T H M F-1型三相异步电机变频调速实验装置
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浙江天煌科技实业有限公司
目录
前言‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2 第一章变频调速原理简介‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3 第二章装置面板操作与测试孔功能说明‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7 第三章计算机联机运行说明‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥9实验一正弦波脉宽调制（SPWM）原理实验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12实验二变压变频（VVVF）原理实验及V/f曲线测定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥13实验三马鞍波脉宽调制原理实验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14实验四马鞍波调制方式下V/f曲线测定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16实验五空间电压矢量控制方式原理实验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥17实验六空间电压矢量控制方式下V/f曲线测定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥18实验七旋转磁通轨迹观测实验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥19
前言
变频调速技术的发展使交流鼠笼式异步电动机可以方便地实现转速调节。利用变频器的交流调速系统已广泛用于机械、冶金、电力、交通、化工、民用等各个领域。在电气传动控制、电力电子、电机等高校专业中也均设置了相应的课程。
THMF-1型三相异步电机变频调速实验装置，从应用的角度出发全面展示了通用变频器的控制原理和应用方法，理论联系实际，除了在计算机上实现了原理性仿真演示外还实时逐点测试变频器内各种工作原理波形，是学习交流调速原理的理想设备。它适用于工业自动化、机电一体化、电气技术、数控技术应用等专业。
交—直—交电压型变频器的关键技术是PWM调制方法。目前工业应用主要有正弦波脉宽调制（SPWM）、三次谐波注入式脉宽调制（T H I- PWM或马鞍波PWM）、空间电压矢量脉宽调制（S V PWM）。
THMF-1型变频调速系统能直观、灵活地演示上述三种调制方法，并能设置16种V/f曲线，观察电机内旋转磁场模拟轨迹。
THMF-1型交流变频调速实验系统可以完成以下7 个实验：
1．SPWM变频原理实验
2．变压变频原理实验及V/f曲线测定实验
3．马鞍波PWM变频原理实验
4．马鞍波PWM方式下V/f曲线测定实验
5．空间电压矢量PWM控制方式变频原理实验
6．空间电压矢量PWM方式下V/f曲线测定实验
7．旋转磁通观察实验
第一章 变频调速原理简介
异步电机转速基本公式为：
其中n 为电机转速，f 为电源频率，p 为电机极对数，s 为电机的转差率。当转差率固定在最佳值时，改变 f 就可以改变转速n 。为使电机在不同转速下运行在额定磁通，改变频率的同时必须成比例地改变输出电压的基波幅值，这就是所谓的VVVF （变压变频）控制。工频50Hz 交流电源整流后可以得到一个直流电压源，对此直流电压进行PWM 逆变控制，使变频器输出的PWM 波形中的基波为预先设定的电压/频率比曲线所规定的电压频率数值。因此，这个PWM 的调制方法是其中的关键技术。
目前常用的变频器调制方法为正弦波 PWM 、马鞍波PWM 和空间电压矢量PWM 方式。 一、 正弦波 PWM 变频调速方式
正弦波脉宽调制法（SPWM ）是最常用的一种调制方法，SPWM 信号是通过用三角载波信号与正弦信号相比较的方法产生，当改变正弦参考信号的幅值时，脉宽随之改变。从而改变了主回路输出电压的大小。当改变正弦参考信号的频率时，输出电压的频率即随之改变 。在变频器中，输出电压的调整和输出频率的改变是同步协调地完成的，这称为VVVF （变压变频）。
SPWM 调制方式的特点是半个周期内脉冲中心线等距、脉冲等幅、调节脉冲宽度、各脉冲面积之和与正弦波下的面积成正比例，因此，其调制波形接近于正弦波。在实际运用中对于三相逆变器，是由一个三相正弦波发生器产生三相参考信号，与一个公用的三角载波信号相比较，而产生三相调制波。如图1所示。
图1 SPWM 波形
)
1(60s p
f n ?
=
二、马鞍波PWM变频调速方式
前面已经说过，SPWM信号是由正弦波与三角载波信号相比较而产生的，正弦波的幅值与三角波的幅值之比m，称为调制比。正弦波脉宽调制的主要优点是：逆变器输出线电压与调制比 m成线性关系，有利于精确控制，谐波含量小。但是在一般工作情况下，要求调制比 m<1。当m>1时，正弦波脉宽调制波中出现饱合现象，不但输出电压与频率失去所要求的配合关系，而且输出电压中谐波分量增大，特别是较低次谐波分量较大，对电机运行不利。另外可以证明，如果m<1，逆变器输出的线电压中基波分量的幅值，只有逆变器输入的电网电压幅值的0.866倍，这就使得采用SPWM的逆变器不能充分利用直流母线电压。
为了解决这个问题，可以在正弦参考信号上叠加适当的三次谐波分量，如图2所示。
u r=u r1+u r3=sinwt+1/6sin3wt
图2 马鞍波的合成
合成后的信号波形似马鞍，所以称为马鞍波PWM。采用马鞍波调制，使参考信号的最大值减小，但参考波形的基波分量的幅值可以进一步提高。即可以使m>1，从而可以在高次谐波信号分量不增加的条件下，增加其基波分量的值，克服SPWM的不足。
三、空间电压矢量PWM变频调速方式
对三相逆变器，根据每一相的功率器件开关状态，可构成一组三位二进制编码，从000～111共八种开关方式，根据电机定子绕组的相电压，用矢量图表示，如图3所示：
图3 矢量分布图
当开关状态为(000)或(111)时，这时逆变器上半桥或下半桥功率器件全部导通，定子三相
被短接，绕组上的电压为零。六个非零矢量V1～V6之间依次相差60o相位，三相桥路中每次仅改变一个开关的运行状态，则相应的电压矢量空间位移60o。如从(110)状态，变为(100)时，则矢量V6顺时针旋转到V4的位置上。
由于电机磁链矢量是电压空间向量的时间积分，因此控制电压矢量就可控制磁链的轨迹和速率。在电压矢量的作用下，磁链轨迹越是接近圆，电机脉动转矩越小，运行性能越好。
为了比较方便地演示电压空间矢量PWM控制方式的本质，我们采用了最简单的六边形磁链轨迹。尽管如此，其效果仍优于SPWM方法。
第二章装置面板操作与测试孔功能说明
实验装置面板上清晰地画出了系统的方框图。各框图分别说明如下：
1、总开关：合上开关之后，可以进行转向、升速和降速等各种操作及波形测试。
2、驱动开关：用于接通或断开电机供电，电机转动之后切勿开断。
3、电压函数选择开关K1、K2、K3、K4：选择开关的不同状态组合，可以选择24=16根V/f曲线。开关置于向上位置时定义为1；置于向下位置时为0。
4、转向、增速、减速键：用于控制逆变器输出频率的增加、减少及电机的转向。每按增速或减速键一次，频率改变0.5Hz。转向键每按一次则电机旋转方向改变一次。
5、转向指示：指示电机的转向。红灯表示为正转、绿灯表示为反转。
