《机电传动控制》实验指导书解读.doc

机电传动控制实验报告班级：机械四班学号：201106040429姓名：刘明成实验组：1实验日期：2014.5.1实验一 他励直流电动机（2节）一、实验目的1、 学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。2、 掌握他励直流电动机的接线方法，以及启动、换向、调速和制动的方法。3、 掌握相关仪器仪表测量他励直流电动机的工作特性和机械特性。二、实验设备及仪器1、 MEL系列电机教学实验台的主控制屏（MEL-I、MEL-IIA、B）。2、 电机导轨及涡流测功机、转矩转速测量MEL-13或电机导轨及编码器、转速表。3、 可调直流稳压电源NMEL-18A（含直流电压、电流、毫安表）4、 直流电压、毫安、安培表（MEL-06或NMCL-001）。5、 直流他励电动机M03。6、 波形测试及开关板MEL-05。三、实验原理实验电路图M：他励直流电动机M03。U1：可调直流稳压电源NMEL-18A，为电枢绕组供电。Uf：直流稳压电源NMEL-18A，为励磁绕组供电。R1、Rf：电枢调节电阻和磁场调节电阻，位于MEL-09。S：能耗制动开关，位于MEL-05。RL：能耗制动限流电阻，位于MEL-03中的900可变电阻。V1：可调直流稳压电源自带直流电压表，位于NMEL-18A。V2：量程300V的直流电压表，位于MEL-06或NMCL-001。mA：直流毫安电流表，位于直流电机励磁电源部NMEL-18AA：可调直流稳压电源自带直流电流表NMEL-18A。G：涡流测功机。IS：涡流测功机励磁电流调节，位于MEL-13。四、实验内容和步骤1、 他励直流电动机的启动（先励磁通电，后电枢通电）（1） 按实验电路图接线，检查M、G之间是否用联轴器接好，电机导轨和MEL-13的连接线是否接好，电动机励磁回路是否牢靠，仪表的极性是否连接正确。（2） 将R1调至最大，Rf调至最小，毫安电流表量程为200mA，直流电流表量程为2A档，直流电压表V2量程为300V档，将MEL-13“转速控制”和“转矩控制”选择开关板向“转矩控制”，“转矩设定”电位器逆时针旋到底。（3） 开启控制屏的总电源开关，先按下红色断开按钮，然后按下绿色“闭合”按钮开关。打开励磁电源U2和可调直流电源U1船形开关，按下复位按钮后，直流电原的绿色发光二极管亮，表明直流电源接通工作，然后旋转电压调节电位器，使可调直流稳压电源U1输出220V直流电压。（4） 减小R1至最小使电机旋转起来，观察旋转方向和转速。2、 他励直流电动机的调速（1） 改变电枢电流大小，通过调节R1的大小实现，调节时观察转速的变化。（2） 改变励磁电流If大小，通过调节Rf的大小实现，调节时观察转速的变化。（3） 调节转矩设定电位器（假负载），观察转速的变化。注意转矩不要超过1.1N.m，以免发生堵转现象。3、 他励直流电动机的换向（1） 将R1调至最大，“转矩设定”电位器逆时针调到零，先断开电枢回路的可调直流电源开关，再断开励磁电源开关，使电动机停车。（2） 将电枢绕组或励磁回路的两端接线对调后，再按前述启动方法启动电动机，观察电动机的旋转方向和转速。4、 他励直流电动机的制动（1） 将开关S合向“1”端，R1调至最大，Rf调至最小，启动直流电机。（2） 运行正常后，从电机电枢的一端拨出一根导线，使电枢开路，电机处于自由停机，记录停机时间。（3） 重复起动电动机，待运转正常后，把S合向“2”端记录停机时间。（4） 在选择不同RL阻值（900和450），观察对停机时间的影响。5、 他励直流电动机的工作特性和机械特性（1） 直流电机正常启动后，将R1调至零，调节直流可调稳压电源的直流电压U1=220V，再分别调节Rf和“转矩设定”电位器，使电动机达到额定值：Ua=UN=220V、Ia=IN、n=nN=1600r/min、If=IfN。（2） 在U=UN，If=IfN不变的条件下，逆时针调节“转矩设定”电位器，逐次减小电动机的负载，读取电动机电枢电流Ia、转速n和转矩T2的测量值，共取7-8组数据填入表1中。