三相異步電機調壓調速系統調試
三相異步電機調壓調速系統調試可以通過測定系統的靜態特性和動態特性，進一步了解交流調壓系統中電流環和轉速環的作用。
三相異步電動機調壓調動速度系統調動測量試驗
一、實訓目的
(1) 理解并熟悉雙閉環三相異步電動機調壓調動速度系統的原理及包括。
(2) 理解轉子串電阻的繞線式異步電動機在調動定子電壓（V）（V）調動速度時的機械特性。
(3) 經過測量系統的靜態特性和動態特性，進一步理解交流ACAC調壓系統中電流（A）（A）環和轉動速度環的作用。
(4) 提升對系統解析及故障解析處置整理的能力
二、實訓所需掛式模型塊件及附件
屏上掛式模型塊件排列順序：DK03、DK04、DK06、DQ29-2
三、實訓線路及原理
圖4-10 雙閉環三相異步電動機調壓調動速度系統原理圖
異步電動機應用調壓調動速度時，由于同步轉動速度不變和機械特性較硬，因此對普通異步電動機來說其調動速度界限很有限，無實用價值，而對力矩電動機或線繞式異步電動機在轉子中串入適當電阻后使機械特性變軟其調動速度界限有所擴大，但在負載或電網電壓（V）（V）波動情況下，其轉動速度波動嚴重，為此常應用雙閉環調動速度系統。
雙閉環三相異步電動機調壓調動速度系統的主電子線路由三相晶閘管交流ACAC調壓器及三相繞線式異步電動機包括。控制部分由"調動器Ⅰ、Ⅱ"、 "速度變換"、"觸發電子線路"、"功放電子線路"等包括。其系統原理框圖如圖4-10所示：
整個調動速度系統應用了速度、電流（A）（A）兩個反饋控制環。這里的速度環作用基礎上與直線DC調動速度系統相同，而電流（A）（A）環的作用則有所不一樣。在平穩運行情況下，電流（A）（A）環對電網擾動仍有較大的抗擾作用，但在啟動過程中電流（A）（A）環僅起限制大電流（A）（A）的作用，不會出現佳啟動的恒流特性，也不可能是恒轉矩啟動。
異步電動機調壓調動速度系統構造簡便，應用雙閉環系統時靜差率較小，而而且對比容易完成正、反轉，反接和能耗限限制動作作。但在恒轉矩負載下不能長時間低速運行，因低速運行時轉差功率（W）（W） Ps=SPM 全部消耗在轉子電阻中，使轉子過熱。
四、實訓內容
(1) 測量三相繞線式異步電動機轉子串電阻時的機械特性。
(2) 測量雙閉環交流ACAC調壓調動速度系統的靜態特性。
(3) 測量雙閉環交流ACAC調壓調動速度系統的動態特性。
五、實訓方法
(1)DK03和DK04上的"觸發電子線路"調動測量試驗
①打開GDQ01總電源開關，實操"電源控制屏"上的"三相電網電壓（V）（V）指示"
開關，查看寫入的三相電網電壓（V）（V）是否平衡。
②將GDQ01的"三相同步信號輸出"端和DK04"三相同步信號寫入"端相連,打開DK04電源開關，撥動 "觸發脈沖指示"鈕子開關，使"窄"的發光管亮。
③查看A、B、C三相的鋸齒波，并調動A、B、C三相鋸齒波斜率調動電位器（在各查看孔左側），使三相鋸齒波斜率盡可能一致。
④將DK06上的"給定"輸出Ug直接與DK04上的移相控制電壓（V）（V）Uct相接，將給定開關S2撥到接地位置（即Uct=0），調動DK04上的偏移電壓（V）（V）電位器，用雙蹤示波器查看A相同步電壓（V）（V）信號和"雙脈沖查看孔" VT1的輸出波動線，使α=120°。
⑤適當多加給定Ug的正電壓（V）（V）輸出，查看DK04上"脈沖查看孔"的波動線，此時應查看到單窄脈沖和雙窄脈沖。
⑥將DK04實操操作面板上的Ulf端接地，用20芯的扁平電纜，將DK04的"正橋觸發脈沖輸出"端和DK03"正橋觸發脈沖寫入"端相連，并將DK03"正橋觸發脈沖"的六個開關撥至"通"，查看正橋VT1～VT6晶閘管門極和陰極之間的觸發脈沖是否正常。
(2)控制單元調動測量試驗
①調動器的調零