6、跳线：在主面板的中部偏上处有两组跳线，当两组跳线均开路时为SPWM调制控制方式；用短路帽短接上面一组跳线时为三次谐波注入（马鞍波）PWM调制控制方式；用短路帽短接下面一组跳线时为空间电压矢量调制控制方式。
7、计算机通信接口：用于本设备与计算机联机。可在计算机上实现仿真或由计算机的键盘来控制该设备。通信必须使用本公司所提供的专用软件及联接电缆。
8、磁通轨迹观察：X、Y、0V用于连接到示波器的X、Y通道，观测磁通轨迹。
9、三相逆变器：功率器件的控制信号测试孔V
G1—V
G6
。
10、信号波形测试孔1—17：
(1)测试孔1、9：输出为直流电压，其数值正比于变频器输出电压基波分量的幅值。
(2)测试孔2、3、4：在SPWM工作方式、马鞍波PWM工作方式下观察三相参考波的波形。
(3)测试孔5、14：三角波载波信号观测孔。
(4)测试孔6、7、8：三相脉宽调制波形观测孔。
(5)测试孔10、11、12：空间电压矢量PWM控制方式下三相逆变器各相的开关状态指示。三相开关状态组合构成空间电压矢量。
(6)测试孔13：在空间电压矢量PWM方式下PWM波形。
(7)测试孔15、16、17：三相空间电压矢量PWM调制信号。
切勿在电机运行中堵转，否则会导致无法修复的后果！
第三章计算机联机运行说明
一、安装说明
我们企业目前有两种规格的接口方式，使用方法分别如下：
(1)pcn电路接口卡形式
首先把pcn电路接口卡(随挂件赠送，放在配件中，拆箱时请核对装箱单所列的配件)插入计算机空闲的ISA插槽中，并用扁平通讯电缆线(随挂件赠送)将pcn卡插口与THMF-1型上的计算机接口连接，这样通讯的硬件的连结就完成了。
将软盘中的中的THMF.exe复制到硬盘(为了加快程序运行速度)，直接点击运行THMF.exe 文件，再点击Unzip按钮，将文件全部都解压缩到硬盘上(默认为c:＼THMF)，点击Close按钮关闭安装程序，软件安装就完成了。
(2)计算机并口形式
用扁平通讯电缆线(随挂件赠送，放在配件中，拆箱时请核对装箱单所列的配件)将计算机的并口与THMF-1型上的计算机接口连接，这样通讯的硬件的连结就完成了。
将软盘中的中的THMF.exe复制到硬盘(为了加快程序运行速度)，直接点击运行THMF.exe 文件，再点击Unzip按钮，将文件全部都解压缩到硬盘上(默认为c:＼THMF)，点击Close按钮关闭安装程序，软件安装就完成了。
二、使用说明
实验装置正常操作的顺序应为：先电脑开机，运行程序，进入界面，再打开THMF-1型的驱动开关，然后打开THMF-1型电源开关，将频率退到0Hz,进行联机实验；关机的时候，顺序相反。
然后启动计算机，进入操作系统，在windos9x中ms-dos方式下，对于各连接方式只需分别运行其主程序即可。
(1)pcn电路接口卡形式
主程序：Thmfn.exe
(2)计算机并口形式
主程序：Thmfn378.exe
当进入欢迎主界面时，打开THMF-1型实验装置的总开关，观察面板上数码显示的状态，如果显示的不是000，请点动减速按键，使其显示为000；若转向指示为反转（绿灯亮）请点动转向控制按键，将其换为正转状态（红灯亮）；因为软件系统初始化为从零转速、正转开始。
在软件系统中，前面介绍的三种调速方式，通过快捷键方式进行选择（在处于停机状态下，即停止开关处于停止状态，按“s”键选择spwm方式，按“m”选择三次谐波注入方式的
马鞍波spwm方式，按“v”选择空间电压矢量SVPWM方式）；然后按“w”键联机，按“r”开始运行；运行中，按住小键盘处的“+”键，升高频率，“-”键降低频率；“d”键为转向控制，即当按下“d”一次，电机换向一次，同时转向指示灯指示电机转向。
观测波形：通过鼠标或键盘移动界面视图中的十字光标到所要观测的地方，就能在界面上方区域观察到相应点的波形，由于三次谐波与spwm方式工作原理一致，所以其的观测点就是spwm方式的观测点。空间电压矢量方式时观测点在svpwm处。
键盘具体操作说明如下：
“+”：提升转速。
“-”：降低转速。
“d”：切换电机转向。
“r”：电机起停开关。
“w”：联网开关。
“s”：在停机状态切换到spwm方式
“m”：在停机状态切换到马鞍波方式
“v”：在停机状态切换到svpwm方式
“q”：退出此程序。
由于该系统可用于多媒体教学场合对学生进行三相变频调速的原理性讲学，所以界面上所显示的波形都是理论的波形，所以，该软件可在不联机的状态下运行并观测各点的波形（方法同联机一样）。
注意: 由于PCN电路卡和计算机并口直接取计算机的直流电源，所以，将控制电路卡和并口插入计算机前请务必检查有无短路故障，再断开计算机电源，以免损毁计算机电源甚至损坏计算机；其次，在将连接排线到实验箱前，请勿带电操作。
实验一正弦波脉宽调制（SPWM）原理实验
一、实验目的
1、实验掌握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。
二、实验设备及仪器
1、THMF-1型变频调速实验系统一套
2、双踪示波器一台
三、实验步骤
1、二组跳线均悬空，即设定到SPWM方式下。
2、接通电源，启动电机。
3、将频率设定到此为0.5Hz，观察电机的运行情况。
4、逐步升高频率，直至到达30Hz处。
5、通过示波器观测三相正弦波信号（在测试孔2、3、4）。
6、通过示波器，观测三角载波信号，并估算频率（在测试孔5）。
7、通过示波器，观测三相SPWM波信号（在测试孔6、7、8）。
8、改变电机的转动方向，再观测上述信号的相位关系的变化。
9、将频率设定值在0.5Hz～60Hz的范围内不断改变，通过示波器在测试孔2、3、4中观察正弦波信号的频率和幅值的关系。
四、实验报告要求
1、画出与SPWM调制有关的主要信号波形说明SPWM的基本原理。
2、总结在0.5Hz～50Hz的范围内正弦信号的幅值与频率的关系。
3、总结在50Hz～60Hz的范围内正弦信号幅值与频率的关系。
实验二变压变频（VVVF）原理实验及V/f曲线测定
一、实验目的
1、通过实验掌握VVVF的基本原理和实验方法。
2、学会测定V/f曲线，并观察不同的V/f曲线对电机磁通的影响。
3、了解恒磁通调速和恒功率调速。
二、实验设备及仪器
1、THMF-1型变频调速实验系统一套
2、双踪示波器一台
3、万用表一只
三、实验步骤
1、两组跳线均悬空，即设定到SPWM方式。
2、将跳线开关（K1 K2 K3 K4 ）设定到V/f曲线0的位置。
3、接通电源，启动电机。
4、将频率设定到0.5Hz，通过测试孔1，测量输出电压的幅值并记录下来。
5、步升高频率，每次都测量记录输出电压的幅值，同时观测正弦波的变化，最终将频率升至60Hz。
6、分别将跳线开关K1～K4设定到0、1的位置，并通过前述的步骤测量相应的V/f曲线，（注意：K1～K4设定的改变，一定要在断电的情况下进行）。
四、实验报告
根据实验结果，绘出0、1、2、3号V/f曲线，解释为什么在50Hz～60Hz范围内输出电压的幅值不发生变化。
实验三马鞍波脉宽调制原理实验
一、实验目的
1、通过实验掌握马鞍波脉宽调制的原理和实现方法。
2、熟悉与马鞍波脉宽调制有关的信号波形。
二、实验原理介绍
马鞍波PWM调制技术是VVVF变频器中经常采用的技术，这种技术的主要是通过对基波正弦信号注入三次谐波，以形成马鞍波，采用马鞍波做为参考波信号，进行PWM调制，与SPWM调制方式相比，马鞍波调制的主要特点是输出电压较高，甚至调制比可以大于1，形成过调制。
三、实验设备及仪器
1、将上面的一组跳线短接，即处于马鞍波脉宽调制方式。
2、接通电源，启动电机。
3、将频率定到0.5Hz，观测电机的运行情况。
4、逐步升高频率，直至20Hz处。
5、通过示波器，观测三相马鞍波波形信号（在测试孔2、3、4）。
6、通过示波器，观测三角载波信号，并估算其频率（在测试孔5）。
