交流调速系统实验1
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。
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。
2.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：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。
交直流调速实验指导书
交直流调速实验指导书王兵编写肖伸平审核湖南工业大学电气与信息工程学院2008年8月目录实验一晶闸管直流调速系统各主要单元的调试1实验二电压单闭环不可逆直流调速系统调试4实验三带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统调试8实验四电压、电流双闭环不可逆直流调速系统调试12实验五转速、电流双闭环不可逆直流调速系统调试16实验六模拟式直流调速装置514C实验21实验七数字式直流调速装置6RA70实验23实验八交流调速装置MM420实验27实验九矢量控制交流调速装置（CUVC）单机实验32十附件35 THWPGZ-2型网络型高级维修电工技能实训智能考核装置简介35实验一晶闸管直流调速系统各主要单元的调试一、实验目的(1) 熟悉直流调速系统各主要单元部件的工作原理。
(2) 掌握直流调速系统各主要单元部件的调试步骤和方法。
二、实验所需挂件及附件三、实验内容(1)调节器Ⅰ的调试(2)调节器Ⅱ的调试(3)反号器的调试(4)零电平检测的调试(5)转矩极性鉴别的调试(6)逻辑控制的调试四、实验方法(1)“调节器Ⅰ”的调试①调零将PMT-04中“调节器Ⅰ”所有输入端接地，再将比例增益调节电位器RP1顺时针旋到底，用导线将“5”、“6”两端短接，使“调节器Ⅰ”成为P (比例)调节器。
调节面板上的调零电位器RP2，用万用表的毫伏档测量调节器Ⅰ“7”端的输出，使调节器的输出电压尽可能接近于零。
②调整输出正、负限幅值把“5”、“6” 两端短接线去掉，此时调节器Ⅰ成为PI (比例积分)调节器，然后将给定输出端接到调节器Ⅰ的“3”端，当加一定的正给定时，调整负限幅电位器RP4，观察输出负电压的变化，当调节器输入端加负给定时，调整正限幅电位器RP3，观察调节器输出正电压的变化。
③测定输入输出特性再将反馈网络中的电容短接（将“5”、“6”端短接），使调节器Ⅰ为P（比例）调节器，在调节器的输入端分别逐渐加入正、负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅，并画出曲线。
交直流调速系统
交直流调速系统•引言•交直流调速系统基本原理•交直流调速系统组成与结构目录•交直流调速系统控制策略•交直流调速系统性能分析•交直流调速系统设计与实践•交直流调速系统应用与展望引言01CATALOGUE调速系统概述调速系统的定义调速系统是一种能够改变电动机转速的控制系统，通过调整电动机的输入电压、频率等参数，实现对电动机转速的精确控制。
调速系统的分类根据电动机类型不同，调速系统可分为直流调速系统和交流调速系统两大类。
其中，直流调速系统具有调速范围广、静差率小等优点，而交流调速系统则具有结构简单、维护方便等特点。
交直流调速系统的发展与应用发展历程交直流调速系统经历了从模拟控制到数字控制的发展历程。
早期的调速系统主要采用模拟控制技术，随着计算机技术的发展，数字控制技术逐渐取代了模拟控制技术，使得调速系统的性能得到了显著提升。
应用领域交直流调速系统广泛应用于工业生产的各个领域，如机械制造、冶金、化工、纺织等。
在现代化生产线中，交直流调速系统是实现自动化生产的关键技术之一，对于提高生产效率、降低能耗具有重要意义。
交直流调速系统基本原理02CATALOGUE直流电机通过电枢电流和磁通量的相互作用产生转矩，实现电机的旋转运动。
直流电机原理调速方式控制策略直流调速系统通过改变电枢电压、电枢电阻或磁通量来调节电机的转速。
