最小机电系统控制实验报告解剖

最小机电系统控制实验报告解剖
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实验一电机控制实验报告

一、步进电机测试平台

1.1.1实验目的

1.掌握步进电机测试平台的面板操作;

2.掌握通过触摸屏对步进电机进行监控的方法;

3.了解步进电机测试平台各部件的功能。

1.1.2实验设备

1.步进电机测试平台一套。

1.1.3实验原理

(1)步进电机测试平台系统结构

a步进电机测试平台是最小机电系统控制实训平台的一部分。其实物构造图如图1-1-1和图1-1-2所示,该平台由监控台及步进电机本体组成,可用于对步进电机的性能进行测试。其系统结构图如图1-1-3所示。其各部件主要功能如下:

图1-1-1 步进电机测试监控台

图1-1-2 步进电机本体

电机调速

图1-1-3 步进电机测试平台系统结构图

(2)步进电机测试平台监控面板

步进测试平台的监控面板如图1-1-4所示,在面板上有电源开关、停止按钮、电源指示灯、报警指示灯、正转按钮、反转按钮和励磁电流表。

图1-1-4 步进电机测试平台监控面板

(3)触摸屏监控界面

触摸屏的监控主界面如图1-1-5所示。通过该界面可以进行电机的连续正反转控制及停止控制。并且可以对运行状态及电机参数进行监测。

图1-1-5 触摸屏监控主界面

1.1.4实验步骤

1.将步进电机测试平台电源插头连接220V交流电源,打开“电源开关”;

2.电源指示灯亮,触摸屏开机启动;

3.触摸屏开机完成后,显示界面如图1-1-5所示;

4.按下操作面板上的“正转”按钮或触摸屏上的“正转”按钮,电机正向转动,面板上

正转指示灯亮,触摸屏上正转指示灯亮,如图1-1-6及图1-1-7所示;

图1-1-6 操作面板正转指示灯

图1-1-7 触摸屏正转指示灯

5.电机正转时,观察交流电流表和交流电压表的指针指示值。可读取电机运转时的电流

值和电压值;

6.在电机转动的同时,可以看到数据监测栏中“转速”100转/分基本不变,“加载转矩”

不变,“脉冲计数”在时刻变化着;

7.在首页点击“转速曲线”按钮,打开“转速曲线”窗口,可以看到转速的变化规律如

图1-1-8所示;

8.在“转速曲线”窗口按下“返回主页”,在主界面可以对加载转矩进行监测,如需改变

加载转矩,则在主界面按下“加载调节”按钮,切换至“加载实验”窗口,对加载转矩进行调节,如图1-1-9所示;

9.在“加载实验”窗口点击“返回主页”按钮,“脉冲计数”用于检测电机旋转的脉冲数。

按下“脉冲计数”后的清零按钮,可对脉冲计数进行清零,如图1-1-10所示;

10.电机运行时,按下操作面板的“停止”按钮,或按下触摸屏上的“停止”按钮,电机

停止运行,触摸屏监控主界面“正转指示灯”灭,“停止状态指示灯”亮,如图1-1-11所示;

11.在触摸屏上按下“转速曲线”,切换至“转速曲线”窗口,从启动到停止的转速曲线如

图1-1-12所示;

图1-1-8 步进电机“启动—恒速”转速曲线

图1-1-9 加载转矩调节

图1-1-10 步进电机相电压曲线

图1-1-11 停止状态

12.电机处于停止状态后,按下操作面板上的“反转”按钮或触摸屏监控主界面的“反转”

按钮,电机反向旋转。面板反转指示灯亮,触摸屏上反转指示灯亮,如图1-1-13及图1-1-14所示;

13.电机反转时,观察交流电流表和交流电压表的指针指示值。可读取电机运转时的相电

流值和相电压值;

图1-1-12 步进电机转速曲线

图1-1-13 操作面板反转指示灯

图1-1-14 触摸屏反转指示灯1.1.5实验过程

机电实验报告(完整版)

报告编号:YT-FS-2958-83 机电实验报告(完整版) After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity

机电实验报告(完整版) 备注:该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告,并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。 姓名: 学号: 班级: 201X年7月2日 机床电气控制虚拟实验 实验一:三相异步电动机两地控制实验 一.实验目的 1.通过对三相异步电动机正、反转控制线路的模拟安装接线,掌握由电气原理图转换成实际操作电路的知识。 2.熟悉用接触器联锁控制三相异步电动机正、反转的原理和方法。 二.实验器件

三相交流异步电机1台;负荷开关1个;熔断器:主回路3个,控制回路1个;接触器2个;热继电器1个;控制按钮3个。 三.实验步骤与内容 ①在实验前先熟悉电路图。②根据实验要求,按图用鼠标接线。③合上负荷开关,分别按下正、反转控制按钮和停止按钮,观察电机运行情况和各个电器元件的动作。 实验二:能耗制动控制实验 一.实验目的 1.通过模拟接线,掌握由电气原理图转换成实际操作电路的知识。 2.进一步熟悉能耗制动控制的原理、特点及功能实现。 二.实验器件 三相交流异步电机1台;负荷开关1个;熔断器:主回路3个,控制回路1个;交流接触器2个;热继电器1个;时间继电器1个;常开按钮1个,复合按