实验数据Ia（A）0.470.390.330.270.210.150.080.05n（r/min）16001612162016301640165216651670T2（N.m）0.380.330.300.270.240.200.160.10计算数据P2（w）63.8455.8651.0346.2141.3234.6927.9717.54P1（w）121.8104.391.177.8865.3451.4836.0829.48（%）52.453.556.159.3363.2467.577.5259.50n（%）00.751.251.8752.53.254.064.375表1 他励直流电动机的机械特性Ua=UN=220V If=IfN=0.083 A Ka= 06、 他励直流电动机的调速特性（1） 改变电枢电压调速第一步，启动电机后，将电阻R1调至零，并同时调节负载（调节“转矩设定”电位器）、电枢电压和Rf，使电机的Ua=UN，Ia=0.5IN，If=IfN，记录此时的T2= N.m。第二步，保持T2和If=IfN不变，逐次增加R1的阻值（降低电枢两端的电压Ua），R1从零调至最大值，每次读取电动机的端电压Ua，转速n和电枢电流Ia的测量值，共取7-8组数据填入表2中。表2 他励直流电动机的改变电枢电压调速特性Ua（V）220209200191180170159140n（r/min）160015161448137312801202112952Ia（A）0.550.560.580.600.640.670.710.80 If=IfN= 0.085A T2= 0.45N.m（2） 改变励磁电流调速第一步，启动电机后，将R1和Rf调至零，调节可调直流电源的输出电压，调节“转矩设定”电位器，使电动机的Ua=UN=220V,Ia=0.5IN，记录此时的T2= N.m。第二步，保持T2和Ua=UN不变，逐次增加Rf阻值，直至n=1.3nN，每次读取电动机的n、If和Ia的测量值，共取7-8组数据填写入表3中。表3 他励直流电动机的改变励磁电流调速特性n（r/min）16001700175018001850190019502000If（A）0.0820.0680.0630.0580.0550.0520.0490.047Ia（A）0.550.590.600.620.640.660.680.70 U=UN=220V，T2= 0.46 N.m五、实验结果分析1、 由表1计算出P2和，并绘出n、T2、=f(Ia)及n=f(T2)的特性曲线。电动机输出功率：P2=0.105nT2（输出转矩T2的单位为N·m，转速n的单位为rmin）电动机输入功率：P1=UI电动机效率：=×100电动机输入电流：I=Ia+IfN由工作特性求出转速变化率：n=×100n0.40.30.2 T22、 绘出电动机调速特性曲线n=f(Ua)和n=f(If)。分析在恒转矩负载时两种调速的电枢电流变化规律以及两种调速方法的优缺点。IfUa3、六、思考题1、什么是直流电动机的机械特性？答：表征电动机轴上所产生的转矩M和相应的运行转速之间关系的特性。2、直流电动机调速原理是什么？答：1弱磁调速，改变历磁电压，降压就升速，升压就降速。2改变电枢电压，升压就升速，降压就降速，这个采用得很多。3耗制动时间与制动电阻RL的阻值有什么关系？为什么？该制动方法有什么缺点？答：根据公式可知，在弱磁调速时，人为机械特性在固有机械特性上方，而且特性变软，故减小励磁电流会引起转速的升高。4、 他励直流电动机带负载运行时，当励磁回路断线时是否一定会出现“飞速”？为什么？答：在弱磁调速时，当磁场回路断线时转速会突然增大，有可能会出现飞车现象。实验二 三相异步电动机（2节）一、实验目的1、 掌握三相异步电动机的启动、换向和调速方法。2、 测取三相异步电动机的工作特性。二、实验设备及仪器1、 MEL系列电机教学实验台主控制屏。2、 电机导轨及测功机G、矩矩转速测量（MEL-13、MEL-14）。3、 交流功率、功率因数表（MEL-20或MEL-24或含在实验台主控制屏NMCL-001上）。4、 交流电压、毫安、安培表（MEL-06或含在实验台主控制屏NMCL-001上）。5、 三相可调电阻器900（MEL-03）。6、 三相转子调节电阻器（MEL-04）7、 波形测试及开关板（MEL-05）。8、 三相笼型异步电动机M04。9、 三相绕线型异步电动机M09三、实验内容和步骤1、 三相笼型异步电动机的直接启动（全压启动）实验电路图1（1） 按实验电路图1所示接线，开关S扳向左边（电机绕组为接线）。