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电力拖动与控制实验指导书（天煌教仪DDSZ-1型）林海波李学勤编著重庆邮电大学自动化学院I目录DZSZ-1型电机及电气技术实验装置受试电机铭牌数据一览表………IIDZSZ-1型电机及自动控制实验装置简介………………………………1实验一直流串励电动机………………………………………………4实验二单相变压器…………………………………………………10IIDZSZ-1型电机及电气技术实验装置受试电机铭牌数据一览表备注Y／YY／Δ／YC=35uFFC=4uFYY／Δ绝缘等级EEEEEEEEEEEEEEIFN(A)0.161.20.80.16UFN（V）2201410220nN（r/min）16001400160014201380150015001400142014002820／1400150014301430IN（A）0.35／1.40.4／1.38／1.60.50.81.20.50.60.450.351.451.01.450.6／0.62.21.14／0.661.12UN（V）380／95220／63.6／55200220220220（Δ）220（Y）220（Y）220（Y）220220220220220220(Δ)／380(Y)380（Δ）PN（W）230／230152／152／152100120185100120170909012090120／90355180180名称三相组式变压器三相芯式变压器直流复励发电机直流串励电动机直流并励(激)电动机三相鼠笼式异步电动机三相线绕式电机同步发电机同步电动机单相电容起动电机单相电容运转电机单相电阻分相电机双速异步电机校正直流测功机三相鼠笼式异步电动机三相鼠笼式异步电动机编号DJ11DJ12DJ13DJ14DJ15DJ16DJ17DJ18DJ18DJ19DJ20DJ21DJ22DJ23DJ24DJ26序号123456789101112131415161DZSZ-1型电机及自动控制实验装置简介《电力拖动自动控制系统》、《电机控制》是电器工程及自动化、自动化等专业重要的专业课。DZSZ-1型电机及自动控制实验装置采用组件挂箱式结构，可根据不同实验内容进行组合，结构紧凑、使用方便、功能齐全、综合性能好，可满足《电机控制》、《直流调速系统》、《交流调速系统》等课程的实验教学。一．系统配置的组件1.DZ01电源控制屏2.DZ02实验桌3.DZ03电机导轨、测速发电机及转速表4.DZ04直流电压、电流表5.DD05测功支架、测功盘及弹簧秤6.DJ11三相组式变压器7.DJ13直流复励发电机8.DJ14直流串励电动机9.DJ15直流并励电动机10.DJ16三相鼠笼式异步电动机11.DJ17三相绕线式异步电动机12.DJ17－1绕线式异步电机起动与调速电阻箱13.DJ20单相电容运转异步电动机14.DJ21单相电阻起动异步电动机15.DJ23校正过的直流测功机16.DJ24三相鼠笼式异步电动机17.D31直流数字电压、毫安、安培表（三只）18.D32交流电流表（三只）19.D33交流电压表（三只）20.D34-3单、三相智能功率及功率因数表21.D41三相可调电阻器（90欧×2，1.3A）22.D42三相可调电阻器（900欧×2，0.41A）23.D43三相可调电抗器24.D45-1测功专用电阻、电容器25.D51波形测试及开关板226.D55-2智能转矩、转速、输出功率测试27.D54步进电机控制箱及步进电机实验部件28.D57交流伺服电机控制箱及实验部件29.ZSZ-1自整角机试验装置30.D61继电接触控制（一）31.D62继电接触控制（二）32.DK04滑线变阻器（0.65A,0～2K）二．实验安全操作规程为了按时完成电机实验，确保实验时人身安全与设备安全，请严格遵守如下的安全操作规程。1）实验时，人体不可接触带电线路,接线或拆线都必须在切断电源的情况下进行。