將DK06中"速度調動器"全部寫入端接地，用實訓連接線將"5"、"6"短接，使"電流（A）（A）調動器"成為P (比例)調動器。調動實操操作面板上的調零電位器RP3，用萬用表的毫伏檔測量電流（A）（A）調動器"7"端的輸出，使調動器的輸出電壓（V）（V）盡可能接近于零。
將DK06中"電流（A）（A）調動器"全部寫入端接地，用實訓連接線將"9"、"10"短接，使"電流（A）（A）調動器"成為P（比例）調動器。調動實操操作面板上的調零電位器RP3，用萬用表的毫伏檔測量電流（A）（A）調動器的"11"端，使調動器的輸出電壓（V）（V）盡可能接近于零。
②調動器正、負限幅值的調動
直接將DK06的給定電壓（V）（V）Ug接入DK04移相控制電壓（V）（V）Uct的寫入端，三相交流ACAC調壓輸出的隨意兩路接一電阻負載（DQ29-2可調電阻器），放在阻值大位置，用示波器查看輸出的電壓（V）（V）波動線。當給定電壓（V）（V）Ug由零調大時，輸出電壓（V）（V）U隨給定電壓（V）（V）的增大而增大，當Ug超過某一數值Ug＇時，U 的波動線接近正弦波時，一般可確定移相控制電壓（V）（V）的大允許值Uctmax=Ug＇，即Ug的允許調動界限為0～Uctmax。記錄Ug＇于下表中：
把"速度調動器"的"5"、"6"短接線去掉，使調動器成為PI (比例積分)調動器，然后將DK06的給定輸出端接到轉動速度調動器的"3"端，當加一定的正給定時，調動負限幅電位器RP2，使之輸出電壓（V）（V）為-6V，當調動器寫入端加負給定時，調動正限幅電位器RP1，使之輸出電壓（V）（V）為小值即可。
把"電流（A）（A）調動器"的"9"、"10"短接線去掉，使調動器成為PI（比例積分）調動器，然后將DK06的給定輸出端接到電流（A）（A）調動器的"4"端，當加正給定時，調動負限幅電位器RP2，使之輸出電壓（V）（V）為小值即可，當調動器寫入端加負給定時，調動正限幅電位器RP1，使電流（A）（A）調動器的輸出正限幅為Uctmax。
③電流（A）（A）反饋的整定
直接將DK06的給定電壓（V）（V）Ug接入DK04移相控制電壓（V）（V）Uct的寫入端，三相220V交流ACAC電A相，B相，C相經過DK06上的"電流（A）（A）互感器"對應連接到DK03上的主電子線路寫入，電流（A）（A）變換器的輸出"TA1、TA2、TA3"無需接（內部已接到電子線路板），三相交流ACAC調壓輸出接三相線繞式異步電動機，測量三相線繞式異步電動機一相的電流（A）（A）值和電流（A）（A）反饋電壓（V）（V），調動"電流（A）（A）反饋與過流保護"上的電流（A）（A）反饋電位器RP1，使電流（A）（A）Ie=0.5A時的電流（A）（A）反饋電壓（V）（V）為Ufi=3V。
④轉動速度反饋的整定
直接將DK06的給定電壓（V）（V）Ug接入DK04移相控制電壓（V）（V）Uct的寫入端，輸出接三相線繞式異步電動機，測量電動機的轉動速度值和轉動速度反饋電壓（V）（V）值，調動"速度變換"電位器RP1，使n =1300rpm時的轉動速度反饋電壓（V）（V）為Ufn=-6V。
(3)機械特性n =f(T)測量
①將DK06的"給定"電壓（V）（V）輸出直接接至DK04上的移相控制電壓（V）（V）Uct，電動機轉子線路接GDQ12轉子電阻專用箱，直線DC發電動機接負載電阻R (DQ29-2可調電阻，將兩個900Ω接成串聯形式)，并將給定的輸出調到零。
②直線DC發電動機先輕載，調動轉動速度給定電壓（V）（V）Ug使電動機的端電壓（V）（V）=Ue。
轉矩可按下式計算:
(5-1)
式中，T為三相線繞式異步電動機電磁轉矩，IG為直線DC發電動機電流（A）（A），UG為直線DC發電動機電壓（V）（V），Ra為直線DC發電動機電樞電阻，Po為機組空載損耗。