《机电控制工程》实验报告

《机电控制工程》实验报告 姓名 _________ 班级学号 ______________ 专业 ___________________ 实验内容:控制系统时域响应分析 二阶系统单位阶跃响应 1、欠阻尼系统 9 ~2 s 3s 9 阻尼比E =0.5 无阻尼固有频率:-.n =3 程序: num1=[0,0,9]; den 仁[1,3,9]; pzmap (nu m1,de n1) step (nu m1,de n1) 2、临界阻尼系统 G (s) 阻尼比E =1 G(s)二 j i r 2 L r 01 * - 2 :1 1 r i i i i 2 - 8 - 6 - 4 2 1 1 1 | A a n g a m Pole-Zero Map Real Axis Step Response 1. 1. 1 0. 0. Time (sec) e d 0. p m 0. A

无阻尼固有频率: 程序: num2二[0,0,9]; den 2二[1,6,9]; pzmap (nu m2,de n2) step (nu m2,de n2) 1 1 1 1 ? 1 1 0. 5 - s x A y r c a n g a m -0. 5 ■ i i i [ i Illi 0) 3.5 3、过阻尼系统 G(s) 2―— s 2 +30s 十9 阻尼比E =5 无阻尼固有频率: 程序: num3=[0,0,9]; den 3=[1,30,9]; pzmap (nu m3,de n3) step (nu m3,de n3) Pole-Zero Map -2 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 Real Axis Step Response 0 8 6 p 0.4 0.5 1 1.5 2 2.5 3 m A d Time (sec)

《机电传动控制与PLC技术》---实验教学大纲

《机电传动控制与PLC技术》课程实验教学大纲 课程名称 机电传动控制与PLC技术 课程学时 40 课程学分 2.5 课程属性 专业选修课 适用专业 自动化、电气工程及其自动化专业 课程性质 非独立设置的实验课程 先修课程 电机学、电机与拖动、工厂供电等 一、课程简介 本课程主要介绍常用控制电器的结构、原理、用途及型号 电气控制的基本线路 典型生产设 备电气控制系统 PLC的基本原理 三菱PLC的基本指令及顺序控制指令、功能指令 PLC的通信与 联网技术 PLC正确选用及PLC控制系统的简单设计。 二、课程实验目的 1、进行实验基本技能的训练 2、巩固、加深并扩大所学的基本理论知识 培养解决实际问题的能力 3、培养实事求是、严肃认真细致踏实的科学作风和良好的实验习惯 为将来从事生产和科学实验打 下必要的基础。 三、实验方式及基本要求 电气控制实验要求3-4人一组 按要求完成规定的实验项目 PLC实验要求单人单机实验 按要 求完成规定的实验项目。 要求能独立完成规定的实验项目 学会继电接触器控制线路的分析和设计方法 会观察实验现 象 会设计简单的控制险路 有解决简单控制线路故障的能力 掌握编程器、编程软件的使用 能 阅读和分析实际PLC程序与梯形图 能进行简单的程序设计 运行、调试、维护可编程序控制器系 统。 四、实验报告要求 实验报告是实验工作的全面总结 要用简明的形式将实验结果完整和真实的表达出来 报告要求简明扼要 字迹工整 分析合理。图表整齐清楚 线路图要用铅笔及绘图仪器绘制 不应徒手描 画。报告包括以下几项内容 1、实验名称、专业、班级、姓名、同组者名称、实验台号、实验日期、交报告日期。 2、实验目的 3、实验线路图 4、实验设备

异步电机实验报告汇总

四川大学电气信息学院 实验报告书 课程名称:电机学 实验项目:三相异步电动机的空载及堵转实验专业班组:电气工程及其自动化105,109班实验时间:2014年11月21日 成绩评定: 评阅教师: 电机学老师:曾成碧 报告撰写:

三相异步电动机的空载及堵转实验 一.实验目的 1.掌握异步电动机空载和堵转实验方法及测试技术。 2.通过空载及堵转实验数据求取异步电动机的铁耗和机械损耗。 3.通过空载及堵转实验数据求取异步电动机的各参数 二.问题思考: 1.试就下列几个方面与变压器相比较,有何相同与相异之处? (1)空载运行状况及转子堵转状况。 (2)空载运行时的0cos ?,0I ,0P 。 (3)转子堵转实验时测得的12'k X X X =+。 答:变压器空载运行是指二次侧绕组开路时的变压的运行状态,此时二次侧绕组电流2i =0,空载电流的无功分量远大于有功分量,所以电流大多用于励磁。等效电路如下图: 异步电机的空载运行状况实际中并不存在,因为空载运行是指输出的机械功率为零,也就是转差率s =0,转子侧电流为0,转子转速n 与旋转磁场的转速1n 相同,这种情况下转子不受磁场力,所以不可能存在。实际中的空载是指轻载,即 0s ≈,1n n ≈,20i ≈,输出功率20P =,0m m s P p p =+≈。等效电路 可近似看为: ?m r m x m r m x ?

几乎全部用来 异步电机堵转的时候转子侧三相绕组断路,转子堵住不动,定子侧接三相交流电 源,此时因为转子不转,转子侧输出功率为零,电流较大,二次侧等效电阻, 22r r s =,最小等效电路如下图所示: 与变压器短路试验运行时等效电路类似。变压器短路运行时等效电路如下: I ? , ?

