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1、机电传动与控制实验指导书实验一：直流电机电枢绕组直流电阻测量实验 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、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。 二、实验项目 1、了解DD01电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正直流测功机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。 2、用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。 三、实验设备及控制屏上挂件排列顺序1、实验设备 序 号型 号名 称数 量1DD03导轨、测速发电机及转速表1 台2DJ23校正直流测功机1 台3DJ15直流并励电动机1 台4D31直流数字电压、毫安、安培表2
2、 件5D42三相可调电阻器1 件6D44可调电阻器、电容器1 件7D51波形测试及开关板1 件2、控制屏上挂件排列顺序 D31、D42、D51、D31、D44 四、实验说明及操作步骤 1、由实验指导人员介绍DDSZ-1型电机及电气技术实验装置各面板布置及使用方法，讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。2、用伏安法测电枢的直流电阻 图2-1 测电枢绕组直流电阻接线图 （1）按图2-1接线，电阻R用D44上1800和180串联共1980阻值并调至最大。A表选用D31上的直流安培表。开关S选用D51挂箱上的双刀双掷开关。 （2）经检查无误后接通电枢电源，并调至220V。调节R使电枢电流达到0.
3、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U和电流I。将电机转子分别旋转三分之一和三分之二周，同样测取U、I三组数据列于表2-1中。 （3）增大R使电流分别达到0.15A和0.1A，用同样方法测取六组数据列于表1-1中。 取三次测量的平均值作为实际冷态电阻值表1-1 室温 序号U（V）I（A）R（ 平均）（）Ra（）1Ra11=Ra1=Ra12=Ra13=2Ra21=Ra2=Ra22=Ra23=3Ra31=Ra3=Ra32=Ra33=表中： ， ， 五、注意事项 1、直流他励电动机起动时，须将励磁
4、回路串联的电阻Rf1调至最小，先接通励磁电源,使励磁电流最大,同时必须将电枢串联起动电阻R1调至最大,然后方可接通电枢电源。使电动机正常起动。起动后，将起动电阻R1调至零，使电机正常工作。 2、直流他励电动机停机时，必须先切断电枢电源，然后断开励磁电源。同时必须将电枢串联的起动电阻R1调回到最大值，励磁回路串联的电阻Rf1调回到最小值。给下次起动作好准备。 3、测量前注意仪表的量程、极性及其接法，是否符合要求。 实验二： 三相异步电动机起动与调速一、实验目的 通过实验掌握异步电动机的起动和调速的方法。二、预习要点 1、异步电动机有哪些起动方法和起动技术指标。 2、异步电动机的调速方法。三、实验
5、项目 1、直接起动 2、星形三角形(Y-)换接起动。四、实验方法1、 实验设备表2-1序 号型 号名 称数 量1DD03导轨、测速发电机及转速表1件2DJ16三相鼠笼异步电动机1件3DJ23校正直流测功机1件4D31直流电压、毫安、安培表1件5D32数/模交流电流表1件6D33数/模交流电压表1件7D43三相可调电抗器（可选）1件8D51波形测试及开关板1件9DJ17-1起动与调速电阻箱1件 2、屏上挂件排列顺序 D33、D32、D51、D31、D43 3、三相鼠笼式异步电机直接起动试验图2-1 异步电动机直接起动 (1) 按图2-1接线。电机绕组为接法。异步电动机直接与测速发电机同轴联接，不
6、联接校正直流测功机DJ23。电流表用D32上的指针表。 (2) 把交流调压器退到零位，开启钥匙开关，按下“启动”按钮，接通三相交流电源。 (3) 调节调压器，使输出电压达电机额定电压220伏，使电机起动旋转，(如电机旋转方向不符合要求需调整相序时，必须按下“停止”按钮，切断三相交流电源)。 (4)再按下“停止”按钮，断开三相交流电源，待电动机停止旋转后，按下“启动”按钮，接通三相交流电源，使电机全压起动，观察电机起动瞬间电流值(按指针式电流表偏转的最大位置所对应的读数值定性计量)。4、星形三角形(Y-)起动 图2-2 三相鼠笼式异步电机星形三角形起动 (1) 按图2-2接线。线接好后把调压器退
