能耗制动的实验报告
篇一：机电实验报告
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学号：
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201X年7月2日
机床电气控制虚拟实验
实验一：三相异步电动机两地控制实验
一．实验目的
1．通过对三相异步电动机正、反转控制线路的模拟安装接线，掌握由电气原理图转换成实际操作电路的知识。
2．熟悉用接触器联锁控制三相异步电动机正、反转的原理和方法。
二．实验器件
三相交流异步电机1台；负荷开关1个；熔断器：主回路3个，控制回路1个；接触器2个；热继电器1个；控制按钮3个。
三．实验步骤与内容
①在实验前先熟悉电路图。②根据实验要求，按图用鼠标接线。③合上负荷开关，分别按下正、反转控制按钮和停止按钮，观察电机运行情况和各个电器元件的动作。
实验二：能耗制动控制实验
一．实验目的
1．通过模拟接线，掌握由电气原理图转换成实际操作电路的知识。
2．进一步熟悉能耗制动控制的原理、特点及功能实现。
二．实验器件
三相交流异步电机1台；负荷开关1个；熔断器：主回路3个，控制回路1个；交流接触器2个；热继电器1个；时间继电器1个；常开按钮1个，复合按钮1个；电流表1个；26V整流电路一个。
三．实验步骤与内容
电动机全波能耗制动控制电路（附图） 电动机全波能耗制动控制电路原理图 很多生产机械都希望在停车时有适当的制动作用，使运动部件迅速停车。停车制动有机械制动和电气制动等多种方法。能耗制动是一种应用很广泛的一种电气制动方法。 能耗制动就是将运行中的电动机，从交流电源上切除并立即接通直流电源，在定子绕组接通直流电源时，直流电流会在定子内产生一个静止的直流磁场，转子因惯性在磁场内旋转，并在转子导体中产生感应电势有感应电流流过。并与恒定磁场相互作用消耗电动机转子惯性能量产生制动力矩，使电动机迅速减速，最后停止转动。 1、合上空气开关QF接通三电源
2、按下启动按钮SB2，接触器KM1线圈通电并自锁，主触头闭合电动机接入三相电源而启动运行。 3、当需要停止时，按下停止按钮SB1，KM1线圈断电，其主触头全部释放电动机脱离电源。 4、此时，接触器KM2和时间继电器KT线圈通电并自锁，KT开始计时KM2主触点闭合将直流电源接入电动机定子绕组，电动机在能耗制动下迅速停车。 另外，时间继电器KT的常闭触点延时断开时接触器KM2线圈断电，KM2常开触点断开直流电源，脱离电源及脱离定子绕组，能耗制动及时结束，保证了停止准确。 5、该电路的过载保护由热继电器完成 6、互锁环节： ⑴ KM2常闭触点与KM1线圈回路串联，KM1常闭触点与KM2线圈回路串联。保证了KM1与KM2线圈不可能同时通电，也就是在电动机没脱离三相交流电源时，直流电源不可能接入定子绕组。 ⑵按纽SB1的常闭触点接入KM1线圈回路，SB1的常开触点接入KM2线圈回路，这是按纽互锁也保证了KM1、KM2不可能同时通电，与上面的互锁触点起到同样作用。 7、直流电源采用二极管单相桥式整流电路，电阻R用来调节制动电流大小，改变制动力的大小。 电动机全波能耗制动控制接线示意图
功率因数的提高 一. 实验目的 1. 学会用功率表法测量电感阻抗参数的方法。 2．通过实验了解提高功率因数的方法和意义。 3. 熟悉交流电压表、电流表、功率表和单相自耦调压变压器的主要技术特征，并掌握其正确的使用方法。 二. 实验内容 1. 电感阻抗参数的测量，按图5-1接线。 分别测量40W 白炽灯(R)，电感线圈(L) 的等效参数。 2. 电感阻抗两端并联电容，接线如图5-2。逐渐加大电容量每改变一次容值，都要测量端电压U （调节自藕变压器使其保持90V 固定值），测量总电流I ，电感阻抗电流IRL ，电容电流IC 以及总功率P 之值，记录于表5-2。 图5-2 表5-2 电感阻抗L 两端并联电容C 测得数据 Z
表5-3 电感阻抗L与两个灯泡R串联后两端并联电容C测得数据 三.注意事项 1. 本实验直接用市电220V交流电源供电，实验中要特别注意人身安全，不可用手直接触摸通电线路的裸露部分，以免触电，进实验室应穿绝缘鞋。 2. 自耦调压器在接通电源前，应将其手柄置在零位上，调节时，使其输出电压从零开始逐渐升高。每次改接实验线路及实验完毕，都必须先将其旋柄慢慢调回零位，再断电源。必须严格遵守这一安全操作规程。 四.实验设备 （1）功率表1只 （2）数字万用表1台 （3）电量仪1台 （4）白炽灯1只40W /220V （5）电感线圈1只 （6）电容器5只0.5μF ,1μF ,2μF,4μF ,8μF /500V 五.实验报告要求 1．完成表格中的数据计算。 2. 以电容C的值为自变量，绘制cosφ曲线。此处cosφ是指负载端的功率因数，包括电容器。 3. 根据一组实验数据分别绘出电压、电流相量图，验证相量形式的基尔霍夫定律。 4．讨论改善电路功率因数的意义和方法。
模块一 能耗制动的控制线路原理 一、工作任务 分析图2-2工作原理 二、相关实践性知识 （一）元器件认识 教学目标：能分析机床电机能耗制动控制线路原理。 主电路 控制电路 图2-2 机床电机能耗制动电气控制线路（时间原则）
1．时间继电器 当吸引线圈通电或断电后其触点经过一定延时再动作的继电器。 （1）结构（图2-3） （2）时间继电器的符号（图2-4） （3）时间继电器认识 类型认识：电磁式、空气阻尼式、电动式、电子式 ①直流电磁式时间继电器——用于直流电气控制电路中，只能直流断电延时动作。 优点：结构简单、运行可靠、寿命长；缺点：延时时间短。 ②空气阻尼式时间继电器——利用空气阻尼作用获得延时。 分：通电延时、断电延时两种。 通电延时型 断电延时型 图2-3 空气阻尼式时间继电器 1—线圈 2—铁心 3—衔铁 4—反力弹簧 5—推板 6—活塞杆 7—杠杆 8—塔形弹簧 9—弱弹簧 10—橡皮膜 11—空气室壁 12—活塞 13—调节螺杆 14—进气孔 15、16—微动开关 图2-4 时间继电器电气符号
