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1、实验二 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。2用实验方法配堵转圆形磁场3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教学实验台主控制屏2电机导轨及测功机、转速转矩测量
2、(NMEL-13)3交流伺服电机M134三相可调电阻90(NMEL-04)5波形测试及开关板(NMEL-05)6单相调压器(NMEL-08A或单配)7交流伺服电机电源(NMEL-21)8万用表(自备)9示波器(自备)五实验方法实验线路见图69。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=2700 r/min。三相调压器输出的线电压Uuw经过开关S(NMEL05B)接交流伺服电机的控制绕组。G为测功机,通过航空插座与NMEL13相连。1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
3、)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614中。表614 Uf=UfN=220V Uc=UcN=220Vn(r/min)T(N.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615中表615 Uf=UfN=220V
4、Uc=0.75UcN=165Vn(r/min)T(N.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615中表615 Uf=UfN=220V T=0N.mn(r/min)Uc(V)仍保持Uf220V,调节调压器使Uc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616中。表616 Uf=UfN=220V T=0.03N.mn(r/min)Uc(V)2用实验方法配堵转圆磁场
5、实验线路见图610。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NMEL04中90并联90共45阻值,并用万用表调定在5阻值。可变电容选用交流伺服电机电源(NMEL-21),位于下组件。调压器T2选用NMEL08A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T1、T2使V1、V2电压指示为220V。c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)。3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
6、定机械特性接线仍如图610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V1、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617中。表617 U1127V U2220Vn(r/min)T(N.m)调节T2使Uc0.75Ucn165V,重复上述实验,记录电机转速n及转矩T并填入表618中。表618 U1127V U2165Vn(r/min)T(N.m)2)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619中。表619 U1127V T0.03N.mn(r/min)Uc(V)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620中。表620 U1127V T0N.mn(r/min)Uc(V)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=f(t)和调节特性n=f(Uc)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=f(T)和调节特性n=f(Uc)曲线。3分析实验过程中发生的现象。