交流伺服电机试验报告
相控制下的交流伺服电动机特性测试试验
【实验内容】
一 用伏安法测量交流伺服电动机的移相电容
图 伏安法测量交流伺服电动机的移相电容接线图 注意： 1.接触调压器的输出、输入端一定不能弄混！ 2.注意移相电容是通过公式计算出来的，不是可调电容箱的读 数。
用伏安法测量交流伺服电动机的移相电容原理：
C0
1 ( I j min ) 2
第四次实验预习思考题
• 简述交流伺服电机的特点。 • 简述交流伺服电机的基本工作原理。 • 简述交流伺服电动机常用的控制方式。 • 简述幅相控制的特点？ • 简述交流伺服电机的机械特性？ • 简述交流伺服电机的控制特性？ • 比较交流、直流伺服电机？
实验讲解
一 交流伺服电机
图 交流伺服电动机原理图
I j 106 (F ) 2f U j
Ij
相量图
三 实测交流伺服电机幅-相值控制下机械特性 1．关断电源，按图8-7接好线，电容组的值设置为移相电容值
图 交流伺服电机幅-相位制接线图
注意此值 的大小！
注意此值 的大小！
四 实测交流伺服电机幅-相值控制下调节特性
注意此值 的大小！
注意此值 的大小！
实验报告思考题
• 交流伺服电机特性测试实验中，负载转矩的 计算公式是什么？
• 实验中测量移相电容的原理是什么？
• 在实验中，交流伺服电机的励磁电压和控制 电压的加载顺序如何？
• 实验中，当改变控制电压时，励磁电压有变 化吗？为什么？
• 实验中，如何观察电机的自转现象？
【实验内容】 1．伏安法测量交流伺服电动机的移相电容； 2．测试交流伺服电动机幅-相控制下机械特性及调节特性。
【实验设备】 JS01型交流伺服电机实验装置、光电转速表、万用表。
伺服电机开环实验报告
实验一伺服电机开环控制1. 实验简介此程序实现的是控制交流伺服电机转速的功能。
通过此程序可以掌握如下几点：A.如何控制电机定子磁场的角度和幅度（通过SVPWM模块）。
控制伺服电机，程序的功能就是如何去产生和控制电机定子磁场的角度和幅度，能输出任意角度和幅度的定子磁场，就有了控制电机的基础。
B.如何通过编码器得到电机的转子位置。
电机编码器输出的是ABZ三相信号，DSP内部自带有编码器信号接口模块QEP模块。
通过配置此模块，可以将外部的AB信号进行计数，当前的计数值除以一圈的脉冲数就是转子当前的角度。
得到转子当前的角度才能去控制电机定子磁场的角度。
C.如何缓冲外部输入信号。
用户设置的输出，可能一下从0到一个很大的值，这样电机一下就得到一个很高的电压，而此时电机并没有转起来，没有反电势，此时电流就会很大，达不到软启动的效果。
次程序通过一个斜坡函数”Rmp_cntl”模块，将输入信号进行缓冲，达到软启动的效果。
D.如何通过测得的转子位置运算成当前的速度。
程序中通过一个固定的时间间隔1ms，测两次转子的位置，两次转子位置的差除以时间，就能得到当前的速度。
现在简单介绍下伺服电机运行的原理，电机产生输出力是转子磁场和定子磁场作用的结果。
要让电机旋转，就要让定子磁场在空间上超前或滞后转子磁场90°，这样输出的力都是用来做机械功率。
这个方向的力就是QS。
如果超前的不是90°，而是其他角度，这个角度可以分解成一个垂直转子磁场，和平行转子磁场的力。
垂直的产生力的输出，平行的就能强化或弱化转子磁场。
一般情况是只输出垂直转子磁场的力，这样发热最小，效率最高。
2. 程序框图此程序实现的是交流伺服电机的开环调速。
通过显示板设定输出占空比，占空比信号输入给”Rmp_cntl”模块（此模块产生斜坡函数，输出需要再一定时间内线性加大或减小逐步达到输入，这样可以消除输入突变产生的抖动），模块的输出再作为”Ipark”模块Qs的输入。
伺服电机实验报告心得
伺服电机实验报告心得引言伺服电机是一种能够实现精确定位和控制运动的电机。
在实验中，我们通过搭建电路和编写程序来实现对伺服电机的控制。
本次实验的目标是掌握伺服电机的原理和控制方法，并利用所学知识完成一个简单的控制项目。
实验步骤和内容1. 电路搭建：首先，我们根据提供的电路图搭建了一个控制伺服电机的电路。
电路中主要包括电源、伺服电机和控制信号。
2. 程序编写：接着，我们使用Arduino编写了控制伺服电机的程序。
程序的主要任务是生成一个PWM（脉冲宽度调制）信号，并通过该信号控制伺服电机的转动。
我们通过改变脉冲宽度的值来控制伺服电机转动的角度。
3. 实验调试：在搭建好电路并编写好程序后，我们进行了实验调试。
通过改变脉冲宽度的值来控制伺服电机转动，观察伺服电机的转动情况，并调整程序中的参数，使伺服电机能够按照预期的方式运行。
4. 控制项目：最后，我们根据实验要求完成了一个简单的控制项目。