③电子式时间继电器——分R-C式晶体管和数字式时间继电器。 优点：延时范围宽、精度高、体积小、工作可靠。 晶体管式时间继电器以RC电路电容充电时电容器上的电压逐步上升的原理为基础。电路有单结晶体管电路和场效应管电路两种。 分类：断电延时、通电延时、带瞬动触点延时三种。 结构认识：空气阻尼式时间继电器 组成认识：电磁系统、延时机构、工作触点 动作原理分析：空气阻尼式时间继电器（通电延时型） 当线圈1通电后，衔铁3吸合，微动开关16受压其触点动作无延时，活塞杆6在塔形弹簧8的作用下，带动活塞12及橡皮膜10向上移动，但由于橡皮膜下方气室的空气稀薄，形成负压，因此活塞杆6只能缓慢地向上移动，其移动的速度视进气孔的大小而定，可通过调节螺杆13进行调整。经过一定的延时后，活塞杆才能移动到最上端。这时通过杠杆7压动微动开关15，使其常闭触头断开，常开触头闭合，起到通电延时作用。 当线圈1断电时，电磁吸力消失，衔铁3在反力弹簧4的作用下释放，并通过活塞杆6将活塞12推向下端，这时橡皮膜10下方气室内的空气通过橡皮膜10、弱弹簧9和活塞12肩部所形成的单向阀，迅速地从橡皮膜上方的气室缝隙中排掉，微动开关15、16能迅速复位，无延时。 总结：时间继电器的触点动作情况 通电延时型——当吸引线圈通电后，其瞬动触点立即动作；其延时触点经过一定延时再动作。 当吸引线圈断电后，所有触点立即复位。 断电延时型——当吸引线圈通电后，所有触点立即动作。 当吸引线圈断电后，其瞬动触点立即复位；其延时触点经过一定 延时再复位。 （二）能耗制动的工作原理 能耗制动：电动机脱离三相交流电源后，定子绕组加一直流电压，即定子绕组通以直流电流，利用转子感应电流与静止磁场的作用达到制动目的。 能耗制动控制方式又分： 时间原则控制——利用时间继电器控制 速度原则控制——利用速度继电器控制 1．识图：（见图2-2） （1）电路组成：主电路、控制电路 （2）主要元器件：转换开关、熔断器、交流接触器、热继电器、电源变压器、按钮、时间继电器、二极管整流桥 （3）原理分析： 主回路：合上QS→主电路和控制线路接通电源→变压器需经KM2的主触头接入电源（原边）和定子线圈（副边） 控制回路：
《三相异步电动机能耗制动控制线路的安装》“理实一体化” 课堂教学案例 电气工程系郝玉英 一、概述 （一）课程概述 《电机维修与控制》课程是根据农村电气化、电子电器应用与维修专业工作过程的实际需要来设计。三相异步电动机在各种电动机的应用中最广，需求量最大，在工业生产，农业机械化交通运输，国防工业等电力拖动装置中占有很大的比重，这是因为三相异步电动机具有结构简单，制造方便，价格低廉运行可靠等一系列优点，另外还具有较高的运行效率和较好的工作特性，能满足各行各业大多数生产机械的转动要求。因此，三相异步电动机的技术在我国有极为广泛的发展前景。 本课程是电气专业的核心课程。主要内容有“常用低压电器的拆装与检测”、“三相异步电动机启动控制”、“三相异步电动机制动、调速控制”、“典型机床电气控制电路适读与检修”、“单相异步电动机的启动与调速控制”共五个项目的学习。每一个项目学习以典型的工作任务为基础，按照企业工作流程进行，包括接受工作任务——信息收集（知识补充）——制定计划——实施过程——任务评价五个环节，使学生既掌握了知识和技能，又实现了学生职业能力的培养，最终达到本课程的教学目的。 （二）本次学习任务简介 通过本节课的学习，使学生了解能耗制动的有关知识，知道能耗制动的优点和缺点，以及能耗制动在生产、生活中的应用。学会设计三相异步电动机能耗制动的控制电路安装，并且对此电路进行研究。了解能耗制动在社会生产过程中以及生活中的应用。对学生将来从事电气维修工作具有重大意义。 二、“理实一体化”教学设计思路 （一）设计理念 《三相异步电动机能耗制动控制线路的安装》运用行动导向教学的理念，遵循理实一体化的教学要求，通过查阅电工维修手册确认操作标准，严格遵循企业实际的工作流程标准，突出实践教学，始终贯穿以学生为主体、教师为主导的教学思想。通过电工维修手册和教师根据实训室情况自行拍摄的视频，融知识的学习为解决实操过程的问题，为实训提供理论依据和有效分工。通过理论与实践一体化的学习，学生在实际操作中变知识的学习为运用知识解决实际工作问题，达到学以致用的学习效果。 （二）设计思路
汽车制动性能试验报告
一、试验目的 1）学习制动性能道路实验的基本方法，以及实验常用设备； 2）通过道路实验数据分析真实车辆的制动性能； 3）通过实验数据计算实验车辆的制动协调时间、充分发出的制动减速度和制动距离。二、试验对象 试验对象：金龙6601E2客车； 试验设备： 1）实验车速测量装置： 常用的有ONO SOKKI机械五轮仪、ONO SOKKI光学五轮仪和RT3000惯性测量系统。实验中实际使用的是基于GPS的RT3000惯性测量系统。 2）数据采集、记录系统： ACME便携工控机 3）GEMS液压传感器，测量制动过程中制动压力的变化情况。 三、试验内容 1）学习机械五轮仪的工作原理、安装方法及安装注意事项；了解实验车上的实验设备及安装方法； 由于制动实验中，实验车辆上的所有人和物都处于制动减速度的环境中，因此需要对所有物品进行固定，以防止实验过程中对设备的损伤以及对实验人员的损伤。另外，由于实验过程是在室外进行，要求实验系统能够承受各种环境的影响，因此需要针对实验内容选择实验设备及防范措施。 2）学习车载开发实验软件的使用，了解制动性能分析中比较重要的实验数据的内容和测量方法。 3）制动协调时间的测量 在常规制动试验中，采集制动信号、动压力信号、车轮轮速信号和五轮仪车速信号。 将五轮仪的车速方波信号转化为可直接观察的车速信号和制动减速度信号。在同一个曲线图表中绘制制动踏板信号、制动压力信号和制动减速度信号，观察制动压力和制动减速度在踩下制动踏板后随时间变化的情况，计算当前制动情况下的制动协调时间。4）充分发出的制动减速度和制动距离的计算
