控制电机实验
第七章 控制微电机实验
7-1永磁式直流测速发电机
测速发电机是一种测量转速信号的元件，它将转入的机械转速变换为电压信号转出，且转出电压与转速成正比。在自动控制系统中用作测量元件和反馈元件，用以测量转速或调节和稳定转速。
测速发电机有交直流两大类，交流测速发电机有异步和同步之分，直流测速发电机根据励磁方式不同，又可分为永磁式和他励磁式之分。本处使用的是永磁式直流测速发电机。
一、实验方法
1、实验设备
2、屏上挂件排列顺序 D44、D31、D51、D42
3、按图7-1接线。图中直流电动机M 选用DJ23作他励接法，TG 选用导轨上的永磁式直流测速发电机，R f1选用D44上1800Ω阻值，R 1选用D44上180Ω阻值，R Z 选用D42上6只900Ω电阻串联共5400Ω阻值，并把R f1调至最小，R 1调至最大，R Z 调至最大，A 表选用D31上20mA 档，开关S 断开。
4、先接通励磁电源，再接通电枢电源，电动机M 运行后将R 1调至最小，
-
励磁电源
R Z
图7-1 直流测速发电机接线图
并调节转速达2000r /min ，减小电枢电源输出电压并调节R 1和R f1逐渐使电机减速。记录对应的转速和输出电压。 5、共测取8-9组，记录于表7-1中。
6、合上开关S ，重复上面步骤，记录8-9组数据于表7-2中。
二、实验报告
1、∵ ∴
式中： R a ――电枢回路总电枢 R z ――负载电阻 E 0=C e Φn ――电枢总电势 2、作出U=f(n)曲线。 三、思考题
1、直流测速发电机的误差主要由哪些因素造成？
2、在自动控制系统中主要起什么作用？
a a a R Rz
U E R I E U -
=-=00n R R C R R E U z
a e z a +
=+=
110φ
7-2 步进电动机
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、模变换等数字控制系统中作为元件。
一、使用说明
D54步进电机实验装置由步进电机智能控制箱和实验装置两部分构成。
（一）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（见附录）
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：5Hz～1KHz
工作条件：供电电源AC220V±10%，50Hz
环境温度-5℃～40℃
相对湿度≥80%
重量：6kg
尺寸：390×200×230mm3
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“9999→8888→7777→6666→5555→4444→3333→2222→1111→0000”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。 1)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，状态显示器的末位将依次循环显示“B→C→A→B…”；由五只LED发光二极管组成的绕组通电状态指示器的B、C、A将依次循环点亮，以示电脉冲的分配规律。
2)连续运行：按设置键，状态显示器显示“┤3000”,称此状态为连续运行的初态.此时,可分别操作“拍数”、“转向”和“相数”三个键，以确定步进电机当前所需的运行方式。最后按“执行”键，即可实现连续运行。三个键的具体操作如下（注：在状态显示器显示“┤3000”状态下操作）：
a、按“拍数”键：状态显示器首位数码管显示在“┤”、“”、“”之间切换，分别表示三相单拍、三相六拍和三相双三拍运行方式。
b、按“相数”键：状态显示器的第二位，在“3、4、5”之间切换，分别表示为三相、四相、五相步进电机运行。
c、按“转向”键：状态显示器的首位在“┤”与“├”之间切换，“┤”表示正转，“├”表示反转。
3）预置数运行：设定“拍数”、“转向”和“拍数”后，可进行预置数设定，其步骤如下：
a、操作“数位”键，可使状态显示器逐位显示“0.”，出现小数点的位即为选中位。
b、操作“数据”键，写入该位所需的数字。
c、根据所需的总步数，分别操作“数位”和“数据”键，将总步数的各位写入显示器的相应位。至此，预置数设定操作结束。
d、按“执行”键，状态显示器作自动减1运算，直减至0后，自动返回连续运行的初态。
4）步进电机转速的调节与电脉冲频率显示
调节面板上的“速度调节”电位器旋钮，即可改变电脉冲的频率，从而改变了步进电机的转速。同时，由频率计显示出输入序列脉冲的频率。
5）脉冲波形观测
在面板上设有序列脉冲和步进电机三相绕组驱动电源的脉冲波形观测点，分别将各观测点接到示波器的输入端，即可观测到相应的脉冲波形。
经控制系统试运行无误后，即可接入步进电机的实验装置，以完成实验指导书所规定的各项实验内容。
（二）BSZ-1型步进电机实验装置
该装置系统由步进电动机、刻度盘、指针以及弹簧测力矩机构组成。
1、步进电动机技术数据
型号：70BF10C
相数：三相
每相绕组电阻：1.2Ω
每相静态电流：3A
直流励磁电压：24V
最大静力矩：6kgf.cm
2、装置结构
（1）本装置已将步进电动机紧固在实验架上，步进电动机的绕组已按星形（“Y”形）接好并已将四个引出线接在装置的四个接线端上。运行时只需将这四个接线端与智能控制箱的对应输入端相连接即可。
（2）步进电动机转轴上固定有红色指针及力矩测量盘，底面是刻度盘（刻度盘的最小分度为1o）。
（3）本装置门形支架的上端，装有定滑轮和一固定支点（采用卡簧结构），20N的弹簧秤连接在固定支点上，30N的弹簧秤通过丝线与下滑轮、测量盘、棘轮机构等连接。装置的下方设有棘轮机构。整套系统由丝绳把棘轮机构、定滑轮、
弹簧秤、力矩测量盘等连接起来构成一套完整的力矩测量系统。 附录：
二、步进电动机实验
(一) 实验目的
1、通过实验加深对步进电动机的驱动电源和电机工作情况的了解。
2、掌握步进电动机基本特性的测定方法。 （二）预习要点
1、了解步进电动机的工作情况和驱动电源。
2、步进电动机有哪些基本特性？怎样测定？ （三）实验项目 1、单步运行状态
2、角位移和脉冲数的关系
3、空载突跳频率的测定
4、空载最高连续工作频率的测定
5、转子振荡状态的观察
6、定子绕组中电流和频率的关系
7、平均转速和脉冲频率的关系
8、矩频特性的测定及最大静力矩特性的测定
（四）实验线路及操作步骤
运行状态显示
E
D C B A
拍数转向设置复位相数数位数据执行接三相绕组速度调节序列脉冲
C B A C
B A
1A
5A
开
步进电机控制箱
频率(f)
D54
24V
2、屏上挂件排列顺序 D54、D31、D41
3、基本实验电路的外部接线
图7-2表示了基本实验电路的外部接线。
图7-2 步进电机实验接线图
4、步进电机组件的使用说明及实验操作步骤 (1) 单步运行状态
接通电源，将控制系统设置于单步运行状态，或复位后，按执行键，步进电机走一步距角，绕组相应的发光管发亮，再不断按执行键，步进电机转子也不断作步进运动。改变电机转向，电机作反向步进运动。
(2) 角位移和脉冲数的关系
控制系统接通电源，设置好预置步数，按执行键，电机运转，观察并记录电机偏转角度，再重设置另一置数值，按执行键，观察并记录电机偏转角度于表7-3、表7-4中，并利用公式计算电机偏转角度与实际值是否一致。
表
表 (3) 空载突跳频率的测定
控制系统置连续运行状态，按执行键，电机连续运转后，调节速度调节旋钮使频率提高至某频率（自动指示当前频率）。按设置键让步进电机停转，再重新启动电机（按执行键），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
A B C 24V
A B C 0
Hz。
(4) 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速度调节旋钮使频率提高，仔细观察电机是否不失步，如不失步，则再缓慢提高频率，直至电机能连续运转的最高频率，则该频率为步进电机空载最高连续工作频率。记为Hz。