7、通过示波器，观测三相马鞍波PWM信号（在测试孔6、7、8）。
8、改变电机的转动方向，再观测上述信号相位变化。
9、将频率设定值在0.5Hz～60Hz的范围内不断改变，通过示波器在测试孔2、3、4中观察马鞍波形信号的频率和幅值的关系。
四、实验报告要求
1、画出与马鞍波PWM有关的主要信号波形，说明马鞍波PWM的基本原理。
2、为什么采用马鞍波调制的PWM输出电压比采用正弦调节器制的PWM输出电压有较高的基波电压分量？
实验四马鞍波调制方式下V/f曲线测定
一、实验目的
1、通过实验，了解马鞍波PWM方式下V/f曲线与SPWM方式下V/f曲
线的不同。
2、定量分析马鞍波PWM控制方式对提高输出电压的作用。
二、实验设备及仪器
1、THMF—1型变频调速实验系统一套
2、双踪示波器一台
3、万用表一只
三、实验步骤
1、将上面的一组跳线短接，即处于马鞍波脉宽调制。改变K1～K4，选择一条V/f曲线。
2、接通电源，启动电机。
3、将频率设定到0.5Hz通过测试，测量输出电压的基波幅值（孔1或孔2）。
4、逐步升高频率，在每个频率上都测量并记录输出电压的基波幅值，同时观测马鞍波的变化，最终将频率升至60Hz。
5、分别将K1～K4设为不同的位置，选择相应的V/f曲线，并通过前述步骤进行测量（注意：K1～K4设定的变化，一定要在断电的情况下进行）。
四、实验报告要求
1、根据实验结果不同K1～K4选择下的V/f曲线。
2、将本实验结果与实验二的结果进行比较。
实验五空间电压矢量控制方式原理实验
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和实现方法。
2、熟悉与空间矢量控制方式有关的信号波形。
二、实验设备及仪器
1、THMF-1型变频器调速实验系统一套
2、双踪示波器一台
三、实验步骤
1、将下面的跳线短接，即设定为空间电压矢量方式。
2、任选一种K1～K4选择。
3、接通电源，启动电机。
4、将频率设定到0.5Hz，观测电机的运行情况。
5、观察面板上的电压矢量观测部分，记下电压矢量的顺序，改变电机转向,重新观察电压矢量的顺序。
6、逐步升高频率，直至达到30Hz处。
7、通过示波器电压矢量的波形（在10、11、12测试孔）。
8、通过测试孔14观测三角载波信号。
9、通过测试孔13观测PWM波形。
10、通过测试孔15、16、17观察“零矢量”插入后的波形。
四、实验报告要求
1、简述空间电压矢量控制变频调速的原理。
2、画出在实验中观测到所有波形。
3、简述插入“零矢量“的作用。
实验六空间电压矢量控制方式下V/f曲线测定
一、实验目的
1、通过实验, 了解空间电压矢量PWM方式下V/f曲线规律。
2、定量分析“零矢量”的作用时间与输出电压的关系。
二、实验设备及仪器
1、THMF—1型变频器调速实验系统一套
2、双踪示波器一台
3、万用表一只
三、实验步骤
1、将下面的跳线短接，即设定为空间电压矢量方式。
2、任选K1～K4组合。
3、接通电源，启动电机。
4、将频率设定到此为0.5Hz，通过测试孔9 ，测量输出电压的基波幅值，同时观察PWM 波的宽度变化。
5、逐步升高频率，在每个频率上都有测量并记录输出电压的基波幅值，同时观察PWM 波的宽度变化。
6、分别将K1～K4设定为不同的位置，选择相应的V/f曲线，并通过前述步骤进行测量（注意K1～K4设定的改变，一定要在断电的情况下进行）。
四、实验报告要求
1、根据实验结果不同K1～K4组合下的V/f曲线；
2、将本实验结果与实验二和实验七的结果进行比较。
实验七旋转磁通轨迹观测实验
一、实验目的
通过实验观察旋转磁通的形状和转速转向等，从而加深对电机恒磁通变频运行的认识。
二、实验设备及仪器
1、THMF-1型交流变频调速实验系统一套
2、双踪示波器一台
三、实验步骤
1、两组跳线均悬空，即设定到SPWM方式下。
2、将示波器X、Y探头分别从变频实验系统的X、Y测试孔接入，并将
地线接好。
3、接通是电源，启动电机。
4、将频率设定到0.5Hz，观察示波器中显示的磁通形状。
5、改变频率，观察磁通的变化。
6、改变方向，观察磁通的变化。
7、注意比较磁通转速与电机转速的差异。
8、将下面的跳线短接，设置为空间电压矢量控制方式，重复进行前面的实验。
9、将上面的跳线短接，设置成为马鞍波PWM方式，重复进行前面的实验。
四、实验报告要求
1、画出在SPWM控制方式下旋转磁通的形状。
2、画出在空间电压矢量控制方式下旋转磁通的形状。
3、画出在马鞍波控制方式下旋转磁通的形状。
实验三变频器功能参数设置与操作实训 一、实验目的 1.熟悉变频器主回路接线； 2.掌握三菱D700型交流变频器的参数设置方法； 3.掌握利用变频器控制电机的基本操作方法。 二、实验内容 1、利用D700操作面板设置变频器参数，实现变频器的参数恢复出厂值设置。 2、再设置变频器参数，实现通过操作面板操作交流变频器，从而控制电机的起动/停止、正/反方向运转、调速； 3、重新设置变频器参数，实现通过外接端子操作交流变频器，从而控制电机的起动/停止、正/反方向运转以及通过电位器调速。 三、仪器设备 1、三菱的D700型交流变频器一台； 2、电动机一台。
首先，仔细认真的阅读关于D700 变频器的相关资料，了解变频器参数设置的方法，控制端子的定义，各参数的意义，尤其是上表中参数的意义。确定下面各实验步骤中应设置的参数及参数值。写出预习报告，预习报告必须填写好上表中后两列。 实验中依次完成下列实验步骤： 1、恢复出厂值设置 为了本次实验的需要，首先恢复出厂设置，方法是：设置Pr.CL（参数清除）、ALLC（参数全部清除）=“1”，可使参数恢复为出厂设置的初始值。 注意：初始化结束后，系统设定为“显示简单模式的参数”状态（Pr.160=“9999”(初始值)），为了下面的实验必须设置Pr.160=“0”，将系统改为“显示所有参数”状态。 2、在V/F控制模式下（变频器的初始设定模式）的工作 （1）面板操作方式工作 1）设置变频器参数（Pr.79=“1”），将变频器设置成操作面板操作方式； 2）根据实验用异步电动机的名牌数据修改电机额定参数； 3）通过面板操作实现交流变频器的起动/停止、正/反方向运转、调速（预习报告中要写出应设置的参数及参数值，操作的方法）。 4）修改电机的加速时间与减速时间来控制电动机起动与停车时间；体会加减速时间对电机起停过程的影响。 5）观察频率最大为多少Hz时，能用手将异步电动机堵转（即握住电机轴，电机不再能转动）？（思考：按照基频以下为恒转矩工作的性质，无论频率高低，电机输出转矩应该不变，但为什么在较低频率时却能够将电机堵转？在实验报告中加以说明。） （2）外部端子操作方式工作 1）按下面接线示意图所示接线（预习报告中要写出图中用到的端子的意义及接线的意义）。2）设置变频器参数（Pr.79=“2”），将变频器设置成外接端子操作方式； 3）通过外接端子操作和外部电位器控制频率，实现交流变频器的起动/停止、正/反方向运转以及电位器调速（预习报告中要写出应设置的参数及参数值，操作的方法）。 4）观察当外部电位器调至最大时，运行频率是否为变频器基准频率50Hz？如果不是调整参数使之成为基准频率50Hz。（预习报告中要写出应设置的参数，操作的方法）。