直流调速系统常采用PID 控制、模糊控制等策略，实现电机转速的精确控制。
030201交流电机通过定子电流产生的旋转磁场与转子电流的相互作用，实现电机的旋转运动。
交流电机原理交流调速系统通过改变定子电压、频率或改变电机结构等方式来调节电机的转速。
调速方式交流调速系统常采用矢量控制、直接转矩控制等策略，实现电机转速的精确控制。
控制策略交直流混合调速系统原理混合调速原理交直流混合调速系统结合了直流和交流调速系统的优点，通过交直流变换器实现能量的双向流动和转速的精确控制。
能量转换交直流混合调速系统通过交直流变换器将直流电能转换为交流电能，或将交流电能转换为直流电能，以满足不同负载的需求。
调速实验1-4
１、简述实验中观察到的现象，对实验中出现的问题加以分析、解释。
２、画出U/F曲线。
３、画出异步电动机的机械特性n=f（Ｔe）曲线。
４、思考题：如何改变电动机的加速度、减速度？
５、写出实验小结。
实验四速度闭环三相异步电机调压调速系统实验
一．实验目的
3)直流电动机的电枢电流不要超过额定值使用，转速也不要超过1.2倍的额定值。以免影响电机的使用寿命，或发生意外。
4)DJK04与DJK02-1不共地，所以实验时须短接DJK04与DJK02-1的地。
实验二、双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验
一、实验目的
1、了解双闭环不可逆直流调速系统的原理及组成。
2、掌握双闭环不可逆直流调速系统的调试方法和步骤。
⑴、通过触摸面板上LO/RE切换键进行切换。
⑵、通过对输入端子参数（n36～n39）的设定来切换。
1、 触摸面板的操作方法
触摸面板操作有两种功能：一种是用面板上的RUN键和STOP/RESET键来控制电机的起动、停止。另一种是用于参数设定。
1） 指示灯显示说明
正常时:接通电源后，RUN灯闪亮、ALARM灯灭。指示灯FREF、FOUT、IOUT、MNTR、F/R、LO/RE、PRGM中有灯亮，指示窗口有数据显示。
U09：显示过去最后一次发生过的异常内容。
U10：制造商管理用。
F/R：灯亮时，可用 或 键，选择电动机的运转方向（正/
反转）。 FOR：正转 rev：反转
LO/RE：灯亮时，可用 或 键，选择本地/远程模式。
rE：远程 LO：本地
PRGM：。灯亮时，可用 或 键，选择要设定的参数，再用
键显示该参数的内容，用 或 键修改该
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。
(完整word版)《交流调速系统》课后习题答案
《交流调速系统》课后习题答案第 5 章 闭环控制的异步电动机变压调速系统5-1 异步电动机从定子传入转子的电磁功率m P 中，有一部分是与转差成正比的转差功率s P ，根据对s P 处理方式的不同，可把交流调速系统分成哪几类？并举例说明。
答：从能量转换的角度上看，转差功率是否增大，是消耗掉还是得到回收，是评价调速系统 效率高低的标志。
从这点出发，可以把异步电机的调速系统分成三类 。
1）转差功率消耗型调速系统：这种类型的全部转差功率都转换成热能消耗在转子回路中，降电压调速、转差离合器调速、转子串电阻调速都属于这一类。
在三类异步电机调速系统中，这类系统的效率最低，而且越到低速时效率越低，它是以增加转差功率的消耗来换取转速的降低的（恒转矩负载时）。
可是这类系统结构简单，设备成本最低，所以还有一定的应用价值。
2）转差功率馈送型调速系统：在这类系统中，除转子铜损外，大部分转差功率在转子侧通 过变流装置馈出或馈入，转速越低，能馈送的功率越多，绕线电机串级调速或双馈电机调速属于这一类。
无论是馈出还是馈入的转差功率，扣除变流装置本身的损耗后，最终都转化成 有用的功率，因此这类系统的效率较高，但要增加一些设备。
3）转差功率不变型调速系统：在这类系统中，转差功率只有转子铜损，而且无论转速高低，转差功率基本不变，因此效率更高，变极对数调速、变压变频调速属于此类。
其中变极对数 调速是有级的，应用场合有限。
