电气传动课程设计报告-
电气传动课程设计
黄石理工学院毕业设计（论文）第一部分直流调速系统摘要近年来由于微型机的快速发展，数字交直流调速系统得到广泛应用。
由于以微处理器为核心的数字控制系统硬件电路的标准化程度高，制作成本低，且不受器件温度漂移的影响。
其控制软件能够进行逻辑判断和复杂运算，可以实现不同于一般线性调节的最优化、自适应、非线性、智能化等控制规律。
所以微机数字控制系统在各个方面的性能都远远优于模拟控制系统且应用越来越广泛。
本设计是用8031单片机构成的数字化直流调速系统。
特点是用单片机取代模拟触发器、电流调节器、速度调节器及逻辑切换等硬件设备。
最后进行软件编程、调试以及计算机仿真。
实时控制结果表明，本数字化直流调速系统实现了电流和转速双闭环的恒速调节，并具有结构简单，控制精度高，成本低，易推广等特点，而且各项性能指标优于模拟直流调速系统，从而能够实际的应用到生产生活中，满足现代化生产的需要。
关键词：单片机双闭环直流调速系统数字方式ABSTRACTW ITH THE RAPID DEVELOPMENT OF MICROCOMPUTER RECENT YEARS,THE DIGITIZATION OF OVERSEA AC/DC SPEED R EGULATION SYSTEM HAS ACHIEVED TO A PRACTICAL STAGE.A S THE HARDWARE CIRCUIT OF DIGITAL CONTROL SYSTEM CENTERED ON MICROPROCESSOR POSSESSES THE ADVANTAGES THAT IT HAS HIGHER STANDARDIZATION AND LOWER COST,AND IT WON’T BE INFLUENCED BY THE TEMPERATURE DRIFT OF DEVICES.F URTHERMORE,THE CONTROL SOFTWARE OF DIGITAL CONTROL SYSTEM CAN CARRY OUT LOGICAL JUDGMENT AND SOPHISTICATED CALCULATION，AND IT CAN MAKE THE CONTROL RULES WHICH ARE DIFFERENT FROM THE OPTIMALITY,ADAPTIVE TRAIT,NONLINEAR AND INTELLIGENCE OF THE ORDINARY LINEAR ADJUSTABILITY COME TRUE.S O THE FUNCTION OF DIGITAL CONTROL SYSTEM IS MUCH MORE SUPERIOR TO ANALOG CONTROL SYSTEM IN EVERY ASPECTS, AND IS BEING USED WIDELY.T HIS DESIGN IS A DIGITAL DC SPEED R EGULATION SYSTEM CONSTITUTED OF 8031SINGLE-CHIP COMPUTER,THE CHARACTERISTIC IS THE SINGLE-CHIP COMPUTER REPLACED THE HARDWARE DEVICES SUCH AS THE ANALOG TRIGGER, CURRENT REGULATOR,ROTATION REGULATOR,AND LOGICAL HANDOFF .F INALLY PUTTING TOGETHER THE SOFTWARE,TESTING AND COMPUTER SIMULATION.T HE RESULT OF REAL TIME CONTROL INDICATES THAT THE DIGITAL DC SPEED R EGULATION SYSTEM REALIZED THE CONSTANT SPEED ADJUSTABILITY OF THE DOUBLE CLOSED-LOOP OF ELECTRIC CURRENT AND ROTATE SPEED.T HIS SYSTEM ALSO HAS THE SPECIALTIES SUCH AS SIMPLE STRUCTURE,HIGH CONTROL ACCURACY,LOW COST AND EASINESS TO BE SPREAD.I N ADDITION,ITS ENTIRE PERFORMANCE INDEX IS BETTER THAN THAT OF ANALOG DC SPEED R EGULATION SYSTEM.A S A RESULT,THE DIGITAL DC SPEED R EGULATION SYSTEM COULD BE APPLIED INTO PRODUCTION AND ORDINARY LIFE TO MEET THE NEEDS OF MODERN MANUFACTURE.K EYWORDS:S INGLE-CHIP COMPUTER；D OUBLE CLOSED-LOOP ；DC SPEED R EGULATION SYSTEM；D IGITAL MODEL1 引言早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难，阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。