我们利用伺服电机控制一个小车的转向，通过改变伺服电机的转动角度来改变小车的行驶方向。
心得体会通过这次实验，我有以下几点心得体会：1. 对伺服电机的原理有了更深的了解：在实验中，我学习到了伺服电机的工作原理和控制方法。
伺服电机是通过控制脉冲宽度来控制转动角度的，控制信号的频率和脉冲宽度会影响伺服电机的转速和精度。
2. 对电路搭建和调试有了实践经验：在实验中，我需要根据提供的电路图来搭建电路，并和程序进行配合，实现对伺服电机的控制。
通过实际操作和调试，我对电路的搭建和调试有了一定的经验。
3. 增强了编写程序的能力：在实验中，我需要使用Arduino编写程序来实现对伺服电机的控制。
通过编写程序，我掌握了一些基本的编程技巧和调试方法，提高了自己的编程能力。
4. 培养了团队合作意识：在实验中，我们需要和队友一起进行实验调试和项目完成。
通过与队友的合作，我学会了与他人进行有效的沟通和协作，培养了团队合作意识。
总结通过本次实验，我对伺服电机的原理和控制方法有了更深的了解，并通过实践掌握了一定的电路搭建和编程技巧。
实验四交流伺服电动机实验
实验四交流伺服电动机实验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机械转矩或角速度。
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、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2、屏上挂件排列顺序HK５７3、幅值控制图4—1交流伺服电动机幅值控制接线图=U N＝2２０V）时的机械特性（1)实测交流伺服电动机α=1（即ＵＣ１）关断三相交流电源，按图4-1接线。
图中T1、Ｔ2选用HK5７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T２使U C=ＵN=２2０V。
３）调节涡流测功机,将力矩T及电机转速记录于表４—１中。
(2）实测交流伺服电动机α=0。
75（即U CN=165Ｖ）时的机械特性１)保持U f=220Ｖ不变，调节单相调压器T2使UＣ＝0。
75U N＝16５V。
２)重复上述步骤,将所测数据记录于表4-２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,电机空载（涡流测功机不加载）。
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。
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4—2接线。
图中T1、T２、C选用ＨＫ5７挂件。
电压表、电流表、选用控制屏上对应仪表。
Ｒ1、R２选用屏上两个900Ω各自并联，用万用表调定在5Ω阻值。
交流伺服电机实验报告
一、实验目的1. 了解交流伺服电机的结构、工作原理和特点。
2. 掌握交流伺服电机的驱动方法及控制策略。
3. 通过实验验证交流伺服电机的性能，为实际应用提供参考。
二、实验内容1. 交流伺服电机的结构分析2. 交流伺服电机的工作原理3. 交流伺服电机的驱动方法4. 交流伺服电机的控制策略5. 交流伺服电机的性能测试三、实验设备及仪器1. 交流伺服电机实验台2. 交流伺服电机驱动器3. 交流伺服电机控制器4. 功率分析仪5. 数据采集卡6. 计算机四、实验步骤1. 交流伺服电机的结构分析（1）观察交流伺服电机的结构，了解其主要组成部分，如定子、转子、端盖、轴承等。
（2）分析各部分的功能及相互关系。
2. 交流伺服电机的工作原理（1）观察交流伺服电机的工作过程，了解其电磁感应原理。
（2）分析交流伺服电机的启动、运行和停止过程。
3. 交流伺服电机的驱动方法（1）学习交流伺服电机的驱动电路，了解其工作原理。
（2）分析驱动电路中的主要元件及其作用。
4. 交流伺服电机的控制策略（1）学习交流伺服电机的控制方法，了解其闭环控制原理。
（2）分析控制策略中的主要参数及其调整方法。
5. 交流伺服电机的性能测试（1）连接实验设备，进行实验前的准备工作。
（2）启动交流伺服电机，观察其运行状态，记录相关数据。
（3）分析实验数据，验证交流伺服电机的性能。
五、实验结果与分析1. 交流伺服电机的结构分析通过观察实验台上的交流伺服电机，我们可以看到其主要由定子、转子、端盖、轴承等部分组成。
定子由线圈绕制而成，转子由永磁体构成。
当交流电源通过定子线圈时，产生旋转磁场，驱动转子旋转。
2. 交流伺服电机的工作原理实验过程中，我们发现交流伺服电机在启动、运行和停止过程中，其转速、转矩和功率等参数均与输入的交流电源频率、电压和相位角有关。