(5) 转子振荡状态的观察
步进电机空载连续运转后，调节并降低脉冲频率，直至步进电机声音异常或出现电机转子来回偏摆即为步进电机的振荡状态。
(6) 定子绕组中电流和频率的关系
在步进电机电源的输出端串接一只直流电流表（注意+、-端）使步进电机连续运转，由低到高逐渐改变步进电机的频率，读取并记录5-6组电流表的平均值、频率值于表7-5中，观察示波器波形，并作好记录。
表
(7) 平均转速和脉冲频率的关系
接通电源，将控制系统设置于连续运行状态，再按执行键，电机连续运转，改变速度调节旋钮，测量频率f与对应的转速n，即n=f（f）。记录5-6组于表7-6中。
表
(8) 矩频特性的测定
置步进电机为逆时针转向，试验架上左端挂20N 的弹簧秤，右端挂30N 的弹簧秤，两秤下端的弦线套在皮带轮的凹槽内，控制电路工作于连续方式，设定频率后，使步进电机启动运转，旋转棘轮机构手柄，弹簧秤通过弦线对皮带轮施
加制动力矩[力矩大小2(D
F F T ?-=）小大]，仔细测定对应设定频率的最大输出动态力矩（电机失步前的力矩）。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 ）。记录于表7-7中。
表
(9) 静力矩特性T=f （I ）
关闭电源，控制电路工作于单步运行状态，将可调电阻箱的两只90Ω电阻并接（阻值为45Ω，电流2.6A ），把可调电阻及一只5安直流电流表串入A 相绕组回路（注意+、-端），把弦线一端串在皮带轮边缘上的小孔并固定，另一端盘绕皮带轮凹槽几圈后结在30N 弹簧秤下端的勾子上，弹簧秤的另一端通过弦线与定滑轮、棘轮机构连接。
接通电源，使A 相绕组通过电流，缓慢旋转手柄，读取并记录弹簧秤的最大值即为对应电流I 的最大静力矩T max 值（2max D F T ?=），改变可调电阻并使
阻值逐渐增大，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T max 值，即为T max =f （I ）静力矩特性。共取4-5组记录于表7-8中。
（五）实验报告
经过上述实验后，须对照实验内容写出数据总结并对电机试验加以小结。
1、步进电机驱动系统各部分的功能和波形试验。
(1) 方波发生器
(2) 状态选择
(3) 各相绕组间的电流关系
2、步进电机的特性
(1) 单步运行状态：步矩角
(2) 角位移和脉冲数（步数）关系
(3) 空载突跳频率
(4) 空载最高连续工作频率
(5) 绕组电流的平均值与频率之间的关系
(6) 平均转速和脉冲频率的特性n=f（f）
(7) 矩频特性T=f（f）
(8) 最大静力矩特性T max=f（I）
（六）思考题
1、影响步进电机步距的因素有哪些？对实验用步进电机，采用何种方法步距最小？
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？
3、最大静力矩特性是怎样的特性？由什么因素造成？
4、对该步进电机矩频特性加以评价，能否再进行改善？若能改善应从何处着手？
5、各种通电方式对性能的影响？
7-4 伺服电动机
伺服电动机在自动控制系统中作为执行元件又称为执行电动机，它把输入的控制电压信号变为输出的角位移或角速度。它的运行状态由控制信号控制，加上控制信号它应当立即旋转，去掉控制电压它应当立即停转，转速高低与控制信号成正比。
一、直流伺服电动机
（一）实验目的
1、通过实验测出直流伺服电动机的参数r a、K e、K T。
2、掌握直流伺服电动机的机械特性和调节特性的测量方法。
（二）预习要点
1、分析掌握直流伺服电动机的运行原理。
2、如何测量直流伺服电动机的机电时间常数，并求传递函数。
（三）实验项目
1、测直流伺服电动机的电枢电阻。
2、测直流伺服电动机的机械特性T=f（n）。
3、测直流伺服电动机的调节特性n=f（U a）。
4、测定空载始动电压和检查空载转速的不稳定性。
5、测量直流伺服电动机的机电时间常数。
（四）实验方法
2、屏上挂件排列顺序
D31、D42、D51、D31、D44、D41
3、用伏安法测直流伺服电动机电枢的直流电阻
图7-5 测电枢绕组直流电阻接线图
(1) 按图7-5接线，电阻R 用D44上1800Ω和180Ω串联共1980Ω阻值，A 表选用D31量程选用5A 档，开关S 选用D51。
(2) 经检查无误后接通电枢电源，并调至220V ，合上开关S ，调节R 使电枢电流达到0.2A ，迅速测取电机电枢两端电压U 和电流I ，再将电机轴分别旋转三分之一周和三分之二周。同样测取U 、I ，记录于表7-14中，取三次的平均值作为实际冷态电阻。
(3) 计算基准工作温度时的电枢电阻
由实验直接测得电枢绕组电阻值，此值为实际冷态电阻值，冷态温度为室温，按下式换算到基准工作温度时的电枢绕组电阻值。
式中： R aref ——换算到基准工作温度时电枢绕组电阻，（Ω） R a ——电枢绕组的实际冷态电阻，（Ω） θ
ref
——基准工作温度，对于E 级绝缘为75℃
θa ——实际冷态时电枢绕组温度，（℃） 4、测取直流伺服电动机的机械特性
a
ref a
aref R R θθ++=235235
励磁电源
图7-6 直流伺服电动机接线图
(1) 按图7-6接线，图中R f1选用D44上1800Ω阻值，R f2选用D42上1800Ω阻值，R1选用D41上6只90Ω串联共540Ω阻值，R2选用D44上180Ω阻值采用分压器接法，R L选用D42上1800Ω加上900Ω并联900Ω共2250Ω阻值，开关S1选用D51，S2选用D44，A1、A3选用两只D31上200mA档，A2、A4选用D31上安培表。
(2)把R f1调至最小，R1、R2、R L调至最大，开关S1、S2打开，先接通励磁电源，再接通电枢电源并调至220V，电机运行后把R1调至最小。
(3) 合上开关S1，调节校正直流测功机DJ23励磁电流I f2=100mA校正值不变（如果是DJ25则取I f2=50mA）。逐渐减小R L阻值（注：先调1800Ω阻值，调到最小后用导线短接），并增大R f1阻值，使n=n N=1600r/min，I a=I N=1.2A，U=U N=220V，此时电机励磁电流为额定励磁电流。
(4) 保持此额定电流不变，逐渐增加R L阻值，从额定负载到空载（断开开关S1），测取其机械特性n=f（T），其中T可由I F从校正曲线查出，记录n、I a、I F7-8组于表7-15中。
(5) 调节电枢电压为U=160V ，调节R f1，保持电动机励磁电流的额定电流I f =I fN ，减小R L 阻值，使I a =1A ，再增大R L 阻值，一直到空载，其间记录7-8组于表7-16中。
(6) 调节电枢电压为U=110V ，保持I f =I fN 不变，减小R L 阻值，使I a =0.8A ，再增大R L 阻值，一直到空载，其间记录7-8组于表7-17
中。 5、测取直流伺服电动机的调节特性
（1）
按4中（1）、（2）、（3）步骤起动电动机，保持I f =I fN 、I f2=100mA 不变。调节R L 使电动机输出转矩为额定输出转矩时的I F 值并保持不变，即保持校正直流电机输出电流为额定输出转矩时的电流值（额定输出转矩 ），
调节直流伺服电动机电枢电压（注：单方向调节控制屏上旋钮，不要调D41上电阻）测取直流伺服电动机的调节特性n=f(U),直到n=100r/min 记录7-8组于表7-18中
（2）保持电动机输出转矩T=0.5T N ，重复以上实验，记录7-8组数据于表7-19中。
（3）保持电动机输出转矩T=0（即校正直流测功机与直流伺服电动机脱开，
N
N
N
n P T 105.0
直流伺服电动机直接与测速发电机同轴联接），调节直流伺服电动机电枢电压。当调至最小后合上开关S 2，减小分压电阻R 2，直至n=0r/min ，其间取7-8组数据记录于表7-20中。
6、测定空载始动电压和检查空载转速的不稳定性 （1） 空载始动电压
按5、（3）步骤起动电机，把电枢电压调至最小后，合上开关S 2，逐渐减小R 2直至n=0r/min ，再慢慢增大分压电阻R 2