充分发出的制动减速度： 22 25.92() b e e b u u MFDD s s - = - 制动距离 2 2 bmax τ 1 τ 3.6225.92 a a u s u a '' ' =++ 5）根据实验设备设计制动实验的实验方法，要求的实验车速范围应包括30Km/h~50Km/h；6）车速、轮速的计算方法分析； 7）按照实验方法在可能的条件下进行制动实验。为保证安全，试验中有同学们操作实验仪器，老师驾驶实验车辆。进行常规制动与ABS控制制动的对比实验。 四、试验数据处理及分析 本次实验数据需要一个进制的转换，因为实验得到的数据时十六进制的，所以需要我们转换为十进制，另外，还要根据CAN协议将对应ID值转换为数据。 1.轻踩制动 1）踏板位置 可以看出，驾驶员开始制动时间为1.565s，驾驶员松开制动踏板时间为4.798s，制动持续时间为3.233s。
华北电力大学 实验报告 实验名称：改善功率因数的实验 课程名称：电路实验 专业班级： 学生： 学号： 成绩： 指导教师： 实验日期：2012.11.12
1.感性负载及功率因数 一般在电力系统中，总希望负载能够尽可能运行在较高的功率因数下。实际中，往往通过在感性负载两端并联电容的方法来适当提高功率因数。本实验呢以灯管、镇流器和启辉器组成的日光灯电路作为负载，由于镇流器是一带铁心的绕组，因此整个电路时感性负载，其功率因数较低，一般在0.5一下。 2.日光灯工作原理 日光灯的镇流器在启动时产生高电压以电离灯管气体使日光灯导通，而在正常工作时又能限制灯管的电流。启辉器相当于一个自动开关，其部有两个电极，两电极间并联一个小容量电容器。启动过程中较低的电压加在启辉器两端，产生辉光放电，双金属片因放电而受热伸直，与固定片接触，之后停止放电，双金属片冷却复位，两电极分离。 日光灯电路开关接通或升高电压时，电压加在镇流器、灯丝电阻和启辉器上，灯管两端的电压不足以使其产生弧光放电。启辉器两电极间产生辉光放电，随后动片受热变形与固定片接触，辉光放电停止，动片冷却收缩复位，断开所接电路。由于此时回路突然断开，镇流器上产生较高的自感电压，高电压加在灯管两端，使管产生弧光放电、激发荧光粉辐射出可见光。日光灯正常工作时，灯管两端的电压低于启辉器的动作电压，启辉器不再动作。实际上，日光灯电路时电阻与电感的串联电路。 3.在感性负载两端并联适当的电容可以提高整个电路的功率因数，如下图： (a)电路原理图(b)相量图 五、实验方法与步骤
1. 日光灯电路功率因数提高 （1） 选定接线图并依其接线，将相电压调到220V ，日光灯正常工作后开始实验测量。 （2） 电容器为零的情况下，测量I 、P 、 、I HW 、I C 。 （3） 投入并联电容，找到电流I 最小值且功率因数最高的一点，此时即为近似的谐振点， 测量并记录数据。 （4） 取几个小于谐振电容的不同C 值，测量对应数据，其中应有将功率因数提高到 0.8~0.85之间的一组。 （5） 取几个大于谐振电容的不同C 值，测量对应数据。 2. 接线图 改善功率因数实验接线图如下： 六、 实验注意事项 1、 日光灯回路一定要接镇流器，否则极易烧坏日光灯； 2、 发现接线错误，必须先将电压调到零，断开电源、改线后再送电 3、 当电容值较大时,电容支路电流较大，应适当调节电流表的量程。 4、 接线完毕，老师检查后，再通电做实验，签字完毕后再拆线； 5、 相电压220V ，注意安全。 W V C 相线(用黄/绿/红) N(零线 用蓝或黑) 0—220V I L I c I I U **（I 灯） 镇流器 日 光灯 启辉器 调压器
一、能耗制动 1.1、能耗制动概况 从高速到低速（零速）----这时电气的频率变化很快，但电动机的转子带着负载（生产机械）有较大的机械惯性，不可能很快的停止，这样就产生反电势E>U（端电压）电动机处于发电状态，其产生反向电压转矩与原电动状态转矩相反，而使电动机具有较强的制动力矩，迫使转子较快停下来, 但由于变频器是 交—直—交主电力,AC/DC整流电路是不可逆的,因此无法回馈到电网上去，结 果造成主电路电容器二端电压升高，称泵升电压，当超过设定上限值电压700V 时，制动回路导通，这就是制动单元的工作过程，制动电阻流过电源，从而将动能变热能消耗,电压随之下降，待到设定下限值(680V)时即断.这种制动方法属不可控，制动力矩有波动，制动时间是可人为设定的。 1.2、技术参数 1.2.1、制动方式：自动电压跟踪方式； 1.2.2、反映时间：1ms以下有多种噪声； 1.2.3、电网电压：300-460V，45-66Hz； 1.2.4、动作电压：700V直流，误差2V； 1.2.5、滞环电压：20V； 1.2.6、制动力矩：通常130%，最大150%； 1.2.7、保护：过热，过电流，短路； 1.2.8、滤波器：有噪声滤波器； 1.2.9、防护等级：IPOO； （注：通常这类制动器方式是不需要另外控制，是制动单元自动完成，其制动触发电压有的厂家的产品可以通过设置电网电压来设置。制动时间往往不可以直接调整，可以通过变频器的减速时间间接控制。） 1.3、制动电阻计算方法 制动力矩制动电阻 92% R=780/电动机KW 100% R=700/电动机KW 110% R=650/电动机KW 120% R=600/电动机KW
