实验一 晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验
一、实验目的
(1)熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。
(2)掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。 二、实验所需挂件及附件
序号 型 号 备 注
1 2 3 4 5 6 7 8 9
DJK01 电源控制屏 DJK02 晶闸管主电路
该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。
DJK02-1三相晶闸管触发电路 该挂件包含“触发电路”,“正反桥功放” 等几个模块。 DJK04 电机调速控制实验 I
该挂件包含“给定”，“电流调节器”，“速度变换”，“电 流反馈与过流保护”等几个模块。
DJK10 变压器实验 该挂件包含“三相不控整流”和“心式变压器”等模块。
DD03-3电机导轨﹑光码盘测速
系统及数显转速表 DJ13-1 直流发电机 DJ15 直流并励电动机 D42 三相可调电阻
自备
自备
10 数字存储示波器 11 万用表
三、实验线路及原理
晶闸管直流调速系统由整流变压器、晶闸管整流调速装置、平波电抗器、电动机-发电机组等组成。
在本实验中，整流装置的主电路为三相桥式电路，控制电路可直接由给定电压Ug作为触发器的移相控制电压Uct，改变Ug的大小即可改变控制角α，从而获得可调的直流电压，以满足实验要求。实验系统的组成原理图如图5-1所示。
四、实验内容
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(1)测定晶闸管直流调速系统主电路电感值L。 (2)测定直流电动机电势常数Ce和转矩常数CM。 (3)测定晶闸管触发及整流装置特性Ud=f(Uct)。 (4)测定测速发电机特性UTG=f(n)。 五、预习要求
学习教材中有关晶闸管直流调速系统各参数的测定方法。
图5-1 实验系统原理图
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5-2所示。
六、实验方法 具体方法如下： (1)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
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5-2所示。
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图5-2 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U a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:
Za = Ua/I, Za = Ua/I
La=
2222?RL/(2?f) Za?Ra/(2?f) Ld?ZL
(2)电动机电势常数Ce和转矩常数CM的测定(按图5-1接线)
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 = KeΦ = (Ud 2 ?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 C
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(3)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5-3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，并将数据填入下表中。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
Ug UTG Ud n 计算Ks 七、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。 八、注意事项
（1)由于实验时装置于开环状态，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，其电枢电压不能加得太高。
(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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