，即使电枢电压从零缓慢上升，直至转速开始连续转动，此时的电压即为空载始动电压。
（2）正、反向各作三次，取其平均值作为该电机始动电压，将数据记录于表7-21中。
（3）正（反）转空载转速的不对称性
注：正（反）转空载转速的不对称性应≤3% 7、测量直流伺服电动机的机电时间常数
按图7-6中右半边接线，直流伺服电动机加额定励磁电流，用记忆示波器拍摄直流伺服电动机空载启动时的电流过渡过程，从而求得电动机的机电时间常数。
（五）实验报告
1、由实验数据求得电机参数：R aref 、K e 、K T
R aref ——直流伺服电动机的电枢电阻
——电势常数
2%
100)()(反向空载转速正向空载转速平均转速平均转速平均转速
向空载转速反正转空载转速不对称性反正-=?-=
e
T aN e K K n U K π
30
=
=
——转矩常数
2、由实验数据作出直流伺服电动机的三条机械特性和三条调节特性曲线。
3、求该直流伺服电动机的传递函数。 （六）思考题
1、转矩常数K T 的计算现采用e T K K π
30
=
，而没有采用公式a
a
K T U R T K ?=
来求取，这是为什么。用这两种方法所得之值是否相同，有差别时其原因是什么？ 2、若直流伺服电动机正（反）转速有差别，试分析其原因？
二、交流伺服机电动机
（一）实验目的
1、观察交流伺服电动机的自制动过程
2、掌握用实验方法配圆形磁场
3、掌握交流伺服电动机的机械特性及调节特性的测量方法
（二）预习要点
1、对交流伺服电动机有什么技术要求？
2、交流伺服电动机有几种控制方式？
3、何谓交流伺服电动机的机械特性和调节特性？
（三）实验项目
1、用实验方法配堵转圆形磁场
2、测交流伺服电动机幅值控制时的机械特性和调节特性
3、测交流伺服电动机幅值——相位控制时的机械特性
4、观察自转现象
（四）实验方法
1、实验设备
2、屏上挂件排列顺序 D57、D3
3、D32、D41 3、幅值控制
图7-7 交流伺服电动机幅值控制接线图
1）实测交流伺服电动机α=1（即U C =U N =220V ）时的机械特性
（1）关断三相交流电源，按图7-7接线。图中T 1、T 2选用D57挂件，V 1、V 2选用D33挂件。
（2）启动三相交流电源，调节调压器，使U f =220V ，再调节单相调压器T 2
使U C =U N =220V 。
W
V
U
（3）调节棘轮机构，逐次增大力矩T [T=（F10-F2）×3]，将弹簧称读数及电机转速记录于表7-22中。
2）实测交流伺服电动机α=0.75（即U C=0.75U N=165V）时的机械特性
（1）保持U f=220V不变，调节单相调压器T2使U C=0.75U N=165V。
（2）重复上述步骤，将所测数据记录于表7-23中。
3）实测交流伺服电动机的调节特性
（1）调节三相调压器使U f=220V，松开棘轮机构，即电机空载。逐次调节单相调压器T2。使控制电压U C从220V逐次减小直到0V。
（2）将每次所测的控制电压U C与电动机转速n记录于表7-24中。
4、幅值——相位控制
1）用实验方法使电机堵转时的旋转磁场为圆形磁场
（1）关断三相交流电源，按图7-8接线。图中T1、T2、C选用D57挂件。A1、A2表选用D32上1A档。V1、V2、V3选用D33上300V档。R1、R2选用D41挂件上90Ω并联90Ω共45Ω阻值并用万用表调定在5Ω阻值。示波器两探头地线应接图中N线，X踪和Y踪幅值量程一致，并设在迭加状态。
v
图7-8 交流伺服电动机幅值——相位控制接线图
（2）合上三相交流电源，调节三相调压器使U 1=127V ，再调节单相调压器T 2使U C =U 1=127V ，调节棘轮机构使电机堵转。
（3）调节可变电容C ，观察A 1和A 2表，使I f =I C ，此时观察示波器轨迹应为圆形旋转磁场。并且此时U f 应等于U C 。
2）实测交流伺服电机U 1=127V ，α=1（即U C =U N =220V ）时的机械特性。 （1）调节单相调压器T 2使U C =U N =220V 。松开棘轮机构，再调节棘轮机构手柄逐次增大力矩。
（2）记录电机从空载至堵转时，10N 弹簧称和2N 弹簧称读数及电机转速于表7-25中。
3）实测交流伺服电机U 1=127V ，α=0.75（即U C =0.75U N =165V ）时的机械特性。
（1）调节三相交流电源和单相调压器使U C =0.75U N =165V ，重复上面实验，将数据记录于表7-26中。
表7-26 U f = V U C = V
N
U
5、观察交流伺服电动机“自转”现象
1）接线图同7-8一样，调节调压器使U1=127V，U C=220V，再将U C开路，观察电机有无“自转”现象。
2）接线图同7-8一样，调节调压器使U1 =127V，U C=220V，再将U C调到0V，观察电机有无“自转”现象。
（五）实验报告
1、作交流伺服电动机幅值控制时的机械特性和调节特性
2、作交流伺服电动机幅值——相位控制时的机械特性
3、分析实验数据及实验过程中发生的现象
（六）思考题
1、分析无“自转”现象的原因？怎样消除“自转”现象？
2、幅值——相位控制时的交流伺服电动机，什么条件下电机气隙磁场为圆形磁场？其理想空载转速是多大？
DDSZ-1型电机及电气技术实验指南(doc 13页)(正式版)
DDSZ-1型电机及电气技术实验指导书 1 认识实验 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。 3、熟悉他励电动机(即并励电动机按他励方式)的接线、起动、改变电机转向与调速的方法。 二、预习要点 1、如何正确选择使用仪器仪表。特别是电压表电流表的量程。 2、直流电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器? 不串接会产生什么严重后果? 3、直流电动机起动时，励磁回路串接的磁场变阻器应调至什么位置? 为什么? 若励磁回路断开造成失磁时,会产生什么严重后果? 4、直流电动机调速及改变转向的方法。 三、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。 3、直流他励电动机的起动、调速及改变转向。 四、实验设备及控制屏上挂件排列顺序 1 2、控制屏上挂件排列顺序 D31、D42、D51、D31、D44
五、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1800Ω和180Ω串联共1980Ω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0.2A （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2-1中。 取三次测量的平均值作为实际冷态电阻值 表中： )(3 13323133a a a a R R R R ++= （4）计算基准工作温度时的电枢电阻 由实验直接测得电枢绕组电阻值，此值为实际冷态电阻值。冷态温度为室温。按下式换算到基准工作温度时的电枢绕组电阻值： 式中R aref ——换算到基准工作温度时电枢绕组电阻。（Ω）。 R a ——电枢绕组的实际冷态电阻。（Ω）。 θref ——基准工作温度，对于E 级绝缘为75 ℃。 )(311312111a a a a R R R R ++=)(312322212a a a a R R R R ++=) (1321a a a a R R R R ++=a ref a aref R R θ θ++=235235
《电力机车电机》实验指导书