机电系统控制实验报告

穿销单元工件穿销实验报告 一、前言 模块化柔性制造综合实训系统最大特点是以机器人技术为核心的技术综合性和系统性,又兼顾模块化特征。综合性体现在机器人技术、机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、PLC工控技术、信息变换技术、网络通信技术等多种技术的有机结合,并综合应用到生产设备中;而系统性指的是,生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制下协调有序地工作,有机地融合在一起。 系统模块化结构,各工作单元是相对独立的模块,并具有较强的互换性。可根据实训需要或工作任务的不同进行不同的组合、安装和调试,达到模拟生产性功能和整合学习功能的目标,十分适合教学实训考核或技能竞赛的需要。 通过该系统,学生经过实验了解生产实训系统的基本组成和基本原理,为学生提供一个开放性的,创新性的和可参与性的实验平台,让学生全面掌握机电一体化技术的应用开发和集成技术,帮助学生从系统整体角度去认识系统各组成部分,从而掌握机电控制系统的组成、功能及控制原理。可以促进学生在掌握PLC技术及PLC网络技术、机械设计、电气自动化、自动控制、机器人技术、计算机技术、传感器技术等方面的学习,并对电机驱动及控制技术、PLC控制系统的设计与应用、计算机网络通信技术和高级语言编程等技能得到实际的训练,激发学生的学习兴趣,使学生在机电一体化系统的设计、装配、调试能力等方面能得到综合提高。体现整体柔性系统教学的先进性。 二、实验目的 1、了解PLC的工作原理; 2、掌握PLC编程与操作方法; 3、了解气缸传感器的使用方法; 4、掌握PLC进行简单装配控制的方法。 三、实验设备 1、模块化柔性制造综合实训系统一套; 2、安装西门子编程软件STEP7-MicroWIN SP6的计算机一台; 3、西门子S7-200 PLC编程电缆一条。 四、实验原理 学生可通过实验验证工业现场中如何使用PLC对控制对象进行控制,我公司提供PLC源程序,学生可在源程序的基础上进行进一步编程,将编写好的程序通过编

哈工大_机电系统控制基础实验_实验一

姓名:学号: 课程名称:机电系统控制基础实验 实验序号: 1 实验日期: 实验室名称: 同组人: 实验成绩:总成绩: 教师评语: 教师签字: 年月日

机电系统控制基础原理性仿真实验 一、实验目的 通过仿真实验,掌握在典型激励作用下典型机电控制系统的时间响应特性,分析系统开环增益、系统阻尼、系统刚度、负载、无阻尼自振频率等机电参数对响应、超调量、峰值时间、调整时间、以及稳态跟踪误差的影响;掌握系统开环传递函数的各参数辨识方法,最后,学会使用matlab 软件对机电系统进行仿真,加深理解系统动态响应特性与系统各参数的关系。 二、实验原理 1.一阶系统的单位脉冲响应 惯性环节(一阶系统)单位脉冲响应simulink 实现图,如图2-1 所示 (a)可观测到输出曲线 (b)输入、输出曲线均可观测到 图2-1 惯性环节(一阶系统)单位脉冲响应simulink 实现图 2.一阶系统的单位阶跃响应 一阶系统的单位阶跃响应simulink 实现图如图2-2 所示。 图2-2 一阶系统的单位阶跃响应simulink 实现图 3.二阶系统的单位脉冲响应 二阶系统的单位脉冲响应simulink 实现图,如图2-3 所示。 图2-3 二阶系统的单位脉冲响应simulink 实现图

4.二阶系统的单位阶跃响应 二阶系统的单位阶跃响应实验simulink 实现图如图2-4 所示。 图2-4 二阶系统的单位阶跃响应实验simulink 实现图 三、实验要求 1. 掌握在典型激励作用下典型机电控制系统的时间响应特性。 2. 掌握系统开环传递函数的各参数辨识方法。 3. 使用matlab 软件对机电系统进行仿真 四、实验结果 1. 一阶系统的单位脉冲响应 Simulink 模型图如图4-1 图4-1 一阶系统单位脉冲响应模型图 单位脉冲函数波形图如图4-2 图4-2 单位脉冲函数波形图

机电传动控制实验报告

《机电传动控制》实验报告 天津理工大学机械工程学院 2014年9月

实验一 直流他励电动机调速实验 一、实验目的 1.深入了解直流他励电动机的调速性能; 2.进一步学习PLC 控制系统硬件电路设计和程序设计、调试。 二、实验原理 1.直流他励电动机的调速原理、调速方法 电动机的调速就是在一定的负载条件下,人为地改变电动机的电路参数,以改变电动机的稳定转速。 从直流他励电动机机械特性方程式 T K K R R K U n t e ad a e 2φφ+-= 可知,改变串入电枢回路的电阻Rad ,电枢供电电压U 或主磁通Φ,都可以得到不同的人为机械特性,从而在负载不变时可以改变电动机的转速,以达到速度调节的要求,故直流电动机调速的方法有以下三种。 (1)改变电枢回路外串电阻Rad 如图7.1所示为串电阻调速的特性曲线,从图中可看出,在一定的负载转矩T L 下,串入不同的电阻可以得到不同的转速,如在电阻分别为R a 、R 3、R 2、R 1的情况下,可以得到对应于A 、C 、D 和E 点的转速n A 、n C 、n D 和n E 。在不考虑电枢回路的电感时,电动机调速时的机电过程(如降低转速)见图中沿A →B →C 的箭头方向所示,即从稳定转速n A 调至新的稳定转速n C 。这种调速方法存在不少缺点,如机械特性较软,电阻愈大则特性愈软,稳定度愈低;在空载或轻载时,调速范围不大;实现无级调速困难;在调速电阻上消耗大量电能等。