《电力机车电机》实验指导书 实验一直流电机认识实验 一．实验目的 1．学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。 2．认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。 3．熟悉他励电动机（即并励电动机按他励方式）的接线、起动、改变电机方向与调速的方法。 二．预习要点 1．如何正确选择使用仪器仪表。特别是电压表、电流表的量程。 2．直流他励电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串联起动变阻器？不连接会产生什么严重后果？ 3．直流电动机起动时，励磁回路连接的磁场变阻器应调至什么位置？为什么？若励磁回路断开造成失磁时，会产生什么严重后果？ 4．直流电动机调速及改变转向的方法。 三．实验项目 1．了解MEL系列电机系统教学实验台中的直流稳压电源、涡流测功机、变阻器、多量程直流电压表、电流表、毫安表及直流电动机的使用方法。 2．用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。 3．直流他励电动机的起动，调速及改变转向。 四．实验设备及仪器 1．MEL系列电机系统教学实验台主控制屏（MEL-I、MEL-IIA、B） 2．电机导轨及测功机、转速转矩测量（MEL-13）或电机导轨及校正直流发电机 3．直流并励电动机M03 4．220V直流可调稳压电源（位于实验台主控制屏的下部） 5．电机起动箱（MEL-09）。 6．直流电压、毫安、安培表（MEL-06）。 五．实验说明及操作步骤 1．由实验指导人员讲解电机实验的基本要求，实验台各面板的布置及使用方法，注意事项。 2．在控制屏上按次序悬挂MEL-13、MEL-09组件，并检查MEL-13和涡流测功机的连接。 3．直流仪表、转速表和变阻器的选择。 直流仪表、转速表量程是根据电机的额定值和实验中可能达到的最大值来选择，变阻器根据实验要求来选用，并按电流的大小选择串联，并联或串并联的接法。 （1）电压量程的选择
运动控制系统实验报 告 姓名刘炜原 学号 201303080414
实验一 晶闸管直流调速系统电流 -转速调节器调试 一. 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。 三. 实验设备及仪器 1?教学实验台主控制屏。 2. ME —11 组件 3. MC —18 组件 4. 双踪示波器 5. 万用表 四. 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MC —18的给 定提供，以下同），调整正、负限 幅电位器RR 、 RP ,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 二.实验内容 1?调节器的调试 C B RF 4 2 HP1 RP2 6 4 2 3 1 NMCL-31A 可调电容，位于 NMCL-18的下部 封锁 -S 2 反 号 Q 9 ASR （ ??） DZS （零速封锁 解除 ACR 电就声书器） 11 12 图1-5速度调节器和电流调节器的调试接线图
给定电压(_0.1V)，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 “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，使输出正负最大值等于_5V。 (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。
发电机常规试验作业指导书 1 范围 本作业指导书适用于额定功率为50 MW及以上、环氧粉云母绝缘的三相同步发电机和同步调相机，规定了发电机交接验收、预防性试验、检修过程中的常规电气试验的引用标准、仪器设备要求、作业程序、试验结果判断方法和试验注意事项等。制定本作业指导书的目的是规范试验操作、保证试验结果的准确性，为设备运行、监督、检修提供依据。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本作业指导书的引用而成为本作业指导书的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单或修订版均不适用于本作业指导书，然而，鼓励根据本作业指导书达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本作业指导书。 GB/T 1029 三相同步电机试验方法 GB/T 7064 透平型同步电机技术要求 GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准 3 安全措施 （1）为保证人身和设备安全，应严格遵守 DL 408《电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分）》中有关规定。 （2）进行交直流耐压等高电压试验时，为保证人身和设备安全，要求必须在试验设备周围设围栏，并有专人监护，发电机出线侧和中性点侧应派专人把守，防止无关人员误人。试验时试验人员与看守人员通信要通畅，没有试验人员的命令看守人员不能乱动。负责升压的人要随时注意周围的情况，一旦发现电压表指针摆动很大、电流表指示急剧增加、绝缘烧焦气味或冒烟或发生响声等异常现象时，应立刻降低电压，断开电源停止试验，对被试绕组进行放电后再对绕组进行检查，查明原因并排除后方可继续试验。 4 试验项目及程序 4.1 发电机常规试验包括以下试验项目 （1）定子绕组的绝缘电阻、吸收比或极化指数；
柳州职业技术学院 变频器实训指导书（西门子MM440）
电气自动化技术专业 任务1 变频器的面板操作与运行 任务目的： 1. 熟悉变频器的面板操作方法。 2. 熟练变频器的功能参数设置。 3. 熟练掌握变频器的正反转、点动、频率调节方法。 任务引入： 变频器MM440系列（MicroMaster440）是德国西门子公司广泛应用与工业场合的多功能标准变频器。它采用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具备超强的过载能力，以满足广泛的应用场合。对于变频器的应用，必须首先熟练对变频器的面板操作，以及根据实际应用，对变频器的各种功能参数进行设置。 相关知识点： 一．变频器面板的操作 利用变频器的操作面板和相关参数设置，即可实现对变频器的某些基本操作如正反转、点动等运行。变频器面板的介绍及按键功能说明详见本书任务1.4变频器的调试，具体参数号和相应功能参照系统手册。 二．基本操作面板修改设置参数的方法 MM440在缺省设置时，用BOP控制电动机的功能是被禁止的。如果要用BOP 进行控制，参数P0700应设置为1，参数P1000 也应设置为1。用基本操作面板(BOP)可以修改任何一个参数。修改参数的数值时，BOP有时会显示“busy”，表明变频器正忙于处理优先级更高的任务。下面就以设置P1000=1的过程为例，来介绍通过基本操作面板(BOP)修改设置参数的流程，见表2-1。 表2-1 基本操作面板(BOP)修改设置参数流程 键，访问参数 键，直到显示 键，直到显示
键，显示当前值 键，达到所要求的值 键，存储当前设置 键，显示 键，显示频率 任务训练 ： 一、训练内容 通过变频器操作面板对电动机的启动、正反转、点动、调速控制。 二、训练工具、材料和设备 西门子MM440变频器、小型三相异步电动机、电气控制柜、电工工具（1套）、连接导线若干等。 三、操作方法和步骤 1．按要求接线 系统接线如图2-1所示，检查电路正确无误后， 合上主电源开关QS 。 图2-1 变频调速系统电气图 2．参数设置 （1）设定P0010＝30和P0970＝1，按下P 键，开始复位，复位过程大约3min ，这样就可保证变频器的参数回复到工厂默认值。 （2）设置电动机参数，为了使电动机与变频器相匹配，需要设置电动机参数。电动机参数设置见表2-2。电动机参数设定完成后，设P0010=0，变频器当前处于准备状态，可正常运行。 表2-2 电动机参数设置