2）完成接线或改接线路后必须经过指导老师检查或其他同学引起注意后方可接通电源。实验中如发生事故，应立即切断电源，查清问题后，故障经妥善处理后，才能继续进行实验。3）电机如直接启动，则应先检查功率表及电流表量程是否符合要求，有否短路回路存在，以免损坏仪表或电源。4）总电源或实验台控制屏上的电源接通应由实验指导人员来控制，其他人只能由指导人员允许后方可操作，不得自行合闸。三．实验装置交流及直流电源操作说明实验中，开启及关闭电源都在控制屏上操作。1、开启三相交流电源的步骤为：1）开启电源前，要检查控制屏下面“直流电机电源”的“电枢电源”开关（右下角）及“励磁电源开关”（左下角）都必须在“关断”的位置。控制屏左侧面上安装的调压器旋钮必须在零位，即必须将它向逆时针方向旋转到底。2）检查无误后开启“电源总开关”，“关”按钮指示灯亮，表示实验装置的进线接到电源，但还不能输出电压。此时，在电源输出端进行实验电路接线操作是安全的。3）按下“开”按钮，“开”按钮指示灯亮，表示三相交流调压电源输出插孔U、V、W及N上已接电。实验电路所需的不同大小的交流电压，都可适当旋转调压器旋钮用导线从这三相四线制插孔中取得。输出线电压为0-450V（可调）并可由控制屏上方的三只交流电压表指示。当电压表下面的“指示切换”开关拨向“三相电网电压”时，它指示三相电网进线的线电压；当“指示切换”开关拨向“三相调压电压”时，3它指示三相四线制插孔U、V、W和N输出端的线电压。4）实验中如果需要改接线路，必须按下“关”按钮以切断交流电源，保证实验操作安全。实验完毕，还需关断“电源总开关”，并将控制屏左侧端面上安装的调压器旋钮调回到零位。将“直流电机电源”的“电枢电源”开关及“励磁电源”开关拨回到“关”断位置。2、开启直流电机电源的操作：1）直流电源是由交流电源变换而来的，开起“直流电机电源”，必须先完成开启交流电源，即开起“电源总开关”并按下“开”按钮。2）在此之后，杰通“励磁电原”开关，可获得约为220V、0.5A不可调的直流电压输出。杰通“电枢电源”开关，可获得40-230V、3A可调节的支流电压输出。励磁电源电压及电枢电压都可由控制屏下方的1只直流电压表指示。当将该电压表下方的“指示切换”开关拨向“电枢电压”时，指示电枢电压，当它拨向“励磁电压”时，指示励磁电源电压。但在电路上“励磁电源”与“电枢电源”、“直流电机电原”与“交流三相调压电源”都是经过三相多绕组变压器隔离的，可独立使用。3）“电输电源”是采用脉宽调制型开关式稳压电源，输入端接有滤波用的大电容，为了不使过大的充电电流损坏电源电路，采用了限流延时的保护电路。所以本电源在开机时，从电枢电源开合闸到直流电压输出约有3-4秒钟的延时，这是正常现象。4）电枢电源设有过压和过流指示告警保护电路。当输出电压出现过压时，会自动切断输出，并告警指示。此时需要恢复电压，必须先将“电压调节”旋钮逆时针旋转调至正常值（约240伏以下），在按“过压复位”按钮，即能输出电压。当负载电流过大（即负载电阻过小）超过3安培时，也会自动切断输出，并告警指示，此时需要恢复输出，只要调小负载电流（即增大负载电阻）即可。有时候在开机时出现过流告警，说明在开机时负载电流太大，需要降低负载电流，可在电枢电源输出端增大负载电阻或暂时拔掉一根导线（空载）开机，待直流输出电压正常后，再插回导线家正常负载（不可短路）工作。若再次空载开机仍发生过流告警，这是由于气温或湿度明显变化，造成光电耦合器TIL117漏电使过流保护起控点改变所致，一般经过空载开机（即开启交流电源后，再开启“电枢电源”开关）预热几十分钟，即可停止告警，恢复正常。所有这些操作到直流电压输出都有3-4秒钟的延时。5）在做直流电动机实验时，要注意开机时必须先开“励磁电源”，后开“电枢电源”；在关机时，则要先关“电枢电源”后关“励磁电源”的次序。同时要注意在电枢电路中串联启动电阻以防止电源过流保护。具体操作要严格遵照实验指导书中有关内容的说明。4实验一直流串励电动机一、实验目的1、用实验方法测取串励电动机工作特性和机械特性。