图7.1 电枢回路串电阻调速的特性曲线 (2)改变电动机电枢供电电压U 改变电枢供电电压U可得到人为机械特性,如图7.2所示,从图中可看出,在一定负载转矩T L下,加上不同的电压U N、U1、U2、U3、…,可以得到不同的转速n a、n b、n c、n d、…,即改变电枢电压可以达到调速的目的。 这种调速方法的特点是: ①当电源电压连续变化时,转速可平滑无级调节,一般只能在额定转速以下调节; ②调速特性与固有特性互相平行,机械特性硬度不变,调速的稳定度较高,调速范围较大; ③当T L=常数时,稳定运行状态下的电枢电流Ia与电压U无关,且Φ=ΦN,故电动机转矩T=KtΦN Ia不变,属于恒转矩调速,适合于对恒转矩型负载进行调速; ④可以靠调节电枢电压来启动电动机,而不用其他启动设备。 图7.2 改变电枢供电电压调速的特性

交流伺服电机试验报告

实验五交流伺服电机实验一、实验设备及仪器 被测电机铭牌参数: P N=25W, U N=220V, I N=0.55A,μN=2700rpm 使用设备规格(编号): 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.交流伺服电动机M13; 4.三相可调电阻90Ω(MEL-04); 5.三相可调电阻900Ω(MEL-03); 6.隔离变压器和三相调压器(试验台右下角) 二.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。

三.实验项目 1.观察伺服电动机有无“自转”现象。 2.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。 三相调压器输出的线电压U uw经过开关S(MEL—05)接交流伺服电机的控制绕组。 G为测功机,通过航空插座与MEL—13相连。 1.观察交流伺服电动机有无“自转”现象 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,继续升高电压直到控制绕组U c=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。 将控制电压相位改变180°电角度,观察电动机转向有无改变。 没有自转现象。 2.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)测定交流伺服电动机a=1(即U c=U N=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U c=U cn=220V,保持U f、U c电

最新机电一体化系统设计实验报告

实验一三相异步电动机正反转控制实验 专业年级:学号:姓名:评分: 一、实验目的: 1.学习和掌握PLC的实际操作和使用方法; 2.学习和掌握利用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,其主电路和控制电路接线图分别为图2-1和图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Y23、Y24。 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Y23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Y24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和图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和接触器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 ~3~

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.思考题 1.试比较继电器和接触器的结构及工作原理的异同点; 答:接触器有灭弧装置,而继电器没有。 接触器是在外界输入信号下能够自动接通断开负载主回路.继电器主要是传递信号,根据输入的信号到达不同的控制目的. 2.能否将接触器KM5,KM6的线圈直接接至PLC的输出端Y23、Y24(注:本实验所用

中南大学机电传动控制实验报告

机电传动控制 实 验 报 告 姓名:张泽超 学院:机电工程学院 班级:机械1301 学号: 0801130313 日期: 2016.6.15

一交流电机的点动与自动控制 1、电路原理图如下: 2、实验步骤: 1,断开实验台总电源开关 2,打开电脑,运行机电传动软件,先选择实验项目,然后根据软件中显示的原理图,在实验台上接线 3,按照原理图接线,接触器选用交流单元的接触器; 4,确定接线无误后,合上电源开关,就可开始进行实验 5,软件中点击<测试>--<运行>即可监测电机的扭矩和转速,5分钟后将自动弹出保存对话框,请确定并保存实验结果

3、实验过程: 按下原理图中对应的按钮,电机即可能到相应的动作 4、实验心得 该实验原理和操作都很简单,我们小组十分钟就做完了,运行也是正确的,给我们下面做实验也打好了基础,包括基本连线和基本设备,以及安全事项。

二、交流电机的能耗制动 1、电路原理图 2、实验步骤 1,断开实验台总电源开关 2,打开电脑,运行机电传动软件,先选择实验项目,然后根据软件中显示的原理图,在实验台上接线 3,按照原理图接线,接触器选用交流单元的接触器; 4,确定接线无误后,合上电源开关,就可开始进行实验 5,软件中点击<测试>--<运行>即可监测电机的扭矩和转速,5分钟后将自动弹出保存对话框,请确定并保存实验结果

3、实验过程: 按下原理图中对应的按钮,电机即可能到相应的动作 4、实验心得 能耗制动这个实验的原理接线图有一点复杂,所以我们组采取两个人分别接线主电路和控制电路。第一次接完运行后发现机器运行不了。证明我们接线有错误了。排查之后又重新连线,发现控制电路连错了。然后纠正后才能有正确的实验现象。总之,实验要认真的做,细心排查。

电机实验报告

步进电机控制报告 目录 引言 0 一系统技术指标 (1) 二总体方案 (1) 2.1 任务分析 (1) 2.2 总体方案 (1) 三硬件电路设计 (2) 3.1 单片机控制单元 (2) 3.2 nokia5110液晶显示单元 (3) 3.3 电机的选择 (4) 3.3.1 反应式步进电机(VR) (4) 3.3.2 永磁式步进电机(PM) (4) 3.3.3 混合式步进电机(HB) (4) 3.3.4 电机确定 (5) 3.4 驱动电路方案选择 (5) 3.4.1 单电压功率驱动 (5) 3.4.2 双电压驱动功率驱动 (6) 3.4.3 高低压功率驱动 (6) 3.4.4 斩波恒流功率驱动 (7) 3.4.5 集成功率驱动 (8)

3.4.6 驱动电路方案确定 (9) 3.5 键盘电路 (9) 四软件设计 (11) 五测试结果 (13) 六误差分析 (13) 七操作规范 (13)