只有变压变频调速应用最广，可以构成高动态性能的交流调速系统，取代直流调速；但在定子电路中须配备与电动机容量相当的变压变频器，相比之下，设备成本最高。
5-2 有一台三相四极异步电动机，其额定容量为5.5kW ，频率为50Hz ，在某一情况下运行，自定子方面输入的功率为6.32kW ，定子铜损耗为341W ，转子铜损耗为237.5W ，铁心损耗为167.5W ，机械损耗为45W ，附加损耗为29W ，试绘出该电动机的功率流程图，注明各项功率或损耗的值，并计算在这一运行情况下该电动机的效率、转差率和转速。
交流电动机调速系统仿真
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汇报人姓名
交流电动机减压软起动系统 仿真
空间矢量的坐标变换
异步电动ห้องสมุดไป่ตู้PWM逆变器驱 动仿真
转速开环恒压频比控制交流 异步电动机调速系统仿真
三相异步电动机矢量变频调 速系统仿真
01 主电路部分
三相对称电源、晶
闸管整流桥、交流
电动机、脉冲发生
器
。
02 控制电路部分
03 电机定子端电压的有效值的基波成分，可有采用傅立叶分析模块 提取，该模块位于Extras library/Measurements group。
04 观察P WM逆变器输出，使用示波器的放大功能以便观看波形。
26
由Step，GI和Fcn 模块组成，其中 Step 给出阶跃起动 信号，GI模块用于 设定起动曲线，函 数Fcn用于使控制信 号与触发器输入情 号要求相匹配。
仿真说明
01 仿真参数，由于逆变器开关频率为1980Hz，相对误差设定为1e7。
02 电机定子、转子电流谐波成分较多，电磁转矩也是一样，但转速 由于电机的惯性作用比较平滑。
交直流调速系统第一章 直流调速简介(第三版)
Id
－－负载电流引起的转速降
机械特性曲线
k Ra 机械特性曲线的斜率k值越小，特性的硬度越硬。
KeN
2020/4/14
二、直流电机的调速方法及其特点
根据机械特性方程可知，改变电枢电压、磁通、电枢电阻可改变转速大小。
•额定转速以下调速，且 电压越低，转速越低。
•特性硬，调速精度高， 最常用。
调压调速
3. 调速的平滑性： 调速平滑性是指调速时可以得到的相邻两转速之比，调速平滑性 接近于1的调速系统称为无级调速，反之为有级调速。
1．什么是调速范围？什么是静差率？ 2．静差率是针对某一条机械特性定义的，调速系统的静 差率指的是什么？ 3．静差率与硬度有什么区别和联系？
2020/4/14
解： 得
2020/4/14
•电压降低，n0减小
2020/4/14
二、直流电机的调速方法及其特点
根据机械特性方程可知，改变电枢电压、磁通、电枢电阻可改变转速大小。
•额定转速以下调速，且 电阻越大，转速越低。
串电阻调速
•特性软，调速精度低， 一般不采用。
•理想空载转速n0不变。
2020/4/14
二、直流电机的调速方法及其特点
2020/4/14
调速系统的稳态性能指标
一个好的调速系统应具有较大的调速范围和较小的静差率！
(4)静差率与调速范围的关系 Nhomakorabeas nN ， n0 min
则
n0 min
nN s
D
snN
1 snN
D nN
nN
nmin n0 min nN
nN
nN s
nN
snN
1 s nN
2020/4/14
实验一、开环直流调速系统的仿真实验
实验一、开环直流调速系统的仿真实验实验目的本实验旨在通过搭建开环直流调速系统的仿真实验平台，深入理解电机的转速调节原理，了解直流电机的调速方法，掌握仿真软件的基本操作，为后续实验打下坚实的基础。
实验器材•个人电脑•仿真软件MATLAB/Simulink实验原理直流电动机的转速调节方法有开环调速和闭环调速两种。
开环调速是采用给定电压和负载转矩（或负载电流）的关系表格，来确定电机所需要的电压值，然后通过直流调速器给电机供给相应电压值来调节电机的转速。
本次实验采用开环调速方法，实现直流电动机的转速控制。
电机通过直接接到电源上，输入直流电，可在一段范围内自动调节电机的转速。
