电机控制实验

三、闭环时系统动态波形的观察
1、突加给定时，电动机电枢电流波形 和转速波形； 2、突加额定负载时，电动机电枢电流 波形和转速波形； 注：电动机电枢电流波形的观察可通 过ACR的第“1”端；转速波形的观察 可通过ASR的第“1”端。
注意事项
1、改变接线时，必须先按下主控制屏 总电源开关的“断开”红色按钮，同 时使系统的给定为零； 2、系统开环连接时，不允许突加给定 信号Ug起动电机（即Ug从0开始逐渐增 大），否则可能冲击过流；
TL
实验设备及仪器
1、MCL系列教学实验台主控制屏； 2、MCL-18组件； 3、MCL-33组件； 4、MEL-11挂箱（电容）； 5、MEL-03三相可调电阻； 6、直流电动机M03、直流发电机M01；
实验步骤
一、开环特性的测定 1、接线：控制电压由给定器直接接入。 即把ACR的7端甩开，不接至控制电压； 另外把ASR的2端（给定值）甩开不接， 这样ASR、ACR两个环节就甩开了。 2、负载电机M01（作为直流电动机的负 载）电枢回路的负载电阻断开。（空 载）
实验内容
1、测定开环机械特性及闭环静特性； 2、闭环控制特性的测定； 3、测定电流反馈系数；
实验系统组成及工作原理
速度调节器ST
un
电流调节器LT
uk

ຫໍສະໝຸດ Baidu
触发器 CF
Id
T n
TG M
ug
Ud
un ug ufn
u fn (速度负反馈)
ui un u fi
u fi (电流负反馈)
4、采用SPWM控制，分别在输出频率 为30Hz、50Hz条件下，测量与描绘 不同调制方式时的电机气隙磁通分 量、电机气隙磁通轨迹、定子电流、 定子端电压等波形，以及观察电机 运行的平稳与噪声大小。 按停止按钮，观察此时的电流波形。
当在低频2Hz时，若电机无法转动时， 可调节低频补偿电位器（顺时针旋 转时，低频补偿电压增大），直到 电机能旋转为止。
3、电机停止运行时，显示面板 上的数值为此时的频率值； 4、低频补偿电位器在电机运行 时，可按需要任意调节。
实验步骤
1、连接主电路、起动限流、过流保护、过 压保护及磁通检测等环节的连线。 2、按下起动按钮前，检查给定电位器是否 放在零位（左旋到底）； 3、三相调压器逆时针调到底，合上主控制 屏上的绿色按钮开关，调节三相调压器 的输出，使输出为220V。
3、使Ug＝0；调节调压器，使三 相输入电压为200V。 4、逐渐增加给定电压Ug，使电 机起动、升速；调节Ug使电机 空载转速 n0 1500r / min 。
5、保持此时的Ug不变，在负载电机 M01的电枢回路串入负载电阻，改 变电阻，在直流电机空载至额定负 载范围，测取7、8点，读取电机转 速和电机电枢电流，即可测出系统 的开环机械特性 n f ( I d ) .
实验二、基于DSP的异步电动机SPWM与 电压空间矢量变频调速系统
实验目的： 1、掌握异步电动机变压变频调速系统的组成 及工作原理； 2、理解用单片机通过软件生成SPWM波的工作 原理与特点，以及不同调制方式对系统性 能的影响。 3、熟悉电压空间矢量控制（磁链跟踪控制） 的工作原理与特点。
实验内容
实验系统组成及工作原理
实验方法
1、按起动按钮，电动机即可起动，起 动后可调节频率给定电位器，即可改 变电动机转速（此时显示面板上显示 的数值为转速）； 2、在电机运行中，不能改变控制方式、 调制方式（即，按空间矢量、异步调 制等按钮，系统将不会响应）。必须 先按停止按钮，使电机停止运行，才 能改变控制方式及调制方式；
二、系统闭环特性测试 1、调节转速给定电压Ug，使电 机空载转速至1500r/min；此时 维持给定值Ug不变； 2、调节负载电机M01的电枢回路 负载电阻，在空载至额定负载范 围内分别记录7、8点，可测出系 统闭环机械特性曲线 。 n f (Id )
3、调节Ug，记录Ug和转速n （此时保持负载电阻不变）， 即可测出闭环控制特 性 n f (U g ) 。
3、进行闭环测试时，若电机转速达最 高速且不可调，注意转速反馈的极性 是否接错。 4、双踪示波器的两个探头地线通过示 波器外壳短接，故在使用时，必须使 两探头的地线同电位（只用一根地线 即可），以免造成短路事故。
实验报告
1、根据实验数据，画出闭环控制特性曲 线； 2、根据实验数据，画出闭环机械特性， 并计算静差率； 3、根据实验数据，画出开环机械特性， 计算静差率，并与闭环机械特性进行 比较。
5、采用电压空间矢量控制 实验条件及观察与描绘的波形同步 骤 4。
注意事项
转换不同的控制与调制方式时， 要等到电机转速接近于零时， 再按起动按钮，以免对电机造 成冲击。
1、连接线路，构成一个实用的异步电动 机变频调速系统； 2、采用SPWM数字控制时，不同输出频率、 不同调制方式时的磁通分量、磁通轨迹、 定子电流与电压等波形测试； 3、采用电压空间矢量控制时，不同输出 频率时的磁通分量、磁通轨迹、定子电 流与电压波形测试； 4、低频补偿特性测试
实验设备和仪器
MCL 系列教学实验台主控制屏； MCL-13闭环变频系统组件； 异步电动机M04、转速计； 双踪示波器