通过调整这些参数，可以实现交流伺服电机的精确控制。
3. 交流伺服电机的驱动方法实验中，我们学习了交流伺服电机的驱动电路，了解到其主要由逆变器、滤波器、电机和控制器等部分组成。
交流伺服电动机实验报告
交流伺服电动机实验报告交流伺服电动机实验报告一、引言交流伺服电动机是一种广泛应用于工业自动化领域的电动机。
它具有高精度、高效率和快速响应等优点，在机械控制系统中扮演着重要的角色。
本实验旨在通过对交流伺服电动机的实际应用和性能测试，深入了解其工作原理和特性。
二、实验设备与方法本实验采用了一台常见的交流伺服电动机系统，包括电机、伺服驱动器和控制器。
实验过程中，我们通过改变控制器发送给驱动器的指令，来控制电动机的转速和位置。
同时，利用示波器和测速仪等仪器，对电动机的性能进行测试和分析。
三、实验结果与分析1. 转速控制实验首先，我们进行了转速控制实验。
通过改变控制器发送的转速指令，我们观察到电动机的转速能够准确地跟随指令变化。
实验结果显示，交流伺服电动机具有较高的转速控制精度和稳定性，能够满足工业自动化系统对转速精度的要求。
2. 位置控制实验接下来，我们进行了位置控制实验。
通过改变控制器发送的位置指令，我们观察到电动机能够准确地移动到指定位置。
实验结果显示，交流伺服电动机具有较高的位置控制精度和响应速度，能够满足工业自动化系统对位置控制的要求。
3. 转矩控制实验为了进一步了解交流伺服电动机的性能，我们进行了转矩控制实验。
通过改变控制器发送的转矩指令，我们观察到电动机能够在不同负载下输出相应的转矩。
实验结果显示，交流伺服电动机具有较高的转矩输出能力和稳定性，能够适应不同负载的需求。
四、实验结论通过本次实验，我们对交流伺服电动机的工作原理和性能有了更深入的了解。
实验结果表明，交流伺服电动机具有高精度、高效率和快速响应等优点，适用于工业自动化系统中对转速、位置和转矩等要求较高的场景。
五、实验总结本实验通过对交流伺服电动机的实际应用和性能测试，深入了解了其工作原理和特性。
同时，我们还学习到了如何通过控制器发送指令来控制电动机的转速、位置和转矩，并通过仪器测试和分析来评估电动机的性能。
这些知识和技能对于我们今后在工业自动化领域的研究和实践具有重要意义。
实验1 交流伺服电机控制实验
实验一交流伺服电机控制实验一、实验目的和要求1、熟悉三菱伺服驱动器的接线及伺服电机的驱动控制方法；2、熟悉AMPCI数据采集卡的使用方法；3、提升计算机编程能力；4、熟悉计算机键盘按键控制外部设备的方法；5、学习微秒级延时方法；二、实验设备与材料准备1、AMPCI9102数据采集卡及相关配件；2、PC机及外围配件；3、三菱伺服驱动雕铣工作台；4、导线若干；三、实验原理及步骤1、实验基本原理通过VB编程控制AMPCI9102数据采集卡向伺服驱动器输出方向电平和脉冲信号，从而控制伺服电机的转向。
举例：欲让X轴电机正转一个脉冲，我们只要先向X轴电机发一个方向电平，现假定高电平1为反转，那么正转就应该发低电平0；然后发一个脉冲即可实现。
若需电机连续转动，则应在脉冲间安插一个延时，建议50毫秒左右。
AMPCI9102数据采集卡相关命令：1）打开AMPCI设备：函数：void _stdcall AM9102_Open(HANDLE *phPLX9052, WORD nCardNum)功能：打开AMPCI-9102卡入口有效参数：nCardNum = 0,1,2,3...出口返回值： 1 打开设备成功0 打开设备失败2）16BIT开关量输出函数：void _stdcall AM9102_D0(HANDLE hPLX9052, WORD date)功能：输出16BIT数字量入口有效参数：date-输出数值, 取值范围0000-FFFF出口返回值: 无3）16BIT开关量输入：函数：WORD _stdcall AM9102_DI(HANDLE hPLX9052)功能：读入16BIT数字量输入状态入口有效参数：无出口返回值: DI-输出数值范围0000-FFFF4）关闭AMPCI设备：函数：void _stdcall AM9102_Close(HANDLE hPLX9052)功能：关闭某一AMPCI9102卡入口有效参数：无出口返回参数：无2、实验步骤1）读懂AMPCI9102数据采集卡的数字量输入/输出插座各引脚定义NC 40 ⊙⊙ 39 NCNC 38 ⊙⊙ 37 NC 19 37 GND 36 ⊙⊙ 35 GND 18 36 +5V 34 ⊙⊙ 33 +5V 17 35 B07 32 ⊙⊙ 31 B06 16 34 B05 30 ⊙⊙ 29 B04 15 