1、實(shí)驗(yàn)一 力矩式自整角機(jī)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解力矩式自整角機(jī)精度和特性的測(cè)定方法。2掌握力矩式自整角機(jī)系統(tǒng)的工作原理和應(yīng)用知識(shí)。 二預(yù)習(xí)要點(diǎn)1力矩式自整角機(jī)的工作原理。2力矩式自整角機(jī)精度與特性的測(cè)試方法。3力矩式自整角機(jī)比整步轉(zhuǎn)矩的測(cè)量方法。 三實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1測(cè)定力矩式自整角發(fā)送機(jī)的零位誤差。2測(cè)定力矩式自整角機(jī)的靜態(tài)誤差。 四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1NMEL系列電機(jī)系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏（NMEL-II）2自整角機(jī)實(shí)驗(yàn)儀五實(shí)驗(yàn)方法1測(cè)定力矩式自整角發(fā)送機(jī)的零位誤差Dq0測(cè)量線路如圖6-2所示。勵(lì)磁繞組兩端L1L2施加額定激勵(lì)電壓UN(220V)；將整步繞組T2-T3端接數(shù)字式交流電壓表，測(cè)輸出電壓。旋轉(zhuǎn)刻

2、度盤(pán)，找出輸出電壓為最小的位置作為基準(zhǔn)電氣零位。從基準(zhǔn)電氣零位開(kāi)始，刻度盤(pán)每轉(zhuǎn)過(guò)60°，整步繞組中有一線間電勢(shì)為零的位置。此位置稱(chēng)作理論電氣零位。整步繞組三線間共有6個(gè)零位。實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)應(yīng)T2-T3，轉(zhuǎn)子從基準(zhǔn)電氣零位正方向轉(zhuǎn)動(dòng)0°、180°；則T3-T1轉(zhuǎn)至60°、240°；T1-T2轉(zhuǎn)至120°、300°。實(shí)測(cè)整步繞組三線間6個(gè)輸出電壓為最小值的相應(yīng)位置角度與電氣角度并記錄于表6-5中。表6-5理論上應(yīng)轉(zhuǎn)角度基準(zhǔn)電氣零位+180°+60°+240°+120°+300°刻度盤(pán)

3、實(shí)際轉(zhuǎn)角誤差注意：機(jī)械角度超前為正誤差，滯后為負(fù)誤差，取其正、負(fù)最大誤差絕對(duì)值之和的一半，此誤差值即為發(fā)送機(jī)的零位誤差Dq0，以角分表示。力矩式自整角發(fā)送機(jī)的精度由零位誤差來(lái)確定。2測(cè)定力矩式自整角機(jī)的靜態(tài)誤差Dqjt在力矩式自整角機(jī)系統(tǒng)中，靜態(tài)協(xié)調(diào)時(shí)，接收機(jī)與發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角之差即靜態(tài)誤差Dqjt，以角度表示。實(shí)驗(yàn)接線仍如圖6-3所示。將發(fā)送機(jī)和接收機(jī)的勵(lì)磁繞組加額定勵(lì)磁電壓220V，待穩(wěn)定后，把發(fā)送機(jī)和接收機(jī)調(diào)整在0°位置，緩慢旋轉(zhuǎn)發(fā)送機(jī)刻度盤(pán)，每轉(zhuǎn)過(guò)20°，測(cè)取接收機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)過(guò)的角度并記錄于表6-6中。 表6-6發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)角0°20°40°60

4、°80°100°120°140°160°接收機(jī)轉(zhuǎn)角誤差發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)角180°200°220°240°260°280°300°320°340°接收機(jī)轉(zhuǎn)角誤差注意：接收機(jī)轉(zhuǎn)角超前為正誤差，滯后為負(fù)誤差，正、負(fù)最大誤差絕對(duì)值之和的一半為力矩式接收機(jī)的靜態(tài)誤差。六實(shí)驗(yàn)報(bào)告1根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，求出被試力矩式自整角發(fā)送機(jī)的零位誤差Dq0。2根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，求出被試力矩式自整角接收機(jī)的靜態(tài)誤差Dqjt。實(shí)驗(yàn)二 控制式自整角機(jī)參數(shù)的測(cè)定一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定控制式自整角