交流电压表和电流表数字式或指针式均可。（2） 启动前，把“转矩设定”电位器（MEL-13上）旋钮逆时针调到底，“转速控制”、“转矩控制”选择开关（MEL-13上）扳向“转矩控制”，并检查电机导轨和MEL-13的连接是否良好。（3） 把三相交流电源调节旋钮逆时针旋到底，合上“闭合”开关。调节旋钮使交流输出电压达到电机额定电压220V，使电机启动旋转（观察MEL-13的转速表，如电机旋转方向不符合要求，则须切断电源，对换任意两根与电机绕组连接的相线，再重新启动电动机）。（4） 断开三相交流电源，待电机完全停转后，再接通三相交流电源，使电机全压启动，观察电机启动瞬间电流值。（5） 启动电流IST、启动转矩TST的测算：断开三相交流电源，将调压器调至零位，用起子插入测功机堵转孔中，然后合上三相交流电源，调节调压器，使电机电流达到23倍额定电流，读取电压值UK、电流值IK、转矩值TK填入表1中。最后按照表1中的公式计算出启动电流和启动转矩。注意，通电时间不超过10s，以免绕组过热烧毁。表1 三相笼型异步电动机全压启动的启动值测算测量值计算值UK（V）IK（A）TK（N.m）IST（A），UN=220VTST（N.m）1201.00.171.830.312、 三相笼型异步电动机的Y-降压启动（1） 启动前，把三相调压器调至零位，开关S扳向右边（电机绕组为Y接线）。合上电源开关，调节调压器，使输出电压升高至电机额定电压UN=220V，断开电源开关，待电机停止转动。（2） 电机完全停转后，合上电源开关，观察启动瞬间电流，与全压启动方式的启动瞬间电流作定性比较。然后把开关S扳向左边（电机绕组为接线），电机进入正常运行，启动过程结束。3、 三相笼型异步电动机的正反转（1） 按图1所示接线，开关S扳向左边（电机绕组为接线）。启动前，把“转矩设定”电位器（MEL-13上）旋钮逆时针调到底，“转速控制”、“转矩控制”选择开关（MEL-13上）扳向“转矩控制”，并检查电机导轨和MEL-13的连接是否良好。（2） 把三相交流电源调节旋钮逆时针旋到底，合上“闭合”开关。调节旋钮使交流输出电压达到电机额定电压220V，使电机启动旋转，注意观察电机旋转方向（顺时针还是逆时针）。（3） 切断电源，对换任意两根与电机绕组连接的相线，再重新启动电动机。注意观察电机旋转方向（顺时针还是逆时针）。4、 三相笼型异步电动机的机械特性测取（1） 按实验电路图1所示连接线路，被测电机为三相笼型异步电动机M04，G为涡流测功机，与M04电机同轴安装。电压表和电流表采用指针式或数字式均可。（2） 启动电机前，将开关S板向右边（电机为Y接法），将三相调压器旋钮逆时针调到底，并将MEL-13中“转矩控制”和“转速控制”选择开关扳向“转速控制”，并将“转速设定”调节旋钮顺时针调到底。（3） 按下绿色“闭合”按钮，调节交流电源输出调节旋钮，使电压输出为380V，启动电机。观察电机的旋转方向是否符合要求。（4） 逆时针缓慢调节“转速设定”电位器经过一段时间的延时后，电机的负载将随之增加，其转速下降，继续调节该电位器旋钮电机由空载逐渐下降到200r/min左右（注意：转速低于200r/min，有可能造成电机转速不稳定。）（5） 在空载转速至200r/min范围内，测取8-9组数据，其中在最大转矩附近多测几点，填入表2中。表2 三相笼型异步电动机的机械特性测取UN=380V Y接法序 号12345678序 号转速（r/min）14921450142013601330128012001100转速（r/min）转矩（N.m）00.120.220.310.320.340.350.37转矩（N.m）（6） 按下红色“断电”按钮，把开关S扳向左边（电机为接法），然后按下绿色“闭合”按钮，调节交流电源输出调节旋钮，使输出电压为220V，启动电机。逆时针调节“转速设定”旋钮，使转速降至200r/min后，再顺时针回调“转速设定”旋钮，转速开始上升，直到升到空载转速为止，在这范围内，读出8-9组异步电机的转矩T，转速n，填入表3。表3 三相笼型异步电动机的机械特性测取UN=220V 接法序 号12345678序 号转速（r/min）14941440142014001380131012301098转速（r/min）转矩（N.m）00.150.210.270.300.320.340.35转矩（N.m）5、三相绕线型异步电动机的机械特性测取实验电路图2（1） 按实验电路图2连接线路，测试电机用三相绕线型异步电动机M09，Y接法。