编号： 广西工业技师学院 2011届毕业论文 题目：基于PLC带直流能耗制动的星三角降压启动控 制线路 电子信息工程系 电气自动化技术专业 班级：08电气（4）班. 学号：2008042. 姓名：韦福康. 指导教师：林伟雄. . 2011 年4月
1.绪论 多年来，可编程控制器（以下简称PLC）从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用。目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。 1.1 PLC的发展现状 1.1 1：产品规模由整体结构向小型模块化结构发展，增加了配置的灵活性，降低了 成本。 1.1 2：PLC在闭环过程控制中应用日益广泛 1.1 3：不断加强通讯功能 1.1 4：新器件和模块不断推出高档的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外， 还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模 块等专用化模块。 1.1 5：编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化有各种简单或复 杂的编程器及编程软件，采用梯形图、功能图、语句表等编程语言，亦有高 档的PLC指令系统 1.2本课题的目的和意义 PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采用了严格的抗干扰技术，具有很高的可靠性，从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点以减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低，此外，PLC带有故障电路的自我检测功能，出现故障时可及时发出报警信息，这样，整个系统具有极高的可靠性。 1.3论文的主要内容 本设计主要是要PLC在断电延时带直流能耗制动的星-三角降压启动控制线路。星形起动电流只是原来三角形接法起动电流的1/3。约为电动机额定电流的2倍左右，起动电流特性好，结构简单，价格低。缺点是启动转矩也相应下降为原来三角形的直接起动时的1/3，转矩特性差，适合电动机空载或轻载起动的场合。
星形-三角形减压起动用于定子绕组在正常运行时接为三角形的电动机。在电动机起动时将定子绕组接成星形，实现减压起动。正常运转时再换接成三角形接法。 电动机脱离三相电源的同时，给定子绕组接入一直流电源，使直流电流通入定子绕组。于是在电动机中便产生一方向恒定的磁场，使转子受一与转子转动方向相反的F力的作用，于是产生制动转矩，实现制动。直流电流的大小一般为电动机额定电流的0.5—1倍。由于这种方法是用消耗转子的动能（转换为电能）来进行制动的，所以称为能耗制动。这种制动能量消耗小，制动准确而平稳，无冲击，但需要直流电流。在有些机床中采用这种制动方法。 图3.1中主电路通过三组接触器主触点将电动机的定子绕组接成三角形或星形，即KM 1、KMY主触点闭合时，绕组接成星形；KM 1、KM△主触点闭合时，接为三角形；KM2主触点闭合时定子绕组通过变压器TC接入一直流电源，转子受到反方向力的作用，产生能耗制动使电机停止。 电路的工作过程如下： 按下起动按钮SB2，时间继电器KT和接触器KM1同时通电吸合，KM1的常开主触点闭合，将定子接入电源，同时接通KMY使电动机在星形连接下起动；经一定延时，KT的常闭触点断开，KMY断电复位，接触器KM△通电吸合；KM△的常开主触点将定子绕组接成三角形，使电动机在额定电压下正常运行；按下停止按钮SB1，KM1断开，KM 2、KMY吸合，电机通过变压器TC向定子绕组接入一直流电源，实现能耗制动。 按下SB2，KT线圈、KM3线圈和KM1线圈得电，电动机接成Y形降压启动；KM1得电的同时KT线圈失电。经过整定时间（5S）后，KM3线圈失电，解除Y形连接同时KM2线圈得电，电动机接成△形全压运行。当按下SB1时，
竭诚为您提供优质文档/双击可除功率因数提高实验报告结论 篇一：功率因数提高实验报告 功率因数提高 一、实验目的 1、了解荧光灯的结构及工作原理。 2、掌握对感性负载提高功率的方法及意义。 二、实验原理 荧光灯管A，镇流器L，启动器s组成，当接通电源后，启动器内发生辉放电，双金属片受热弯曲，触点接通，将灯丝预热使它发射电子，启动器接通后辉光放电停止，双金属片冷却，又把触电断开，这是镇流器感应出高电压加在灯管两(:功率因数提高实验报告结论)端使荧光灯管放电，产生大量紫外线，灯管同壁的荧光粉吸收后辐射出可见光，荧光灯就开始正常的工作，启动器相当一只自动开关，能自动接通电路和开端电路。 伏在功率因数过低，一方面没有充分利用电源容量，另一方面又在输电电路中增加损耗。为了提高功率因数，一般
最常用的方法是在伏在两端并联一个补偿电容器，抵消负载电流的一部分无功分量。三、实验内容 1、按图二接线，经老师检查无误，开启电源。 2、用交流电压表测总电压u，镇流电路两端电压ul及灯管两端电压uA，用交流电流表测总电流I，灯光支路电流Ia及电容支路电流Ic，用功率表测其功率p。 四、实验结论 随着功率因数的提高，负载电流明显降低。 五、实验心得 1注意电容值，以免接入大电容时，电流过大。2不能带电操作。 篇二：实验十.功率因数因数的提高 深圳大学实验报告 课程名称： 学院：信息工程学院 课程编号： 班级： 实验时间： 实验报告提交时间： 教务处制 注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。