7、到零位。 (2) 三刀双掷开关合向右边(Y接法)。合上电源开关，逐渐调节调压器使升压至电机额定电压220伏，使电机旋转，然后断开电源开关，待电机停转。 (3) 合上电源开关，观察起动瞬间电流，然后把S合向左边，使电机()正常运行，整个起动过程结束。观察起动瞬间电流表的显示值以与其它起动方法作定性比较。五、实验报告 1、比较异步电动机不同起动方法的优缺点。 2、由起动试验数据求下述两种情况下的起动电流和起动转矩： (1) 外施额定电压UN。(直接法起动) (2) 外施电压为 。(Y-起动) 3、线绕式异步电动机转子绕组串入电阻对电机转速的影响。六、思考题 1、起动电流和外施电压成正比，起动转矩和
8、外施电压的平方成正比在什么情况下才能成立？ 2、起动时的实际情况和上述假定是否相符，不相符的主要因素是什么？实验三：三相异步电动机的正反转控制线路 一、实验目的 1、通过对三相异步电动机正反转控制线路的接线，掌握由电路原理图接成实际操作电路的方法。 2、掌握三相异步电动机正反转的原理和方法。 3、掌握手动控制正反转控制、接触器联锁正反转控制线路的不同接法，并熟悉在操作过程中有哪些不同之处。 二、选用组件 1、实验设备序 号型 号名 称数 量1WDJ24三相鼠笼异步电动机(/220V)1件2D61继电接触控制挂箱（一）1件 2、屏上挂件排列顺序：D61 三、实验方法1、倒顺开关正反转控制线路：
9、(1) 旋转控制屏左侧调压器旋钮将三相调压电源U、V、W输出线电压调到220V，按下“停止”按钮切断交流电源。(2) 按图3-1接线。图中Q1（用以模拟倒顺开关）、FU1 、FU2、FU3选用D62挂件（由于本实验室中未购买D62模块，本部分可不用接入电路中），电机选用WDJ24（/220V）。(3) 启动电源后，把开关Q1合向“左合”位置，观察电机转向。(4) 运转半分钟后，把开关Q1合向“断开”位置后，再扳向“右合”位置，观察电机转向。图3-1 倒顺开关正反转控制线路2、接触器联锁正反转控制线路：(1) 按下“停止”按钮切断交流电源。按图3-2接线。图中SB1、SB2、SB3、KM1、KM
10、2、FR1选用D61挂件，Q1、FU1、FU2 、FU3、FU4选用D62挂件（由于本实验室中未购买D62模块，本部分可不用接入电路中），电机选用WDJ24（/220V）。经指导老师检查无误后，按下“启动”按钮通电操作。(2) 合上电源开关Q1，接通220V三相交流电源。(3) 按下SB1，观察并记录电动机M的转向、接触器自锁和联锁触点的吸断情况。(4) 按下SB3，观察并记录M运转状态、接触器各触点的吸断情况。(5) 再按下SB2，观察并记录M的转向、接触器自锁和联锁触点的吸断情况。图3-2 接触器联锁正反转控制线路四、讨论题 1、在图3-1中，欲使电机反转为什么要把手柄扳到“停止”使电动机
11、M停转后，才能扳向“反转”使之反转，若直接扳至“反转”会造成什么后果？2、接触器和按钮的联锁触点在继电接触控制中起到什么作用？实验四：步进电动机实验 步进电机使用说明：步进电动机又称脉冲电机，是数字控制系统中的一种重要的执行元件，它是将电脉冲信号变换成转角或转速的执行电动机，其角位移量与输入电脉冲数成正比；其转速与电脉冲的频率成正比。在负载能力范围内，这些关系将不受电源电压、负载、环境、温度等因素的影响，还可在很宽的范围内实现调速，快速启动、制动和反转。随着数字技术和电子计算机的发展，使步进电机的控制更加简便、灵活和智能化。现已广泛用于各种数控机床、绘图机、自动化仪表、计算机外设，数、模变换等
12、数字控制系统中作为元件。 1、步进电机智能控制箱 本控制箱用以控制步进电机的各种运行方式，它的控制功能是由单片机来实现的。通过键盘的操作和不同的显示方式来确定步进电机的运行状况。 本控制箱可适用于三相、四相、五相步进电动机各种运行方式的控制。 因实验装置仅提供三相反应式步进电动机，故控制箱只提供三相步进电动机的驱动电源，面板上也只装有三相步进电动机的绕组接口。（1）面板示意图 （2）技术指标 功 能：能实现单步运行、连续运行和预置数运行；能实现单拍、双拍及电机的可逆运行。 电脉冲频率：5Hz1KHz 工作条件：供电电源 AC220V10%，50Hz环境温度 -540相对湿度80% 重 量：6k
13、g 尺 寸：390200230mm3 （3）使用说明 1)开启电源开关，面板上的三位数字频率计将显示“000”；由六位LED数码管组成的步进电机运行状态显示器自动进入“9999888877776666555544443333222211110000”动态自检过程，而后停显在系统的初态“.3”。 2)控制键盘功能说明 设置键：手动单步运行方式和连续运行各方式的选择。 拍数键：单三拍、双三拍、三相六拍等运行方式的选择。 相数键：电机相数(三相、四相、五相)的选择。 转向键：电机正、反转选择。 数位键：预置步数的数据位设置。 数据键：预置步数位的数据设置。 执行键：执行当前运行状态。 复位键：由于意外原因导致系统死机时可按此键，经动态自检过程后返回系统初态。 3)控制系统试运行 暂不接步进电机绕组，开启电源进入系统初态后，即可进入试运行操作。 a单步操作运行：每按一次“执行键”，完成一拍的运行，若连续按执行键，状态显示
