电机传动与控制实验指导书
机电传动控制实验指导书_(8课时)
机电传动控制实验指导书曹少泳编北京理工大学珠海学院机械与车辆学院二零一一年实验一三相异步电动机点动和自锁的控制线路一、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。
二、选用组件12、屏上挂件排列顺序MRDT10三、实验方法实验前要检查控制屏左侧端面上的调压器旋钮须在零位，下面“直流电压电源”的“电枢电源”开关及“励磁电源”开关须在“关”断位置。
打开空气开关，按下启动按钮，旋转控制屏左侧调压器旋钮将三相交流电源输出端U、V、W的线电压调到220V。
再按下控制屏上的“停止”按钮以切断三相交流电源。
以后在实验接线之前都应如此。
1图1 点动控制线路按图1接线。
图中SB1、KM1、FU1、FU2、FU3、FU4为挂件MRDT10上的器件，电机选用DJ16（△/220V）。
接线时，先接主电路，它是从220V三相交流电源的输出端U、V、W开始，经熔断器FU1、FU2、FU3、接触器KM1主触点到电动机M的三个线端A、B、C的电路，用导线按顺序串联起来，有三路。
主电路经检查无误后，再接控制线路，从熔断器FU4插孔W开始，经按钮SB1常开、接触器KM1线圈到插孔V。
线接好经指导老师检查无误后，按下面步骤进行实验：（1）按下控制屏上“启动”按钮，接通三相交流220V电源。
（2）再按下起动按钮SB1，对电动机M进行点动操作，比较按下SB1和松开SB1时电动机M的运转情况。
2、三相异步电动机自锁控制线路：按下控制屏上的“停止”按钮以切断三相交流电源。
按图2接线，图中SB1、SB2、KM1、FR1、FU1、FU2、FU3、FU4为挂件MRDT10上的器件，电机选用DJ16（△/220V）。
检查无误后，启动电源进行实验：（1）按下控制屏上“启动”按钮，接通三相交流220V电源。
（2）再按下起动按钮SB2，松手后观察电动机M运转情况。
《机电传动控制》实验指导书
《机电传动控制》实验指导书实验一、锯齿波触发电路的调试实验目的1. 熟悉锯齿波触发电路的工作原理，掌握各主要元件的作用并观察各主要点的波形。
2. 掌握锯齿波触发电路的调试方法和同步定相方法。
锯齿波触发如下图所 示。
实验线路及原理三、实验内容1） 锯齿波同步移相触发电路的调试。
2） 锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。
四、实验方法1. 按图实2-1接通各直流电源及同步电压，选定其中一块触发 器（如1CF ）,检查RR 〜RP 3电位器当顺时针旋转 时，相应的锯齿波斜率应上升，直流偏移 电压U b 的绝对值应增加，控制电压 U C 也应增加。
2. 用双踪示波器检查各主要点波形 1）同时观察同步电压和“ 1”点的电压波形，了 解“1”点波形形成的原因。
—T0.13Fi-l5V+ 15V6.2 kGRP3.3 < J-r- 1I2kn 霊Vh0 jyF川2）观察“1”、“ 2点的电压波形，了解锯齿波宽度和“ 1”点电压波形的关系。
3）调节电位器RP1,观测“ 2”点锯齿波斜率的变化。
4）观察“ 3”〜“6”点电压波形和输出电压的波形，记下各波形的幅值与宽度，并比较“3”点电压U3和“6”点电压U6的对应关系。
5）调节触发脉冲的移相范围将控制电压Uct调至零（将电位器RP2顺时针旋到底），用示波器观察同步电压信号和“ 6”点U6的波形，调节偏移电压Ub（即调RP3 电位器），使a =170°,其波形如下图所示。
锯齿波同步移相触发电路6）调节Uct （即电位器RP2）使a =60°,观察并记录U1〜U6及输出“ G K”脉冲电压的波形，标出其幅值与宽度，并记录在下表中（可在示波器上直接读出，读数时应将示波器的“V/DIV”和“ t/DIV ”微调旋钮旋到校准位置）。
u t 1 5宽度（ns）五、实验报告1）整理、描绘实验中记录的各点波形，并标出其幅值和宽度。
总结锯齿波同步移相触发电路移相范围的调试方法，如果要求在Uct=0的条件下，使a =90°,如何调整？三锯齿波排对图3)讨论、分析实验中出现的各种现象。
《机电传动控制》实验指导书.