33 B03 28 ⊙⊙ 27 B02 14 32 B01 26 ⊙⊙ 25 B00 13 31 B08 24 ⊙⊙ 23 B09 12 30 B10 22 ⊙⊙ 21 B11 11 29 B12 20 ⊙⊙ 19 B13 10 28 B14 18 ⊙⊙ 17 B15 9 27 AO7 16 ⊙⊙ 15 AO6 8 26 AO5 14 ⊙⊙ 13 AO4 7 25 AO3 12 ⊙⊙ 11 AO2 6 24 AO1 10 ⊙⊙ 9 AO0 5 23 AO8 8 ⊙⊙ 7 AO9 4 22 A10 6 ⊙⊙ 5 A11 3 21 A12 4 ⊙⊙ 3 A13 2 20 A14 2 ⊙□ 1 A15 12）接线5 ——X电机脉冲信号24——X电机方向电平6——Y电机脉冲信号25——Y电机方向电平7——Z电机脉冲信号26——Z电机方向电平3）驱动器设置PA01：，控制模式0000，位置控制PA05：500，表示一转所需要的脉冲数PA13：脉冲输入形式0011，负逻辑，脉冲+符号PA14：方向选择，0或者1PD01：限位、伺服使能、比例、转矩等选择，如设置为0000，即可使得外部信号对这些功能进行控制，如图所示：4）驱动器引脚接线10——脉冲信号35——方向信号20、12——+24V46——地42——急停，平时接低电平43、44——限位，平时低电平15——伺服使能，低电平有效5）编程要点Call AM9102_DO（hPLX9052, intWordOut）：输出数字量信号intWordOutmicroSec longDelaymicroSecond：延时longDelaymicroSecond微秒四、实验参考程序_______________________________________________________________________________ X轴正转：Public Sub Xinc()intWordOut = &H0Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)intWordOut = &H1Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)microSec longDelaymicroSecondEnd SubX轴反转：Public Sub Xdec()intWordOut = &H2Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)intWordOut = &H3Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)microSec longDelaymicroSecondEnd SubY轴正转：Public Sub Yinc()intWordOut = &H0Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)intWordOut = &H4Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)microSec longDelaymicroSecondEnd SubY轴反转：Public Sub Ydec()intWordOut = &H8Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)intWordOut = &HCCall AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)microSec longDelaymicroSecondEnd SubZ轴正转：Public Sub Zinc()intWordOut = &H0Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)intWordOut = &H10Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)microSec longDelaymicroSecondEnd SubZ轴反转：Public Sub Zdec()intWordOut = &H20Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)intWordOut = &H30Call AM9102_DO(hPLX9052, intWordOut)microSec longDelaymicroSecondEnd Sub_______________________________________________________________________________五、实验思考题1、为什么需要延时？2、测试longDelaymicroSecond取不同的数值，对伺服电机运行的影响。