《电力机车电机》实验指导书 实验一直流电机认识实验 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。 3．熟悉他励电动机（即并励电动机按他励方式）的接线、起动、改变电机方向与调速的方法。 二．预习要点 1．如何正确选择使用仪器仪表。特别是电压表、电流表的量程。 2．直流他励电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串联起动变阻器？不连接会产生什么严重后果？ 3．直流电动机起动时，励磁回路连接的磁场变阻器应调至什么位置？为什么？若励磁回路断开造成失磁时，会产生什么严重后果？ 4．直流电动机调速及改变转向的方法。 三．实验项目 1．了解MEL系列电机系统教学实验台中的直流稳压电源、涡流测功机、变阻器、多量程直流电压表、电流表、毫安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。 3．直流他励电动机的起动，调速及改变转向。 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）或电机导轨及校正直流发电机 3．直流并励电动机M03 4．220V直流可调稳压电源（位于实验台主控制屏的下部） 5．电机起动箱（MEL-09）。 6．直流电压、毫安、安培表（MEL-06）。 五．实验说明及操作步骤 1．由实验指导人员讲解电机实验的基本要求，实验台各面板的布置及使用方法，注意事项。 2．在控制屏上按次序悬挂MEL-13、MEL-09组件，并检查MEL-13和涡流测功机的连接。 3．直流仪表、转速表和变阻器的选择。 直流仪表、转速表量程是根据电机的额定值和实验中可能达到的最大值来选择，变阻器根据实验要求来选用，并按电流的大小选择串联，并联或串并联的接法。 （1）电压量程的选择
电动机正反转实验报告
实验一三相异步电动机的正反转控制线路 一、实验目的 1、掌握三相异步电动机正反转的原理和方法。 2、掌握手动控制正反转控制、接触器联锁正反转、按钮联锁正反转控制线路的不同接法。 二、实验设备 三相鼠笼异步电动机、继电接触控制挂箱等 三、实验方法 1、接触器联锁正反转控制线路 (1) 按下“关”按钮切断交流电源，按下图接线。经指导老师检查无误后，按下“开”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。 Q1 23 220V
图1 接触器联锁正反转控制线路 3、按钮联锁正反转控制线路 (1)按下“关”按钮切断交流电源。按图2接线。经检查无误后，按下“开”按钮通电操作。 (2) 合上电源开关Q 1，接通220V 三相交流电源。 (3) 按下SB 1，观察并记录电动机M 的转向、各触点的吸断情况。 (4) 按下SB 3，观察并记录电动机M 的转向、各触点的吸断情况。 (5) 按下SB 2，观察并记录电动机M 的转向、各触点的吸断情况。 Q 1 220V
图2 按钮联锁正反转控制线路 四、分析题 1、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？ 实验二交流电机变频调速控制系统 一﹑实验目的 1．掌握交流变频调速系统的组成及基本原理； 2．掌握变频器常用控制参数的设定方法； 3. 掌握由变频器控制交流电机多段速度及正反向运转的方法。 二﹑实验设备 1．变频器；2. 交流电机。 三、实验方法 （一）注意事项 参考变频器的端子接线图，完成变频器和交流电机的接线。主要使用端子为R﹑S ﹑T；U﹑V﹑W；PLC﹑FWD﹑REV﹑BX﹑RST﹑X1﹑X2﹑X3﹑X4﹑CM。 变频器电源输入端R﹑S﹑T和电源输出端U﹑V﹑W均AC380V高电压﹑大电流信号，任何操作都必须在关掉总电源以后才能进行。
电力电子技术及电机控制实验装置实验指导书(doc 61页)
电力电子技术及电机控制实验装置实验指导书(doc 61页)
电力电子技术实验指导书武夷学院机电工程学院
目录 第一章DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置简介 (1) 1-1 控制屏介绍及操作说明 (1) 1-2 DJK01电源控制屏 (1) 1-3 各挂件功能介绍 (4) 第二章电力电子及电机控制实验的基本要求和安全操作说明 (80) 1-1 实验的特点和要求 (81) 1-2 实验前的准备 (82) 1-3 实验实施 (83) 1-4 实验总结 (85) 1-5 实验安全操作规程 (87) 第三章电力电子技术实验 (89) 实验一 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 (89) 实验二锯齿波同步移相触发电路实验 (95) 实验三单相桥式半控整流电路实验 (100) 实验四直流斩波电路原理实验 (108) 实验五单相交流调压电路实验 (116) 实验六三相半波可控整流电路实验 (124) 1
第一章DJDK-1 型电力电子技术及电机控制实验装置简介 1-1 控制屏介绍及操作说明 一、特点 (1)实验装置采用挂件结构，可根据不同实验内容进行自由组合，故结构紧凑、使用方便、功能齐全、综合性能好，能在一套装置上完成《电力电子技术》、《自动控制系统》、《直流调速系统》、《交流调速系统》、《电机控制》及《控制理论》等课程所开设的主要实验项目。 (2)实验装置占地面积小，节约实验室用地，无需设置电源控制屏、电缆沟、水泥墩等，可减少基建投资；实验装置只需三相四线的电源即可投入使用，实验室建设周期短、见效快。 (3)实验机组容量小，耗电小，配置齐全；装置使用的电机经过特殊设计,其参数特性能模拟3KW 左右的通用实验机组。 (4)装置布局合理，外形美观，面板示意图明确、清晰、直观；实验连接线采用强、弱电分开的手枪式插头，两者不能互插，避免强电接入弱电设备， 1
三相异步电动机正反转控制实验
三相异步电动机正反转控制实验 一、实验目的: 1．学习与掌握PLC的实际操作与使用方法; 2．学习与掌握利用PLC控制三相异步电动机正反转的方法。 二、实验内容及步骤 : 本实验采用PLC对三相异步电动机进行正反转控制 ,其主电路与控制电路接线图分别为图2-1与图2-2 。图中:正向按钮接PLC的输入口X0,反向按钮接PLC的输入口X1,停止按钮接PLC的输入口X2,KM5为正向接触器,KM6反向接触器。继电器KA5、KA6分别接于PLC的输出口Y33、Y34。 其基本工作原理为:合上QF1、QF5, PLC运行。当按下正向按钮,控制程序使Y33有效,继电器KA5线圈得电,其常开触点闭合,接触器KM5的线圈得电,主触头闭合,电动机正转;当按下反向按钮,控制程序使Y34有效,继电器KA6线圈得电,其常开触点闭合,接触器KM6的线圈得电,主触头闭合,电动机反转。 实验步骤 : 1.在断电的情况下,学生按图2-1与图2-2接线(为安全起见,控制电路的PLC外围继电器 KA5、KA6以及接触器KM5、KM6输出线路已接好) ; 2.在老师检查合格后,接通断路器QF1、QF5 ; 3.运行PC机上的工具软件FX-WIN,输入PLC梯形图 ; 4.对梯形图进行编辑﹑指令代码转换等操作并将程序传至PLC; 5. 运行PLC,操作控制面板上的相应开关及按钮,实现电动机的正反转控制。在PC机上 对运行状况进行监控,同时观察继电器KA5、KA6与接触器KM5 、KM6的动作及变化情况,调试并修改程序直至正确 ; 6。记录运行结果。 图2-1 主控电路
图2-2 控制电路接线图 三.实验说明及注意事项 1．本实验中,继电器KA5、KA6的线圈控制电压为24V DC,其触点5A 220V AC(或5A 30V DC);接触器KM5、KM6的线圈控制电压为220V AC,其主触点25A 380V AC。 2．三相异步电动机的正、反转控制就是通过正、反向接触器KM5、KM6改变定子绕组的相序来实现的。其中一个很重要的问题就就是必须保证任何时候、任何条件下正反向接触器KM5、KM6都不能同时接通,否则会造成电源相间瞬时短路。为此,在梯形图中应采用正反转互锁,以保证系统工作安全可靠。 3．本实验中,主控电路的电压为380V DC,请注意安全！ 四.实验用仪器工具 PC 机 1台 PLC 1台 编程电缆线1根 三相异步电动机 1台 断路器(QF1、QF5) 2个 接触器(KM5、KM6) 2个 继电器(KA5、KA6) 2个 按钮 3个 实验导线若干 五.实验前的准备 1．预习实验报告,复习教材的相关章节; 2．根据图2-1、图2-2画出梯形图,并写出指令代码。