电压表和电流表的选择同前，转子调节电阻采用MEL-04中两只90电阻相并联（最大值为45）。MEL-13的开关和旋钮的设置同前，调压器退至零位。（2） 绕线电机的转子调节电阻调到零（三只旋钮顺时针到底），顺时针调节调压器旋钮，使电压升至180V，电机开始启动至空载转速。逆时针调节“转速设定”旋钮，M09的负载随之增加，电机转速开始下降，继续逆时针调节该旋钮，电机转速下降至200r/min左右。在空载转速至200r/min范围时，读取8-9组绕线电机转矩T、转速n记录于表4中。表4 三相绕线型异步电动机的机械特性测取 U=180V Y接法 RS=0序 号12345678序 号转速（r/min）14741442142013931336127011721081转速（r/min）转矩（N.m）00.130.190.250.360.450.540.60转矩（N.m）（3） 绕线型电机的转子调节电阻调到5（断开电源，用万用表测量，三相需对称），重复以上步骤，记录相关数据。表5 三相绕线型异步电动机的机械特性测取U=180V Y接法 RS=5序 号12345678序 号转速（r/min）144314201388132812251088920840转速（r/min）转矩（N.m）00.100.130.200.300.400.490.54转矩（N.m）（4） 绕线电机的转子调节电阻调到10（断开电源，用万用表测量，三相需对称），重复以上步骤，记录相关数据。表6 三相绕线型异步电动机的机械特性测取U=180V Y接法 RS=10序 号12345678序 号转速（r/min）141813751303122811201047850770转速（r/min）转矩（N.m）00.100.150.190.260.300.390.44转矩（N.m）四、实验结果分析1、 按照实验电路图1所做的全压启动实验，根据表1的数据，可得出三相笼型异步电动机的全压启动电流是额定电流的多少倍？启动转矩是额定转矩的多少倍？2、 按照实验电路图1所做的Y-降压启动实验，根据观察的结果，对三相笼型异步电动机的Y-降压启动与全压启动比较一下，启动电流和启动转矩有何变化？3、 根据实验电路图1 所测的实验数据表2、表3，绘出三相笼型异步电动机的nf（T）曲线。4、 根据实验电路图2所测的实验数据表4、表5、表6，绘出三相绕线型异步电动机的nf（T）曲线。答：1、全压启动电流是额定电流的1.83倍，启动转矩是额定转矩的3.35倍。2、对三相笼型异步电动机的Y-降压启动与全压启动比较一下，启动电流和启动转矩均有所减小。 3、 4、五、思考题1、 为什么对换任意两根与三相异步电机绕组连接的相线可改变电机的旋转方向？答：交换两根相线实质上是改变了磁场的旋转方向，也就改变了电机的旋转方向。2、 正在运行的三相异步电动机，发生堵转时电动机电流发生什么变化？为什么？答：电机堵转，内部转子不运转，线圈就不会产生自感来阻碍通过线圈的电流，电压加在线圈两端，因线圈直流电阻非常小，所以会流过很大电流，即过电流。3、 三相绕线型异步电动机的转子串联附加电阻后，其机械特性将如何变化？为什么？答：电动机串联电阻R接到电源上，因R上有电压降，所以加到电动机上的电压减去R上的压降，这时电动机的启动电流也就减小了。绕线式电动机转子串联电阻启动，即在转子绕组中串联一级或若干级电阻，以达到减小启动电流的目的。在启动后逐级切除电阻，使电动机正常运转，改善了机械特性，提高了启动转矩，串联电抗器的启动通常应用于高压电动机。实验三 步进电动机（2节）一、实验目的1、 加深了解步进电动机的驱动电源和电机的工作情况。2、 步进电动机基本特性的测定。二、实验设备及仪器1、 MEL系列电机教学实验台主控制屏。2、 电机导轨及测功机（MEL-13、MEL-14）3、 步机电机驱动电源（MEL-10）4、 步进电机M105、 双踪示波器6、 直流电流表（MEL-06或含在主控制屏NMCL-001上）三、实验内容和步骤1、 驱动波形观察（1） 在不接电机情况下，合上控制电源船形开关，分别按下“连续”控制开关和“正转/反转”、“三拍/六拍”，“启动/停止”开关，使电机处于正转三拍连续运行状态。