《机电传动控制》实验指导书刘丽萱何家强编写中国石油大学（北京）机电工程学院电子系2007年2月目录第一章DDSZ-1型电机及电气技术实验装置简介 (2)第二章实验装置安全操作说明 (6)第三章机电传动控制实验内容 (8)§3.1 实验一直流并励电动机的工作特性 (8)§3.2 实验二三相鼠笼异步电动机的起动与工作特性 (14)§3.3 实验三三相异步电动机的继电接触控制线路 (20)§3.4 实验四PLC学习机使用及电机控制 (25)§3.5 实验五交通信号灯控制 (27)§3.6 实验六三相异步电机变频调速实验 (28)附录1 〈机电传动控制〉实验须知 (36)附录2 TVT-90A1箱式PLC学习机 (40)第一章DDSZ-1型电机及电气技术实验装置简介一、实验装置介绍(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本课程所开设的主要实验项目。
(2) 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。
图1-1 DDSZ-1 电机及电气技术实验装置外形图(3) 装置布局合理，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，造成该设备损坏；电路连接方式安全、可靠、迅速、简便；除电源控制屏和挂件外，实验桌上可放置机组、示波器等实验仪器，操作舒适、方便。
电机采用导轨式安装，更换机组简捷、方便；实验台底部安装有轮子和不锈钢固定调节机构，便于移动和固定。
实验装置外形如上图1-1 .二、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。
（1）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。
机电传动控制实验指导书(最新)
机电传动控制实验指导书实验一、继电—接触器控制三相异步电动机一、实验目的1．熟悉继电—接触器断续控制系统的电路原理图、元件布局图和接线图的读图方式；2．掌握三相异步电动机主回路和控制回路的接线方法；3．了解继电—接触器断续控制电路的组成二、实验使用仪器、设备1．DB电工实验台；2．三相异步电动机二台；3．万用表一台；4．专用连接线一套。
三、实验要求实现三相异步电动机的正、反转、点动、互锁、连锁控制。
满足以下具体要求：(1) M1可以正、反向点动调整控制；(2) M1正向起动之后，才能起动M2；(3) 停车时，M2停止后，才能停M1；(4) 具有短路和过载保护；(5) 画出主电路和控制电路。
四、实验参考电路五、实验步骤1．按布局图要求将各元器件定位；2．按接线图要求，以正确的规格电线连接各器件；3．按接线图要求，连接电动机的定子线圈；4．自查并互查连接线；5．合上电源，调试电路；6．观察电动机的运行情况。
六、实验注意事项1．操作前切断总电源；2．接线完毕，必须检查接线情况，并做好记录；3．在指导老师认可后，方能接通电源。
七、思考题1．熔断器与热继电器可否省去其中任何一个？为什么？2．熔断器与热继电器的规格可否随意选择？为什么？3．连接电线的规格可否随意选择？为什么？4．交流接触器可否带直流负载？为什么？实验二、PLC控制三相异步电动机一、实验目的1．了解PLC——AC电动机断续控制系统的电路原理图、元件布局图和接线图的读图方式；2．掌握继电—接触器逻辑电路与PLC梯形图的转换方式；3．熟悉PLC控制系统的接线方法；3．了解PLC断续控制电路的组成。
二、实验使用仪器、设备1．PLC模拟实验台；2．三相异步电动机二台；3．万用表一台；4．专用连接线一套。
三、实验要求实现PLC对三相异步电动机的正、反转、点动、互锁、连锁控制。
满足以下具体要求：(1) M1可以正、反向点动调整控制；(2) M1正向起动之后，延时5分钟再可起动M2；(3) 停车时，M2停止后，延时2分钟再可停M1；(4) 主电路同实验一。
机电传动控制实验指导书531
《机电传动与控制》实验指导书唐宏宾李旭宇曾志伟编长沙理工大学汽车与机械工程学院2010.5第一章 可编程控制器概述可编程序控制器，英文称Programmable Logical Controller ，简称PLC 。