5、機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。2掌握控制式自整角機(jī)的工作原理和運(yùn)行特性。二預(yù)習(xí)要點(diǎn)1控制式自整角機(jī)的工作原理和運(yùn)行特性。2控制式自整角機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)。三實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1測(cè)自整角變壓器輸出電壓與失調(diào)角的關(guān)系U2=f(q)。2測(cè)定比電壓uq。3測(cè)定零位電壓u0。四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1NMEL系列電機(jī)系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏（NMEL-II）2自整角機(jī)實(shí)驗(yàn)儀五實(shí)驗(yàn)方法1測(cè)定控制式自整角變壓器輸出電壓與失調(diào)角的關(guān)系U2=f(q)接線如圖6-5所示。在自整角發(fā)送機(jī)的L1、L2繞組兩端施加額定電壓UN。旋轉(zhuǎn)發(fā)送機(jī)刻度盤(pán)至00位置并固定不動(dòng)。用手緩慢旋轉(zhuǎn)自整角變壓器的指針園盤(pán)，接在L1、L2兩端的數(shù)字電壓表就會(huì)有相應(yīng)讀數(shù)，找到輸

6、出電壓為最小值的位置，即為起始零點(diǎn)。然后，旋轉(zhuǎn)自整角變壓器的指針園盤(pán)，每轉(zhuǎn)過(guò)10°測(cè)量一次自整角變壓器輸出電壓U2。測(cè)取各點(diǎn)U2及q值并記錄于表6-7中。 表6-7q(deg)0°10°20°30°40°50°60°70°80°90°U2(v)q(deg)100°110°120°130°140°150°160°170°180°U2(v)2測(cè)定比電壓Uq比電壓是指自整角變壓器在失調(diào)角為10時(shí)的輸出電

7、壓，單位為V/deg。在剛才測(cè)定控制式自整角變壓器的U2=f(q)實(shí)驗(yàn)時(shí)，用手緩慢旋轉(zhuǎn)自整角變壓器的指針園盤(pán)，使指針轉(zhuǎn)過(guò)起始零點(diǎn)5°，在這位置記錄自整角變壓器的輸出電壓U2值。計(jì)算失調(diào)角為1°時(shí)的輸出電壓，即為比電壓。3測(cè)定零位電壓U0接線如圖6-6所示。先將調(diào)壓器調(diào)在輸出電壓為最小值位置，把繞組T3、T2兩端點(diǎn)短接。接通交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使輸出電壓為36V并保持不變。用手緩慢旋轉(zhuǎn)指針園盤(pán)，找出控制式自整角機(jī)輸出電壓為最小的位置，即為基準(zhǔn)電氣零位。指針轉(zhuǎn)過(guò)180°，仍找出零位電壓位置。同理，改接相應(yīng)的繞組端點(diǎn)（使T3、T1短接，T1、T2短接）找出輸出零位電壓的

8、位置。測(cè)取六個(gè)位置的零位電壓值并記錄于表6-8中。 表6-8繞組接法T1T3T2T2T1T3T3T1T2理論零位電壓位置0°180°60°240°120°300°實(shí)際刻度值零位電壓大小 六實(shí)驗(yàn)報(bào)告1作自整角變壓器的輸出電壓與失調(diào)角的關(guān)系曲線U2=f(q)2該自整角變壓器的比電壓為多少？3被測(cè)試自整角變壓器的零位電壓數(shù)值為多少？實(shí)驗(yàn)三 直流伺服電機(jī)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出直流伺服電動(dòng)機(jī)的參數(shù)ra、2掌握起流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性的測(cè)量方法3測(cè)直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)，求傳遞函數(shù)二預(yù)習(xí)要點(diǎn)1對(duì)直流伺服電動(dòng)機(jī)有什么技術(shù)要求2