实验过程中，通过修改电机被驱动的电压来达到调节电机的转速和功率的目的。
实验步骤1.在MATLAB/Simulink软件中新建一个仿真模型。
2.从Simulink库中拖拽Power System Toolbox中引入电源，将其与直流电动机模块相连。
3.调整电压、电流、电功率大小，展示不同转速下直流电动机的性能。
4.分析电动机性能曲线并记录实验数据。
5.结束实验后，停止仿真，保存实验数据。
实验结果通过本次实验，得到了不同电压下直流电动机的表现，所有数据都记录到实验报告中，以供参考。
从实验结果来看，不同电压下直流电动机的性能有很大的差异。
不同电压产生的转速和功率差异也十分明显。
本实验是初步了解直流电动机转速调节原理的实验，从中我们可以清晰地了解到开环调速的方法和它的应用。
同时还要深刻理解几个关键的概念，如转速、电压和功率之间的关系，并且会更加熟练地掌握这些内容。
此外，在进行实验时还需要注意实验操作的细节，避免出现过程错误和误差。
我们需要紧密联系育人活动和实验课程，深入了解和掌握实验原理，要严格按照实验要求操作，提高实验技能和实验思维能力，为以后的实验打下基础。
交流调速系统电子教案
大连铁道学院关于教案设计编写的相关规定附件二：教案是任课教师对所授课程设计编写的教学实施方案。
教案能够体现着教师的教学思想和教学风格，凝结着教师的教学经验，反映着教师的教学水平，是提高教学效果和教学质量所必备的教学基本文件。
授课教师应遵循专业培养计划制订的培养目标，以教学大纲为依据，在熟悉教材的基础上，结合教学经验，提前设计编写所授课程的教案。
一、教案的基本内容1、授课题目（章节或主题）；2、授课类型（理论课、实验课、习题课等）；3、教学目的；4、教学内容、知识点（包括重点与难点）；5、教学方法（讨论、启发、自学、演示、辩论、难点突破等）；6、教学手段（挂图、模型、实物、录像、多媒体等）；7、参考书目；8、教学过程（复习、授新课、思考、讨论、作业等）。
二、教案的设计课程教案设计应包括三个层面：1、课程的内容、教学基本要求、教学方法和手段等的总体设计；2、各章的内容、教学方法、要求的设计；3、每次课程的教学内容、方法、要求的设计。
三、教案编写的要求1、根据教学大纲要求，钻研教材和教学参考书；2、教案每个层面的设计编写，要确定教学目的和要求，一般应包含知识教学、能力培养、思想教育等；3、确定授课的重点和难点；4、根据教学内容，设计授课类型，确定教学方法和手段（即各种教具、教学仪器和设备）；5、设计课堂教学程序及辅助教学方法，有特色、有创意。
6、根据社会发展、科技进步及人才培养新要求及时增加新的知识内容。
每一轮授课内容必须有一定的更新率。
7、教案原则上要求打印装订成册。
教案2011 ～2012 学年第一学期教学单位电气工程教研室课程名称交流调速课程编号0040308020学时学分 2 32适用专业年级2009 自动化授课教师邓福军职称职务副教授大连交通大学教务处制．课程教学实施计划66715162划计施实学教章各．3课堂教学实施计划4各章教学实施计划电动机气隙中有次谐波磁动势？为什么 时如何处理199；第一异步电动机的调压调速系课堂教学实施计划VT2789各章教学实施计划授课章名课时安6绕线式异步电动机的串级调速系授课时 2-教学目的、要求（分了解、理解、掌三个层次要求了解串级调速的功率传动关系及基本运转状态理解异步电动机串级调速系统的构成，系统的优缺点掌握串级调速系统基本原理，机械特性，能量指标教学内容（包括基本内容、重点、难点基本内容2.串级调速原理和装串级调速原串级调速的各种运行状态与功率传递方附加电动Ead的实次同步晶闸管串级调速系统主电2.串级调速系统转子整流电路的工作特转子整流电路的特殊工作状1转子整流电路的第一工作2转子整流器的第二工作3转子整流器的第三工作2.串级调速系统的调速特性和机械特串调系统的调速特1第一工作状态下的调速特2第二工作状态下的调速特串调系统的机械特性与最大转1.第一工作区的机械特性及最大转第二工作区的机械特性及最大转2.3串调系统的机械特性曲2.串级调速系统的功率特.串调系统的能量流串调系统的总效串调系统的总功率因2.串级调速系统设计中的几个问串调系统中异步电动机容量的选逆变变压器容量的计启动方式的选择与操作顺2．6晶闸管串级调速系统的参数的工程计算（自学）重点：串级调速原理；次同步串调系统；系统主回路典型接线图；转子整流电路的特殊工作状态；串调．10课堂教学实施计划11可以实现调速，这就是这里所讲的串级调速。