实验一 电动机正反转实验
实验一电动机正反转实验 一、实验目的 1、通过练习实现与、或、非逻辑功能，熟悉PLC编程方法。 2、熟悉ZY17PLC12BC实验箱的使用方法。 二、实验器材 1、ZY17PLC12BC型可编程控制器实验箱 1台 2、PC机或FX-20P-E编程器 1台 3、编程电缆 1根 4、连接导线若干 三、实验原理 （1）LD、LDI指令用于将触点接到母线上。另外，与后述的ANB指令组合，在分支起点处也可使用。 （2）OUT指令是对输出继电器、辅助继电器、状态继电器、定时器，计数器的线圈的驱动指令、对于输入继电器不能使用。 （3）并行输出指令可多次使用。 2、触点串联（AND/ANI） 说明： （1）用AND、ANI、指令，可进行触点的串联连接。串联触点的个数没有限制，该指令可以多次重复使用。 （2）OUT指令后，通过触点对其他线圈使用OUT指令称之为纵接输出。这种纵接输出，如果顺序不错，可以多次重复，
3、触点并联（OR/ORI） （1）OR、ORI用作为1个触点的并联连接指令。如果连接2个以上的触点串联连接的电路块的并联连接时，要用后述的ORB指令。 （2）OR、ORI指令是从该指令的当前步开始对前面的LD、LDI指令并联连接。并联连接的次数无限制，但由于编程器和打印机的功能对此有限制，所以并联连接的次数实际上是有限制的。 （1）两个以上的触点串联连接的电路称之为串联电路块。串联电路块并联连接时，分支的开始用LD、LDI指令，分支的结束用ORB指令。 （2）ORB指令与后述的ANB等均为无操作元件号的指令。 （1）分支电路并联电路块与前面电路串联连接时，使用ANB指令。分支的起点用LD、LDI指令。并联电路块结束后，使用ANB指令与前面电路串联。 （2）若多个并联电路块顺次用ANB指令与前面电路串联连接，则ANB的使用次数没有限制， （3）虽然可以连续使用ANB指令，但这时与ORB指令同样要注意LD、LDI指令的使用次数限制（8次以下）。 6、程序结束（END） 7、控制要求 本实验利用PLC控制电机正反转。发光二极管KM1亮模拟电机正转，发光二极管KM2
电机及电气技术实验指导书修改(DDSZ-1型)(1)
Tianhuang Teaching Apparatuses 天煌教仪 电机系列实验 DDSZ－1型 电机及电气技术实验装置Motor And Electric Technique Experimental Equipment 实验指导书 天煌教仪
DDSZ-1型电机及电气技术实验装置受试电机铭牌数据一览表
DDSZ-1型电机及电气技术实验装置交流及直流电源操作说明 实验中开启及关闭电源都在控制屏上操作。开启三相交流电源的步骤为： 1）开启电源前。要检查控制屏下面“直流电机电源”的“电枢电源”开关（右下角）及“励磁电源”开关（左下角）都须在“关”断的位置。控制屏左侧端面上安装的调压器旋钮必须在零位，即必须将它向逆时针方向旋转到底。 2）检查无误后开启“电源总开关”，“关”按钮指示灯亮，表示实验装置的进线接到电源，但还不能输出电压。此时在电源输出端进行实验电路接线操作是安全的。 3）按下“开”按钮，“开”按钮指示灯亮，表示三相交流调压电源输出插孔U、V、W及N上已接电。实验电路所需的不同大小的交流电压，都可适当旋转调压器旋钮用导线从这三相四线制插孔中取得。输出线电压为0-450V（可调）并可由控制屏上方的三只交流电压表指示。当电压表下面左边的“指示切换”开关拨向“三相电网电压”时，它指示三相电网进线的线电压；当“指示切换”开关拨向“三相调压电压”时，它指示三相四线制插孔U、V、W和N输出端的线电压。 4）实验中如果需要改接线路，必须按下“关”按钮以切断交流电源，保证实验操作安全。实验完毕，还需关断“电源总开关”，并将控制屏左侧端面上安装的调压器旋钮调回到零位。将“直流电机电源”的“电枢电源”开关及“励磁电源”开关拨回到“关”断位置。 开启直流电机电源的操作： 1）直流电源是由交流电源变换而来，开启“直流电机电源”，必须先完成开启交流电源，即开启“电源总开关”并按下“开”按钮。 2）在此之后，接通“励磁电源”开关，可获得约为220V、0.5A不可调的直流电压输出。接通“电枢电源”开关，可获得40～230V、3A可调节的直流电压输出。励磁电源电压及电枢电源电压都可由控制屏下方的1只直流电压表指示。
PLC控制实验--变频器控制电机正反转
实验二十八变频器控制电机正反转 一、实验目的 了解变频器外部控制端子的功能，掌握外部运行模式下变频器的操作方法。二、实验设备 序号名称型号与规格数量备注 1 网络型可编程控制器高级实验装置THORM-D 1 2 实验挂箱CM51 1 3 电机WDJ26 1 4 实验导线3号/4号若干 5 通讯电缆USB 1 6 计算机 1 自备 三、控制要求 1.正确设置变频器输出的额定频率、额定电压、额定电流。 2.通过外部端子控制电机启动/停止、正转/反转。 3.运用操作面板改变电机启动的点动运行频率和加减速时间。 四、参数功能表及接线图 1.参数功能表 序号变频器参数出厂值设定值功能说明 1 n1.00 50.00 50.00 最高频率 2 n1.05 1.5 0.01 最低输出频率 3 n1.09 10.0 10.0 加速时间 4 n1.10 10.0 10.0 减速时间 5 n2.00 1 1 操作器频率指令旋钮有效 6 n2.01 0 1 控制回路端子（2线式或3线式） 7 n4.04 0 1 2线式（运转/停止（S1）、正转/反转（S2）） 注:（1）设置参数前先将变频器参数复位为工厂的缺省设定值（2）设定n0.02=0可设定及参照全部参数 2.变频器外部接线图 五、操作步骤
1.检查实验设备中器材是否齐全。 2.按照变频器外部接线图完成变频器的接线，认真检查，确保正确无误。 3.打开电源开关，按照参数功能表正确设置变频器参数。 4.打开开关“K1”，观察并记录电机的运转情况。 5.旋转操作面板频率设定旋钮，增加变频器输出频率。 6.关闭开关“K1”，变频器停止运行。 7.打开开关“K1”、“K2”，观察并记录电机的运转情况。 六、实验总结 1.总结使用变频器外部端子控制电机正反转的操作方法。 2.总结变频器外部端子的不同功能及使用方法。
电机正反转实验
电机正反转实验 一．实验目的 1．了解机床电气中三相电机的正反转控制和星三角启动控制。 2．掌握电动机的常规控制电路设计。 3.了解电动机电路的实际接线。 4.掌握GE FANUC 3I系统的电动机启动程序编写。 二．实验原理和电路 交流电动机有正转启动和反转启动，而且正反转可以切换，启动时，要求电动机先接成星型连接，过几秒钟再变成三角形连接运行。PLC控制电动机的I/O 地址如下表所示： PLC模拟控制电动机I/O地址表 输入输出 器件(触摸屏M)说明器件说明I1（M21）正转Q2 正转 I2（M22）反转Q3 星形 I3（M23）停止Q4 三角形 Q5 反转 电动机星三角启动电气接口图:
模块的现场接线 接线前请熟悉接线图，我们在这里简单介绍下输入输出模块的接线方法，在接下来的实验中不再赘述。详细请见第一章的模块介绍。 ●输入模块现场接线 IC694MDL645,数字量输入模块,提供一组共用一个公共端的16个输入点,如图所示。该模块即可以接成共阴回路又可以接成共阳回路，这样在硬件接线时就非常灵巧方便。但在本系统中，我们统一规定本模块接成共阳回路，即1号端子由系统提供负电源，外部输入共阳。 IC694MDL645数字量输入模块现场接线 ●输出模块现场接线 IC694MDL754,数字输出模块，提供两组（每组16个）共32个输出点。每组