③調動Ug，降低電動機端電壓（V）（V），在2/3Ue時重復上述實訓，以取得一組機械特性。
在輸出電壓（V）（V）為Ue時：
在輸出電壓（V）（V）為2/3Ue時：
(4)系統調動測量試驗
①確定"電流（A）（A）調動器"和"速度調動器"的限幅值和電流（A）（A）、轉動速度反饋的極性。
②將系統接成雙閉環調壓調動速度系統，電動機轉子線路仍每相串3Ω左右的電阻，逐漸增大給定Ug，查看電動機運行是否正常。
(5)系統閉環特性的測量
①調動Ug使轉動速度至n=1200rpm，從輕載按一定間隔調到規格限定負載，測出閉環靜態特性n =f（T）
②測出n=800rpm時的系統閉環靜態特性n=f(T)，T可由(5-1)式計算
(6)系統動態特性的查看
用慢掃描示波器查看:
①突加給定啟動電動機時的轉動速度n("速度變換"的 "3"端)及電流（A）（A）I("電流（A）（A）反饋與過流保護"的"2"端) 及"速度調動器"輸出的"6"端的動態波動線。
②電動機平穩運行，突加、突減負載(20%Ie<=>100%Ie)時的n、I的動態波動線。
八、實訓報告
(1)按照實訓數值，畫出開環時電動機的機械特性n=f（T）。
(2)按照實訓數值畫出閉環系統靜態特性n=f（T），并與開環特性實行對比。
(3)按照記錄下的動態波動線解析系統的動態過程。
九、注意事項
(1)在做低速實訓時，實訓時間不宜過長，以免電阻器過熱引起串接電阻數值的改變。
(2)轉子每相串接電阻為3Ω左右，可按照需要實行調動，以便系統有良好的功能。
(3)計算轉矩T時用到的機組空載損耗Po為5W左右。
一、實訓目的
(1) 理解并熟悉雙閉環三相異步電動機調壓調動速度系統的原理及包括。
(2) 理解轉子串電阻的繞線式異步電動機在調動定子電壓（V）（V）調動速度時的機械特性。
(3) 經過測量系統的靜態特性和動態特性，進一步理解交流ACAC調壓系統中電流（A）（A）環和轉動速度環的作用。
(4) 提升對系統解析及故障解析處置整理的能力
二、實訓所需掛式模型塊件及附件
| 序號 | 型 號 | 備 注 |
| 1 | GDQ01電源控制屏 | |
| 2 | DK03 晶閘管主電子線路 | |
| 3 | DK04三相晶閘管觸發電子線路 | |
| 4 | DK06電動機調動速度控制電子線路I | |
| 5 | DQ29-2 可調電阻器 | |
| 6 | DQ03-1電動機導軌、測速系統及數字顯露轉動速度表 | |
| 7 | DQ07-1 直線DC發電動機 | |
| 8 | DQ11 三相線繞式異步電動機 | |
| 9 | GDQ12 線繞式異步電動機轉子專用箱 | |
| 10 | 慢掃描示波器 | 自備 |
| 11 | 萬用表 | 自備 |
三、實訓線路及原理
圖4-10 雙閉環三相異步電動機調壓調動速度系統原理圖
異步電動機應用調壓調動速度時，由于同步轉動速度不變和機械特性較硬，因此對普通異步電動機來說其調動速度界限很有限，無實用價值，而對力矩電動機或線繞式異步電動機在轉子中串入適當電阻后使機械特性變軟其調動速度界限有所擴大，但在負載或電網電壓（V）（V）波動情況下，其轉動速度波動嚴重，為此常應用雙閉環調動速度系統。
雙閉環三相異步電動機調壓調動速度系統的主電子線路由三相晶閘管交流ACAC調壓器及三相繞線式異步電動機包括。控制部分由"調動器Ⅰ、Ⅱ"、 "速度變換"、"觸發電子線路"、"功放電子線路"等包括。其系統原理框圖如圖4-10所示：
整個調動速度系統應用了速度、電流（A）（A）兩個反饋控制環。這里的速度環作用基礎上與直線DC調動速度系統相同，而電流（A）（A）環的作用則有所不一樣。在平穩運行情況下，電流（A）（A）環對電網擾動仍有較大的抗擾作用，但在啟動過程中電流（A）（A）環僅起限制大電流（A）（A）的作用，不會出現佳啟動的恒流特性，也不可能是恒轉矩啟動。
