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1、标准文档实验六直流伺服电机实验一、实验设备及仪器被测电机铭牌参数：Pn = 185W, Un=220V, In=1.1A,使用设备规格（编号）：1 . MEL系列电机系统教学实验台主控制屏（ MEL-I、MEL-IIA、B）;2 .电机导轨及测功机、转速转矩测量（ MEL-13）;3 .直流并励电动机 M03 （作直流伺服电机）；4 . 220V直流可调稳压电源（位于实验台主控制屏的下部）；5 .三相可调电阻 900a （MEL-03）;6 .三相可调电阻 90a （MEL-04）;7 .直流电压、毫安、安培表（ MEL-06 ）;二、实验目的1 .通过实验测出直流伺服电动机的参数ra、父丁。
2、2 .掌握直流伺服电动机的机械特性和调节特性的测量方法。三、实验项目1 .用伏安法测出直流伺服电动机的电枢绕组电阻ra。2 .保持Uf=UtN=220V,分别测取Ua =220V及Ua= 110V的机械特性n=f(T)。3 .保持Uf=UfN=220V ,分别测取T2=0.8N.m及丁2=0的调节特性n=f(Ua)。4 .测直流伺服电动机的机电时间常数。四、实验说明及操作步骤1.用伏安法测电枢的直流电阻 Ra接线原理图见图6-11。U:可调直流稳压电源。R: 1800磁场调节电阻(MEL-03 )。V:直流电压表(MEL-06 )。A :直流安培表(MEL-06 )M :直流电机电枢(1)经检
3、查接线无误后， 逆时针调节磁场调节电阻R使至最大。直流电压表量程选为 300V档，直流安培表量程选为 2A档。(2)按顺序按下主控制屏绿色闭合”按钮开关，可调直流稳压电源的船形开关以及复位开关，建立直流电源，并调节直流电源至220V输出。调节R使电枢电流达到0.2A (如果电流太大，可能由于剩磁的作用使电机旋转，测量无法 进行，如果此时电流太小，可能由于接触电阻产生较大的误差)，迅速测取电机电枢两端电压Um和电流 L将电机转子分别旋转三分之一和三分之二周，同样测取Um、Ia,填入表 6-1。图6-11测电枢绕组宜流电阻接线图取三次测量的平均值作为实际冷态电阻值Ra= Ra1Ra3。3室温20
4、C序号Um (V)Ia (A)R ( Q)Raref ( )14.630.198Ra1 =23.38Ra=23.26Raref=28.2824.490.200Ra2=22.4534.790.200Ra3=23.95235 + 日 ref表中 Ra= （Ral + Ra2+Ra3）/3； Raref=Ra* 235 + 9a（3）计算基准工作温度时的电枢电阻由实验测得电枢绕组电阻值，此值为实际冷态电阻值， 冷态温度为室温。 按卜式换算到基准工作温度时的电枢绕组电阻值：235 +QefRaref=Ra 235 用式中Raref换算到基准工作温度时电枢绕组电阻。（）Ra电枢绕组的实际冷态电阻。（Q）
5、脑一一基准工作温度，对于 E级绝缘为75 Co& 一一实际冷态时电枢绕组的温度。（C）2.测直流伺服电动机的机械特性实用大全实验线路如图6-2所示。o自流电机电枢电源有流电机励磁电源图用殳1皙标蒯豳删糜斜Ri： 180G电阻(MEL-04Rf: 900G电阻(MEL-03 R2:采用 MEL-03最上端 开关S选用MEL-05 。中两只90。相串联）。中两只900。相串联）。900c电阻，为电位器接法。M :直流伺服电动机 M03。G:涡流测功机。Is：电流源，位于 MEL-13 ,由转矩设定”电位器进行调节。实验开始时，将 MEL-13转速 控制降口转矩控制”选择开关板向 转矩控制”，转矩设
