发布时间 : 星期六 文章电机与电力拖动实验讲义更新完毕开始阅读
如把电机电枢两端短接，重复上述实验，可得
RL十Rn=(U2＇-U1＇)/(I1＇-I2＇) (1-5) 则电机的电枢电阻为：
Ra=R-(RL十Rn)。 (1-6) 同样，短接电抗器两端，也可测得电抗器直流电阻RL。 (2) 电枢回路电感L的测定
电枢回路总电感包括电机的电枢电感La、平波电抗器电感Ld和整流变压器漏感LB， 由于LB数值很小，可以忽略，故电枢回路的等效总电感为
L＝La+Ld (1-7)
电感的数值可用交流伏安法测定。实验时应给电动机加额定励磁，并使电机堵转，实验线路如图1-3所示。
图1-3 测量电枢回路电感的实验线路图
实验时交流电压由DJK01电源输出，接DJK10的高压端，从低压端输出接电机的电枢，用交流电压表和电流表分别测出电枢两端和电抗器上的电压值Ua和UL及电流I,从而可得到交流阻抗Za和ZL，计算出电感值La和Ld，计算公式如下:
U a/I Z a ? (1-8)
Z L ? L / I (1-9) U
2) (1-10) La ? Za ? Ra /( ? f
22 Ld ? Z L 2 ? R L 2 /( 2 ? f ) (1-11)
(3) 直流电动机-发电机-测速发电机组的飞轮惯量GD2 的测定 电力拖动系统的运动方程式为
T-Tz=(GD/375)dn/dt (1-12)
5
2
式中，T为电动机的电磁转矩，单位为N·m；Tz为负载转矩，空载时即为空载转矩Tk，单位为N·m，n为电机转速，单位为rpm。
电机空载自由停车时，T=0，Tz=Tk，则运动方程式为:
T K ( 2 / 375 / dt (1-13) ? ?GD)dn从而有
GD 2 ? 375 T K / dn (1-14) / dt式中GD的单位为N·m； Tk可由空载功率PK(单位为W)求出:
(1-15) (1-16)
2
2
PK?UaIa0?Ia0Ra2TK?9.55PK/ndn/dt可以从自由停车时所得的曲线n＝f(t)求得，其实验线路如图1-4
图1-4 测定GD2时的实验线路图
电动机加额定励磁，将电机空载启动至稳定转速后，测量电枢电压Ua和电流Ia0,然后断开给定，用数字存储示波器记录n=f(t)曲线，即可求取某一转速时的Tk和dn/dt。由于空载转矩不是常数，可以以转速n为基准选择若干个点，测出相应的Tk和dn/dt，以求得GD的平均值。由于本实验装置的电机容量比较小，应用此法测GD时会有一定的误差。
(4) 主电路电磁时间常数Td的测定
采用电流波形法测定电枢回路电磁时间常数Td，电枢回路突加给定电压时，电流id按指数规律上升:
2
2
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id ? I d (1 ? e d )
其电流变化曲线如图1-5所示。当t=Td时，有
?t/Tid?Id(1?e?1)?0.632Id
图1-5 电流上升曲线 图1-6 测定Td的实验线路图
实验线路如图1-6所示。电机不加励磁，调节给定使电机电枢电流在50%Ied～90%Ied范围内。然后保持Ug不变，将给定的S2拨到接地位置，然后拨动给定S2从接地到正电压跃阶信号，用数字存储示波器记录id=f（t）的波形，在波形图上测量出当电流上升至稳定值的63.2%时的时间，即为电枢回路的电磁时间常数Td。 (5) 电动机电势常数Ce和转矩常数CM的测定
将电动机加额定励磁，使其空载运行，改变电枢电压Ud，测得相应的n即可由下式算出Ce:
Ce?Ke??(Ud2?Ud1)/(n2?n1)式中，Ce的单位为V/(rpm)。转矩常数(额定磁通)CM的单位为N·m/A。CM可由Ce求出:
CM = 9.55 Ce
(6) 系统机电时间常数TM的测定 系统的机电时间常数可由下式计算
2 TM?(GD2R)/(375CeCM?)由于TM>>Td，也可以近似地把系统看成是一阶惯性环节，即
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n?KUd/(1?TMS)
当电枢突加给定电压时，转速n将按指数规律上升，当n到达稳态值的63.2%时,所经过的时间即为拖动系统的机电时间常数。
测试时电枢回路中附加电阻应全部切除，突然给电枢加电压，用数字存储示波器记录过 渡过程曲线n=f(t)，即可由此确定机电时间常数。
(7) 晶闸管触发及整流装置特性Ud=f(Ug)和测速发电机特性UTG=f(n)的测定
实验线路如图1-4所示，可不接示波器。电动机加额定励磁，逐渐增加触发电路的控制电压Ug，分别读取对应的Ug、UTG、Ud、n的数值若干组，即可描绘出特性曲线Ud=f(Ug)和UTG =f(n)。
由Ud=f(Ug)曲线可求得晶闸管整流装置的放大倍数曲线Ks=f(Ug): Ks =ΔUd/ΔUg
六．实验报告
(1) 作出实验所得的各种曲线，计算有关参数。 (2) 由Ks=f(Ug)特性，分析晶闸管装置的非线性现象。
七．注意事项
(1) 由于实验时装置处于开环状态，电流和电压可能有波动，可取平均读数。
(2) 由于DJK04上的过流保护整定值的限制，在完成机电时间常数测定的实验中，其电 枢电压不能加的太高。
(3) 当电机堵转时，会出现大电流，因此测量的时间要短，以防电机过热。
(4) 在测试Ud=f(Ug)时，DJK02上的偏移电压要先调到α=120°，具体方法见单闭环直
流调速。
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