異步電動機調壓調動速度系統構造簡便，應用雙閉環系統時靜差率較小，而而且對比容易完成正、反轉，反接和能耗限限制動作作。但在恒轉矩負載下不能長時間低速運行，因低速運行時轉差功率（W）（W） Ps=SPM 全部消耗在轉子電阻中，使轉子過熱。
四、實訓內容
(1) 測量三相繞線式異步電動機轉子串電阻時的機械特性。
(2) 測量雙閉環交流ACAC調壓調動速度系統的靜態特性。
(3) 測量雙閉環交流ACAC調壓調動速度系統的動態特性。
五、實訓方法
(1)DK03和DK04上的"觸發電子線路"調動測量試驗
①打開GDQ01總電源開關，實操"電源控制屏"上的"三相電網電壓（V）（V）指示"
開關，查看寫入的三相電網電壓（V）（V）是否平衡。
②將GDQ01的"三相同步信號輸出"端和DK04"三相同步信號寫入"端相連,打開DK04電源開關，撥動 "觸發脈沖指示"鈕子開關，使"窄"的發光管亮。
③查看A、B、C三相的鋸齒波，并調動A、B、C三相鋸齒波斜率調動電位器（在各查看孔左側），使三相鋸齒波斜率盡可能一致。
④將DK06上的"給定"輸出Ug直接與DK04上的移相控制電壓（V）（V）Uct相接，將給定開關S2撥到接地位置（即Uct=0），調動DK04上的偏移電壓（V）（V）電位器，用雙蹤示波器查看A相同步電壓（V）（V）信號和"雙脈沖查看孔" VT1的輸出波動線，使α=120°。
⑤適當多加給定Ug的正電壓（V）（V）輸出，查看DK04上"脈沖查看孔"的波動線，此時應查看到單窄脈沖和雙窄脈沖。
⑥將DK04實操操作面板上的Ulf端接地，用20芯的扁平電纜，將DK04的"正橋觸發脈沖輸出"端和DK03"正橋觸發脈沖寫入"端相連，并將DK03"正橋觸發脈沖"的六個開關撥至"通"，查看正橋VT1～VT6晶閘管門極和陰極之間的觸發脈沖是否正常。
(2)控制單元調動測量試驗
①調動器的調零
將DK06中"速度調動器"全部寫入端接地，用實訓連接線將"5"、"6"短接，使"電流（A）（A）調動器"成為P (比例)調動器。調動實操操作面板上的調零電位器RP3，用萬用表的毫伏檔測量電流（A）（A）調動器"7"端的輸出，使調動器的輸出電壓（V）（V）盡可能接近于零。
將DK06中"電流（A）（A）調動器"全部寫入端接地，用實訓連接線將"9"、"10"短接，使"電流（A）（A）調動器"成為P（比例）調動器。調動實操操作面板上的調零電位器RP3，用萬用表的毫伏檔測量電流（A）（A）調動器的"11"端，使調動器的輸出電壓（V）（V）盡可能接近于零。
②調動器正、負限幅值的調動
直接將DK06的給定電壓（V）（V）Ug接入DK04移相控制電壓（V）（V）Uct的寫入端，三相交流ACAC調壓輸出的隨意兩路接一電阻負載（DQ29-2可調電阻器），放在阻值大位置，用示波器查看輸出的電壓（V）（V）波動線。當給定電壓（V）（V）Ug由零調大時，輸出電壓（V）（V）U隨給定電壓（V）（V）的增大而增大，當Ug超過某一數值Ug＇時，U 的波動線接近正弦波時，一般可確定移相控制電壓（V）（V）的大允許值Uctmax=Ug＇，即Ug的允許調動界限為0～Uctmax。記錄Ug＇于下表中：
| Ug＇ | |
| Uctmax=Ug＇ |
把"電流（A）（A）調動器"的"9"、"10"短接線去掉，使調動器成為PI（比例積分）調動器，然后將DK06的給定輸出端接到電流（A）（A）調動器的"4"端，當加正給定時，調動負限幅電位器RP2，使之輸出電壓（V）（V）為小值即可，當調動器寫入端加負給定時，調動正限幅電位器RP1，使電流（A）（A）調動器的輸出正限幅為Uctmax。
③電流（A）（A）反饋的整定