交流调速系统设计报告
交流调速系统设计报告1. 引言交流调速系统是一种应用广泛的电力传动系统，可以实现电动机的无级调速和自动控制。
本文将对交流调速系统的设计进行详细的说明和分析，包括系统的组成、工作原理、设计步骤及成果展示。
2. 系统组成交流调速系统主要由电动机、变频器、传感器、控制器和用户界面组成。
其中，电动机是系统的执行机构，变频器是控制电机转速的核心设备，传感器用于获取电机运行状态的反馈信号，控制器用于对变频器进行指令控制，用户界面则是系统的操作界面，用于用户的交互操作。
3. 工作原理交流调速系统的工作原理基于变频器的调速技术。
其核心思想是通过控制变频器的输出电压和频率，来控制电动机的转速。
具体而言，系统通过传感器获取电动机转速和负载变化的反馈信号，并将信号传递给控制器。
控制器根据反馈信号及用户的设定值，计算出控制信号并发送给变频器。
变频器根据接收到的控制信号，改变输出电压和频率，从而实现对电动机转速的精确控制。
4. 设计步骤设计交流调速系统的步骤如下：4.1 确定系统需求根据用户的实际需求，确定系统的调速范围、精度要求、工作环境等参数。
4.2 选择电动机和传感器根据系统需求，选择合适的电动机和传感器。
电动机的功率和转速范围应满足系统的输出要求，传感器应能够准确获取电动机的转速和负载变化。
4.3 选择变频器和控制器根据电动机和传感器的特性，选择合适的变频器和控制器。
变频器的额定功率和频率范围应满足系统的要求，控制器应具备良好的信号处理和计算能力。
4.4 连接和调试系统将电动机、传感器、变频器和控制器按系统设计连接，并进行调试和测试。
确保系统能够正常工作并达到预期的调速效果。
4.5 用户界面设计根据用户需求，设计用户界面，实现用户与系统之间的交互操作。
用户界面应友好易懂，功能完善。
5. 成果展示经过上述设计步骤，我们成功实现了一套交流调速系统。
系统具备以下特点：- 调速范围广，可满足不同工况的调速需求；- 调速精度高，可实现电动机的无级调速；- 响应速度快，能够在瞬间完成转速调整；- 操作界面友好，操作简便，用户体验良好。
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。
三相异步电机交流变频调速系统设计实验
三相异步电机交流变频调速系统设计实验指导书仇国庆编写重庆邮电大学自动化学院测控技术实验中心2010/11/2三相异步电机交流变频调速系统设计实验指导书一、实验目的：1. 了解三相异步电机调速的方法；2. 熟悉交流变频器的使用；3. 掌握三相异步电机交流变频调速系统设计。
4. 交流异步电动机机械特性及变频调速特性测试二、控制系统设计要求系统设计要求能够实现三相异步电动机的如下状态的控制：正转；反转；停止；点动；加速；减速。
图1 控制系统硬件结构图三、基本知识：1.异步电动机调速系统种类很多，常见的有：(1)降电压调速；(2)电磁转差离合器调速(3)绕线转子异步电机转子串电阻调速(4)绕线转子异步电机串级调速(5)变极对数调速(6)变频调速等等。
2.三相交流异步电动机2.1 异步电动机旋转原理异步电动机的电磁转矩是由定子主磁通和转子电流相互作用产生的。
n转速顺时针旋转，转子绕组切割磁力线，产生转子电流⑴磁场以⑵通电的转子绕组相对磁场运动，产生电磁力⑶ 电磁力使转子绕组以转速n 旋转，方向与磁场旋转方向相同2.2 旋转磁场的产生旋转磁场实际上是三个交变磁场合成的结果。
这三个交变磁场应满足：⑴ 空间位置上互差rad 3/2π电度角。
由定子三相绕组的布置来保证⑵ 在时间上互差rad 3/2π相位角（或1/3周期）。