Tianhuang Teaching Apparatuses 天煌教仪 电机系列实验 DDSZ－1型 电机及电气技术实验装置Motor And Electric Technique Experimental Equipment 实验指导书 天煌教仪 浙江天煌科技实业有限公司
DDSZ-1型电机及电气技术实验装置受试电机铭牌数据一览表
DDSZ-1型电机及电气技术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。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）都须在“关”断的位置。控制屏左侧端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。当电压表下面左边的“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，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。 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，开启“直流电机电源”，必须先完成开启交流电源，即开启“电源总开关”并按下“开”按钮。 2）在此之后，接通“励磁电源”开关，可获得约为220V、0.5A不可调的直流电压输出。接通“电枢电源”开关，可获得40～230V、3A可调节的直流电压输出。励磁电源电压及电枢电源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，指示电枢电源电压，当将它拨向“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”，“直流电机电源”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）“电枢电源”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，这是正常的。 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”旋钮逆时针旋转调低电压到正常值（约240V以下），再按“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
机车电传动及控制实验指导书 2006、12－27
交流调速SPWM变频电路及电压频率控制输出特性 「、实验目的 1、了解单相全桥逆变电路的工作原理及正弦波脉宽调制（SPWM调频、调压的工作原理 2、了解单相异步电动机变频调速的原理及异步电动机变频调速的基本参数、V/F曲线 3、掌握三相异步电动机交流调速（SPWM的基本原理和实现方法 1、实验设备 1、电力电子实验台（主机） 2、RTDJ41单相电容运转电动机（挂箱） 3、RTDJ10可调电阻器（挂箱） 4、RTDL17单相异步电动机SPW变频调节箱（挂箱） 5、RTDL14-2A三相异步电机变频调速系统（挂箱） 6、R TDJ37线绕式异步电机转子专用箱； 7、RTDJ36三相线绕式异步电机（△接法）； 8、测试转接盒； 9、根据自己的方案需要的实验设备。 10、双踪示波器 11 、万用表 三、实验原理 3E -弋 *
图2、三相SPWM 变频调速 图1和图2所示分别为单相和三相 SPWI 变频调速的主电路。单相异步电动机变频调速原理与三 相异步电动机基本相同，下面以三相异步电动机的调速原理来说明，由电机学可知，电机的转速表 达式为： 60 f , n - （1 一 s ） = n 。（1 一 s ） P 其中fi 为定子供电频率；P 为电机的磁极对数；S 为转差率，由上式可知改变定子供电频率 fl 可以改变电机的同步转速，从而实现了在转差率 S 保持不变情况下的转速调节，为了保持电机的最 大转矩不变，必须维持电机气隙磁通恒定，因而要求定子供电电压也随频率作相应调整。即 E^4.44f 1N 1K N1 ESN E 图3、异步电动机变频调速的控制特性 四、实验内容 1、 构建交流调速SPW M ：频电路，研究SPW 碉制的发生原理，测定与SPW 碉制有关的各种波形; 2、 研究比较在不同的 U/f 1比值下系统的特性。 五、实验方法 1按下实验台主电源电路面板上的启动按钮，打开 RTDL17挂箱的电源开关，通过频率设定按钮 在忽略定子阻抗压降的情况下, E 1 U 1，所以 其中, 1 c = 4.44N 1K N 为常数。 为使气隙磁通恒定，在改变定子频率的同时必须同时改变电压 似的恒磁通调速。 U ,即5二const 。从而实现近 f 1 在额定频率以上调速时， 定子电压不可能再与频率成正比地升高， 只能保持在额定值，即U=U N , 此时气隙磁通0随着频率f 1的升高反而比例下降，这一段可看作近似恒功率调速。 U 1 f 1N f 1
实验一步进电机基本原理实验 一、实验目的 1、了解步进电动机的基本结构和工作原理。 2、掌握步进电机驱动程序的设计方法。 二、实验原理 步进电动机又称为脉冲电机，是工业过程控制和仪表中一种能够快速启动、反转和 制动的执行元件。其功能是将电脉冲转换为相应的角位移或直线位移。步进电动机的运 转是由电脉冲信号控制的，步进电动机的角位移量或线位移量与脉冲数成正比，每给一 个脉冲，步进电机就转动一个角度（步距角）或前进/倒退一步。步进电机旋转的角度由 输入的电脉冲数确定，所以，也有人称步进电动机为一个数字/角度转换器。 当某一相绕阻通电时，对应的磁极产生磁场，并与转子形成磁路，这时，如果定子 和转子的小齿没有对齐，在磁场的作用下，由于磁通具有力图走磁阻最小路径的特点， 转子将转动一定的角度，使转子与定子的齿相互对齐，由此可见，错齿是促使电机旋转 的原因。 四相步进电动机以四相单四拍、四相双四拍、四相八拍方式工作时的脉冲分配表如 表1，表2和表3 表1 四相单四拍脉冲分配表表2 四相双四拍脉冲分配表 时，若用手旋转它，感觉很难转动。
三、实验步骤： 1.将DRYDC-A型运动控制台的电源线和串行通信接口线连接好。 2.打开DRMU-ME-B综合实验台的电源总开关，开关电源的开关，采集仪开关。 启动硬件设备。 3.打开计算机，从桌面或程序组运行DRLink主程序，然后点击DRLink快捷 工具条上的“联机注册”图标，选择“DRLink采集主卡检测”进行注册。 没有使用信号采集主卡的用户可选择：“局域网服务器”进行注册，此时，必需在对话框中填入DRLink服务器的主机IP地址。 4.点击DRLink快捷工具条上“文件夹”图标，出现文件选择对话框，在实验 目录中选择“步进电机基本原理”实验，并启动该实验。 5.点击该实验脚本中的“开关”按钮，向运动控制卡下载实验程序。 6.本实验中先做步进电机的驱动实验：选择运行方式为“连续驱动”，依次选 择步进电机的工作方式为：四相单四拍、四相双四拍、四相八拍；方向可以是任意的；脉冲间隔参数可用5～10ms。点“电机驱动”按钮，驱动电机工作。观察电机的工作情况。（对于四相八拍的工作方式，脉冲间隔最小可以到2ms）终止电机运行请在运行方式中选择“停止保持”或“停止不保持”。 7.步进电机的自锁实验：运行方式选择“停止保持”，其它参数不变，点“电 机驱动”按钮。可以使步进电机某相通电，处于“自锁”状态。此时，用手转动电机的皮带轮，可以感到转动比较困难。 8.步进电机的步距角演示：运行方式选择“单步驱动”，点“电机驱动”按钮。 每点击一次“电机驱动”按钮，步进电机旋转一个角度，这个角度就是步距角。对于本实验台步距角为1.8o。 除了可以使用DRLink平台下的实验脚本进行本实验外，还可以使用C-51的C语言程序进行本实验。本运动控制平台在内部使用了DRMC-A型运动控制卡，其CPU是ADUC842，关于ADUC842的硬件的详细信息，请参考我们提供的pdf 文档。在DRMC-A型运动控制台，步进电机的端口地址：0x8000，用低4位表示电机的4相，1表示发送脉冲，0表示空。根据步进电机的工作方式的脉冲分配表（表1～3），逐步向端口的低4位写入0和1就可以了。具体的程序请参考StepMotor1.c～StepMotor5.c。在生成执行代码后，按运动控制台的“PRG”+“RST”按钮后，使用Windows Serial Downloader将执行程序下载到单片机内。 四、实验报告要求 1.简述步进电机的工作原理。 2.简述步进电机的四相八拍工作方式的优、缺点。 五、思考题 根据四相双四拍脉冲分配表（表2），参考StepMotor1.c，设计四相双四拍工作