直接將DK06的給定電壓（V）（V）Ug接入DK04移相控制電壓（V）（V）Uct的寫入端，三相220V交流ACAC電A相，B相，C相經過DK06上的"電流（A）（A）互感器"對應連接到DK03上的主電子線路寫入，電流（A）（A）變換器的輸出"TA1、TA2、TA3"無需接（內部已接到電子線路板），三相交流ACAC調壓輸出接三相線繞式異步電動機，測量三相線繞式異步電動機一相的電流（A）（A）值和電流（A）（A）反饋電壓（V）（V），調動"電流（A）（A）反饋與過流保護"上的電流（A）（A）反饋電位器RP1，使電流（A）（A）Ie=0.5A時的電流（A）（A）反饋電壓（V）（V）為Ufi=3V。
④轉動速度反饋的整定
直接將DK06的給定電壓（V）（V）Ug接入DK04移相控制電壓（V）（V）Uct的寫入端，輸出接三相線繞式異步電動機，測量電動機的轉動速度值和轉動速度反饋電壓（V）（V）值，調動"速度變換"電位器RP1，使n =1300rpm時的轉動速度反饋電壓（V）（V）為Ufn=-6V。
(3)機械特性n =f(T)測量
①將DK06的"給定"電壓（V）（V）輸出直接接至DK04上的移相控制電壓（V）（V）Uct，電動機轉子線路接GDQ12轉子電阻專用箱，直線DC發電動機接負載電阻R (DQ29-2可調電阻，將兩個900Ω接成串聯形式)，并將給定的輸出調到零。
②直線DC發電動機先輕載，調動轉動速度給定電壓（V）（V）Ug使電動機的端電壓（V）（V）=Ue。
轉矩可按下式計算:
(5-1)
式中，T為三相線繞式異步電動機電磁轉矩，IG為直線DC發電動機電流（A）（A），UG為直線DC發電動機電壓（V）（V），Ra為直線DC發電動機電樞電阻，Po為機組空載損耗。
③調動Ug，降低電動機端電壓（V）（V），在2/3Ue時重復上述實訓，以取得一組機械特性。
在輸出電壓（V）（V）為Ue時：
| n(rpm) | |||||||
| U2=UG (V) | |||||||
| I2=IG（A） | |||||||
| T(N·m) |
| n(rpm) | |||||||
| U2=UG (V) | |||||||
| I2=IG（A） | |||||||
| T(N·m) |
①確定"電流（A）（A）調動器"和"速度調動器"的限幅值和電流（A）（A）、轉動速度反饋的極性。
②將系統接成雙閉環調壓調動速度系統，電動機轉子線路仍每相串3Ω左右的電阻，逐漸增大給定Ug，查看電動機運行是否正常。
(5)系統閉環特性的測量
①調動Ug使轉動速度至n=1200rpm，從輕載按一定間隔調到規格限定負載，測出閉環靜態特性n =f（T）
| n(rpm) | 1200 | ||||||
| U2=UG（V） | |||||||
| I2=IG（A） | |||||||
| T(N·m) |
| n(rpm) | 800 | ||||||
| U2=UG (V) | |||||||
| I2=IG (A) | |||||||
| T(N·m) |
用慢掃描示波器查看:
①突加給定啟動電動機時的轉動速度n("速度變換"的 "3"端)及電流（A）（A）I("電流（A）（A）反饋與過流保護"的"2"端) 及"速度調動器"輸出的"6"端的動態波動線。
②電動機平穩運行，突加、突減負載(20%Ie<=>100%Ie)時的n、I的動態波動線。
八、實訓報告
(1)按照實訓數值，畫出開環時電動機的機械特性n=f（T）。
(2)按照實訓數值畫出閉環系統靜態特性n=f（T），并與開環特性實行對比。
(3)按照記錄下的動態波動線解析系統的動態過程。
九、注意事項
(1)在做低速實訓時，實訓時間不宜過長，以免電阻器過熱引起串接電阻數值的改變。
(2)轉子每相串接電阻為3Ω左右，可按照需要實行調動，以便系統有良好的功能。
(3)計算轉矩T時用到的機組空載損耗Po為5W左右。
