《机电传动控制》实验指导书

实验一三相异步电机单向能耗制动控制

【实验目的】

（1）通过实验进一步理解三相鼠笼式异步电动机能耗制动原理。

（2）增强实际连接控制电路的能力和操作能力。

【实验要求】

（1）实验前做好理论知识学习，明确实验目的，实验方法步骤和实验内容。

（2）严格遵守实验操作规程，注意设备及人身安全。

（3）接好线路，必须经过严格检查，绝不允许同时接通交流和直流两组电源，即不允许KM1、KM2同时得电，同时，经过教师允许，方可进行下一步操作。

（4）未经指导教师允许，不要随意按动任何按钮和开关。

（5）按要求完成实验操作，做好实验记录，认真做好实验报告。

（6）实验结束，整理好实验工具，保持实验室整洁卫生。

【实验装置】

（1）在S33 继电接触控制实验挂箱（二）完成此实验。

（2）实验设备见下表：

【原理说明】

（1）三相鼠笼电动机实现能耗制动的方法是：在三相定子绕组断开三相交流电源后，在两相定子绕组中通入直流电，以建立一个恒定的磁场，转子的惯性转动切割这个恒定磁场而感应电流，此电流与恒定磁场作用，产生制动转矩使电动机迅速停车。

（2）在自动控制系统中，通常采用时间继电器，按时间原则进行制动过程的控制。可根据所需的制动停车时间来调整时间继电器的时延，以使电动机刚一制动停车，就使接触器释放，切断直流电源。

（3）能耗制动过程的强弱与进程，与通入直流电流大小和电动机转速有关，在同样的转速下，电流越大，制动作用就越强烈，一般直流电流取为空载电流的3～5倍为宜。

【实验步骤】

（1）鼠笼机接成Δ接法，实验线路电源接三相电压输出端(U、V、W)。

初步整定时间继电器的时延，可先设置得大一些(约5～10秒)。

为10Ω。

本实验中，能耗制动电阻R

T

（2）按下图接线，并用万用电表检查线路连接是否正确。

（3）自由停车操作：先断开整流电源（如拔去接在V相上的整流电源线），按SB1，使电动机起动运转，待电动机运转稳定后，按SB2，用秒表记录电动机自由停车时间。

（4）制动停车操作

接上整流电源（即插回接通V 相的整流电源线）

a) 按SB1，使电动机起动运转，待运转稳定后，按SB2，观察并记录电动机从按下SB2起至电动机停止运转的能耗制动时间t Z 及时间继电器延时释放时间t F ，一般应使t F ＞t Z 。

b) 重新整定时间继电器的时延，以使t F =t Z ，即电动机一旦停转便自动切断直流电源。

【实验报告】

（1）结合实验接线图，分析能耗制动的原理。

（2）记录电动机自由停车时间，能耗制动时间及时间继电器延时释放时间。 【实验总结】

（1）三相异步电动机的制动方法有哪几种？

（2）机床电气系统中常用的低压电器元件有哪些？ （3）尝试用PLC 来控制以上电路。

【讨论问题】

为什么交流电源和直流电源不允许同时接入电机定子绕组？

电机制动停车需在两相定子绕组通入直流电，若通入单相交流电，能否起到制动作用，为什么？

（不做）实验二 晶闸管直流调速系统主要单元调试

【实验目的】

1．熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。 2．掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。

【实验内容】 1．调节器的调试 2．电平检测器的调试 3．反号器的调试 4．逻辑控制器的调试

【实验设备及仪器】 1．教学实验台主控制屏。 2．NMCL —31A 组件 3．NMCL —18组件 4．双踪示波器（自备） 5．万用表（自备）

【实验方法】

1．速度调节器（ASR ）的调试 按图1-5接线，DZS(零速封锁器)的扭子开

关扳向“解除”。

（1）调整输出正、负限幅值 “5”、“6”端 接可调电容，使ASR 调节器为

PI 调节器，加入一定的输入电压（由NMCL —31A 的给定提供，以下同），调整正、负

限幅电位器RP1、RP2，使输出正负值等于

5V 。

（2）测定输入输出特性 将反馈网络中的电容短接（“5”、“6”端

短

接），使ASR 调节器为P 调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直

至输出限幅值，并画出曲线。

（3）观察PI 特性

拆除“5”、“6”端短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。

反馈电容由外接电容箱改变数值。

2．电流调节器（ACR ）的调试 按图1-5接线。

（1）调整输出正,负限幅值

图1-5 速度调节器和电流调节器的调试接线图

“9”、“10”端接可调电容，使调节器为PI调节器，加入一定的输入电压，调整正，负限幅电位器，使输出正负最大值大于 6V。

（2）测定输入输出特性

将反馈网络中的电容短接（“9”、“10”端短接），使调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。

（3）观察PI特性

拆除“9”、“10”端短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。反馈电容由外接电容箱改变数值。

3．电平检测器的调试

（1）测定转矩极性鉴别器（DPT）的环宽，要求环宽为0.4~0.6伏，记录高电平值，调节RP使环宽对称纵坐标。

具体方法：

（a）调节给定U g，使DPT的“1”脚得到约0.3V电压，调节电位器RP，使“2”端输出从“1”变为“0”。

（b）调节负给定，从0V起调，当DPT的“2”端从“0”变为“1”时，检测DPZ的“1”端应为-0.3V左右，否则应调整电位器，使“2”端电平变化时，“1”端电压大小基本相等。

（2）测定零电流检测器（DPZ）的环宽，要求环宽也为0.4~0.6伏，调节RP，使回环向纵坐标右侧偏离0.1~0.2伏。

具体方法：

（a）调节给定U g，使DPZ的“1”端为0.7V左右，调整电位器RP，使“2”端输出从“1”变为“0”。

（b）减小给定，当“2”端电压从“0”变为“1”时，“1”端电压在0.1～0.2V范围内，否则应继续调整电位器RP。

（3）按测得数据，画出两个电平检测器的回环。

4．反号器（AR）的调试

测定输入输出比例，输入端加+5V电压，调节RP，使输出端为-5V。

5．逻辑控制器（DLC）的调试

调试时的阶跃信号可从给定器得到。