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实验五交流伺服电机实验一.实验目的1.掌握用实验方法配圆磁场2.掌握交流伺服电动机机械特性及调节特性的测量方法二.预习要点1.为什么三相调压器输出的线电压Uuw与相电压Uvn在相位上相差90°?2.二相交流伺服电动机在什么条件下可达到圆形旋转磁场?3.对交流伺服电动机有什么技术要求?在制造与结构上采取什么相应措施4.交流伺服电动机有几种控制方式?5.何为交流伺服电动机的机械特性和调节特性三.实验项目1.观察伺服电动机有无“自转”现象2.测定交流伺服电动机采用幅值控制时的机械特性和调节特性3.用实验方法配堵转圆形磁场4.测定交流伺服电动机采用幅值――相位控制时的机械特性和调节特性四.实验设备及仪器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.交流伺服电机M134.三相可调电阻90Ω(MEL-04)5.波形测试及开关板(MEL-05)6.单相调压器(MEL-08或单配)7.电机电容箱8.万用表9.示波器五.实验方法实验线路见图6-9图中,交流伺服电机采用M13,额定功率PN=25W额定控制电压UN=220V,额定激磁电压UN=220V,堵转转矩M=3000g.cm空载转速=2700r/min隔离变压器输出的固定电压(V相调压器的输入电压)UV′N接至交流伺服电机的励磁绕组三相调压器输出的线电压Uuw经过开关S(MEL—05)接交流伺服电机的控制绕组G为测功机,通过航空插座与MEL—13相连1.观察交流伺服电动机有无“自转”现象测功机和交流伺服电机暂不联接(联轴器脱开),调压器旋钮逆时针调到底,使输出位于最小位置合上开关S接通交流电源,调节三相调压器,使输出电压增加,此时电机应启动运转,继续升高电压直到控制绕组Uc=127V待电机空载运行稳定后,打开开关S,观察电机有无“自转”现象将控制电压相位改变180°电角度,观察电动机转向有无改变2.测定交流伺服电动机采用幅值控制时的机械特性和调节特性
(1)测定交流伺服电动机a=1(即Uc=UN=220V)时的机械特性把测功机和交流伺服电动机同轴联接,调节三相调压器,使Uc=Ucn=220V,保持Uf、Uc电压值,调节测功机负载,记录电动机从空载到接近堵转时的转速n及相应的转矩T并填入表6-14中表6-14Uf=UfN=220VUc=Ucn=220Vnr/minTN.m)
(2)测定交流伺服电动机a=
0.75(即Uc=
0.75UN=165V)时的机械特性调节三相调压器,使Uc=
0.75Ucn=165V,保持Uf、Uc电压值,调节测功机负载,记录电动机从空载到接近堵转时的转速n及相应的转矩T并填入表6-15中表6-15Uf=UfN=220VUc=Ucn=220Vnr/minTN.m)
(3)测定调节特性保持电机的励磁电压Uf=220V,测功机不加励磁调节调压器,使电机控制绕组的电压Uc从220V逐渐减小至到0V,记录电机空载运行的转速n及相应的控制绕组电压Uc,并填入表6-15中表6-15Uf=UfN=220VT=0N.mnr/minTN.m仍保持Uf=220V,调节调压器使Uc为220V,调节测功机负载,使电机输出转矩T=
0.03N.m并保持不变,重复上述步骤,记录转速n及相应控制绕组电压Uc并填入表6-16中表6-16Uf=Ufn=220VT=
0.03N.mnr/minUcV3.用实验方法配堵转园磁场实验线路见图6-10A
1、A2选用交流电流表
0.75A档V
1、V
2、V3选用交流电压表300V档R
1、R2选用MEL—04中90Ω并联90Ω共45Ω阻值,并用万用表调定在5Ω阻值可变电容选用电机电容箱,位于下组件调压器T2选用MEL—08或单配示波器两探头的地线应接N线,X踪和Y踪幅值量程一致a.使电机堵转b.接通交流电源,调节T
1、T2使V
1、V2电压指示为220Vc.改变电容Cf(约为4Uf),使A
1、A2电流接近相等,示波器显示的两个电流波形相位相差90°(或Y2改接X端子,示波器显示为园图)4.测定交流伺服电动机采用幅值――相位控制时的机械特性和调节特性1)测定机械特性接线仍如图6-10所示接通交流电源,调节调压器T1,使V1指示为127V调节T2使V2指示为220V保持V
1、V2值不变,改变测功机负载,记录电机从空载到接近堵转时的转速n及转矩T并填入表6-17中.表6-17U1=127U2=220Vnr/minTN.m调节T2使Uc=
0.75Ucn=165V,重复上述实验,记录电机转速n及转矩T并填入表6-18中表6-18U1=127VU2=165VNr/minTN.m2)测定调节特性调节调压器T1,使U1=127V调节调压器T2,使U2=220V调节测功机负载使电机输出转矩T=
0.03N.m,保持U1=127V及T=
0.03N.m不变,逐渐减小Uc值,记录电机转速n及控制绕组电压Uc并填入表6-19中表6-19U1=127VT=
0.03N.mnr/minUcV使测功机和交流伺服电机脱开,调节U1=127V,调节U2=220V,逐渐减小Uc值,记录电机空载转速n及电压Uc并填入表6-20中表6-20U1=127VT=0N.mnr/minUcV六.实验报告1.根据幅值控制实验测得的数据作出交流伺用电动机的机械特性n=ft和调节特性n=fUc曲线2.根据幅值―相位控制实验测得的数据作出交流伺服电动机的机械特性n=fT和调节特性n=fUc曲线3.分析实验过程中发生的现象。