2、了解串励电动机起动、调速及改变转向的方法。二、预习要点1、串励电动机与并励电动机的工作特性有何差别。串励电动机的转速变化率是怎样定义的？2、串励电动机的调速方法及其注意问题。三、实验项目1、工作特性和机械特性在保持U＝UN的条件下，测取n、T2、η＝f（Ia）以及n＝f（T2）。2、人为机械特性保持U＝UN和电枢回路串入电阻R1=常数的条件下，测取n＝f（T2）。3、调速特性（1）电枢回路串电阻调速保持U＝UN和T2＝常值的条件下，测取n＝f（Ua）。（2）磁场绕组并联电阻调速保持U＝UN、T2＝常数及R1＝0的条件下，测取n＝f（If）。四、实验线路及操作步骤1、实验设备序号型号名称数量1DD03导轨、测速发电机及转速表1台52DJ23校正直流测功机1台3DJ14直流串励电动机1台4D31直流电压、毫安、安培表2件5D41三相可调电阻器1件6D42三相可调电阻器1件7D51波形测试及开关板1件2、屏上挂件排列顺序D31、D42、D51、D31、D41图2－8串励电动机接线图实验线路如图2-8所示，图中直流串励电动机选用DJ14，校正直流测功机MG作为电动机的负载，用于测量M的转矩，两者之间用联轴器直接联接。Rf1也选用D41的180Ω和90Ω串联共270Ω阻值，Rf2选用D42上1800Ω阻值，R1用D41的180Ω阻值，R2选用D42上900Ω和900Ω并联再串联900Ω和900+－220V电枢电源A3IV1A2Rf2+－220V励磁电源If2Rf1A1R2串励绕组励磁绕组IfR1A4IFV1C2C1S16Ω并联共900Ω阻值，同时增大电流承受能力，直流电压表、电流表选用D31。1、工作特性和机械特性1）由于串励电动机不允许空载起动，因此校正直流测功机MG先加他励电流If2为校正值，并接上一定的负载电阻R2，使电动机在起动过程中带上负载。2）调节直流串励电动机M的电枢串联起动电阻R1及磁场分路电阻Rf1到最大值，打开磁场分路开关S1，合上控制屏上的电枢电源开关，起动M，并观察转向是否正确。3）M运转后，调节R1至零，同时调节MG的负载电阻值R2，控制屏上的电枢电压调压旋钮，使M的电枢电压U1=UN、I=1.2IN。4）在保持U1=UN，If2为校正值的条件下，逐次减小负载（即增大R2）直至n1.4nN为止,每次测取I、n、IF，共取数据6-7组，，记录于表2-10中。5）若要在实验中使串励电动机M停机，须将电枢串联起动电阻R1调回到最大值，断开控制屏上电枢电源开关，使M失电而停止。表2-10U1=UN=_220___VIf2=_100__mA实验数据I(A)n(r/min)IF(A)计算数据T2(N.m)P2(W)η(%)2、测取电枢串电阻后的人为机械特性1）保持MG的他励电流If2为校正值，调节负载电阻R2。断开直流串励电动机M的磁场分路开关S1，调节电枢串联起动电阻R1到最大值，起动M（若7在上一步骤1，实验中未使M停机，可跳过这步接着做）。2）调节串入M电枢的电阻R1、电枢电源的调压旋钮和校正电机MG的负载电阻R2，使M的电枢电源电压等于额定电压（即U=UN）、电枢电流I=IN。3）保持此时的R1不变和U=UN，逐次减小电动机的负载，直至n1.4nN为止。每次测取U1、I、n、IF，共取数据6-7组，记录于表2-11中。表2-11U=UN=_220___VR1=常值If2=__100___mA实验数据U2(V)I(A)IF(A)n(r/min)计算数据T2(N.m)P2(W)η(%)3、绘出串励电动机恒转矩两种调速的特性曲线(1)电枢回路串电阻调速1)电动机电枢串电阻并带负载起动后,将R1调至零,If2调至校正值。2）调节电枢电压和校正电机的负载电阻，使U=UN，I≈IN，记录此时串励电动机的n、I和电机MG的IF。3）在保持U=UN以及T2（即保持IF）不变的条件下，逐次增加R1的阻值，每次测量n、I、U2。4）共取数据6-8组，记录于表2-12中。表2-1