实验报告课程名称：电机控制指导老师：年珩赵建勇成绩： 实验名称：正弦脉宽调制变频调速系统实验类型：同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的 1、加深理解自然采样法生成SPWM波的机理和过程。 2、熟悉SPWM变频调速系统中直流回路、逆变桥功率器件和微机控制电路之间的连接。 3、了解SPWM变频器运行参数和特性。 二、实验线路及原理 SPWM变频器供电的异步电机变频调速系统的实验原理图如图1所示，其中控制键盘与运行显示布置图见图2所示。 SPWM变频调速系统主要由不控整流桥、电容滤波、直流环节电流采样（串采样电阻）、MOSFET逆变桥、MOSFET驱动电路、8031单片微机数字控制情况、控制键盘与运行显示等环节组成。整个系统可按图1所示的接线端编号一一对应接线。 图1 SPWM变频调速系统原理图
本实验系统的性能指标如下： (1)运行频率f1可在1～60Hz的范围内连续可调。 (2)调制方式 1)同步调制：调制比F r=3～123可变，步增量为3； 2)异步调制：载波频率f0=0.5～8kHz可变，步增量为0.5kHz; 3)混合调制：系统自动确定各运行频率下的调制比。 图2 SPWM变频器控制键盘与运行显示面板图 (3)V/f曲线 有四条V/f曲线可供选择，以满足不同的低频电压补偿要求，如图3所示。 曲线1: f1=1～50Hz, U1/f1=220/50=4.4V/Hz f1=51～60Hz，U1=220V 曲线2：f1=1～5Hz, U1=21.5V f1=6～50Hz，U1/f1=220/50=4.4V/Hz f1=51～60Hz, U1=220V 曲线3：f1=1～8Hz, U1=34.5V f1=9～50Hz，U1/f1=220/50=4.4V/Hz f1=51～60Hz, U1=220V 曲线4：f1=1～10Hz, U1=43V f1=11～50Hz，U1/f1=220/50=4.4V/Hz f1=51～60Hz, U1=220V (4)加速时间 可在1～60s区间设定电机从静止加速到额定速度所需时间，10s以下步增量为1s，10s到60s步增量为5s。 图3 不同的V/f曲线 三、实验内容 (1)用SPWM变频器驱动三相异步电动机实现变频调速运行。 (2)改变调制方式，观察变频器调制波形、不同负载时的电动机端部线电压、线电流
实用标准文档 文案大全电动机检修作业指导书 （试行） 前言 本指导书是*********有限责任公司技术标准体系及生产工作的需要编制，是企业标准体系建立和实施的个性技术标准，目的是为了规范电机检修的工艺要求及质量标准，以提高检修队伍的检修水平，从而规范并加快公司技术标准体系的完善，适应国家标准和国际先进标准的需要。 本指导书起草部门：电气车间。 本指导书起草人： 本指导书审核人： 本指导书批准人： 目次 1检修工作任务单----------------------------------------------------------------------2 2修前准备卡--------------------------------------------------------------------------3 3安全风险分析以及预防措施 ---------------------------------------------------------7 4检修工序卡--------------------------------------------------------------------------9 5检修技术记录卡----------------------------------------------------------------------16 6设备试运行记录----------------------------------------------------------------------18 7电动机标准检修记录表----------------------------------------------------------------19
实验一 MM420变频器的快速调试 一、实验目的 1．掌握MM420变频器基本参数输入的方法。 2．掌握MM420变频器参数恢复为出厂默认值的方法。 3．掌握快速调试的内容及方法。 4. 设置电动机参数 三、实验内容 1．变频器基本操作面板 变频器基本操作面板（BOP ）如图1所示。BOP 可以显 示参数的序号和数值，报警和故障信息，以及设定值和 实际值。基本操作面板BOP 上的按钮功能如表1所示： 表1基本操作面板BOP 上的按钮功能图1变频器基本操作面板（BOP ） 起动变 频器 停止变频器 改变电动机的转动方向 电动机点动
2．用基本操作面板（BOP ）更改参数的数值 MM420变频器参数有两种，p 参数是可以更改的， R 参数是只读的，有的R 参数是在变频器上可以读出。有的是2进制的形式。在电脑上用软件可以读出。下面说明如何改变P0003“访问级”的数值。操作步骤见表2-1。 表2-1 修改访问级参数P0003的步骤 操作步骤 显示结果 1.按 访问参数 2. 按 键，直到显示出 P0003 3.按 键，进入参数访问级 4. 或键，达到所要求的数值（例如：3） 5. 键，确认并存储参数的数值
为了快速修改参数的数值，可以一个个地单独修改显示出的每个数字，操作步骤如下： 当已处于某一参数数值的访问级（参看“用BOP 修改参数”）。 （1）按（功能键），最右边的一个数字闪烁。 （2）按/，修改这位数字的数值。 （3）再按(功能键)，相邻的下一位数字闪烁。 （4）执行2 至4 步 直到显示出所要求的数值。 （5）按，退出参数数值的访问级。 4．恢复变频器工厂默认值。设定P0010=30和P0970=1，按下P键，开始复位，复位过程大约为3min，这样就保证了变频器的参数恢复到工厂默认值。 5．快速调试（P0010=1） 利用快速调试功能使变频器与实际使用的电动机参数相匹配，并对重要的技术参数进行设定。 在快速调试的各个步骤都完成以后，应选定P3900，如果它置1，将执行必要的电动机计算，并使其他所有的参数（P0010=1 不包括在内）恢复为出厂默认设置值。 只有在快速调试方式下才进行这一操作。快速调试的操作步骤如表2-2所示。 表2-2 快速调试步骤 根据电动机铭牌键入的电动机的额 定电压（V） 根据电动机铭牌键入的电动机额定 电流（A）
安徽工程大学 《控制电机》课程实验指导书 专业：自动化 安徽工程大学电气工程学院 2013年12月
目录 步进电动机使用说明 (2) 实验一步进电动机（2学时） (5) 实验二交流伺服机电动机（2学时） (10)