由通入的三相交变电流来保证。
2.3 电动机转速产生转子电流的必要条件：是转子绕组切割定子磁场的磁力线。
因此，转子的转速n 必须低于定子磁场的转速0n 。
两者之差称为转差：n n n -=∆0转差与定子磁场转速（常称为同步转速）之比，称为转差率：0/n n s ∆=同步转速0n 由下式决定：p f n /600=上式中，f 为输入电流的频率，p 为旋转磁场的极对数。
由此可得转子的转速：p s f n /)1(60-=3.异步电动机调速由转速p s f n /)1(60-=可知异步电动机调速有以下几方法：(1) 改变磁极对数p （变极调速）定子磁场的极对数取决于定子绕组的结构。
交流调速系统第二版教学设计
交流调速系统第二版教学设计
介绍
交流调速系统是一个被广泛应用于工业和电气控制的系统，其主要功能是控制交流电动机运转的速度。
本教学设计将介绍关于交流调速系统的相关知识和技术，并提供实际应用案例进行演示和练习。
教学目标
1.掌握交流调速系统运行原理及其应用；
2.学习基本的调速技术以及其在实际应用中的使用方法；
3.了解交流调速系统的实际应用案例。
教学内容
第一部分：交流调速系统基础知识
1.交流电机基础知识
2.交流调速系统分类及其特点
3.交流调速系统组成部分及其功能
4.交流调速系统工作原理
第二部分：交流调速系统调速技术
1.电压调速技术
2.变频调速技术
3.矢量控制调速技术
4.电流调速技术
第三部分：交流调速系统实际应用案例
1.水泵调速控制系统
2.风机调速控制系统
3.中央空调调速控制系统
教学方法
1.线上视频授课；
2.实验演示；
3.问题解答。
评估方式
1.考试（50%）;
2.实验报告（20%）;
3.作业（30%）。
教学材料
1.教材：《交流调速系统教程》；
2.实验器材：交流电机、变频器、矢量控制器等；
3.代码和案例实验材料。
结束语
本教学设计目的在于提供对交流调速系统的了解和理解，并且运用实践进行演示和练习。
在实际生活和工作中，交流调速系统的应用非常广泛，掌握相关知识和技术，对于工程师和技术人员来说十分重要。
希望本教学设计能够帮助大家更好地理解和掌握交流调速系统相关的知识和实践技能。
交流调速系统直流调速简介
《交直流调速系统》上篇《直流调速系统》《交直流调速系统》课程介绍一,课程地性质与地位•《交直流调速系统》主要学习交流电动机与直流电动机地调速方法,调速系统地构成和工作原理。
•所谓调速,就是通过改变电源或电机地参数,对电动机实现变速控制或恒速控制。
•调速在工业生产与生活中地应用实例：升旗电机转速地控制;轧钢电机转速控制;龙门刨床工作台驱动电机地控制等。
调速技术广泛应用于各行各业。
•《交直流调速系统》是对《电路基础》《电机与拖动》《变流技术》《自动控制原理》等课程知识地综合应性应用课程,是电气自动化专业必修地专业课程。
《交直流调速系统》课程介绍三,课程地内容•交直流调速包含交流调速与直流调速两部分内容,交流电动机地调速在《变频器应用技术》中讲授。
本课程主要讲授直流电动机地调速,教学内容如下：章节和内容实训项目第1章：直流调速简介开环调速系统地机械特性测试第2章：单闭环调速系统第3章：双闭环调速系统第4章：可逆调速系统第5章：直流脉宽调速系统单闭环调速系统地静特性测试双闭环调速系统地静特性测试逻辑无环流调速系统地安装与调试 PWM调速系统地安装与调试三,课程地内容•学时分配：•理论48学时;实训16学时,共64学时分配如下：理论教学学时实训教学学时第1章：直流调速系统地概述-4学时开环调速-2学时第2章：单闭环调速系统------6学时第3章：双闭环调速系统-----8学时第4章：可逆调速系统--------12学时第5章：直流脉宽调速系统—8学时单闭环调速-2学时双闭环调速-4学时逻辑无环流调速-4学时 PWM调速-4学时四,教学目标通过本课程地学习,应达到以下教学目标：1. 掌握直流调速地一般方法,基本概念。
2. 掌握五种调速系统地构成和特点。
3. 能在实验室完成五个调速系统地安装与调试。