引言 本系统是基于MSP430的步进电机控制系统,能够实现精密工作台位移、速度(满足电机的加、减速特性)、方向、定位的控制。用MSP430F449作为控制单元,通过矩阵键盘实现对步进电机转动开始与结束、转动方向、转动速度的控制。并且将步进电机的转动方向,转动速度,以及位移动态显示在LCD液晶显示屏上。硬件主要包括单片机系统、电机驱动电路、矩阵键盘、LCD显示等。

一系统技术指标 系统为开环伺服系统,执行元件为步进电动机,传动机构为丝杠螺母副。工作台脉冲当量:δ=0.01 mm /脉冲;最大运动速度=1.2m/min;定位精度=±0.01 mm;空载启动时间=25ms。 二总体方案 2.1 任务分析 本系统要求脉冲当量为δ=0.01 mm /脉冲,而工作台丝杠螺母副导程4mm,即电机转动一周需要400个脉冲,所以电机的步距选择0.9度;最大速度要求为1.2m/min(20mm/s),所以单片机输出的脉冲频率最大为2000Hz;空载启动时间为25ms,所以电机的启动频率为40Hz。 2.2 总体方案 根据系统要求,经过分析,可对MSP430F449单片机编程,实现按键控制和nokia5110液晶屏显示。由于MSP430F449的I/O的电压是3.3V,不符合L298驱动芯片的输入电压要求,固通过光耦隔离芯片TLP521-4,将I/0的3.3V 电压提升至5V,然后接进L298来控制电机的定位,加减速,正反转来实现精确系统总体框图如图1所示:

《机床电气控制》实验报告

《机床电气控制》实验报告 单位______________________ 班级______________________ 学号______________________ 姓名______________________ 实验组____________________ 实验日期__________________ 实验一各种常见低压电器的识别、结构和使用方法(2节) 一、实验目的 1、掌握按钮、交流接触器、小型电磁式继电器、热继电器、行程开关、断路器、 熔断器、漏电断路保护器、万能转换开关、倒顺开关、变压器的型号识别、结构、测试及使用方法。 2、掌握导线的横截面积、色标的识别、选用、连接方法。

二、实验器材及工具

三、实验内容 1、按钮 理解按钮的用途。正确识别按钮的型号和参数的含义,掌握按钮的使用方法,用万用表测量按钮触头的好坏。 2、交流接触器

理解交流接触器的用途。正确识别交流接触器的型号和参数的含义,拆卸交流接触器,认识交流接触器的结构。掌握交流接触器的使用方法。用万用表测量交流接触器触头的好坏。 3、小型电磁式继电器 理解电磁式继电器的用途。正确识别继电器的型号和参数的含义,掌握继电器的使用方法。 4、热继电器 理解热继电器的用途。正确识别热继电器的型号和参数的含义,掌握热继电器的使用方法。掌握热继电器的整定电流调节方法。 5、行程开关 理解行程开关的用途。正确识别行程开关的型号和参数的含义,掌握行程开关的使用方法。用万用表测量行程开关触头的好坏。 6、断路器 理解断路器的用途。正确识别断路器的型号和参数的含义,掌握断路器的使用方法。用万用表测量断路器的好坏。

《机电传动控制》教学大纲

《机电传动控制》教学大纲 大纲说明 课程代码:3335030 总学时:48学时(讲课42学时,实验6学时) 总学分:3 课程类别:专业模块选修课 适用专业:机械设计制造及其自动化 预修要求:《电工技术》、《电子技术》、《自动控制原理》 一、课程的性质、目的、任务: 1.性质 《机电传动控制》是机械设计制造及其自动化专业的专业方向模块选修课。 2.目的 《机电传动控制》是机械设计制造及其自动化专业的一门专业选修课,属专业技术基础课,其目的是培养机械设计制造及其自动化专业的学生掌握机电传动控制技术,掌握实际的工程应用能力,学会解决工业电气控制中实际问题的能力。增强学生的就业竞争能力。 3.任务 二、本课程的主要任务是使学生: 1.掌握用系统的观点如何分析机电传动控制系统。 2.具备分析、设计机电传动控制系统的能力。 3.正确运用理论解决实际问题的能力。 三、课程教学的基本要求: 本课程的教学环节包括:课堂讲授、课外作业、实验和考试等。通过各个教学环节重点培养学生分析 1.教学方法和教学手段的建议: 本课程教学环节包括:课堂讲授、工程应用实例讨论、课外作业和实验等。通过各个教学环节的教学重点培养学生的自学能力、理论联系实际的能力和解决实际工程问题的能力。采用启发式教学,鼓励学生开展课堂讨论,提出不同方法。采用电子教案、多媒体教室;适当引入计算机辅助电子设计软件;使学生建立机算机仿真在概念。实验是本课程的重要教学环节,通过实验,深化和扩展对课程内容的理解,培养实际动手的能力。 2.实验要求: 实验是《机电传动控制》课程的重要教学环节,通过实验,加深学对课程内容的理解,掌握对机电传动控制的实际运用能力。 实验要求学生实验前认真准备,完成实验预习报告(对设计性实验需提交实验方案);实验时积极思考,多动手,学会正确使用常用的机床电器和电动机等电器的使用方法,能正确联接电路,了解机电传动中常见的传动方式,学会电动机传动系统的参数调整方法;实验后要对实验现象和实验数据认真整理分析,编写出整洁的实验报告。 3.课程习题要求