2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。 篇三：功率因数提高实验 实验报告 课程名称：电网络分析实验指导老师：姚缨缨成绩： __________________实验名称：功率测量和功率因数提高实验类型：研究探索型同组学生姓名：________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、实验目的和要求? 1、保持日光灯两端电压不变的条件下测定电流I、功率p与电容c的关系； 2、通过实验了解功率因数提高的意义； 3、作出I2、p、cosφ和电容c的关系曲线； 4、用p－c曲线求单位电容的等效电导g； 5、求I^2－c曲线的有理经验公式 6、由测量数据计算灯管以及镇流器的等效参数 二、实验内容和原理 ? 三、主要仪器设备 1.数字万用表 2.电工综合实验台 3.Dg10互感线圈实验组件 4.Dg11单向变压器实验组件
课程设计说明书 作者: hh 学号：jj 学院: kk 专业: pp 题目: 三相异步电动机能耗制动系统设计指导者：hh hh
目录 1、引言 (1) 1.1课程研究背景 (1) 1.2课程研究的价值 (1) 1.3课程设计的任务 (2) 2、三项异步电动机的基本结构和工作原理 (2) 2.1三项异步电动机的基本结构 (2) 2.1.1定子 (2) 2.1.2转子 (3) 2.2三项异步电动机的工作原理 (4) 3、三相异步电动机的能耗制动 (5) 3.1能耗制动的原理 (5) 3.2能耗制动的设计 (6) 3.2.1电器元件的选择 (6) 3.2.2计算与校验 (6) 3.2.3能耗制动原理图 (7) 3.3能耗制动的分析 (7) 3.3.1能耗制动特点[9] (7) 3.3.2能耗制动控制线路 (8) 结论 (8) 参考文献： (9)
1、引言 1.1课程研究背景 三相异步电动机又称三项感应电动机,它的应用非常广泛，几乎涵盖了农业生产和人类生活的各个领域。随着电气化、自动化技术的发展，三项异步电动机得到了越来越好的控制。 而电气化控制相较其他控制方法而言，更简洁便于操作，所以应用比较广泛。本课题的控制是采用PLC的梯形图编程语言来实现的。梯形图语言是在可编程控制器中的应用最广的语言，因为它在继电器的基础上加进了许多功能、使用灵活的指令，使逻辑关系清晰直观，编程容易，可读性强，所实现的功能也大大超过传统的继电器控制电路。 三相异步电动机切断电源后，由于惯性作用，转子需要经过一定时间才能停止旋转，这往往不能满足有些机械设备的工艺要求，造成运动部件的停机位置不准确，同时也影响生产效率的提高，因此必须对电动机采取有效的制动措施。停机制动方法有两大类，即机械制动和电气制动。机械制动是采用机械制动装置来强迫电机迅速停止，常用的有电磁抱闸制动和电磁离合器制动等。电气制动是使电动机产生一个与原来转子转动方向相反的制动转矩而使其迅速停止常用的有反接制动能、耗制动等[2]。 长期以来，能耗制动始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。由于能耗制动综合了计算机和自动化技术，所以它发展日新月异，大大超出其出现时的技术水平。它不但可以很容易地完成逻辑、顺序、定时、计数、数字运算、数据处理等功能，而且可以通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系，从而实现生产过程的自动控制[10]。 1.2课程研究的价值 特别是超大规模集成电路的迅速发展以及信息、网络时代的到来，扩大了能耗制动的功能，使其具有很强的的联网通讯能力，从而更广泛地应用于众多行业，不管是农业还是工业，都有着举足轻重的作用。 随着科学技术的发展与不断进步，电气工程与自动化技术正以令人瞩目的发展快速的改变着我国的工业基础整体面貌。 与此同时，该技术的不断发展，对社会的生产方式、人们的生活方式和思想观念也产生了重大的影响，并在现代化建设中发挥着越来越重要的作用，它
单相交流电路及功率因数的提高 工作资料 2008-11-23 16:25 阅读351 评论0 字号：大中小 一、实验目的 1. 研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。 2. 了解日光灯电路的特点，理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。 二、原理说明 1. 交流电路中电压、电流相量之间的关系在单相正弦交流电路中，各支路电流和回路中各元件两端 的电压满足相量形式的基尔霍夫定律，即 ΣI＝0和ΣU＝0 图12-1所示的RC串联电路，在正弦稳态信号U的激励下，电阻上的端电压与电路中的电流同相位，当R的阻值改变时，和的大小会随之改变，但相位差总是保持90°，的相量轨迹是一个半圆，电压、与三者之间形成一个直角三角形。 即=+ 相位角φ＝acr tg (Uc / UR) 改变电阻R时，可改变φ角的大小，故RC串联电路具有移相的作用。 2. 交流电路的功率因数 交流电路的功率因数定义为有功功率与视在功率之比，即 cosφ＝P / S 其中φ为电路的总电压与总电流之间的相位差。