有一个共用的电源输出端。这种输出模块具有正逻辑特性；它向负载提供的源电流来自用户共用端或者到正电源总线。输出装置连接在负电源总线和输出点之间。这种模块的输出特性兼容很广的负载，例如：电动机、接触器、继电器，BCD 显示和指示灯。用户必须提供现场操作装置的电源。每个输出端用标有序号的发光二极管显示其工作状态（ON/OFF）。这个模块上没有熔断器。接线必须注意。 即：17端接正电源，18端接负电源及外部负载的共阴端。 IC694MDL754数字量输出模块现场接线 三：实验步骤： 1.编写PLC程序，可参照参考程序，并检查，保证其正确。 2.按照电器接口图接线。 3.下载程序。 4.置PLC于运行状态，按下启动键，观察电机运行。 5.实验结束后，关电源，整理实验器材。 四：实验器材 1.GE FANUC 3I系统一套 2.PYS3电机正反转模块一块 3.网线一根 4.KNT连接导线若干
电机传动与控制实验指导书
实验一步进电机基本原理实验 一、实验目的 1、了解步进电动机的基本结构和工作原理。 2、掌握步进电机驱动程序的设计方法。 二、实验原理 步进电动机又称为脉冲电机，是工业过程控制和仪表中一种能够快速启动、反转和 制动的执行元件。其功能是将电脉冲转换为相应的角位移或直线位移。步进电动机的运 转是由电脉冲信号控制的，步进电动机的角位移量或线位移量与脉冲数成正比，每给一 个脉冲，步进电机就转动一个角度（步距角）或前进/倒退一步。步进电机旋转的角度由 输入的电脉冲数确定，所以，也有人称步进电动机为一个数字/角度转换器。 当某一相绕阻通电时，对应的磁极产生磁场，并与转子形成磁路，这时，如果定子 和转子的小齿没有对齐，在磁场的作用下，由于磁通具有力图走磁阻最小路径的特点， 转子将转动一定的角度，使转子与定子的齿相互对齐，由此可见，错齿是促使电机旋转 的原因。 四相步进电动机以四相单四拍、四相双四拍、四相八拍方式工作时的脉冲分配表如 表1，表2和表3 表1 四相单四拍脉冲分配表表2 四相双四拍脉冲分配表 时，若用手旋转它，感觉很难转动。
三、实验步骤： 1.将DRYDC-A型运动控制台的电源线和串行通信接口线连接好。 2.打开DRMU-ME-B综合实验台的电源总开关，开关电源的开关，采集仪开关。 启动硬件设备。 3.打开计算机，从桌面或程序组运行DRLink主程序，然后点击DRLink快捷 工具条上的“联机注册”图标，选择“DRLink采集主卡检测”进行注册。 没有使用信号采集主卡的用户可选择：“局域网服务器”进行注册，此时，必需在对话框中填入DRLink服务器的主机IP地址。 4.点击DRLink快捷工具条上“文件夹”图标，出现文件选择对话框，在实验 目录中选择“步进电机基本原理”实验，并启动该实验。 5.点击该实验脚本中的“开关”按钮，向运动控制卡下载实验程序。 6.本实验中先做步进电机的驱动实验：选择运行方式为“连续驱动”，依次选 择步进电机的工作方式为：四相单四拍、四相双四拍、四相八拍；方向可以是任意的；脉冲间隔参数可用5～10ms。点“电机驱动”按钮，驱动电机工作。观察电机的工作情况。（对于四相八拍的工作方式，脉冲间隔最小可以到2ms）终止电机运行请在运行方式中选择“停止保持”或“停止不保持”。 7.步进电机的自锁实验：运行方式选择“停止保持”，其它参数不变，点“电 机驱动”按钮。可以使步进电机某相通电，处于“自锁”状态。此时，用手转动电机的皮带轮，可以感到转动比较困难。 8.步进电机的步距角演示：运行方式选择“单步驱动”，点“电机驱动”按钮。 每点击一次“电机驱动”按钮，步进电机旋转一个角度，这个角度就是步距角。对于本实验台步距角为1.8o。 除了可以使用DRLink平台下的实验脚本进行本实验外，还可以使用C-51的C语言程序进行本实验。本运动控制平台在内部使用了DRMC-A型运动控制卡，其CPU是ADUC842，关于ADUC842的硬件的详细信息，请参考我们提供的pdf 文档。在DRMC-A型运动控制台，步进电机的端口地址：0x8000，用低4位表示电机的4相，1表示发送脉冲，0表示空。根据步进电机的工作方式的脉冲分配表（表1～3），逐步向端口的低4位写入0和1就可以了。具体的程序请参考StepMotor1.c～StepMotor5.c。在生成执行代码后，按运动控制台的“PRG”+“RST”按钮后，使用Windows Serial Downloader将执行程序下载到单片机内。 四、实验报告要求 1.简述步进电机的工作原理。 2.简述步进电机的四相八拍工作方式的优、缺点。 五、思考题 根据四相双四拍脉冲分配表（表2），参考StepMotor1.c，设计四相双四拍工作
15_三相异步电机的正反转控制线路_实验报告
1.掌握单台电动机正反转控制方法； 2.进一步熟练掌握板前明配线的接线工艺； 3.加强训练学生排除电动机基本控制线路故障的能力。 实验工具：万用表、尖嘴钳、偏口钳、螺丝刀、剥线钳、试电笔等。 实验器材：试验安装板一块，低压电器元件若干，导线若干。 实验主要内容实验要求 1（1）老师简要讲解正反转控制线路的工作原 理。回顾读图识图中“屏蔽无用信息”的思维 习惯。 （2）老师强调控制线路的布线原则和低压电器 的安装工艺。 （1）学生在实验前预习教材171页“正反转 控制”的内容。 （2）学生认真听讲并做好笔记。 2三相交流电动机正反转控制线路接线接线时，应严格遵循板前明线布线的工艺要 求和原则。 3自检与通电试车（1）排除故障前先停电，并在电气原理图上用虚线标出故障电路中最短的故障线段。（2）故障分析、故障排除的思路及方法应正确无误。 4老师作实验总结 5学生填写实验报告回答思考题并写出实验报告 1．在实验教师的指导下，分析电气控制线路原理图。 2．用万用表检查各元器件的质量。 3．读懂电气元件布置图，并依此安装和固定电器元件。 4．读懂电气安装接线图，并依此布线。 （1）主电路接线要注意接触器主辅触点的分辨和选用以及热继电器的连接； （2）控制线路接线时要注意按钮常开和常闭触点的分辨、选择和接线。 5．通电检查并排除电路故障 三相交流电动机正反转控制线路接线 ① 在未通电情况下，用万用表电阻档初步检查控制线路是否正确。 ② 接通电源，操作相关按钮，验证电路的工作情况。 1．接线后要认真逐线核对线号，重点检查控制电路中按钮和接触器的触点选择。 2．通电试车必须经指导老师的同意，并在指导老师监护下进行。 3.通电调试时，不许用手触及电气元件的导电部分，以免触电及意外损伤。
电机正反转接线实验报告
电机正反转接线实验报告 电机正反转接线实验报告 电机正反转接线实验报告 实验目的 1、掌握三相异步电动机正反转的原理和原理。 2、掌握手动控制正反转控制、接触器联锁正反转、按钮联锁正反转控制线路的不同接法。 二、实验设备 三相鼠笼异步电动机、继电接触控制挂箱等三、实验方法 1.为了使电动机能够止跌正转和反转，可使用两只接触器KM1、KM2换接电动机三相电源的相序，但两个接触器不能吸合，如果同时吸合将产生电源的短路事故，为了防止这种事故，在电阻器中应采取可靠的互锁，上图为采用按钮和接触器双重互锁的电动机正、反两方向高速运行的控制电路。 2.为了使电动机能够能正转和反转，可使用两只接触器KM1、KM2换接电动机三相电源的相序，但两个接触器不能吸合，如果同时吸合将造成电源的短路事故，为了防止这种事故，在 ABCFR1KM1KM2Q1L1220VL2L3FU1FU2FU3FU4KM2KM1KM1KM1KM电路中应采取可靠的互锁，上图为采用按钮和接触器双重采行互锁的电动机正、反两方向运行的控制电路。 三、互锁环节：具有禁止功能禁止在线路中起安全保护作用 1、接触器互锁：KM1线圈回路串入KM2的常闭辅助触点，KM2线圈回路串入KM1的常闭触点。当正转接触器KM1线圈通电动作后，KM1的辅助工具常闭触点断开了KM2线圈回路，若使KM1得电吸合，必须
