R?R1?R2?R33=（39.1+38.8+47.3）/3=41.7 ??? 短接电机电枢两端，重复上述实验，可得
'I'?I' RL?Rn?U'2?U112则电机的电枢电阻为
????Ra?R??RL?Rn?
试验数据处理： （1）合上 S2
给定U 3.85 4.14 4.56 （2）断开S2
给定U 3.85 4.15 4.57 U'2 I'2 ' U1' I155 75 100 0.62 0.73 1.06 电枢电压（V） 54 71 93 串电阻??? R=180 1电枢电压（V） 59 78 103 串电阻??? 60 80 105 120.40 0.50 0.85 R?R12?360 ?RL?Rn?1??U'2?U1'??RL?RLn221?I'?I'?=（60-55）/（0.62-0.40）=22.7???
?R???U'?U'??I'?I'?=（80-75）/（0.73-0.50）=21.7??? ?R???U'?U'??I'?I'?=（105-100）/（1.06-0.85）=23.8???
12n32112RL?Rn???R?R???R?R???R?R??3?(22.7?21.7?23.8)3?22.7(?)Ln1Ln2Ln3电机的电枢电阻为：
Ra=R-(RL十Rn)=41.7-22.7=19???
短接电抗器两端，重复上述实验,可得:
''I''?I'' Ra?Rn?U'2'?U112则电机的电抗器直流电阻为:
????RL?R??Ra?Rn?
试验数据处理: （1）合上 S2
8
给定U 4.56 4.37 4.13 （2）断开S2
给定U 4.56 4.38 4.13 ''(V) U190 84 74 ''(A) I10.85 0.78 0.73 电枢电压（V） 83 75 62 串电阻??? R1=180 U'2'(V) 100 92 82 12I'2'(A) 0.56 0.54 0.47 电枢电压（V） 96 87 73 串电阻??? R1?R2?360 ?I''?I''??(100-92)/(0.82-0.61)=34.4???
?R?R???U''?U''??I''?I''?=(92-84)/(0.78-0.54)=33.3??? ?R?R???U''?U''??I''?I''??(82-74)/(0.73-0.47)=30.7???
an22112an32112?Ra?Rn?1??U'2'?U1''?Ra?Rn???R?R???R?R???R?R??3?(34.4?33.3?30.7)3?32.8(?)an1an2an3RL?R??Ra?Rn?=41.7-32.8=8.9???
整流装置内阻Rn:Rn=R-Ra-RL=41.7-19-8.9=13.8??? 又以上参数处理可知, R?41.7 ??? Ra?19??? RL?8.9??? Rn=13.8???
2.2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 (2-4)
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2.2所示。
计算出电感值La和Ld，计算公式如下:
Za?UaI (2-5)
ZL?ULI (2-6)
9
(2-7) La?Za2?Ra2/(2?f)
??R(2?f) LZ
图2.2 测量电枢回路电感的实验线路图
试验数据处理: d2L2LUa(V) UL(V) I(A) 0.319 0.217 0.149 25.5 17.3 11.9 57 38.1 25.6 Za1?Ua1I1=25.5/0.319=79.9 Za2?Ua2I2=17.3/0.217=79.7 Za3?Ua3I3=11.9/0.149=79.8
279.92?192?2?f?=0.247H La1?Z2a?Ra?2?f??279.72?192?2?f?=0.246H La2?Z2a?Ra?2?f??279.82?192?2?f?=0.246H La3?Z2a?Ra?2?f??La?La1?La2?La33?0.246H ZL1?UL1I1=57/0.319=178.6 ZL2?UL2I2=38.1/0.217=175.5 ZL3?UL3I3=25.6/0.149=171.8
22?22?f?=0.568H Ld1?Z2L?RL?2?f??178.6?8.922?22?f?=0.558H Ld2?Z2L?RL?2?f??175.5?8.922?22?f?=0.546H Ld3?Z2L?RL?2?f??171.8?8.9??Ld?Ld1?Ld2?Ld33?0.557H 则电枢回路的等效电感为:
10
??
L?La?Ld=0.246+0.557=0.803H
2.3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?(GD2375)dndt (2-8)
电机空载自由停车时，T=0，Tz=Tk，则运动方程式为:
2 (2-9) TK??(GD/375)dn/dt
从而有
GD2?375TK/dn/dt (2-10) TK可由空载功率PK(单位为W)求出:
PK?UaIa0?I2 (2-11) a0Ra TK?9.55PKn (2-12)
试验数据处理: Ua(V) Ia(A) n(rmin) T(S) 221 0.13 1503 3;4;3.54; 有上表可知,在其自由停车共3次，时间分别为3;4;3.54，求其平均值得出自由停车时间为：3.51s，则
dndt?15033051?428.2
=221?0.13?0.132?19?28.6W PK?UaIao?I2aoRaTK?9.55PKn?9.55?28.6/1503=0.18
所以GD2?375TKdndt?375?0.18428.2=0.157
2.4主电路电磁时间常数Td的测定
主电路电磁时间常数Td的计算公式为：
Td?LR， (2-13)
其中L为电枢回路的电感，R为电枢回路的总电阻。由以上计算可知:
L?La?Ld=0.803H
11
R?R1?R2?R33=41.7 ??? 将L、R带入公式得：
Td?LR=0.803/41.7=0.019s
2.5电动机电势常数Ce和转矩常数CM的测定
电动机电势常数Ce和转矩常数CM的计算公式如下：
Ce??UN?INRa?nN (2-14)
CM?9.55Ce (2-15)
带入电动机铭牌数据及Ra值得：
Ce??UN?INRa?nN=?220?1.2?19?1600=0.12
CM?9.55Ce=9.55?0.12=1.174
2.6系统机电时间常数TM的测定
系统机电时间常数TM的计算公式如下：
TM?GD2R带入数据计算得：
TM?GD2R?375CeCM? (2-16)
?375CeCM?=0.157?41.7?375?0.12?1.174?=0.123s
3.V-M调速系统主电路设计
3.1晶闸管整流电路方案
晶闸管-电动机电路中，采用三相桥式全控整流电路。 可控整流的原理：当晶闸管的阳极和阴极之间承正向电压并且门极加触发信号晶闸管导通，并且去掉门极的触发信号晶闸管依然维持导通。当晶闸管的阳极和阴极之间承受反向电压并且门极不管加不加触发信号晶闸管关断[3]。
三相桥式全控整流电路相当于一组共阴极的三相半波和一组共阳极的三相半波可控整流电路串联起来构成的。习惯上将晶闸管按照其导通顺序编号，共阴极的一组为VT1、VT3和VT5，共阳极的一组为VT2、VT4和VT6。
三相桥式全控整流电路如图3.1所示。
12