9、直流伺服電動(dòng)機(jī)有幾種控制方式3直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性三實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1用伏安法測(cè)出直流伺服電動(dòng)機(jī)的電樞繞組電阻ra2保持Uf=UfN=220V，分別測(cè)取Ua =220V及Ua110V的機(jī)械特性n=f(T)3保持Uf=UfN=220V，分別測(cè)取T2及T20的調(diào)節(jié)特性n=f(Ua)4測(cè)直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1MEL系列電機(jī)系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏（NMEL-II）2電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)功機(jī)、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測(cè)量（NMEL-13）3直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M03（作直流伺服電機(jī)）4直流電機(jī)儀表、電源（NMEL-18）（位于實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏的下部）5三相可調(diào)電阻900（NMEL-03）6三相可調(diào)電阻90

10、（NMEL-04）7直流電壓、毫安、安培表（NMEL-06）。8波形測(cè)試及開(kāi)關(guān)板（NMEL-05）五實(shí)驗(yàn)說(shuō)明及操作步驟U：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源R：1800磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻（NMEL-03）V：直流電壓表（NMEL-06）A：直流安培表（NMEL-06）M：直流電機(jī)電樞（1）經(jīng)檢查接線無(wú)誤后，逆時(shí)針調(diào)節(jié)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻R使至最大。直流電壓表量程選為300V檔，直流安培表量程選為2A檔。（2）按順序按下主控制屏綠色“閉合”按鈕開(kāi)關(guān)，可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的船形開(kāi)關(guān)以及復(fù)位開(kāi)關(guān)，建立直流電源，并調(diào)節(jié)直流電源至220V輸出。調(diào)節(jié)R使電樞電流達(dá)到0.2A（如果電流太大，可能由于剩磁的作用使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，測(cè)量無(wú)法進(jìn)行，如果此時(shí)

11、電流太小，可能由于接觸電阻產(chǎn)生較大的誤差），迅速測(cè)取電機(jī)電樞兩端電壓UM和電流Ia。將電機(jī)轉(zhuǎn)子分別旋轉(zhuǎn)三分之一和三分之二周，同樣測(cè)取UM、Ia，填入表6-21。取三次測(cè)量的平均值作為實(shí)際冷態(tài)電阻值Ra=。表6-21 室溫 序號(hào)UM（V）Ia（A）R（）Raref（）1Ra1Ra2Ra23Ra3表中Ra=（Ra1+Ra2+Ra3）/3（3）計(jì)算基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的電樞電阻由實(shí)驗(yàn)測(cè)得電樞繞組電阻值，此值為實(shí)際冷態(tài)電阻值，冷態(tài)溫度為室溫。按下式換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的電樞繞組電阻值：Raref=Ra 式中Raref換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)電樞繞組電阻。（）Ra 電樞繞組的實(shí)際冷態(tài)電阻。（）ref基準(zhǔn)工作溫度，

12、對(duì)于E級(jí)絕緣為75。a 實(shí)際冷態(tài)時(shí)電樞繞組的溫度。（）2測(cè)直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性實(shí)驗(yàn)線路如圖612所示。WW相串聯(lián)WW相串聯(lián)W伺服G：渦流測(cè)功機(jī)IS：電流源，位于NMEL-13，由“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，將MEL-13“轉(zhuǎn)速控制”和“轉(zhuǎn)矩控制”選擇開(kāi)關(guān)板向“轉(zhuǎn)矩控制”，“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器逆時(shí)針旋到底。V1：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源自帶電壓表V2：直流電壓表，量程為300V檔，位于NMEL-06A：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源自帶電流表mA：毫安表，位于直流電機(jī)勵(lì)磁電源部。a操作前先把R1置最大值，Rf置最小值，R2逆時(shí)針調(diào)到底，使UR3R4的電壓為零，并且開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)。測(cè)功機(jī)的的勵(lì)磁電流調(diào)到最小。

