电机及其运动控制实验报告-北京科技大学讲述.doc

电机及其运动控制实验 学 院 自动化 专业班级 ???? 自 班? ? 姓? 名 ????? ? 学? 号 ???? 412? ? 成 绩 ??????? ? ?? ? 2015年1月 实验一 直流他励电动机机械特性 一．实验目的 了解直流电动机的各种运转状态时的机械特性 二．预习要点 1．改变他励直流电动机械特性有哪些方法？ 2．他励直流电动机在什么情况下，从电动机运行状态进入回馈制动状态？他励直流电动机回馈制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性又是什么情况？ 3．他励直流电动机反接制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性。 三．实验项目 1．直流他励电动机机械特性。 2．回馈制动特性 3. 自由停车及能耗制动。 4．反接制动。 四．实验设备及仪器 1．NMEL系列电机系统教学实验台主控制屏。 2．电机导轨及转速表（MMEL-13） 3．三相可调电阻900Ω（NMEL-03） 4．三相可调电阻90Ω（NMEL-04） 5．波形测试及开关板（NMEL-05B） 6、直流电压、电流、毫安表（NMEL-06） 7．电机起动箱（NMEL-09） 五．实验方法及步骤 1．直流他励电动机机械特性及回馈制动特性 接线图如图1-1 图中直流电压表V1为220V可调直流稳压电源（电枢电源）自带，V2为MEL-06上直流电压表，量程为300V； 直流电流表mA1、A1分别为直流励磁及220V可调直流稳压电源自带毫安表、安培表； mA2、A2分别选用量程为200mA、5A的毫安表、安培表（NMEL-06） R1选用1800Ω欧姆电阻（NMEL-03两只900Ω电阻相串联） R2选用180欧姆电阻（NMEL-04中两90欧姆电阻相串联） R3选用3000Ω磁场调节电阻（NMEL-09） R4选用2250Ω电阻（用NMEL-03中两只900Ω电阻相并联再加上两只900Ω电阻相串联） 开关S1、S2选用NMEL-05中的双刀双掷开关。 M为直流他励电动机M03，请抄写电机铭牌上的参数并填入下表中： 表1-1 UN IN nN PN Uf If 220V 1.1A 1600rpm 185W G为直流发电机M12，请抄写电机铭牌上的参数并填入下表中： 表1-2 UN IN nN PN Uf If 220V 0.55A 1500rpm 80W 图1-1直流他励电动机机械特性实验线路图 按图1-1接线，在开启电源前，检查开关、电阻的设置； （1）开关S1合向“1”端，S2合向“2”端。 （2）电阻R1至最小值，R2、R3、R4阻值最大位置。 （3）直流励磁电源船形开关和220V可调直流稳压电源船形开关须在断开位置。 实验步骤。 a．按次序先按下绿色“闭合”电源开关、再合励磁电源船型开关和220V电源船形开关，使直流电动机M起动运转，调节直流可调电源，使V1读数为UN=220伏，调节R2阻值至零。 b．调直流电动机的额定点（此时电动机运行在额定状态下，电枢电压，电枢电流，电机转速都为额定值） 调额定点时，先增大直流电动机的励磁电阻R1，使转速为额定值，再减小发电机负载电阻R4、R3（先调节R4，再调节R3），使电枢电流增加，随着电流的增加，转速会下降，要同时增大直流电动机的励磁电阻R1，使转速保持在额定值，最后调到额定点。记录此时的Ia 、n、IfN值填入下表中。 n、Ia 保持电动机的U=UN=220V，If=IfN不变，增大R3、R4阻值，记录n、Ia，直到R3、R4增大到最大值（空载状态）为止，此过程中记录数据填入下表中。 表1-3 UN=220伏 IfN= 0.08 A Ia（A） 0.92 0.78 0.66 0.53 0.43 0.34 0.29 0.24 0.21 n（r/min） 1600 1618 1630 1650 1670 1680 1690 1700 1705 d．折掉开关S2的短接线，调节R3，使发电机G的空载电压为220伏，并且极性与电动机电枢电压相同。 e．保持电枢电压 U=UN=220V，If=IfN，把开关S2合向“1”端，此时开始记录数据，把R4值减小，R4值减小到零后，再调节R3阻值使阻值逐渐增加，电动机M的转速升高，当A1表的电流值为0时，此时电动机转速为理想空载转速，继续增加R3阻值，则电动机进入第二象限回馈制动状态运行，R3阻值增