6、定”电位器逆时针旋到底。Vi：可调直流稳压电源自带电压表。V2:直流电压表，量程为 300V档，位于 MEL-06。A:可调直流稳压电源自带电流表。mA：毫安表，位于直流电机励磁电源部。a.操作前先把Ri置最大值，Rf置最小值，R2逆时针调到底，使 UR3R4的电压为零，并且开 关S断开。测功机的的励磁电流调到最小。b.先接通直流电机励磁电源。c.再接通直流稳压电源，电机运转后把Ri调到最小值，调节电枢绕组两端的 Ua= Un = 220V 并保持不变。d.调节测功机负载，使电机输出转矩增加，并调节Rf,使n=1600r/min, Ia=IaN,此时电机励磁电流为额定电流。保持此额定电流不变，
7、调节测功机负载，记录空载到额定负载的T、n、并填入表中。Uf=UfN=220VUa=U n=220VT(N m)1.131.000.900.800.700.60n (r/min)160316191628163516421651Ia(A)1.100.960.870.770.680.59T(N m)0.500.400.300.200.100.00n (r/min)166016731690170617211734Ia(A)0.500.410.330.250.170.10e.调节直流稳压电源，使Ua=0.5UN=110V,重复上述实验步骤，记录空载到额定负载的 T、 n、Ia,并填入表中Uf=UfN=
8、220VUa=0.5U n=110VT(N.m)00.110.210.300.400.51n(r/min)827814806797784769Ia(A)0.090.170.250.320.400.49T(N.m)0.600.700.800.901.001.11n(r/min)765758754756758762Ia(A)0.570.660.760.860.971.103.测直流伺服电动机的调节特性按上述方法起动电机，电机运转后，调节电动机轴上的输出转矩T= 0.8N.m ,保持该转矩及If=IfN不变，调节直流用I压电源（或 Ri阻值）使Ua从Un值逐渐减小，记录电机的 n、U/Ia并填入表中
9、。Uf=UfN=220VT=0.8N ? mn(r/min)16001470130511541074994Ua(V)218201180161150140Ia(A)0.790.790.790.780.780.78n(r/min)919840756678599518Ua(V)1301211101009080Ia(A)0.780.770.780.780.770.77使电动机和测功机脱开， 仍保持If= IfN ,在电机空载状态，调节直流稳压电源（或Ri阻值）， 使Ua从Un逐渐减小，记录电动机的 n、Ua、Ia并填入表6-5中。Uf=UfN=220VT=0N ? mn(r/min)175815961
10、4341355127311901107Ua(V)221201180170160150140Ia(A)0.10.10.090.090.090.090.09n(r/min)1030949869791711624594Ua(V)130120110100908076Ia(A)0.090.090.090.090.090.090.093.测空载始动电压操作前先把Ri置最小值，Rf置最小值，R2顺时针调到底，使 UR2R3的电压为零，并且开关 S闭合。断开测功机的励磁电流。启动电机前先接通励磁电源，调节Uf=220V,再接通电枢电源，调节R2使输出电压缓慢上升，直到转轴开始连续转动，这时的电压为空载始动电压