13、b先接通直流電機(jī)勵(lì)磁電源。c再接通直流穩(wěn)壓電源，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后把R1調(diào)到最小值，調(diào)節(jié)電樞繞組兩端的UaUN220V并保持不變。d調(diào)節(jié)測(cè)功機(jī)負(fù)載，使電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩增加，并調(diào)節(jié)Rf，使n=1600r/min，IaIaN，此時(shí)電機(jī)勵(lì)磁電流為額定電流。保持此額定電流不變，調(diào)節(jié)測(cè)功機(jī)負(fù)載，記錄空載到額定負(fù)載的T、n、Ia，并填入表622中。表622 Uf=UfN=220V Ua=UN=220VT(N·m)n（r/min）Ia(A)e調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源，使Ua=0.5UN=110V，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，記錄空載到額定負(fù)載的T、n、Ia，并填入表623中表623 Uf=UfN=220V Ua=0.5UN=1

14、10VT(N.m)n(r/min)Ia(A)3測(cè)直流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)節(jié)特性按上述方法起動(dòng)電機(jī)，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩T，保持該轉(zhuǎn)矩及IfIfN不變，調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源（或R1阻值）使Ua從UN值逐漸減小，記錄電機(jī)的n、Ua、Ia并填入表624中。表624 Uf=UfNn(r/min)Ua(V)Ia(A)使電動(dòng)機(jī)和測(cè)功機(jī)脫開(kāi)，仍保持IfIfN，在電機(jī)空載狀態(tài)，調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源（或R1阻值），使Ua從UN逐漸減小，記錄電動(dòng)機(jī)的n、Ua、Ia并填入表625中。表625 Uf=UfN=220V T=0N.mn(r/min)Ua(V)Ia(A)3測(cè)空載始動(dòng)電壓操作前先把R1置最小值，Rf置最小

15、值，R2順時(shí)針調(diào)到底，使UR2R3的電壓為零，并且開(kāi)關(guān)S閉合。斷開(kāi)測(cè)功機(jī)的勵(lì)磁電流。啟動(dòng)電機(jī)前先接通勵(lì)磁電源，調(diào)節(jié)Uf=220V，再接通電樞電源，調(diào)節(jié)R2使輸出電壓緩慢上升，直到轉(zhuǎn)軸開(kāi)始連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)的電壓為空載始動(dòng)電壓Ua。正反二個(gè)方向各做三次，取其平均值作為該電機(jī)始動(dòng)電壓，將數(shù)據(jù)記錄于表626。表6-26次數(shù)123平均正向Ua（V）反向Ua（V）六實(shí)驗(yàn)報(bào)告1根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，計(jì)算75時(shí)電樞繞組電阻ra75數(shù)值；Ke、Kt等參數(shù)。2根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，作出電樞控制時(shí)電機(jī)的機(jī)械特性n=f(t)和調(diào)節(jié)特性n=f（Ua）曲線。并求出電機(jī)空載時(shí)的始動(dòng)電壓。3分析實(shí)驗(yàn)數(shù)值及現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)四 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)一實(shí)

16、驗(yàn)?zāi)康?加深了解步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源和電機(jī)的工作情況。2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)基本特性的測(cè)定。二預(yù)習(xí)要點(diǎn)1了解步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源和工作情況2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有基本特性？怎樣測(cè)定？三實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1單步運(yùn)行狀態(tài)2角位移和脈沖數(shù)的關(guān)系3空載實(shí)跳頻率的測(cè)定4空載最高連續(xù)工作頻率的測(cè)定5轉(zhuǎn)子振蕩狀態(tài)的觀察四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏2電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)功機(jī)（NMEL-13、NMEL-14）3步機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源（NMEL-10）4步進(jìn)電機(jī)M105雙蹤示波器6直流電流表（NMCL-001）五實(shí)驗(yàn)方法及步驟1驅(qū)動(dòng)波形觀察a合上控制電源船形開(kāi)關(guān)，分別按下“連續(xù)”控制開(kāi)關(guān)和“正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)”、“三拍/六拍”，“啟動(dòng)/停止”開(kāi)關(guān)，使電機(jī)處

