东南大学自动化电机实验三(2)

2018-12-17 16:33

电枢串电阻启动设备简单,操作方便,但能耗较大,它不宜用于频繁启动的大、中型电动机,可用于小型电动机的启动。

(3)降低电枢电压启动

降低电枢电压启动,即启动前将施加在电动机电枢两端的电源电压降低,以减小启动

电流 ,电动机启动后,再逐渐提高电源电压,使启动电磁转矩维持在一定数值,保证电动机按需要的加速度升速,其接线原理和启动工作特性如图3所示。

较早采用发电机-电动机组实现电压调节,现已逐步被晶闸管可控整流电源所取代。这种启动方法需要专用电源,投资较大,但启动电流小,启动转矩容易控制,启动平稳,启动能耗小,是一种较好的启动方法。

图3 他励直流电动机降压时的机械特性

2.他励直流电动机的反转

要使电动机反转,必须改变电磁转矩的方向,而电磁转矩的方向由磁通方向和电枢电流的方向决定。

所以,只要将磁通或励磁电流任意一个参数改变方向,电磁转矩即可改变方向。

在控制时,通常直流电动机的反转实现方法有两种: (1)改变励磁电流方向

保持电枢两端电压极性不变,将励磁绕组反接,使励磁电流反向,磁通即改变方向。 (2)改变电枢电压极性

保持励磁绕组两端的电压极性不变,将电枢绕组反接,电枢电流即改变方向。

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由于他励直流电动机的励磁绕组匝数多,电感大,励磁电流从正向额定值变到反向额定值的时间长,反向过程缓慢,而且在励磁绕组反接断开瞬间,绕组中将产生很大的自感电动势,可能造成绝缘击穿,所以实际应用中大多采用改变电枢电压极性的方法来实现电动机的反转。

但在电动机容量很大,对反转速度变化要求不高的场合,为了减小控制电器的容量,可采用改变励磁绕组极性的方法实现电动机的反转。

二、实验内容

1.电路图

注意:电流表量程0-10A,电压表量程0-150V。

Rc

2.操作步骤

(1)按电路图连线,将Rc逆时针旋转到底,阻值达到最大; (2)先合P2,产生励磁; (3)再合P1,产生U;

(4)将Rc逐渐顺时针旋转,阻值逐渐减小到零; (5)先拉P1; (6)再拉P2;

(7)断开电源,拆线整理器材。

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3.实验结果

(1)合P2,产生励磁;

(2)再合P1,此时电压表有示数;

(3)减小Rc的过程中,启动电阻逐渐减小到零; (4)拉下P1后,启动电阻又逐渐增大。 数据记录:I=1.8A时,n=1380r/min

三、问题思考 1.转速表的种类

转速仪表经过多年的发展已经形成了多个种类。转速仪表按照工作原理和工作方式不同,可以分为离心式转速表、磁性转速表、电动式转速表、磁电式转速表、闪光式转速表和电子式转速表等几个种类。

1、离心式转速表

离心式转速表是以离心力和拉力的平衡为原理来测量电机转速的。离心式转速表的测量精度较低,一般在1到2级,但易于安装、便于使用。离心式转速表的优点是测量直观、读数方便、运行稳定、可靠性好,缺点则是结构复杂。

2、磁性转速表

磁性转速表是以旋转磁场为原理来测量电机转速的一类转速表。磁性转速表在测量转速时,会根据转速产生的旋转力大小,与游丝力进行平衡,以指示转速值。磁性转速表的结构简单,使用方便,多用于摩托车和汽车等设备使用。

3、电动式转速表

电动式转速表是测量方式,是将小型交流电动机的转速,保持与被测轴转速一致,而磁性转速头又和小型交流电同轴转动,这样磁性转速头所指示的转速就是被测轴的转速。电动式转速表适用于异地安装,有良好的抗震性,多用于柴油机和船舶等设备的转速测量。

4、磁电式转速表

磁电式转速表是利用磁阻元件完成转速测量的一种转速表。磁电式转速表的工作原理,是磁阻的阻抗值随磁场强弱而变化,当被测轴的齿轮接近磁电式转速表时,齿轮的齿顶与齿谷会令磁场变化,这样磁电式转速表就能通过对电阻变化的测量来反应被测轴的转速。

5、闪光式转速表

闪光式转速表是以视觉暂留原理为依据设备的一种转速表。闪光式转速表的功能比普通转速表更为丰富,除了能测量往复速度以外,还能用于往复运动物体的静像观测,是机械设备运动、工作状态观测的必备仪表之一。

6、电子式转速表

电子式转速表的测量工作是通过数字电路和电磁式线圈作用来完成的。电子式转速表所接受的信号为数字脉冲信号,在数/模转换电路的转换下,数字脉冲信号变成电压信号来控制线

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圈电流,从而完成指示指针的变化。

2.为什么许多芯片的CS信号(片选信号)经常都是低电平有效?

解:主要是为了降低功率,因为选中信号输出时,地址译码器输出端为低电平,此时译码器不输出功率;选中信号没有输出(不选中)时,译码器输出端为高阻状态,输出消耗功率也为0。因此芯片的CS信号采用低电平有效可以最大程度减小片选控制的功率消耗。

此外,低电平有效也可以最大程度地减小干扰和保证控制的可靠性。

低电平有效时,外部的任何干扰都不能进入被控制的芯片,因而保证芯片的可靠工作。这样在干扰信号能够进入芯片时是在芯片不工作时(片选无效),也就是说,干扰信号对芯片的工作没有影响。

而若采用高电平有效,在芯片工作时不要说外部干扰信号能够很容易地进入芯片干扰,造成各种误动作,就连电源的任何波动都可能影响芯片的正常工作。

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