回路电枢电流I d（或负载转矩T L）从额定负载减少至空载，记录几组n、I d（或T L）数据，并在图3-3所示坐标系中画出系统静特性曲线。

n（r/min）

T L（N·m）

图3-2 系统控制特性曲线图3-3 系统静特性曲线

五、实验结果和实验数据分析

六、实验思考题

1．采用交流调压器TVC的交流调压调速系统能否实现反转和可逆运行？为什么？

答：

2．传统的降压起动方法有几种？软启动方式与其比较有何优点？

答：

3．简述交流调压调速系统的特点和使用场合。

答：

七、实验心得