（2） 用示波器观察电脉冲信号输出波形（CP波形），改变“调频”电位器旋钮，频率变化范围应不小于5Hz1KHz，也可从频率计上读出脉冲频率。（3） 用示波器观察环形分配器输出的三相A、B、C波形之间的相序及其与CP脉冲波形之间的关系。（4） 使电机处于正转六拍连续运行状态，重复（2）和（3）的实验内容。注意，每次改变电机运行，均需先弹出“启动/停止”开关，再按下“复位”按钮，再重新起动。（5） 使电机处于反转三拍连续运行状态，重复（2）和（3）的实验内容。2、 步进电机特性的测定和动态观察。（1） 按实验电路图接线，注意接线不可接错，测功机和步进电机脱开，且接线时需断开控制电源。注意，步进电机驱动系统中控制信号部分电源和功放部分电源是不同的,绝不能将电机绕组接至控制信号部分的端子上,或将控制信号部分端子和电机绕组部分端子以任何形式连接。（2） 单步运行状态：分别“三拍”和“六拍”工作方式下，接通电源，按下“单步”琴键开关，“复位”按钮，“清零”按钮，最后按下“单步”按钮。每按一次“单步”按钮，步进电机将走一步距角，绕组相应的发光管发亮，不断按下“单步”按钮，电机转子也不断作步进运行，改变电机转向，电机作反向步进运动。实验电路图（3） 角位移和脉冲数的关系：按下“置数”琴键开关，给拔码开关预置步数，分别按下“复位”、“清零”按钮，记录电机所处位置。按下“启动/停止”开关，电机运转，观察并记录电机偏转角度，填入表1中。并利用公式计算电机偏转角度与实际值是否一致。表1 步进电动机角位移和脉冲数关系的测试序 号预置步数实际转子偏转角度理论电机偏转角度150（三拍）159°150°2100（六拍）148.5°150°进行上述实验时，若电机处于失步状态，则数据无法读出，须调节“调频”电位器，寻找合适的电机运转速度（可观察电机是否能正常实现正反转），使电机处于正常工作状态。（4） 空载突跳频率的测定：电机处于连续运行状态，按下“启动/停止”开关，调节“调频”电位器旋钮使频率逐渐提高。弹出“启动/停止”开关，电机停转，再重新起动电机，观察电机能否运行正常，如正常，则继续提高频率，直至电机不失步启动的最高频率，则该频率为步进电机的空载突跳频率，记为_1050Hz。（5） 空载最高连续工作频率的测定：步进电机空载连续运转后，缓慢调节“调频”电位器旋钮，使电机转速升高，仔细观察电机是否不失步，如不失步，则继续缓慢提高频率，直至电机停转，则该频率为步进电机最高连续工作频率，记为_400_Hz。（6） 转子振荡状态的观察：步进电机脉冲频率从最低开始逐步上升，观察电机的运行情况，有无出现电机声音异常或电机转子来回偏转，即出现步进电机的振荡状态。（7） 定子绕组中电流和频率的关系：电机在空载状态下连续运行，用示波器观察取样电阻Ri波形，即为控制绕组电流波形，改变频率，观察波形的变化。（8） 在停机条件下，将测功机和步进电机同轴联接，起动步进电机，并调节MEL-13的“转矩设定”电位器，观察定子绕组电流波形。（9） 平均转速和脉冲频率的关系：电机处于连续运行状态，改变“调频”旋钮，测量频率f（由频率计读出）与对应的转速n，则n=f（f），填入表1中。表1 步进电机的转速与信号频率特性序 号f（Hz）n(r/min)180520121054263315253804172143252006500（10） 矩频特性的测量：电机处于连续空载运行状态，缓慢顺时针调节“转矩设定”旋钮，对电机逐渐增大负载，直至电机失步，记录此时的转矩值。改变频率，重复上述过程得到一组与频率f对应的转矩T值，即为步进电机的矩频特性T=f（f），填入表2中。（11） 静力矩特性的测量：断开电源，将直流电流表（5A量程档）串入控制绕组回路中，将“单步”控制琴键开关和“三拍/六拍”开关按下，用起子将测功机堵住。合上船形开关，按下“复位”按钮，使C相绕组通电，缓慢转动步进电机手柄，观察MEL-13转矩显示的变化，直至测功机发出“咔嚓”一声，转矩显示开始变小，记录变小前的力矩，即为对应电流I的最大静力矩Tmax的值。改变“电流调节”旋钮，重复上述过程，可得一组电流I值及对应I值的最大静力矩Tmax值，即为Tmax=f(I)静力矩特性。可取4-5组记录于表3中。