它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。
PLC 是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的复杂接线、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC 的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。
用户在购到所需的PLC 后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序的编制工作，就可灵活方便地将PLC 应用于生产实践。
一、可编程控制器的基本结构可编程控制器主要由CPU 模块、输入模块、输出模块和编程器组成（如下图所示）。
1、CPU 模块CPU 模块又叫中央处理单元或控制器，它主要由微处理器（CPU ）和存储器组成。
它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备（如编程器、电脑、打印机等）的请求以及进行各种内部判断等。
PLC 的内部存储器有两类，一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序，系统程序已由厂家固定，用户不能更改；另一类是用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。
2、I/O 模块I/O 模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场和CPU 模块的桥梁。
机电传动控制实验指导书
机电传动控制实验指导书实验1 三相异步电动机正反转控制一．实验目的1．熟悉常用电器的构造和工作原理。
2．掌握互锁触点在电路中的作用。
3．掌握三相异步电动机正反转的控制原理。
4．学会看懂电路图并按图接线的方法，培养分析、检查和排除电气故障的能力。
二．实验内容掌握三相异步电动机正反转的控制方法。
按图1（b）所示接好实验控制线路图，分别控制三相异步电动机正转、停止、反转运行，观察电器工作情况和电动机运行情况。
图1实验步骤正向起动控制：按下正向起动按钮FSB，使控制正向运转的接触器FKM得电并自锁，FKM的主触点接通电动机M的三相电源，电动机M正向起动并运转。
停止控制：按下停止按钮SB，FKM失电，电动机M脱离三相电源而停车。
反向起动控制：按下反向起动按钮RSB，使控制反向运转的接触器RKM得电并自锁，RKM的主触点接通电动机M的反相序三相电源，电动机M反向起动并运转。
三．实验设备器件自制电动机继电器-接触器控制接续板。
1．三相异步电动机1台2．交流接触器2个3．热继电器1个4．单控制按钮3个5．导线若干四．实验报告要求及注意事项1．画出三相异步电动机正反转控制的电气原理图。
2．简明写出正反转的操作步骤，并说明各电器工作情况和电动机运行情况。
3．认真弄清实验所用元器件的结构及电气原理图。
4．实验时使用电压比较高，特别要注意安全。
接线时，一定要断开电源进行；试车时，一定要经指导老师检查无误后再通电。
5．注意三相异步电动机的定子绕组接法，按规定要求接续。
五．思考题1．实验中如果发现按下正（或反）转按钮，电动机旋转方向不变，分析故障原因。
2．若电动机在运行中主电路有一相熔断器熔断，可能会发生什么情况？3．画出实验中出现故障现象的原理图，并分析故障原因及排除方法。
4．按图1（c）接续，电动机从正转到反转，需要不需要先使电动机停止？为什么？实验2 三相异步电动机Y-∆降压起动控制一．实验目的1．了解电动机Y-∆降压起动的意义。
机电传动控制实验指导书
机电传动控制实验指导书太原理工大学机械工程学院实验中心实 验 注 意 事 项接线时，先接控制回路，线接好经检查无误后，再接主回路。
只有当所有电路经代课或实验指导教师后检查无误后，方可进行整体回路的通电及操作。