电机实验报告一

西华大学实验报告(理工类) 开课学院及实验室: 电气与电子信息学院 6A-214 实验时间 :2018年12月01日 一、实验目的 1.熟悉他励直流电动机的启动、调速和改变转向的方法。 2.用实验方法测取他励直流电动机的工作特性和机械特性。 3.学习测取他励直流电动机调速特性的方法。 二、实验内容 1.他励直流电动机的启动、调速和改变转向的方法。 2.他励直流电动机额定工作点的求取和测取他励直流电动机的工作特性n =f (P 2)、 T =f (P 2)、 =f (P 2),机械特性n =f (T )。 3.测取他励直流电动机调速特性。 4.他励直流电动机的能耗制动实验。 三、实验线路 直流机电枢电源 同步机励磁电源 接触注:LDSP 为转矩/转速测量仪表 图1-1 他励直流电动机实验线路原理图 图1-2 他励直流电动机能耗制动原理图 直流机电枢电源

说明: 1.为了测量直流电机的转矩和转速大小,转矩/转速测量仪表LDSP的I a+、I a-必须串接到直流电机的电枢回路,U a+、U a-要并接到直流电机的电枢绕组两端,并且测量仪表的接线正负极性要与使用说明书中的规定一致。 2.接线时注意选择合适量程的仪表。 3.多功能表的接线详见附录二(后续实验同此)。 四、实验说明 在通电实验之前,请仔细阅读附录中有关直流电源和转矩/转速表LDSP的使用说明。 1.他励直流电动机的启动和改变转向 实验步骤: (1)请参照实验线路图1-1正确接线。检查ZDL-565多功能表为三相四线制接线方式,具体操作见附录。 (2)合上“总电源”开关,对应总电源指示灯亮,再合上“操作电源”空开,对应操作电源指示灯亮。按下“操作电源开关”合闸按钮,对应的红色指示灯亮;检查台面上所有的按钮处于断开位置,均为绿灯亮;所有数字表显示无错误。 (3)按下实验台直流机励磁电源合闸按钮,按下ZL-Ⅱ微机型直流电机励磁电源机箱面板上的“启动”按钮,面板上的“合闸”指示灯将会亮。点击“增加电压”按钮将直流电动机的励磁电压调到电机额定励磁电压值220V; (4)按下实验台直流电机电枢电源合闸按钮,点击“增加电压”按钮将电枢电压从零逐渐升高,观察“LDSP转矩/转速表”上的直流电机转速显示值,通过调节电枢电压的大小使电机的转速逐渐上升至其额定转速(约1500r/min)。启动电机时注意使电机的转向应与标定转向相同。 如果希望改变他励直流电动机的转向,只须改变电动机的电磁转矩方向,同学们自拟改变转向的方法。 2.额定工作点求取和测取他励电动机工作特性与机械特性 实验步骤: (1)实验接线参考图1-1,启动直流电动机步骤参考实验1。 (2)按下实验台同步电机励磁电源合闸按钮,点击“增加电压”按钮将同步发电机端电压逐渐升高,因为发电机以灯泡作负载,实验时其线电压不要超过额定电压380V。 (3)合上实验台交流接触器接通发电机负荷箱回路,依次将实验负荷箱上KM1~KM7按钮按下;注意每投入一组负载,需要同时调节直流电动机的电枢电压或励磁电流以便保持电动机转速为额定转速。同样,由于负荷的变化,同步发电机机端电压也会发生变化,需要随时调节同步发电机励磁电流,以保证机端电压基本不变。直流电动机的负载为同步发电机,改变同步发电机的输出功率,即可改变电动机的负载大小,电动机负载变化影响转速变化,因此需要相

机电一体化技术实验报告(手写)

实验一四节传送带控制 一、实验目的 1.掌握传送指令的使用及编程 2.掌握四节传送带控制系统的接线、调试、操作 三、面板图 四、控制要求 1.总体控制要求:如面板图所示,系统由传动电机M1、M2、M3、M4,故障设置开关A、B、C、D组成,完成物料的运送、故障停止等功能。 2.闭合“启动”开关,首先启动最末一条传送带(电机M4),每经过1秒延时,依次启动一条传送带(电机M3、M2、M1)。 3.当某条传送带发生故障时,该传送带及其前面的传送带立即停止,而该传送带以后的待运完货物后方可停止。例如M2存在故障,则M1、M2立即停,经过1秒延时后,M3停,再过1秒,M4停。 4.排出故障,打开“启动”开关,系统重新启动。 5.关闭“启动”开关,先停止最前一条传送带(电机M1),待料运送完毕后再依次停止M2、M3及M4电机。

五、功能指令使用及程序流程图 1.传送指令使用 X0000为ON时,将源内容向目标内容传送,X0000为OFF时,数据不变化。 2.程序流程图 六、端口分配及接线图 序号PLC地址(PLC端子)电气符号(面板端 子) 功能说明 1X00SD启动(SD) 2X01A传送带A故障模拟3X02B传送带B故障模拟4X03C传送带C故障模拟5X04D传送带D故障模拟6Y00M1电机M1 7Y01M2电机M2 8Y02M3电机M3 9Y03M4电机M4 10主机COM、面板COM接电源GND电源地端 11主机COM0、COM1、COM2、COM3、COM4、 COM5、接电源GND 电源地端 12面板V+接电源+24V电源正端2.PLC外部接线图