序 号f（Hz）T（N.m）112040.06220640.09330000.11435680.12545000.15表3 步进电机的最大静力矩特性序 号I（A）Tmax（N.m）10.0380.0420.0300.0230.0230.0440.0300.0550.0380.07为提高精确度，同一电流下，可重复3次取其转矩的平均值，每次转动步进电机手柄前，应先将测功机堵转起子拿出，待测功机回零后，再重新将起子插入测功机堵转孔中。五、实验结果分析1、 根据实验现象和数据，步进电机在三拍、六拍工作方式下，单步运行的步距角各是多少。2、 根据实验现象和数据，总结步进电机的角位移和脉冲数的关系。3、 根据实验现象和数据，写出步进电机的空载突跳频率和空载最高连续工作频率。根据实验现象和数据，绘出n=f（f）、T=f（f）和Tmax=f（I）曲线答：1、步进电机在三拍工作方式下，单步运行的步距角理论3°，而实验3.18° 步进电机在六拍工作方式下，单步运行的步距角理论105°，而实验1.485°2、角位移=脉冲数*步距角3/ 步进电机的空载突跳频率105HZ空载最高连续工作频率4000HZ.4、六、思考题1、 影响步进电机步距的因素有哪些？采用何种方法步距最小？答：1步距角计算公式：a=360/（m*z*k） m-定子绕组的相数 z-转子的齿数k-步进电机的通电方式2采用改变细分的方法达到最小步距角。2、 平均转速和脉冲频率的关系怎样？为什么特别强调是平均转速？答：1平均转速和脉冲频率成正比关系，脉冲频率越高，步进电机平均转速越快。2由于可能采用的频率过高。3、 最大静力矩特性是怎样的特性？答：电机在额定静态电作用下，电机不做旋转运动，电机转轴的锁定力矩。此力矩是衡量电机体积的标准，与驱动电压与驱动电源无关。虽然静转矩与电磁激励的匝数成正比，与定齿间的气隙有关，但过分采用减小气隙，增加激磁安匝来提高静力矩是不可取的，这样会造成电机的发热及机械噪音。4、 如何对步进电机的矩频特性进行改善？答：通过调节细分可以改善性能。实验四 交流伺服电动机（2节）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、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、 两相交流伺服电机M13（额定功率PN=25W, 额定控制电压UN=220V，额定激磁电压UfN=220V，堵转转矩M=3000g.cm,空载转速=2700 r/min）。4、 三相可调电阻90（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。三、实验内容和步骤1、两相交流伺服电机的幅值控制实验电路图1 两相交流伺服电动机的幅值控制（1） 隔离变压器输出的固定电压（V相调压器的输入电压）UVN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（MEL05）接交流伺服电机的控制绕组,测功机G通过航空插座与MEL13相连。（2） 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，继续升高控制绕组电压直到UUW=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。（3） 将控制电压UUW相位改变180°电角度，观察电动机转向有无改变。（4） 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测定交流伺服电动机a=1（即UUW=UN=220V）时的机械特性：把测功机和交流伺服电动机同轴联接，调节控制电压使UUW=220V，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1中。