4. 掌握单闭环,双闭环调速系统地稳态性能指标地计算方法。
五,学习指导本课程是一门综合性应用课程,应用知识较多,但只要学习目标明确,方法得当,学习起来并不难：1. 掌握典型调速系统地构成。
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。
交流调速系统 (1)
调压调速
转差功率消耗型： 串电阻调速
异步电机
电磁离合器调速
调速系统 转差功率回馈型： 串级调速
变磁极对数调速 转差功率不变型：
变频调速
6.2 闭环控制的交流变压调速系统
交流电机几种调压方式 异步电动机改变电压的机械特性曲线
（开环） 闭环控制的调压调速系统 近似的动态结构图
6.2 闭环控制的交流变压调速系统
1、系统组成
~
+
U*n + Un
GT
Uc ASR
M 3~
n
TG
a)原理图
图6-5 带转速负反馈闭环控制的交流变压调速系统
2、系统静特性
n n0
B
n*2
A
A’’
A’
U1min
C UN
0
TL
Te
图6-5b 闭环控制变压调速系统的静特性
按照反馈控制规律，将A´ 、A、A”连 接起来便是闭环系统的静特性。尽管异步 电机的开环机械特性和直流电机的开环特 性差别很大，但是在不同电压的开环机械 特性上各取一个相应的工作点，连接起来 便得到闭环系统静特性，这样的分析方法 对两种电机是完全一致的。
A
A’
n*3 U1min
UN
0
TL
Te
图6-5b 闭环控制变压调速系统的静特性
3、系统静态结构框图
~
+
U*n +
U*n
-
-
Un Un
GT
ASR ASR
Uc
Uc
U1
Ks
-TL n=f(U1，Te)
n
M 3~
n
TG
图6-6 异步电机闭环变压调速系统的稳态结构框图
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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。
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。
⑷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
时正弦波信号的幅值，说明其与频率的关
⑶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
⑴测量在f=10HZ,20HZ,30HZ,40HZ,50HZ
系。
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。
（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。
(3) 逐步升高频率，直至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“13”中观测占空比与频率
的关系(在V/F函数不变的情况下)。
四、实验报告
(1) 记录空间电压矢量工作顺序。
(2) 简述注入“零矢量”的作用。
实验三不同的变频模式下磁通轨迹观测实验
、实验目的
通过实验观测旋转磁通的轨迹和转速转向等，从而加深对电机恒磁通运行的认识。
二、实验所需挂件及附件
三、实验内容
观测不同变频模式下的磁通轨迹。
四、实验方法
(1)接通挂件电源，关闭电机开关，并将设定在SPWM方式下(将S、V、P三端子悬
空)，然后打开电源开关，将示波器的X、Y输入端分别接磁通轨迹观测的X、Y测试孔，并将示
波器置于X-Y 方式。
点动“增速”键将频率设定在0.5Hz ，观察示波器中显示的磁通形状，再点动“转向”按键，改变转向，观察磁通轨迹的变化，再逐渐升高频率，观察磁通轨迹的变化。
(2)设定在电压空间矢量控制方式(用导线短接S、V 两端子，P 端悬空)，重复上述的
实验。
五、实验报告
(1) 画出在SPWM 控制方式下旋转磁通的轨迹。
(2)画出在空间矢量控制方式下的旋转磁通的轨迹。
(3) 对上述轨迹的变化做出分析。