11、Ua。正反二个方向各做三次，取其平均值作为该电机始动电压，将数据记录于表格空载始动电压次数123平均正向Ua (V)6.907.427.137.15反向Ua (V)7.007.207.387.19六.实验报告1 .根据实验记录，计算75c时电枢绕组电阻Ra75c数值；Ke、Kt等参数Raref=28.28 ( Q);Kt= Ct* 一=0.992;Ke= Ce* =0.104;2.根据实验测得的数据，作出电枢控制时电机的机械 特性n=f(t)和调节特性n=f (Ua)曲线。(1)机械特性n=f(t)Figure 1rik Edit V,z I web TockHdpieoDUirUN ：i_
12、T T *M&5UNJ ii二巴蝙X |博| Zi白口讥林舱E(n16004工120D1DODC E1F(N m)缩小尺度以后的图像如下图所示：Invert look蚊ind“曲 hllp、丁 白刍, | 口 口目 口现柱特性n*)24 G 610121416T阳而(2)调节特性n=f (Ua)file Edi【Y证w |n&wt 工gk Desktop ififiiid白, Jddpn 口 d w I 降，、般 = w -总 口国 n1800W-MUn 机14003 .电机空载时的始动电压。根据表格可得：始动电压 Ua0= 7.17V;4 .分析实验数值及现象机械特性实验现象：从图像可以看到
13、，随着 T的增大，n不断减少，且两条直线大致平行根据以下理论知识:圾獴蓊情足耐制电而足时，电动机的转建* h收据式3y* =券一品;JF由或*5刑样出把加电堂机的（的如.6. U妙由、.电通机的41 看佳(6-fi从诙中可以析出，机械特性是UL,上腺讣 的一躲平可血式.这些特性就姓V蚁轴帕义斯 电借转矩等于事出的也坤机团星想空貌呈工由于宜斌伺服唯弱机本将存在空眼攫尾般 岫的机愠损鞋零，即使曲载转矩力Tr电诲MB 也并本为零.R*在哗出的情MF7事才可瞿士 零*力比.转述尚星揖在理题空校HPT.7傅 的电琼机沿速，故蟀理想空重转速.寿修=L时机总特性曲fetq餐轮的3封国的转崔成火电动机堵皆时的
14、转*1兀-L风在mS12中凯情特til侑城的斜串秀1-*、兀式中t斯方机神性的舞事，它斑点了电动机机械特性的修笠 丁一的改变而变他的程度.机械特性在图像中表现为一簇斜线，斜率k=，根据实验图像可得堵转转矩Tk和空载转速n。分析：实验中出现两直线只是近似平行，但是不平行的原因经过分析之后，应该是实验仪器在测试过程中过热收到了干扰的缘故，因为第二次试验最后几组数据在图像中出现了 “明显上翘”。调节特性实验现象：由图像 2可以得到，随着Ua的增大，n不断增大，且两条直线大致平行根据以下理论知识：高吊瞥W 6m在电转知tn定时,电品槁的都*，冉制电行；吟大品.即E I- 刑照物调线如阳6-13所高，他
15、的是以丁一君亭珑量第罐平行目例，,N=n时将n辅作曲杜号格轴的交点.粒厮 任* IUW咕帘E甚崎/电动机的可我*ftw棋城 费和手剧为烧缠的甲曲，时电力机的物曲电 *山I5 .殳J.由11性料中-L IH，只和电动缸的特制电珏 3 14应的曲曲电风.电助机力流手动屈聚并达 M 透曹的我诬；反之，控制电厩小于脚应 制:；动即氏廿，电才机即使产生的火电S科# 知WNf戛才帧贡班山.也动机就响明动. 新黑.在曲甘特性前纯k战蛙腺到研谪电库，叔的 会总宝能防术*1附*.警为把累一电转步苜叫时电动夙的式属巩（样时*为!* L*然-夫思区的大小与黄他等*的大小或 皿也倒我找集堆上.也出使出液MIH也均朝也劫国来-电枢费整，*的控制电”也集 3也担利圮可由，电制向制曲直通何敬也动机的机械特甘物理/特性助星事率行的内线、 4.（山梅”电的机椎叫虎的优出*电金文彼河屯站叽房千型的，番票在jt的是，上述 全日在即的时断地的篇条赵曲的前鼻下#用到的苫身醒赏麻因素的电喟.直盘伺修电 棋的楸曲线仪建也蚪用曲处,调节特性在图像中表现为一簇斜线，始动电压Uao=根据实验图像可得随着负载的增大，从原点到始动电压点出现“死区”的现象。分析：实验所得到的数据与理论相对应，很好的证明了理论假设。5.实验感想