步进电动机说明 步进电动机又称脉冲电机，是数字控制系统中的一种重要的执行元件，它是将电脉冲信号变换成转角或转速的执行电动机，其角位移量与输入电脉冲数成正比；其转速与电脉冲的频率成正比。在负载能力范围内，这些关系将不受电源电压、负载、环境、温度等因素的影响，还可在很宽的范围内实现调速，快速启动、制动和反转。随着数字技术和电子计算机的发展，使步进电机的控制更加简便、灵活和智能化。现已广泛用于各种数控机床、绘图机、自动化仪表、计算机外设，数、模变换等数字控制系统中作为元件。 一、使用说明 D54步进电机实验装置由步进电机智能控制箱和实验装置两部分构成。 （一）步进电机智能控制箱 本控制箱用以控制步进电机的各种运行方式，它的控制功能是由单片机来实现的。通过键盘的操作和不同的显示方式来确定步进电机的运行状况。 本控制箱可适用于三相、四相、五相步进电动机各种运行方式的控制。 因实验装置仅提供三相反应式步进电动机，故控制箱只提供三相步进电动机的驱动电源，面板上也只装有三相步进电动机的绕组接口。 1、面板示意图（见附录） 2、技术指标 功能：能实现单步运行、连续运行和预置数运行；能实现单拍、双拍及电机的可逆运行。 电脉冲频率：5Hz～1KHz 工作条件：供电电源AC220V±10%，50Hz 环境温度-5℃～40℃ 相对湿度≥80% 重量：6kg 尺寸：390×200×230mm3 3、使用说明 (1)开启电源开关，面板上的三位数字频率计将显示“000”；由六位LED数码管组成的步 进电机运行状态显示器自动进入 “9999→8888→7777→6666→5555→4444→3333→2222→1111→0000”动态自检过程，而 后停显在系统的初态“┤.3”。 (2)控制键盘功能说明 设置键：手动单步运行方式和连续运行各方式的选择。
电动机作业指导书 目的 正确使用、维护、保养电动机，延长其使用寿命，保证其所带负荷 正常运行。 使用范围 大厦内所有电动机。 职责 1.2 电气主管负责本指导书的制定并监督实施。 1.3 电气主管及电气维修班负责本指导书的实施。 工作程序 1.4 准备 1.4.1应与空调机房、风机及水泵房强电箱的检查一同进行。 1.4.2进入机房后，应先用耳听电机的运行是否有异常声响。观察 各种机电设备运行是否正常。 1.4.3当听到电机有异常声响后，应立即停机对其进行检查。设备 运行异常，也应立即停机检查。 1.5 操作 1.5.1人工盘车，以确保电机正常运行； 1.5.2要检查电流电压是否正常，电压是否过低及缺相运行现象； 1.5.3热继电器的整定值是否在规定范围内； 1.5.4与电动机相连接的电气线路有无松动现象，发现问题及时处 理； 1.5.5检查起动设备接线是否正确、牢靠、动作是否灵活、触头接 触是否良好； 1.5.6检查传动装置是否正常，皮带松紧是否合适，皮带连接是否 牢固，联轴器是否紧固； 1.5.7检查传动装置、电动机及设备周围有无杂物； 1.5.8检查电动机及起动装置的接地或接零是否可靠。 1.6 注意事项 1.6.1对停用三个月以上的电动机使用前应摇测绝缘； 1.6.2电动机严禁频繁起动以免引起电动机发热，影响使用寿命。 1.6.3起动多台电机时应按功率大小从大到小一台台起动，不能同
时起动，以免因起动电流过大造成断路器跳闸。 1.6.4电动机接通电源后发现不能起动或转速低及声音不正常现象 应立即停止运行并进行检查。 1.6.5电动机轻载起动连续不应超过3次，重载不应超过2次。 1.6.6电动机起动后应注意运转方向。 1.6.7电动机接通电源后不应用手直接触及所联接的金属导体。 1.7 巡查制度 1.7.1巡查人员每两周一次，按时巡查，并认真在《公共区域巡视 记录表》上填写巡查情况记录。 1.7.2巡查内容如下∶ A 电动机温升是否过高，有无冒烟起火现象； B 机组有无强烈振动，转速是否急剧下降，有无异常响声； C 电源电压是否正常，变频器运行是否正常； D 电流是否超过额定值，是否缺相运行； E 散热是否良好，是否超负荷运行； F 轴承是否损坏； G 外壳接地是否良好； H 需摇测电动机绝缘时，应正确使用绝缘摇表。使用绝缘摇表 测量时，应先切断电源，摇表应水平放置并远离外界磁场， 应使用专用测量线或绝缘强度较高的两根多股软线。使用 前应对摇表进行开路和短路试验，测量前对设备先进行对 地放电，摇表L端子线接设备的相，E端子接设备地线， 顺时针摇动至120转/分，待调速器发生滑动后，即可得 到稳定的读数，测量中禁止他人接近设备，严禁带电摇测 电动机，以免造成仪表损坏。 I 发现问题应及时向领导汇报并妥善解决，故障严重时应立即 停止设备运行。 1.8 维护保养 1.8.1运行中的电动机除应加强监视外还应进行定期维护保养，保 证电动机安全运行，延长电动机使用寿命，正常情况下半年一小修，需要时进行大修。小修在每年的3-5月份，9-11月份进行。 1.8.2小修内容包括∶清除电机油垢及外部灰尘，检查轴承润滑情 况，补换润滑油，检查出线盒引线的连接是否可靠，绝缘处理是否得当，检查紧固各部螺栓，检查电机外壳接地或接零是否良好，
可编程序控制器实验系统 实验指导书 华中科技大学文华学院机电一体化实验室
目录 实验一三相异步电动机启停控制实验 (1) 实验二PLC控制三相异步电动机正反转实验 (4) 实验三PLC控制三相异步电动机变频调速实验 (8) 实验四PLC顺控程序设计及调试实验 (15) 实验五PC与PLC串行通信程序设计与调试实验 (18)
实验一 三相异步电动机启停控制实验 一、实验目的 1．进一步学习和掌握接触器以及其它保护电器的结构、工作原理和使用方法； 2．通过三相异步电动机的启、停控制电路的实验，进一步学习和掌握接触器控制电路的结构和工作原理。 二、实验原理 图1.1为三相异步电动机的继电器－接触器基本启停控制电路，左边部分为主回路，右边部分为控制回路。 M 3~ ~380V QG FU KM FR L KM KM 图1.1 三相异步电动机直接启停控制电路 图中： QG ——刀开关，电源开关； FU ——熔断器，电路的基本保护之一，短路保护； FR ——热继电器，电路的基本保护之二，过载保护； KM ——接触器，是三相异步电动机起停控制的主要电器，控制回路控制线圈的得电或失电，从而控制主触头闭合或断开，使电动机接通电源运行或断开电源停止。 SB1——启动按钮； SB2——停止按钮。
电路的基本工作原理：首先合上刀开关QG ，再按下启动按钮SB1，KM线圈得电并自锁，主触头闭合，电动机接通电源运行。按下停止按钮SB2，KM线圈失电，主触头断开，电动机断电停止。 三、实验步骤 实验电路如图1.2所示。图中QF5为断路器，它集刀开关、熔断器和热继电器的功能于一体，在电路中起电源开关、短路保护、过载保护以及欠压保护的作用。电路中控制的交流电动机M为主轴电动机，因此，电动机运行时，主轴旋转。 1．在操作面板上找到交流电源、交流电机、接触器KM5以及操作按钮“启动”、“停止”所对应的接线端子； 2．在未通电的情况下，按图1.2完成控制电路的接线（为了安全起见，虚线外的连线已接好）； 图1.2 三相异步电动机直接启停控制电路接线图 3．经老师检查认可后进行下面操作； 4．合上电源开关，观察电动机和接触器的工作状态； 5．按下操作控制面板上“启动”按钮，观察接触器和电动机的工作状态；
西安科技大学 综合设计实验报告2015—2016学年第 2学期 题目现代变频调速控制实验 院（系、部) 电气与控制工程学院 专业及班级 姓名
学号 完成日期： 20 16 年 3 月 10 日
目录 实验一变频器的操作面板的使用 (1) 1．实验目的 (1) 2．实验原理 (1) 3.实验内容及步骤 (1) 实验二变频器的外部端子控制实验 (4) 1. 实验目的 (4) 2. 实验原理 (4) MM420变频器的数字输入端口 (4) 3. 实验内容和步骤 (6) 实验三变频器的多段速控制实验 (9) 1．实验目的 (9) 2．实验原理 (9) 3．实验内容及步骤 (11) 实验四 PLC控制变频器实验 (12) 1．实验目的 (12)