交流电路的负载多为感性（如日光灯、电动机、变压器等），电感与外界交换能量本身需要一定的无功功率，因此功率因数比较低(cosφ＜0.5)。从供电方面来看，在同一电压下输送给负载一定的有功功率时，所需电流就较大；若将功率因数提高 (如cosφ＝1 )，所需电流就可小些。这样即可提高供电设备的利用率，又可减少线路的能量损失。所以，功率因数的大小关系到电源设备及输电线路能否得到充分利用。 为了提高交流电路的功率因数，可在感性负载两端并联适当的电容Ｃ，如图12-2所示。并联电容Ｃ 以后，对于原电路所加的电压和负载参数均未改变，但由于的出现，电路的总电流减小了，总电压与总电流之间的相位差φ减小，即功率因数cosφ得到提高。 3. 日光灯电路及功率因数的提高 日光灯电路由灯管R、镇流器L和启辉器S组成，C是补偿电容器，用以改善电路的功率因数，如 图12-3所示。其工作原理如下： 当接通220V交流电源时，电源电压通过镇流器施加于启辉器两电极上，使极间气体导电，可动电极(双金属片)与固定电极接触。由于两电极接触不再产生热量，双金属片冷却复原使电路突然断开，此时镇流器产生一较高的自感电势经回路施加于灯管两端，而使灯管迅速起燃，电流经镇流器、灯管而流通。灯管起燃后，两端压降较低，起辉器不再动作，日光灯正常工作。 三、实验设备 序 号 名称型号与规格数量备注 1 自耦调压 器 0～220V 1 控制屏 2 交流电流 表 0～5A 1 RTT03- 1 3 交流电压 表 0～300V 1 RTT03- 1 4 单相瓦特 表 D34-W或其它 1 RTT04 5 白炽灯泡10W/220V 3 RTDG0 7 6 镇流器与30W灯管配用 1 RTDG0 8 7 启辉器 1 RTDG0 8 8 电容器1μF,2.2μF 4.7μF/400V RTDG0 8 9 日光灯灯30W 1 控制屏
汽车制动性能试验报告 一、试验目的 1）学习制动性能道路实验的基本方法,以及实验常用设备; 2）通过道路实验数据分析真实车辆的制动性能; 3）通过实验数据计算实验车辆的制动协调时间、充分发出的制动减速度与制动距离。二、试验对象 试验对象:金龙6601E2客车; 试验设备: 1）实验车速测量装置: 常用的有ONO SOKKI机械五轮仪、ONO SOKKI光学五轮仪与RT3000惯性测量系统。实验中实际使用的就是基于GPS的RT3000惯性测量系统。 2）数据采集、记录系统: ACME便携工控机 3）GEMS液压传感器,测量制动过程中制动压力的变化情况。 三、试验内容 1)学习机械五轮仪的工作原理、安装方法及安装注意事项;了解实验车上的实验设备及安装方法; 由于制动实验中,实验车辆上的所有人与物都处于制动减速度的环境中,因此需要对所有物品进行固定,以防止实验过程中对设备的损伤以及对实验人员的损伤。另外,由于实验过程就是在室外进行,要求实验系统能够承受各种环境的影响,因此需要针对实验内容选择实验设备及防范措施。 2）学习车载开发实验软件的使用,了解制动性能分析中比较重要的实验数据的内容与测量方法。 3）制动协调时间的测量 在常规制动试验中,采集制动信号、动压力信号、车轮轮速信号与五轮仪车速信号。 将五轮仪的车速方波信号转化为可直接观察的车速信号与制动减速度信号。在同一个曲线图表中绘制制动踏板信号、制动压力信号与制动减速度信号,观察制动压力与制动减速
度在踩下制动踏板后随时间变化的情况,计算当前制动情况下的制动协调时间。4）充分发出的制动减速度与制动距离的计算 充分发出的制动减速度: 22 25.92() b e e b u u MFDD s s - = - 制动距离 2 2 bmax τ 1 τ 3.6225.92 a a u s u a '' ' =++ 5）根据实验设备设计制动实验的实验方法,要求的实验车速范围应包括30Km/h~50Km/h; 6）车速、轮速的计算方法分析; 7）按照实验方法在可能的条件下进行制动实验。为保证安全,试验中有同学们操作实验仪器,老师驾驶实验车辆。进行常规制动与ABS控制制动的对比实验。 四、试验数据处理及分析 本次实验数据需要一个进制的转换,因为实验得到的数据时十六进制的,所以需要我们转换为十进制,另外,还要根据CAN协议将对应ID值转换为数据。 1、轻踩制动 1)踏板位置 可以瞧出,驾驶员开始制动时间为1、565s,驾驶员松开制动踏板时间为4、798s,制动
电工学&电工学及电气设备 实验指导书山东农业大学电工电子实验中心
实验的基本要求 电工学基础实验课的目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。培养学生学会根据实验目的，实验内容及实验设备拟定实验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需数据，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好实验。现按实验过程提出下列基本要求。 一、实验前的准备 实验前应复习教科书有关章节，认真研读实验指导书,了解实验目的、项目、方法与步骤，明确实验过程中应注意的问题(有些内容可到实验室对照实验预习，如熟悉组件的编号，使用及其规定值等)，并按照实验项目准备记录抄表等。 实验前应写好预习报告,经指导教师检查认为确实作好了实验前的准备，方可开始作实验。 认真作好实验前的准备工作，对于培养同学独立工作能力，提高实验质量和保护实验设备都是很重要的。 二、实验的进行 1、建立小组，合理分工 每次实验都以小组为单位进行,每组由2～3人组成，实验进行中的接线、调节负载、保持电压或电流、记录数据等工作每人应有明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠。 