先使KM2断电释放，其辅助常闭触头复位，这就防止了KM1、KM2同时 吸合造成相间短路，这线路环节叫做互锁环节。 四、电动机正向（或反向）启动运转后，不必先按停止按钮或使 电动机停止，可以直接按反向（或正向）启动按钮，而使电动机变为 反方向运行。五、电动机的过载保护由热继电器FR完成。三．注意事 项 1、检查主回路路的接线是否正确，为了保证两个接触器动作时能 够可靠这时调换电动机的相序，接线时应使接触器的上口接线保持致，在接触器的若丽鱼调相。 2、检查接线无误后，通电试验，通电试验时为防止意外，应先将 电动机的接线断裂。 扩展阅读：电机正探底回升接线图5 电工正反转接线图 为了使电动机需要正转和反转，可装配两只接触器KM1、KM2换接 电动机三相电源的相序，但两个接触器不能吸合，如果同时吸合将造 成电源的短路事故，为了防止这种事故，在电路中应阿提斯鲁夫尔谷 采取可靠的互锁，上图为采用按钮和接触器双重互锁的电动机正、反 两方向运行的控制电路。 线路分析如下：、正向启动： 1、合上空气开关QF接通三相电源 2、按下正向启动按钮SB3，KM1通电吸合并自锁，主触头闭合接 通电动机，电动机这时的相序是L1、L2、L3，即正向运行。 二、反向启动： 1、合上空气开关QF接通三相电源
控制电机实验指导书
安徽工程大学 《控制电机》课程实验指导书 专业：自动化 安徽工程大学电气工程学院 2013年12月
目录 步进电动机使用说明 (2) 实验一步进电动机（2学时） (5) 实验二交流伺服机电动机（2学时） (10)
步进电动机说明 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、模变换等数字控制系统中作为元件。 一、使用说明 D54步进电机实验装置由步进电机智能控制箱和实验装置两部分构成。 （一）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（见附录） 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：5Hz～1KHz 工作条件：供电电源AC220V±10%，50Hz 环境温度-5℃～40℃ 相对湿度≥80% 重量：6kg 尺寸：390×200×230mm3 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 “9999→8888→7777→6666→5555→4444→3333→2222→1111→0000”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。
三相异步电动机点动控制和自锁控制及联锁正反转控制实验报告
课程名称： 电气原理与应用 指导老师: _____________ 成绩： _____________________ 实验名称：三相异步电动机点动控制和自锁及正反转互锁控制 实验类型: ______ 同组学生 姓名： ~~ 七、讨论、心得 一、 实验目的 1通过对三相异步电动机点动控制和自锁控制线路的实际安装接线，掌握由电气原理图 变换成安装接线图的知识； 2 ?通过实验进一步加深理解点动控制和自锁控制的特点以及在机床控制中的应用。 3?掌握三相异步电动机正反转的原理和方法，加深对电气控制系统各种保护、自锁、互 锁等环节的理解； 4?掌握接触器联锁正反转、按钮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； 5?通过对三相鼠笼式异步电动机延时正反转控制线路的安装接线，掌握由电气原理图接 成实际操作电路的方法。 6.学会分析、排除继电--接触控制线路故障的方法。 二、 实验原理 1继电接触控制在各类生产机械中获得广泛的应用，交流电动机继电接触控制电路的主 要设备是交流接触器，其主要构造为： （1） 电磁系统一铁心、吸引线圈和短路环； （2） 触头系统一主触头和辅助触头，还可按吸引线圈得电前后触头的动作状态，分动 合（常 开）、动断（常闭）两类； （3） 消弧系统一在切断大电流的触头上装有灭弧罩以迅速切断电弧； （4） 接线端子，反作用弹簧等。 2?在控制回路中常采用接触器的辅助触头来实现自锁和互锁控制。要求接触器线圈得电 后能自动保持动作后的状态，这就是自锁，通常用接触器自身的动合触头与起动按钮相并 联来实现，以达到电动机的长期运行，这一动合触头称为“自锁触头”。使两个电器不能 同时得电动作的控制，称为互锁控制，如为了避免正、反转两个接触器同时得电而造成三 相电源短路事故，必须增设互锁控制环节。为操作的方便，也为防止因接触器主触头长期 大电流的烧蚀而偶发触头粘连后造成的三相电源短路事故，通常在具有正、反转控制的线 路中采用既有接触器的动断辅助触头的电气互锁，又有复合按钮机械互锁的双重互锁的控 制环节 3. 控制按钮通常用以短时通、断小电流的控制回路，以实现近、远距离控制电动机等执 行部件的起、停或正、反转控制。按钮是专供人工操作使用。对于复合按钮，其触点的动 作规律是：当按下时，其动断触头先断，动合触头后合；当松手时，则动合触头先断，动 断触头后合。 4. 在电动机运行过程中，应对可能出现的故障进行保护。采用熔断器作短路保护，当电 动机或电器发生短路时，及时熔断熔体，达到保护线路、保护电源的目的。熔体熔断时间 与流过的电流关系称为熔断器的保护特性，这是选择熔体的主要依据。 采用热继电器实现过载保护，使电动机免受长期过载之危害。其主要的技术指标是整 定电流值， 即电流超过此值的 20％时，其动断触头应能在一定时间内断开， 切断控制回路， 动作后只能由人工进行复位。 沖戸乂唆实验报告 专业: 姓名: 学号: 日期: 地点: 一、实验目的和要求（必填） 三、主要仪器设备（必填） 五、实验数据记录和处理 二、实验内容和原理（必填） 四、操作方法和实验步骤 六、实验结果与分析（必填）
电机系统实验指导书
电机学实验指导书 电气信息工程学院 2017年07月
前言 1、电机实验是学习研究电机理论的重要环节，其目的在于通过实验验证和研究电机理论，使学生掌握电机实验的方法和基本技能，培养学生严肃认真事实求是的科学作风。所设置的实验项目均为验证性实验。 2、本实验主要介绍电气自动化和电力系统自动化中常用的直流电机、变压器、异步电机的相关实验和实验原理，学生可以掌握实验方法，学会选择仪表，测取实验数据等基本实验研究技能。通过实验，加深对电机学理论知识的理解。 3、本实验指导书可作为电气工程及其自动化和自动化等强电方向专业的辅助教材和参考书。 4、本次修订工作主要针对电机学教学大纲并结合教仪设备进行了必要的调整。
目录 本实验课程的说明 (2) 实验一他励直流电机的工作特性与调速性能测定(Ⅰ) (3) 实验二他励直流电机的工作特性与调速性能测定(Ⅱ) (9) 实验三单相变压器空载、短路和负载实验 (17) 实验四三相异步电动机工作特性 (24)
本实验课程的说明 1、电机学实验是将课堂上所讲电机理论进一步深化的必备环节，通过实验验证和电机理论相结合，能使学生掌握电机实验的分析方法和基本技能，培养学生解决问题能力。 2、电机实验课是《电机学》和其相近课程的重要组成部分，本实验讲义只侧重于掌握实验方法，并运用课堂上学到的电机理论知识来分析研究实验中的各种问题，得出必要的结论，从而达到培养学生在电机这门学科中具备分析问题和解决问题的初步能力。 3、所设置的实验项目类型均为验证性实验。
实验一他励直流电机的工作特性与调速性能测定(Ⅰ) 一、实验类型 验证性实验 二、实验目的与要求 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、变阻器等部件及使用方法。 3．熟悉他励电动机（即并励电动机按他励方式）的接线、起动、改变电机方向与调速的方法。 三、实验内容与任务 1．了解电机系统教学实验台中的直流稳压电源、涡流测功机、变阻器、多量程直流电压表、电流表、毫安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。 3．直流他励电动机的起动，调速及改变转向。 四、实验条件 1．直流电动机电枢电源（NMEL-18/1） 2．直流电动机励磁电源（NMEL-18/2） 3．可调电阻箱（NMEL-03/4） 4．电机导轨及测功机、转速转矩测量（NMEL-13）
浙师大 机电传动实验报告 实验2 三相异步电动机的正反转