2．实验原理 (12) 3. 实验内容及步骤 (12) 按要求接线 (12) 变频器参数设定 (13) PLC程序编写 (13) 实验心得 (15)
现代变频调速控制实验 实验一变频器的操作面板的使用 1．实验目的 熟悉变频器的操作面板的使用方法； 熟悉变频器的功能参数设置； 掌握变频器的正反转、点动以及频率调节的方法。 2．实验原理 变频器MM420系列（MICROMASTER 420）采用高性能的V/f控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具有很强的过载能力，以满足广泛的应用场合。对于变频器的应用，必须先熟悉变频器的操作面板，再根据实际应用场合，对变频器的各种功能参数进行设置。 3.实验内容及步骤 电梯系统的异步电机的参数为：额定电压220V、额定电流、额定功率40W、额定频率50Hz、额定转速1350rpm。
目录 概述 (2) 实验一变频功能参数设置与操作 (4) 实验二变频器报警与保护功能 (7) 实验三外部端子基本调速 (9) 实验四操作面板（BOP）基本调速 (12) 实验五 PLC控制电机正反转 (14) 实验六 PLC控制多段调速 (15) 实验七 PLC控制模拟量调速 (17) 实验八 PLC与触摸屏通讯控制 (20) 实验九 PLC、变频器和触摸屏的通讯实训 (26) 实验十 PLC、变频器和触摸屏综合实训 (29)
概述 一．简介 MICROMASTER 440是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。本系列有多种型号，额定功率围从120W到200KW（恒定转矩（CT）控制方式），或者可达250KW（可变转矩（VT）控制方式），供用户选用。 本变频器由微处理器控制，并采用具有很高现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）作为功率输出器件。因此，它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选的，因而降低了因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。 MICROMASTER 440具有缺省的工厂设置参数，它是给数量众多的简单的电动机控制系统供电的理想变频驱动装置。由于MICROMASTER 440具有全面而完善的控制功能，在设置相关参数以后，它也可用于更高级的 电动机控制系统 MICROMASTER 440即可用于单机驱动系统，也可集成到‘自动化系统’中。 二．特点 主要特性 ·易于安装，参数设置和调试 ·易于调试 ·牢固的EMC设计 ·可由IT（中型点不接地）电源供电 ·对控制信号的响应是快速和可重复的 ·参数设置的围很广，确保它可对广泛的应用对象进行配置 ·电缆连接简便 ·具有多个继电器输出 ·具有多个模拟量输出（0－20mA） ·6个带隔离的数字输入，并可切换为NPN/PNP接线 ·2个模拟量输入： AIN1：0－10V，0－20mA，-10－10V AIN1：0－10V，0－20mA ·2个模拟输入可以作为第7和第8个数字输入 ·BiCo（二进制互联连接）技术 ·模块化设计，配置非常灵活 ·脉宽调制的频率高，因而电动机运行的噪声低
电机系统教学实验台使用说明 概述 ＭEL—Ⅰ型电机系统教学实验台总体外观结构如图1所示。图中序号5为涡流测功机及其导轨,序号8为安装在电机工作台上得被试电机。被试电机可以根据不同得实验内容进行更换。为了实验时机组安装方便与快速得要求,实验台得各类电机均设计成相同得中心高。同时,各电机得底脚采用了与普通电机不同得特殊结构形式。在机组安装时，将各电机之间通过联轴器同轴联结,被试电机得底脚安放在电机工作台得导轨上,只要旋紧两只底脚螺钉，不需做任何调整,就能准确保证各电机之间同心度，达到快速安装得目得。当测量被试电动机输出转矩时,可从序号4得测功机力矩显示窗中直接读取。被试电机得转速就是通过与测功机同轴联接得直流测速发电机来测量得。转速高低可以从图4得转速表直接读取。 图１电机系统教学实验台总体外观 序号2为电源控制屏,通过调压器输出单相或三相连续可调得交流电源。 序号1为仪表屏,根据用户得需要配置指针式与数字式表。
序号3为实验桌,内可放置各种组件及电机,桌面上放置测功机及导轨。 序号６为实验时所需得仪表,可调电阻器,可调电抗器与开关箱等组件。这些组件在 实验台上可任意移动。组件内容可以根据实验要求进行搭配。 第一章主要结构部件 2.电压表。可指示实验台输入得电压与交流电源输出得线电压,通过指针表旁边得开关切换。 3.三相主电源U、Ｖ、W输出。 4．保险丝座。３只3A保险丝分别就是u、v、w三相电源输出得保险丝，进行电源得短路保护,一旦电网电压对称输入,而电源输出不对称,则有可能烧毁保险丝。 5.调压器。 三相调压器得容量为１、5KVＡ,线电压0～４３０V连续可调,为了保证实验者得实验,电网与三相调压器之间接有隔离变压器或漏电保护器。三相调压器可调节单相或三相电压输出。当沿逆时针旋到底输出电压最小，改变旋钮位置,即可调节输出交流电源电压得大小。 6．主电源控制开关。当按下此开关时，红灯灭绿灯亮，主电路接触器闭合,U、V、W输出交流电。
电气传动实验报告 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
电气传动课程设计 摘要： 本课题主要内容为双闭环调速系统调试与测试的过程及结果，其中包括了实验设计过程，原始设备参数的测量，参数设计，实验仿真和系统的实际调试结果等内容，最终得到符合要求的双闭环调速系统。 本报告开始部分明确了课程设计任务，随后是对本课题的发展现状及背景的一些研究情况，之后介绍了所用设备以及实验台的具体情况。接下去详细说明了电机各个参数的测试过程及结果，并在其基础上进行调节器参数计算设置，给出了计算机仿真过程和结果。最后部分是现场调试的过程及说明并给出结论。 直流电动机具有优良的起动，制动和调速性能。直至今日，直流电动机仍然是大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制首选。因为它具有良好的线性特性，优异的控制性能，高效率等优点。而双闭环调速系统则可以在保证系统稳定性的基础上实现转速无静差，且有良好的动态特性特别是启动特性，能有效地控制电机，提高其运行性能，应用广泛，值得加以研究，对国民经济具有十分重要的现实意义。 关键字： 双闭环调速直流电机MATLAB仿真
目录 1、课程设计任务书 内容：设计并调试直流双闭环调速系统。 硬件结构：电流环与转速环（两个PI调节器）。 驱动装置：晶闸管整流装置。 执行机构：直流电机。 性能指标：稳态：无静差。 动态：电流超调量小于5%；空载启动到额定转速时的转速超调量小于10%。 2、课题的发展状况研究意义 调速系统是当今电力拖动自动控制系统中应用最广泛的一中系统。目前对调速性能要求较高的各类生产机械大多采用直流传动，简称为直流调速。在50年代末晶闸管出现，晶闸管变流技术日益成熟，使直流调速系统更加完善。晶闸管－电动机调速系统已经成为当今主要的直流调速系统，广泛应用于世界各国。 近几年，交流调速飞速发展，逐渐有赶超并代替直流调速的趋势。直流调速理论基础是经典控制理论，而交流调速主要依靠现代控制理论。不过最近研制成功的直流调速器，具有和交流变频器同等性能的高精度、高稳定性、高可靠性、高智能化特点。同时直流电机的低速特性，大大优于交流鼠笼式异步电机，为直流调速系统展现了无限前景。单闭环直流调速系统对于运行性能要求很高的机床还存在着很多不足，快速性还不够好。而基于电流和转速的双闭环直流调速系统静动态特性都很理想。