交流伺服驱动器验证试验报告
交流伺服驱动器验证试验报告摘要：本文对伺服驱动器进行了验证试验，并通过实验数据分析验证了其性能以及可靠性。
试验结果表明，该伺服驱动器具有较高的精度和响应速度，能够满足实际应用需求。
1.引言伺服驱动器是一种用于控制电动机运动的设备，广泛应用于工业自动化领域。
为了验证其性能和可靠性，我们进行了一系列试验。
2.试验目的本次试验的目的是验证伺服驱动器的精度、响应速度以及性能稳定性。
同时，我们还对其可靠性进行了测试。
3.试验方法3.1精度测试：通过驱动器控制电动机旋转一定圈数，测量实际转角与期望转角的偏差，计算驱动器的转动精度。
3.2响应速度测试：以不同速度要求下驱动器控制电动机的加速度和减速度，通过测量实际加速度和减速度，分析驱动器的响应速度。
3.3性能稳定性测试：长时间运行驱动器，观察其在不同负载下的稳定性和变化情况。
3.4可靠性测试：模拟不同负载下的工作环境，对驱动器进行长时间稳定运行测试。
4.实验结果与分析4.1精度测试结果显示，驱动器的转动精度在允许范围内，并且偏差较小，基本满足实际需求。
4.2响应速度测试结果显示，驱动器的加速度和减速度与预期相符，并且响应速度较快，满足实际控制需求。
4.3性能稳定性测试结果显示，长时间运行驱动器在各种负载下保持稳定，未出现明显的性能退化。
4.4可靠性测试结果显示，驱动器在长时间运行过程中表现出较好的可靠性，无重大故障发生。
5.结论通过以上试验，我们可以得出以下结论：5.1伺服驱动器具有较高的转动精度和响应速度，能够满足实际控制需求。
5.2驱动器的性能稳定性良好，长时间运行表现出较好的稳定性。
5.3驱动器具有较高的可靠性，经受住了长时间运行和各种负载环境的考验。
[1]李，张.伺服驱动器测试与评估方法[J].电气技术，2024[2]张，王.伺服驱动器的性能测试与分析[J].控制工程，2024。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
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
Uf=UfN=220V Uc=Ucn=220V
（2）测定交流伺服电动机a=0.75（即U c=0.75U N=165V）时的机械特性
调节三相调压器，使U c=0.75U cn=165V，保持U f、U c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并填入表中
Uf=UfN=220V Uc=0.75Ucn=165V
（3）测定调节特性
保持电机的励磁电压U f=220V，测功机不加励磁。
调节调压器，使电机控制绕组的电压U c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U c，并填入表中
Uf=UfN=220V T=0N*m
（4）测定负载下的调节特性
仍保持U f＝220V，调节调压器使U c为220V，调节测功机负载，使电机输出转矩T＝0.03N.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并填入表中。
Uf=Ufn=220V T=0.03N.m
六．实验报告
1．根据幅值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。
（1）机械特性n=f(t)
图像应该为曲线，但是无论用几次的线性拟合都不符合所得到的数据，只能采用一次直线拟合来表示最后结果。
（2）调节特性n=f(Uc)
2．分析实验过程中发生的现象。
根据以上的理论：首先在实验一中，电机在断电后马上停止了回转，这是因为定子中的两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的合成转矩是制动转矩，所以导致不能自转。
其次，在实验二中机械特性n=f(t)的图像，应该是如上述资料中的图6.10的几条曲线的样子，但是实际测得的数据反而接近一次相关，这应该是实验仪器的误差以及测量误差造成的。
反而实验三中的图像与理论期望值相近。
通过实验二机械特性n=f(t)和实验三调
节特性n=f(Uc)的图像，我们可以得到交流伺服电机的
大致性能参数，也总结了交流伺服电机线性度差的特点。
3．实验感想：。