试验二 三相异步电动机的正反转控制 一、实验目的: 1、对接触器、热继电器、开关、按扭的外观和功能进行认识，可以通过简单的电路来测试其功能，借助万用表或其它指示工具来加深直观认识； 2、学会异步电动机正反转控制线路的接线方法； 3、按照电动机正反转控制电路接线，组成实际控制电路，并通电试运行，通电时要注意安全，以防触电。 二、实验仪器和设备： 1、DT31继电器-接触器1套 2、D21三相异步电动机1台 3、机电传动试验平台1套（含电流表电压表） 4、接线若干 三、实验原理：
图1 三相异步电动机正反转控制线路 1、继电接触器控制大量应用于对电动机的启动、停止、正反转、调速、制动等控制。从而使生产机械按规定的要求动作；同时，也能对电动机和生产机械进行保护。 2、图1是三相异步电动机正反转控制线路。 生产机械往往要求运动部件可以正反两个方向运行，这就要求电机可以正反转控制。 任意将电动机三相电源进线中的任意两相对调接线，即可达到反转的目的。 正反转控制电路如图1所示，采用两个接触器，即正转用的接触器KM1
和反转用的接触器KM2。KM1和KM2这两个动断辅助触点在线路中所起的作用称为互锁作用，这两个动断触点就叫互锁触点。 3、操作流程： 正转：按下常开按钮SB2后，接触器KM1线圈得电，主触点KM1闭合，电动机M起动正转；同时KM1的自锁触点闭合，互锁触点断开。 反转：先按停止按钮SB1，接触器KM1线圈断电释放，KM1触点复位，电动机M断电；然后按反转按钮SB3，接触器KM2线圈获电，KM2主触点闭合，电动机反转，同时KM2自锁触点闭合，互锁触点断开。 实验步骤注意，要改变电机方向，必须先按停止按钮SB1，再按反转按钮SB3才能使得电动机反转。 四、实验内容和步骤： 1、分别用继电器、接触器、按钮开关、热继电器、时间继电器构成独立功能的电路观察，这些元件的工作方式和外部要求； 2、按照电动机正反转控制电路图连线； 3、完成接线后，对现接线图检查有无错误，通电试运行； 4、观察电路是否按照设计意图运行； 5、线路断电并拆线，恢复现场。 五、实验总结： 在空载情况下，接通电源，调节三相电源逐渐升压至额定电压，按下正向起动按钮SB3，使电机成正向启动运行，经过一定时间后，按下按钮SB1停机，然后按动反向启动按钮SB2。观察电机的旋转方向是否发生变化。注意：在试验过程中，试观察电机的完全静止和残余速度较大的情况下切换旋转方向，其瞬间电流值的差异。 完全静止时：切换方向，电流值由0立刻上升到电流稳定值。 残余速度较大时：切换方向，电流值一瞬间上升超过电流稳定值,之后回到电流稳定值。 六、个人总结： 三相异步电动机的正反转控制线路，接线较上一个点动实验要复杂一些。主触点有两组，得注意反转触点连线是任意反接其中两条，不可接错。接错容易短路，试验台会出现报警警告。控制电路接线也有一点需要注意，就是分清楚常开与常闭辅助触点，这个也经常容易弄错，导致实验不成功。 总体来说，正反转控制电路是非常经典，实用性比较高的电路。但是这个电路有个缺点，就是操作不怎么方便，每次正反转转换，都需要先按停止按钮，再反向运转。多了一步操作，便捷性和工作效率上都会
电动机控制实训指导书
电动机控制线路的安装与调试 实验指导书 班级：电工电子班 姓名：___________________ 2016.7.11
目录 项目一：三相异步电动机接触器点动控制线路 (5) 项目二：三相异步电动机接触器连续运行控制线路 (6) 项目三：三相异步电动机既能点动又能连续实验 (7) 项目四：三相异步电动机正反转实验 (8) 项目五：两台电动机的顺序启动同时停止实验 (9) 项目六：三相异步电动机的星三角降压起动实验 (10) 项目七：小车自动往返控制实验 (11)
低压电器简介 一．继电器 继电器：是一种根据电量（电流、电压）或非电量（时间、速度、温度、压力等）的变化自动接通和断开控制电路，以完成控制或保护任务的电器。继电器一般由3个基本部分组成：检测机构、中间机构和执行机构。 与接触器的区别：继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定的电压信号下动作。继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器则用来控制大电流电路，因此，继电器触头容量较小（不大于5A），且无灭弧装置。 继电器种类很多，按输入信号可分为：电压继电器、电流继电器、功率继电器、速度继电器，压力继电器、温度继电器等；按工作原理可分为：电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、电子式继电器、热继电器等；按用途可分为控制与保护继电器；按输出形式可分为有触点和无触点继电器。 1、中间继电器 电磁继电器主要包括电流继电器、电压继电器的中间继电器。选用时主要依据继电器所保护或所控制对象对继电器提出的要求，如触头的数量、种类，返回系数，控制电路的电压、电流、负载性质等。出于继电器触头容量较小，所以经常将触头并联使用。有时为增加触头的分断能力，也有把触头串联起来使用的。其工作原理和内部结构与交流接触器基本相似。其外观如图3.9所示。 适用于交流500V以下的控制线路，线圈电压为交流12V、36V、127V、220V及380V 五种。继电器有八对触点，额定电流为5A，最高操作频率为1200次/h。 图3.9中间继电器外形 2、时间继电器
三相异步电动机点动控制和自锁控制及联锁正反转控制实验报告
实验报告 课程名称： 电气原理与应用 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称：三相异步电动机点动控制和自锁及正反转互锁控制 实验类型：____同 组学生姓名：______ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的 1．通过对三相异步电动机点动控制和自锁控制线路的实际安装接线，掌握由电气 原理图变换成安装接线图的知识； 2．通过实验进一步加深理解点动控制和自锁控制的特点以及在机床控制中的应 用。 3．掌握三相异步电动机正反转的原理和方法，加深对电气控制系统各种保护、自 锁、互锁等环节的理解； 4．掌握接触器联锁正反转、按钮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； 5．通过对三相鼠笼式异步电动机延时正反转控制线路的安装接线，掌握由电气原 理图接成实际操作电路的方法。 6. 学会分析、排除继电--接触控制线路故障的方法。 二、实验原理 1．继电接触控制在各类生产机械中获得广泛的应用，交流电动机继电接触控制电 专业： 姓名： 学号： 日期： 地点：
路的主要设备是交流接触器，其主要构造为： (1) 电磁系统─铁心、吸引线圈和短路环； (2) 触头系统─主触头和辅助触头，还可按吸引线圈得电前后触头的动作状态，分动合（常开）、动断（常闭）两类； (3) 消弧系统─在切断大电流的触头上装有灭弧罩以迅速切断电弧； (4) 接线端子，反作用弹簧等。 2．在控制回路中常采用接触器的辅助触头来实现自锁和互锁控制。要求接触器线圈得电后能自动保持动作后的状态，这就是自锁，通常用接触器自身的动合触头与起动按钮相并联来实现，以达到电动机的长期运行，这一动合触头称为“自锁触头”。使两个电器不能同时得电动作的控制，称为互锁控制，如为了避免正、反转两个接触器同时得电而造成三相电源短路事故，必须增设互锁控制环节。为操作的方便，也为防止因接触器主触头长期大电流的烧蚀而偶发触头粘连后造成的三相电源短路事故，通常在具有正、反转控制的线路中采用既有接触器的动断辅助触头的电气互锁，又有复合按钮机械互锁的双重互锁的控制环节。 3. 控制按钮通常用以短时通、断小电流的控制回路，以实现近、远距离控制电动机等执行部件的起、停或正、反转控制。按钮是专供人工操作使用。对于复合按钮，其触点的动作规律是：当按下时，其动断触头先断，动合触头后合；当松手时，则动合触头先断，动断触头后合。 4. 在电动机运行过程中，应对可能出现的故障进行保护。采用熔断器作短路保护，当电动机或电器发生短路时，及时熔断熔体，达到保护线路、保护电源的目的。熔体熔断时间与流过的电流关系称为熔断器的保护特性，这是选择熔体的主要依据。