表1 两相交流伺服电动机的机械特性 Uf=UfN=220V UC=UUW=220Vn(r/min)2650250020001838174214001300T(N.m）00.030.080.120.180.240.28测定交流伺服电动机a=0.75（即UUW=0.75UN=165V）时的机械特性：调节三相调压器，使UUW=165V，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2中表2 两相交流伺服电动机的机械特性 Uf=UfN=220V UC=UUW=165Vn(r/min)2630221218421700160015701525T(N.m）00.040.080.120.180.200.23测定交流伺服电动机采用幅值控制时的调节特性：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UUW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3中。表3 采用幅值控制的两相交流伺服电动机的空载调节特性 Uf=UfN=220V T=0N.mn(r/min)265425002000150010004000UUW（V）22018014010070400仍保持Uf220V，调节调压器使UUW为220V，调节测功机负载，使电机输出转矩T0.03N.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4中。表4 采用幅值控制的两相交流伺服电动机的带负载调节特性 Uf=Ufn=220V T=0.03N.mn(r/min)250022321535123270000UUW（V）220180140100703002、两相交流伺服电动机的幅值相位控制实验电路图2 两相交流伺服电动机的幅值相位控制（1） 用实验方法配堵转园磁场按照实验电路图2连接线路，A1、A2选用交流电流表0.75A档。V1、V2、V3选用交流电压表300V档。R1、R2选用MEL04中90并联90共45阻值，并用万用表调定在5阻值。可变电容选用位于下组件的电机电容箱。调压器T2选用MEL08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。使电机堵转，接通交流电源，调节T1、T2使V1、V2电压指示为220V。改变电容Cf（约为34uF），使A1、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，示波器显示为圆图）。（2） 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。测定机械特性：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。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4中。表4 两相交流伺服电动机采用幅值相位控制的机械特性 U1127 U2220Vn(r/min)2600220018101623149012811200T(N.m)测定机械特性：调节T2使V20.75UCN165V，重复上述实验，记录电机转速n及转矩T并填入表5中。表5 两相交流伺服电动机采用幅值相位控制的机械特性 U1127V U2165VN(r/min)2401210018351700158515401510T(N.m)0.00.040.070.100.130.150.17测定调节特性：调节调压器T1，使U1127V。调节调压器T2，使U2220V。调节测功机负载使电机输出转矩T0.03N.m，保持U1127V及T0.03N.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中。表6 两相交流伺服电动机采用幅值相位控制的带负载调节特性 U1127V T0.03N.mn(r/min)230021151991160012001100 Uc(V)220200180170150140132测定调节特性：使测功机和交流伺服电机脱开，调节U1127V，调节U2220V，逐渐减小Uc值，记录电机空载转速n及电压Uc并填入表7中。表7 两相交流伺服电动机采用幅值相位控制的空载调节特性 U1127V T0N.mn(r/min)2610255224852410220020851985Uc(V)220200180170150140130四、实验结果分析1、 根据实验电路图1所做幅值控制实验测得的数据作出交流伺服电动机的机械特性n=f（t）和调节特性n=f（Uc）曲线。2、 根据实验电路图2所做幅值相位控制实验测得的数据作出交