17、于三拍正轉(zhuǎn)連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)。b用示波器觀察電脈沖信號(hào)輸出波形（CP波形），改變“調(diào)頻”電位器旋鈕，頻率變化范圍應(yīng)不小于5HZ1KHZ，可從頻率計(jì)上讀出此頻率。c用示波器觀察環(huán)形分配器輸出的三相A、B、C波形之間的相序及其與CP脈沖波形之間的關(guān)系。d改變電機(jī)運(yùn)行方式，使電機(jī)處于正轉(zhuǎn)、六拍運(yùn)行狀態(tài)，重復(fù)C的實(shí)驗(yàn)。（注意，每次改變電機(jī)運(yùn)行，均需先彈出“啟動(dòng)/停止”開(kāi)關(guān)，再按下“復(fù)位”按鈕，再重新起動(dòng)。）e再次改變電機(jī)運(yùn)行方式，使電機(jī)處于反轉(zhuǎn)狀態(tài)，重復(fù)C的實(shí)驗(yàn)。2步進(jìn)電機(jī)特性的測(cè)定和動(dòng)態(tài)觀察。按圖6-1接線，注意接線不可接錯(cuò)，測(cè)功機(jī)和步進(jìn)電機(jī)脫開(kāi)，且接線時(shí)需斷開(kāi)控制電源。a單步運(yùn)行狀態(tài)接通電源，按下述步驟

18、操作：按下“單步”琴鍵開(kāi)關(guān)，“復(fù)位”按鈕，“清零”按鈕，最后按下“單步”按鈕。每按一次“單步”按鈕，步進(jìn)電機(jī)將走一步距角，繞組相應(yīng)的發(fā)光管發(fā)亮，不斷按下“單步”按鈕，電機(jī)轉(zhuǎn)子也不斷作步進(jìn)運(yùn)行，改變電機(jī)轉(zhuǎn)向，電機(jī)作反向步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。b角位移和脈沖數(shù)的關(guān)系 按下“置數(shù)”琴鍵開(kāi)關(guān)，給拔碼開(kāi)關(guān)預(yù)置步數(shù)，分別按下“復(fù)位”、“清零”按鈕（操作以上步驟須讓電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)），記錄電機(jī)所處位置。按下“啟動(dòng)/停止”開(kāi)關(guān)，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察并記錄電機(jī)偏轉(zhuǎn)角度，填入表6-1。再重新預(yù)置步數(shù)，重復(fù)觀察并記錄電機(jī)偏轉(zhuǎn)角度，填入表6-1，并利用公式計(jì)算電機(jī)偏轉(zhuǎn)角度與實(shí)際值是否一致。表6-1序 號(hào)預(yù)置步數(shù)實(shí)際轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)角度理論電機(jī)偏轉(zhuǎn)角度12進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)時(shí)，若電機(jī)處于失步狀態(tài)，則數(shù)據(jù)無(wú)法讀出，須調(diào)節(jié)“調(diào)頻”電位器，尋找合適的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度，使電機(jī)處于正常工作狀態(tài)。c空載突跳頻率的測(cè)定電機(jī)處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，按下“啟動(dòng)/停止”開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)“調(diào)頻”電位器旋鈕使頻率逐漸提高。彈出“啟動(dòng)/停止”開(kāi)關(guān)，電機(jī)停轉(zhuǎn)，再重新起動(dòng)電機(jī)，觀察電機(jī)能否運(yùn)行正常，如正常，則繼續(xù)提高頻率，直至電機(jī)不失步啟動(dòng)的最高頻率，則該頻率為步進(jìn)電機(jī)的空載突跳頻率，記為 HZ。d空載最高連續(xù)工作頻率的測(cè)定。步進(jìn)電機(jī)空載連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)后，緩慢調(diào)節(jié)“調(diào)頻”電位器旋鈕，使電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，仔細(xì)觀察電機(jī)是否不失步，如不失步，則繼續(xù)緩慢提高頻率，直至電機(jī)停轉(zhuǎn)，則該頻率