2、选择组件和仪表 实验前先熟悉该次实验所用的组件，选择仪表量程，然后依次排列组件和仪表便于测取数据。 3、按图接线 根据实验线路图及所选组件、仪表、按图接线，线路力求简单明了，按接线原则是先接串联主回路，再接并联支路。为查找线路方便，每路可用相同颜色的导线或插头。 4、接通电源，观察仪表 接线完毕，首先自我检查，然后请指导教师查验无误后，方可通电。在正式实验开始之前，先熟悉仪表刻度，并记下倍率，然后开始实验，观察所有仪表是否正常(如指针正、反向是否超满量程等)。如果出现异常，应立即切断电源，并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实验。 5、测取数据 预习时对电工实验的基本试验方法及所测数据的大小作到心中有数。正式实验时,根据实验步骤逐次测取数据。 6、认真负责，实验有始有终 实验完毕，须将数据交指导教师审阅。经指导教师认可后，才允许拆线并把实验所用的组件、导线及仪器等物品整理好。 实验过程中一定要注意用电安全，按程序规范操作，以避免人身触电事故的发生！ 三、实验报告 实验报告是根据实测数据和在实验中观察和发现的问题，经过自己分析研究或分析讨论后写出的心得体
任务十六通电延时带直流能耗制动的星-三角减压启动制动控 制电路的安装 一、任务目标： 1、熟悉通电延时带直流能耗制动的星-三角减压启动制动控制电路的安装步 骤和工艺要求。 2、掌握通电延时带直流能耗制动的星-三角减压启动制动控制电路的电路安 装、调试及维修方法。 二、任务描述： 在磨床、立式铣床等生产设备中，要求制动平稳准确，经常采用能耗制动。本任务通过通电延时带直流能耗制动的星-三角减压启动制动控制电路的安装作为载体对低压电器原理图、基本知识进行讲解，使学生能够认识常用低压电器实物图形及文字符号，掌握电气原理图的工作原理。使学生能够进行电器原理图分析、绘制电器元件布置图和接线图，能够根据接线图进行正确接线并通电试车检验正确性。 三、任务分析 要完成此任务，需要了解熔断器、按钮、接触器、热继电器，特别是变压器、整流桥电器等设备的工作原理及使用方法，掌握通电延时带直流能耗制动的星-三角减压启动制动控制电路的工作原理、接线方法和工艺，从而掌握此电路在生产实际中的应用。 四、知识链接 交流电动机的能耗制动是把正在运转的交流电动机的定子从交流电源上断开，并且迅速外接直流电源形成固定的磁极，利用转子运转会在转子绕组中产生制动转矩的制动方法。其实质上就是使转子系统及其负载的动能在磁场的作用下，以电能释放的过程。 能耗制动所需的时间和负载Tn以及稳定输出的转速nN、接入的直流电流等有关。这也正体现了它制动准确的特点。如果所引入的直流电流较小，在气隙中的磁通量也较小，产生的制动转矩较小，制动时间就会较长。但是，在实际的操作中，我们所用的通常是全波整流。这主要是因为半波整流的电流值小，而且，含有的交流成分较多，能耗制动的特点体现不出来。利用全波整流则可以克服这一点。首先，全波整流的电流值较大，交流电动机的定子绕组中产生的磁场较强，磁通较大，故而产生的制动转矩较大，制动的效果较明显。其次，全波整流的直流成分相对较大，在交流电动机呈感性的定子绕组中，定子电路的励磁电流比较稳定，交流电动机的磁场相对也很稳定，能耗制动的精确度较好。第三，全波整流的过程中，由于定子绕组的电流比较稳定，整个电路的工作稳定性相对较好，安全系数大。 二、技能训练 （一）识别原理图
深圳大学实验报告 实验课程名称：电路分析 实验项目名称：功率因数提高 学院：信息工程专业： 报告人：李城权学号：2015130156 班级：04 同组人：虞礼慧 指导教师：李晓滨 实验时间：2016.6.15. 实验报告提交时间：2016.6.20.
一、实验目的： 1．加深对提高功率因数意义的认识。 2．了解提高功率因数的原理及方法。 二、实验原理与方法简述： 一般的用电设备多属干性负载，且功率因数cosφ较，如异步电动机、变压器、日光灯等。由公式P=UI cosφ可知，当负载功率和电压一定时，其功率因数越低，则要求供电电流越大。这将导致电源的利用率不高及增加输电线路上的损耗。为提高功率因数，可在感性负载的两端并联电容C，如图1所示。其原理可用相量图（图2）说明。 在并入电容C之前，总电流I = I1，U与I的相位差φ由感性负载的阻抗角决定。并入电容C之后，由于U保持不变，故I1不变，但I=I1+I C，由图2（a）可见，总电流I 以及U与I的相位差φ'均变小了，即提高了功率因数cosφ'。 若加大电容值，且选择恰当，则可使U与I相同，如图2（b）所示，这时φ'=0，cosφ'=1，总电流降至最小值。若继续加大电容值，I C将会更大，如图2（c）所示，这时电流I超前于电压U，电路变为容性，cosφ'反而降低，总电流I变大。
图3 最后顺便指出，由于在试验过程中，始终保持端电压不变，而感性负载支路的阻抗值亦不变，因此其吸收的功率P不改变，也就是说，功率表的读数始终不会改变。不过，实验中所并联的电容C并非理想元件，它多少有点能量损耗，但因其损耗值甚微，故一般忽略不计。 三、实验设备： 1．自耦式交流调压器 2．交流电流表 3．交流电压表 4．功率表 5．元件箱（一）EEL—51、元件箱（二）EEL—52、电感线圈。 四、任务与步骤 任务研究图1中不同的电容值对功率因数的影响 步1－1. 按图1接线，图中感性负载为图3（a）所示。其中R元件箱（一）EEL-51，取值200Ω；电感线圈用互感线圈经顺接串联（线圈的2、3端短接）得到，其参数大约为r=40Ω、L=04H；C为元件箱（二）EEL-52的电容箱，先取C=0；调节调压器使电压表读数为30V，且始终保持此电压值不变。将电容值在0~10μF之间改变，按表格中的电容值取各个点，记录I、P、cosφ于表1中。
