专业实验(3)-电力拖动部分
实验报告书
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电气与光电工程学院
2018.2
实验一 变频器控制电机运行
一、实验目的
1、了解变频器的工作原理。
2、了解变频器控制电机运行的工作原理。 3、掌握变频器控制电机运行的接线方法。
二、实验内容
1、变频器控制电机运行动力主回路参考原理图如图1.1所示。 2、变频器控制电机运行控制回路参考原理图如图1.2所示。
图1.1 动力主回路参考原理图
启动/停止
图1.2 控制回路参考原理图
三、实验器材
三相异步电动机1台，交流接触器1个，按钮开关1个，熔断器1个，西门子MM420变频器1台，小型两相断路器1个，连接导线及相关工具若干。
四、工作原理
变频器自身8号接线端子引脚可输出24V电压，5号引脚高电平输入控制电机启动，当按钮开关按下之后，24V高电平从8脚经过按钮开关引入至5号引脚，使变频器输出控制启动电动机。
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五、注意事项
1、接线时合理安排布线，保持走线美观，接线要求牢靠，整齐、清楚、安全可靠。 2、操作时要胆大、心细、谨慎，不许用手触及各电器元件的导电部分及电动机的转动部分，以免触电及意外损伤。
3、要观察电器动作情况时，必须在断电的情况下小心地打开柜门面板，然后再接通电源进行操作和观察。
4、即使变频器处于不工作状态，以下端子仍然可能带有危险电压：电源端子 L/L1，N/L2，L3；连接电动机的端子 U，V，W，以及 DC+，DC-。
5、在电源开关断开以后，必须等待5分钟，使变频器放电完毕，才允许开始安装作业。
6、接线时，务必使变频器的PE接线端子可靠接地。
六、实验步骤
认识各电器的结构、图形符号、接线方法；抄录电动机及各电器铭牌数据；并用万用电表欧姆档检查各电器线圈、触头是否完好。
实验主回路电源二路小型断路器L、N，供电电压为220V。
参考图1.1、1.2所示线路进行接线，接线时，先接动力主回路，它是从220V单相交流电源小型断路器L1和N开始，经熔断器、交流接触器KM的主触头，到变频器电源输入端，再由变频器控制输出端到电动机M的三个线端U、V、W的电路，用导线按顺序串联起来。主电路连接完整无误后，再连接控制回路，它是从变频器8号接线端子引脚经过开关按钮之后到变频器的5号接线端子。最后将1脚和3脚短接。
接好线路后，经指导教师检查后，方可进行通电操作。 （1）合上小型断路器，启动变频器电源；
（2）按下控制按钮开关，观察电动机和接触器的运行情况。 （3）放开控制按钮开关，观察电动机和接触器的运行情况。
（4）实验完毕，切断变频器电源，等待5分钟，使变频器放电完毕，拆除线路。
七、思考题
如果变频器在具有很强电磁干扰的环境下运行，应该采取何种措施确保变频器安全无故障的运行？
答：变频器外壳和电机的外壳都要有效接地。控制回路需要采取屏蔽电缆。安装滤器。
八、实验数据记录及现象分析
按下按钮开关，接触器吸合，电动机转动
放开按钮开关，接触器释放，电动机停止转动。
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实验二 电位器控制变频器外部电压调速
一、实验目的
1、了解变频器的工作原理。
2、了解电位器控制变频器外部电压调速的工作原理。 3、掌握电位器控制变频器外部电压调速的接线方法。
二、实验内容
1、电位器控制变频器外部电压调速动力主回路参考原理图如图2.1所示。 2、电位器控制变频器外部电压调速控制回路参考原理图如图2.2所示。
图2.1 动力主回路参考原理图
启动/停止
图2.2 控制回路参考原理图
三、实验器材
三相异步电动机1台，交流接触器1个，按钮开关1个，熔断器1个，500欧姆可调电阻1个，西门子MM420变频器，小型两相断路器1个，连接导线及相关工具若干。
四、工作原理
变频器自身5号引脚高电平输入控制电机正转启动，当正转控制按钮开关按下之后，24V高电平从8脚经过按钮开关引入至5号引脚，使变频器输出控制启动电动机正转； 1号和2
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号接线端子引脚可输出0-10V电压，通过可调电阻将电压模拟信号输入到3号和4号接线端,调节可调电阻的阻值可以改变输入的电压值，从而改变变频器的输出频率，以达到调节电动机转速的要求。
五、注意事项
1、接线时合理安排布线，保持走线美观，接线要求牢靠，整齐、清楚、安全可靠。 2、操作时要胆大、心细、谨慎，不许用手触及各电器元件的导电部分及电动机的转动部分，以免触电及意外损伤。
3、要观察电器动作情况时，必须在断电的情况下小心地打开柜门面板，然后再接通电源进行操作和观察。
4、即使变频器处于不工作状态，以下端子仍然可能带有危险电压：电源端子 L/L1，N/L2，L3；连接电动机的端子 U，V，W，以及 DC+，DC-。
5、在电源开关断开以后，必须等待5分钟，使变频器放电完毕，才允许开始安装作业。
6、接线时，务必使变频器的PE接线端子可靠接地。
六、实验步骤
认识各电器的结构、图形符号、接线方法；抄录电动机及各电器铭牌数据；并用万用电表欧姆档检查各电器线圈、触头是否完好。
实验主回路电源二路小型断路器L、N，供电电压为220V。
参考图2.1、2.2所示线路进行接线，接线时，先接动力主回路，它是从220V单相交流电源小型断路器L1和N开始，经熔断器、交流接触器KM的主触头，到变频器电源输入端，再由变频器控制输出端到电动机M的三个线端U、V、W的电路，用导线按顺序串联起来。主电路连接完整无误后，再连接控制回路，它是从变频器8号接线端子引脚经过启动/停止按钮开关之后到变频器的5号接线端子。1号接线端子通过可调电阻的两个固定端与2号接线端子相连，将可调电阻的可调端与变频器的3号接线端相连，同时将变频器的2号和4号接线端子短接。
接好线路后，经指导教师检查后，方可进行通电操作。 （1）合上小型断路器，启动变频器电源；
（2）按下启动按钮开关，观察电动机和接触器的运行情况。 （3）改变可调电阻的阻值，观察电动机转速是否变化。
（4）实验完毕，停止电动机，切断电源，等待5分钟，使变频器放电完毕，拆除线路。
七、思考题
如果遇到改变阻值不能实现调速功能的情况，该如何检查和修正？ 答： 1.确认变频器带电并在运行状态。
2.确认电位器在电位器和变频器上的接线，外部电源是否和变频器模拟量控制端共零，电位器中间抽头是否接到变频器电压调节输入端，电位器另一端是否接在电源10V+端。
3.确认变频器参数是否设置为外部端子电压调节模式，而不是面板模式或其它模式。 4.输入信号电压/电流模式转换DIP开关是否在电压模式。
八、实验数据记录及现象分析
频率 25 28 29 41 45
电机正转 转速 798 905 1121 1369 1500
频率 -26 -30 -36 -39 -44 电机反转 转速 849 957 1172 1280 1450
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专业实验(3)-电力拖动部分实验指导书