实验一、三相异步电动机点动和自锁控制线路一、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。
二、试验设备CDKJ-09型电机及自动化控制实验装置、EM-16、EM-17继电接触控制挂箱、M03三相鼠笼异步电动机(△/220V)。
三、实验方法 1、三相异步电动机点动控制线路：所谓点动控制就是指：按下启动按钮，电动机就得电运转，松开按钮电动机就失电停转。
按下“关”按钮切断交流电源。
按图1-1接线。
K M Q 1L 2L 3220V1(1)按下控制屏上“开”按钮；(2)先合Q 1，接通三相交流220V 电源；(3)按下启动按钮SB 1，对电动机M 进行点动操作，比较按下SB 1和松开SB 1时电动机M 的运转情况。
2、三相异步电动机自锁（长动）控制线路：所谓电动机自锁控制是指：当按下启动按钮后电动机能够在得电状态下持续运转。
按下控制屏上的“关”按钮以切断三相交流电源。
按图1-2接线，检查无误后，启动电源进行实验：图1-2 自锁控制线路(1) 合上开关Q 1，接通三相交流220V 电源；(2) 按下起动按钮SB 2，松手后观察电动机M 运转情况； (3) 按下停止按钮SB 1，松手后观察电动机M 运转情况。
3、三相异步电动机点动又可自锁的混合控制线路：所谓电动机既可点动又可自锁混合控制线路是指：在一个控制回路可同时实K Q 1L 1L 2L 3220V 1K M 1现上述两个实验回路的功能。
按图1-3接线，检查无误后，启动电源进行实验：(1) 合上Q 1接通三相交流220V 电源；(2) 按下起动按钮SB 2，松手后观察电机M 是否继续运转；(3) 运转半分钟后按下SB 3，然后松开，电机M 是否停转；连续按下和松开SB 3，观察此时属于什么控制状态；(4) 按下停止按钮SB 1，松手后观察M 是否停转。
《机电传动与控制》实验指导书doc
1实验一 PLC 认识实验一、实验目的1）通过实验了解和熟悉PLC 的结构和外部接线方法； 2）熟悉编程软件的使用方法；3）掌握简单程序的写入、编辑、监视和模拟运行的方法，了解PLC 的基本指令。
二、实验装置1）FX1N 系列PLC 1台；2）装有编程软件的计算机1台（附连接电缆）； 3）开关量输入电路板1块。
三、实验内容（1）PLC 外部接线 PLC 外部接线图如图3-1所示，用开关量输入电路板上的按钮或开关信号作为PLC 的输入，PLC 输出可不接，直接通过在PLC 输出指示灯上观察输出情况。
图3-1 PLC 的外部接线图 图3-2 简单梯形图程序（2）程序的写入、检查及修改 将装有编程软件的计算机接到PLC 上，并将PLC 上的“RUN ”开关拨到“STOP ”位置，接通PLC 的电源。
按编程软件的操作方法将PLC 用户程序存储器中的内容全部清除，并在编程软件编程环境下编辑如图3-2a 对应的梯形图或指令表程序，认真从第0步开始逐条检查程序，并及时修改程序，确认无误后，单击转换按钮，并将已创建的程序写入到PLC 中。
（3）程序模拟调试及监视 程序写入到PLC 中后，断开实验板上的全部输入开关，将“RUN ”开关拨到RUN 位置，写入的程序开始运行，同时“RUN ”的LED 灯亮。
按编程软件的操作方法进行PLC 的运行监视。
调试方法：按照表3-1所示操作X0-X2对应的钮子开关，通过PLC 上的LED 观察Y0和Y1的状态，并填入表3-1中。
表中0、1分别表示开关断开和接通。
四、实验报告1、说明实验中所用PLC的型号及其意义？2、说明PLC由几部分组成？输入电源规格为多少伏？3、如何利用编程软件检查PLC程序的对错？4、整理出模拟运行各程序及监视操作时所观察到的现象。
2实验二基本指令实验一、实验目的1．熟悉PLC编程软件及方法2．掌握与、或、非等指令3．熟悉SET置位、RST复位、PLS上升沿微分、PLF下降沿微分指令的编程及使用。
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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
方式的C语言实验程序。