七、操作步骤 1.检查实验设备中器材及调试程序。 2.按照I/O端口分配表或接线图完成PLC与实验模块之间的接线,认真检查,确保正确无误。 3.打开示例程序或用户自己编写的控制程序,进行编译,有错误时根据提示信息修改,直至无误,用SC-09通讯编程电缆连接计算机串口与PLC通讯口,打开PLC主机电源开关,下载程序至PLC中,下载完毕后将PLC的“RUN/STOP”开关拨至“RUN”状态。 4.打开“启动”开关后,系统进入自动运行状态,调试四节传送带控制程序并观察四节传送带的工作状态。 5.将A、B、C、D开关中的任意一个打开,模拟传送带发生故障,观察电动机M1、M2、M3、M4的工作状态。 6.关闭“启动”按钮,系统停止工作 八、实验总结 1.总结移位寄传器指令的使用方法。 2.总结记录PLC与外部设备的接线过程及注意事项。 实验二数码显示控制 一、实验目的 1.掌握译码指令的使用及编程方法 2.掌握LED数码显示控制系统的接线、调试、操作方法 序号名称型号与规格数量备注 1.可编程控制器实验装置DDSZ-21 2.实验挂箱D671

电机与拖动实验实验报告

网络教育学院 电 机 与 拖 动 实 验 报 告 学习中心: 陕西礼泉奥鹏学习中心 层 次: 专升本 专 业: 电气工程及其自动化 学 号: 1 学 生: 刘 洁 完成日期: 2017 年 2 月 27 日 实验报告一 实验名称: 单相变压器实验 实验目的: 1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2、通过负载实验测取变压器的运行特性。 实验项目: 1、空载实验 测取空载特性0000U =f(I ), P =f(U ) 。 2、短路实验 测取短路特性 k k k U =f(I ), P =f(I) 。 3、负载实验 保持11N U =U , 2cos 1 ?=的条件下,测取22U =f(I ) 。 (一)填写实验设备表

(二)空载实验 1.填写空载实验数据表格表1-1

2. 根据上面所得数据计算得到铁损耗Fe P 、励磁电阻m R 、励磁电抗m X 、电压比k 表1-2

(三)短路实验 1.填写短路实验数据表格 表2 室温θ=25O C (四)负载实验 1. 填写负载实验数据表格 cos =1 U1=U N=110V 表3 2

I (A) 2 (五)问题讨论 1. 什么是绕组的同名端? 答:铁心上绕制的所有线圈都被铁心中交变的主磁通所穿过在任意瞬间当变压器一个绕组的某一出线端为高电位时则在另一个绕组中也有一个相对应的出线端为高电位那么这两个高电位如正极性的线端称同极性端而另外两个相对应的低电位端如负极性也是同极性端。即电动势都处于相同极性的线圈端就称为绕组的同名端。 2. 为什么每次实验时都要强调将调压器恢复到起始零位时方可合上电源开关或断开电源开关? 答:主要是为了防止在高压下合闸产生产生较大的冲击损坏设备。其次是因为既然需要调压器对负载进行调压,那么调压器后面的负载情况就是一个不确定因素,就不能事先预料在较高电压下负载可能情况。因此,就需要从低电压慢慢调高电压,观察负载的情况。而断开电源时,如果负载时隔较大的感性负载,那么在高压状况下突然停电会产生很高的感应电势。 3. 实验的体会和建议 答:体会:安全在实验中非常重要要注意调压器的及时调零。实验数据记录间隔相同的一段数据。使得实验结果比较有普遍性。 建议:数据结果可以用图表显示。

《机电控制技术》实验报告

《机电控制技术》实验报告 詹如平 机制124班 5901112154

一、实验特点 本实验指导分为验证性基础实验和综合性实验,涉及到程序设计与调试实验。基础实验包括PLC面板结构认识、编程器的使用练习、常用指令的使用练习。综合性实验包括十字路口交通信号灯自动控制设计、多级传送控制系统设计和PLC自动控制的程序设计与调试。鉴于实验设备不能到位,因此,主要开设验证性基础实验,通过实验进一步加深对PLC各种指令功能的理解。程序设计与调试实验包括编写程序、PLC的电源及I/O接线、上机调试程序等技能和技巧的训练,为今后从事PLC控制系统的设计打下良好的基础。 二、实验设备 OMRON C28P和CQM1H可编程控制器、PRO15编程器、输入开关实验板。 三、实验内容 1.PLC认识实验 2.常用指令练习 3.三相异步电动机的PLC控制 4.交通信号灯的PLC控制设计 四、实验注意事项 1.事先预习相关实验内容,编制好实验程序。 2.在实验教师指导下按规程进行相关操作。 3.注意观察实验过程和结果,并写出实验报告。

实验一、PLC认识实验 一、实验目的 熟悉PLC主机的结构,熟悉编程器的功能及使用方法。 二、预习要求 (1)复习相关参考书中OMRON PLC的面板结构。 (2)仔细阅读课文中编程器的组成和主要操作;预习实验内容及要求。 三、实验内容和步骤 (1)熟悉主机和编程器的结构 了解主机面板各组成部分的功能及各端子、端口与外部电路的连接方法。了解编程器与主机的连接方法及面板各组成部分的功能。 答:OMRON C28P a、结构:整体式; b、CPU模块号:C28P-CDR-AE; ①电源电压:100~240 V AC; ②输入电压:24VDC; ③输出器件:继电器; c、内存区结构:

机电系统控制基础实验报告2

姓名:学号: 课程名称: 实验序号:实验日期: 实验室名称: 同组人: 实验成绩:总成绩: 教师评语: 教师签字: 年月日

二角位置伺服系统频域特性测试与分析实验2.1实验目的 熟悉直流伺服电动机角位置控制系统的组成及各环节工作原理,包括:电机参数、增量式码盘精度、机械负载惯量、信号采样频率、死区、控制方法等与角位置伺服系统控制性能指标的关系,针对该典型机电对象或系统,掌握输入信号的设置与离散方法,输出信号的采集与归一化方法,通过速度阶跃响应进行系统参数辨识,通过扫频法,测试系统的频域特性的相位特性和幅频特性曲线,分析系统的稳定性、快速性并掌握系统PID 控制的离散方法,主要目的是培养学生进行基本性能实验和综合设计实验的能力。 1、掌握各环节的设计方法; 2、掌握机电系统基本调试方法; 3、通过扫频法,绘出系统的对数频率特性曲线,从实验数据曲线上,分析系统的稳定性、稳定裕度、快速性、频带宽、校正环节的形式与基本离散化方法。 2.2 实验原理 2.2.1 直流电动机角位置伺服系统组成 直流电动机角位置伺服系统,由直流减速电机、膜片联轴器、磁滞制动器、增量式空心轴码盘组成的角位置反馈闭环系统。码盘感知的角位置信号通过采集卡的I/O 传给计算机,由计算机的控制模型计算输出位置信号,通过采集卡的DA、驱动电路,使直流电动机转动,组成的计算机控制的角位置伺服系统示意图如图2.2. 2.2.2 电动机及其驱动电路 直流减速电动机采用惠城区日松菱五金电气商行的 Z2D15-24GN,电动机额定电压24V,额定电流1A,额定转速60rpm,额定转矩2.4Nm,减速比为50。直流减速电动机的电枢接驱动电路板,当电动机的电枢电压从1.8v 升高至7.5v 时,电机转速从 4.763671875 度/秒(约0.79rpm)升高至243.28125 度/秒(约40.5rpm),而且呈线性关系y = 42.797* x ? 77.48,式中x 为给定电压(伏),y为电机正转转速(度/秒),死区电压0 ~1.81伏,线性相关系数为 1,用码盘测得电动机正转转速与电枢电压的关系如图2.5

机电传动控制实验指导书

《机电传动控制》实验指导书 常熟理工学院机械工程学院 周自强孟涛编 2010年3月1日

目录 实验1 三相异步电动机变频调速实验 (3) 实验2 步进电机基本参数设定及PLC控制实验 (5)

实验1 三相异步电动机变频调速实验一、实验目的 1)熟悉变频器使用方法和基本参数设定的含义。 2)熟悉变频器使用的基本过程。 二、实验原理 本实验分为PU模式和外部模式两种情况: (1)PU模式 (2)外部模式

三、实验设备 1)机电传动控制综合实验台。 四、实验内容 (1)进行PU模式的变频调速实验 ●首先将参数Pr.79 设定为“1”; ●调整频率设定值(频率设定值不要超过60Hz),按下“Run”按钮启动 电机;重新设定频率,并观察电机运转情况。 (2)进行外部模式的变频调速实验 ●外部运行模式(Pr.79 设定值“0”(初始值),“2”) ●根据附录中的参数设定方法对高、中、低三个速度段的频率进行设 定; ●根据图2所示进行变频装置端子接线,确认电机变频器连接正常;

操作相应的速度按钮,并观察电机的运转情况。 五、实验报告 1)画出变频调速的基本电路原理图。 2)写出实验过程和参数设定的主要内容。 六、思考题 异步电机的转速和变频器的频率之间是什么关系?变频调速在低速时的特性如何? 实验2 步进电机基本参数设定及PLC控制实验 一、实验目的 1)熟悉步进电机工作原理。 2)熟悉步进电机控制程序编写方法。 二、实验原理 实验原理如图所示:

1)机电控制综合实验台。 2)五相步进电动机及其驱动器。 四、实验内容 1)按图3电路接线。 2)编写正、反转控制程序,SA8断开时正转,SA8闭合时反转。 3)运行程序,验证程序的正确性。 4)修改运行步数为250步。运行程序,记录角度和时间。 五、实验报告 1)绘制梯形图。 2)列出角度和步数的关系式,角速度和脉冲周期的关系式。

步进电机实验报告

Arduino步进电机实验报告 步进电机是将电信号转变为或的开环控制电机,是现代数字程序控制系统中的主要执行元件,应用极为广泛。在非超载的情况下,的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制来控制电机转动的和,从而达到调速的目的。 实验目的: (1)了解步进电动机工作原理。 (2)熟悉步进电机驱动器使用方法。 (3)掌握步进电动机转向控制编程。 实验要求: (1)简要说明步进电动机工作原理。 (2)熟记步进电机驱动器的使用方法。 (3)完成步进电动机转速转向控制编程与实现。 (4)提交经调试通过的程序一份并附实验报告一份。 实验准备: 1. ArduinoUNOR3开发板 Arduino是一块基于开放原始代码的Simplei/o平台,并且具有开发语言和开发环境都很简单、易理解的特点。让您可以快速使用Arduino做出有趣的东西。它是一个能够用来感应和控制现实物理世界的一套工具。它由一个基于单片机并且开放源码的硬件平台,和一套为Arduino板编写程序的开发环境组成。Arduino可以用来开发交互产品,比如它可以读取大量的开关和传感器信号,并且可以控制各式各样的电灯、电机和其他物理设备。Arduino项目可以是单独的,也可以在运行时和你电脑中运行的程序(例如:Flash,Processing,MaxMSP)进行通讯。 2. ULN2003芯片 ULN2003 是高耐压、大电流复合晶体管阵列,由七个硅NPN 复合晶体管组成。可以

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