、能耗制动 1.1 、能耗制动概况 从高速到低速 （零速） -- 这时电气的频率变化很快， 但电动机的转子带着 负载（生产机械）有较大的机械惯性，不可能很快的停止，这样就产生反电势 E>U （端电压）电动机处于发电状态，其产生反向电压转矩与原电动状态转矩相 反，而使电动机具有较强的制动力矩，迫使转子较快停下来 , 但由于变频器是 交一直一交 主电力,AC/DC 整流电路是不可逆的，因此无法回馈到电网上去，结 果造成主电路电容器二端电压升高， 称泵升电压 ，当超过设定上限值电压 700V 时，制动回路导通，这就是制动单元的工作过程，制动电阻流过电源，从而将动 能变热能消耗,电压随之下降，待到设定下限值（680V ）时即断.这种制动方法属 不可控，制动力矩有波动，制动时间是可人为设定的 。 1.2 、技术参数 自动电压跟踪方式； 1ms 以下有多种噪声； 300-460V ， 45-66Hz ； 700V 直流，误差2V ； 20V ； 通常 130%，最大 150%； 护： 过热，过电流，短路； 1.2.8 、滤波器：有噪声滤波器； 1.2.9 、防护等级： IPOO ； （注：通常这类制动器方式是不需要另外控制，是制动单元自动完成，其制动 触发电压有的厂家的产品可以通过设置电网电压来设置。制动时间往往不可以 直接调整，可以通过变频器的减速时间间接控制。） 1.3 、制动电阻计算方法 制动力矩 92% 100% 110% 120% 制动电阻 R=780/电动机KW R=700/电动机KW R=650/电动机KW R=600/电动机KW 注：①电阻值越小，制动力矩越大，流过制动单元的电流越大；②不可以使制动 单元的工1.2.1 、制动方式 1.2.2 、反映时间 1.2.3 、电网电压 1.2.4 、动作电压 1.2.5 、滞环电压 1.2.6 、制动力矩 1.2.7 、保
（汽车行业）汽车制动性 能检测
第四章汽车制动性能检测 制动检验台常见的分类方法有：按测试原理不同，可分为反力式和惯性式俩类；按检验台支撑车轮形式不同，可分为滚筒式和平板式俩类；按检测参数不同，可分为测制动力式、测制动距离式、测制动减速度式和综合式四种；按检验台的测量、指示装置、传递信号方式不同，可分为机械式、液力式和电气式三类；目前国内汽车综合性能检测站所用制动检验设备多为反力式滚筒制动检验台和平板式制动检验台。目前国内外已研制出惯性式防抱死制动检验台但价格昂贵，短期内难以普及应用。本章内容重点介绍反力式滚筒制动试验台。 第壹节制动台结构及工作原理 壹、反力式滚筒制动检验台 1．基本结构 反力式滚筒制动检验台的结构简图如图2-4-1所示。它由结构完全相同的左右俩套对称的车轮制动力测试单元和壹套指示、控制装置组成。每壹套车轮制动力测试单元由框架（多数试验台将左、右测试单元的框架制成壹体）、驱动装置、滚筒组、举升装置、测量装置等构成。 图2-4-1反力式制动检验台结构简图 (1)驱动装置 驱动装置由电动机、减速器和链传动组成。电动机经过减速器减速后驱动主动滚筒，主动滚筒通过链传动带动从动滚筒旋转。减速器输出轴和主动滚筒同轴连接或通过链条、皮带连接，减速器壳体为浮动连接（即可绕主动滚筒轴自由摆动）。日式制动台测试车速较低，壹般为0.1～0.18km/h,驱动电动机的功率较小，为2×0.7～2×2.2kW；而欧式制动台测试车速相对较高，为2.0～5km/h，驱动电动机的功率较大，为2×3～2×11kW。减速器的作用是减速增扭，其减速比根据电动机的转速和滚筒测试转速确定。由于测试车速低，滚筒转速也较低，壹般在40～100r/min范围(日式检验台转速则更低，甚至低于10r/min)。因此要求减速器减速比较大，壹般采用俩级齿轮减速或壹级蜗轮蜗杆减速和壹级齿轮减速。 理论分析和试验表明，滚筒表面线速度过低时测取协调时间偏长、制动重复性较差，过高时对车轮损伤较大，推荐使用滚筒表面线速度为2.5km/h左右的制动台。 (2)滚筒组 每壹车轮制动力测试单元设置壹对主、从动滚筒。每个滚筒的俩端分别用滚筒轴承和轴承座支承在框架上，且保持俩滚筒轴线平行。滚筒相当于壹个活动的路面，用来支承被检车辆的车轮，且承受和传递制动力。汽车轮胎和滚筒间的附着系数将直接影响制动检验台所能测得的制动力大小。为了增大滚筒和轮胎间的附着系数，滚筒表面都进行了相应加工和处理，目前采用较多的有下列5种： ①开有纵向浅槽的金属滚筒。在滚筒外圆表面沿轴向开有若干间隔均匀、有壹定深度的沟槽。这种滚筒表面附着系数最高可达0.65。当表面磨损且沾有油、水时附着系数将急剧下降。为改进附着条件有的制动台表面进壹步作拉花和喷涂处理，附着系数可达0.75之上。 ②表面粘有熔烧铝矾土砂粒的金属滚筒。这种滚筒表面无论干或湿时其附着系数可达0.8之上。 ③表面具有嵌砂喷焊层的金属滚筒。喷焊层材料选用NiCrBSi自熔性合金粉末及钢砂。这种滚筒表面新的时候其附着系数可达0.9之上，其耐磨性也较好。 ④高硅合金铸铁滚筒。这种滚筒表面带槽、耐磨，附着系数可达0.7～0.8，价格便宜。 ⑤表面带有特殊水泥覆盖层的滚筒。这种滚筒比金属滚筒表面耐磨。表面附着系数可达 0.7～0.8。但表面易被油污和橡胶粉粒附着，使附着系数降低。 滚筒直径和俩滚筒间中心距的大小，对检验台的性能有较大影响。滚筒直径增大有利于改善和车轮之间的附着情况，增加测试车速，使检测过程更接近实际制动状况。但必须相应