电气传动课程设计
电气传动课程设计第一章：引言电气传动是一门重要的工程技术学科，它涉及到电力系统、电气机械设备以及控制系统等多个领域。
在工程实践中，电气传动广泛应用于各种机械设备中，如工业生产线、交通运输设备、机械加工设备等。
本文以电气传动课程设计为主题，旨在通过具体案例的分析和设计，深入探讨电气传动的原理、方法和应用。
第二章：电气传动系统的基本原理电气传动系统由电源、电机和负载组成，其中电源提供电能，电机将电能转化为机械能，负载接受机械能。
电气传动系统的基本原理是通过控制电机的电流、电压和频率，实现对负载的精确控制。
在设计电气传动系统时，需要考虑电机的选型、传动装置的选择和控制策略的制定等因素。
第三章：电机的选型与特性分析在电气传动系统中，电机是核心部件，其性能直接影响着系统的运行效果。
在电机的选型过程中，需要考虑负载的特点、工作环境的要求以及系统的可靠性和经济性等因素。
常见的电机类型包括直流电机、交流异步电机和交流同步电机，每种电机都具有不同的特点和应用范围。
通过对不同电机的特性分析，可以选择适合特定应用场景的电机。
第四章：传动装置的选择与设计传动装置是将电机的旋转运动传递给负载的重要组成部分。
在选择传动装置时，需要考虑传动效率、传动比、传动精度以及可靠性和经济性等因素。
常见的传动装置包括齿轮传动、皮带传动和链条传动等，每种传动装置都有其适用的场景和特点。
通过对传动装置的选择和设计，可以实现电气传动系统的高效运行和精确控制。
第五章：控制策略的制定与实现控制策略是电气传动系统中的关键环节，它直接决定了系统的性能和稳定性。
常见的控制策略包括开环控制和闭环控制，其中闭环控制通过反馈信号对系统进行调节，可以实现对输出量的精确控制。
在制定控制策略时，需要考虑系统的动态特性、负载的变化以及控制器的稳定性和鲁棒性等因素。
通过合理设计和实现控制策略，可以提高电气传动系统的响应速度和控制精度。
第六章：案例分析与设计实践本章将通过具体案例的分析和设计，深入探讨电气传动系统的应用和优化。
电气传动课程设计
电气传动课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电气传动系统的基本概念、组成及工作原理；2. 了解电气传动系统中常见的电机类型及其特性；3. 掌握电气传动控制电路的设计方法和步骤；4. 熟悉电气传动系统在工业生产中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际电气传动问题的能力；2. 提高学生动手实践能力，学会设计简单的电气传动控制电路；3. 培养学生查阅资料、团队协作和沟通交流的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电气传动技术的兴趣，激发其探索精神；2. 增强学生的环保意识，使其认识到电气传动技术在节能减排方面的重要性；3. 培养学生具备良好的职业道德，为我国工业发展贡献自己的力量。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在帮助学生掌握电气传动系统的基础知识，培养其设计和应用能力。
通过本课程的学习，学生能够具备以下具体学习成果：1. 能够解释电气传动系统的基本原理和组成部分；2. 能够列举并比较常见的电机类型及其特性；3. 能够设计简单的电气传动控制电路，并分析其性能；4. 能够了解电气传动系统在工业生产中的应用，具备一定的实际问题解决能力；5. 能够树立正确的职业观念，具备良好的团队合作和沟通能力。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，紧密结合课本，确保科学性和系统性。
主要包括以下部分：1. 电气传动系统概述：介绍电气传动系统的基本概念、组成及分类，使学生了解电气传动技术的发展及应用。
2. 常见电机类型及其特性：讲解直流电机、交流异步电机、同步电机等常见电机的工作原理、结构特点及性能参数。
3. 电气传动控制电路设计：分析电气传动控制电路的设计方法和步骤，包括主电路、控制电路及保护电路的设计。
4. 电气传动系统应用案例分析：通过实际案例，介绍电气传动系统在工业生产中的应用，让学生了解其在实际工程中的应用价值。
教学大纲安排如下：第一周：电气传动系统概述，熟悉课本第一章内容；第二周：常见电机类型及其特性，学习课本第二章内容；第三周：电气传动控制电路设计方法，学习课本第三章内容；第四周：电气传动控制电路设计实践，结合课本内容进行实际操作；第五周：电气传动系统应用案例分析，分析课本第四章相关案例。
电气传动课程设计报告-
电气传动课程设计班级：06111102姓名：***学号：73其它小组成员：余德本梁泽鹏王鹏宇2014．10．2摘要本次课程设计要求设计并调试出直流双闭环调速系统。
通过搭建电流环（内环）和转速环（外环）使系统稳态无静差，动态时电流超调量小于5%，并且空载启动到额定转速时的转速超调量小于10%。
系统的驱动装置选用晶闸管，执行机构为直流伺服电动机。
本文首先明确了课程设计任务书，对其中的相关概念进行分析。
之后对课题的发展状况进行调研，了解双闭环调速系统在现代工业中的应用意义和价值。
然后对实验条件作了详细介绍，包括实验台各个组成部分以及实验设备的选型和工作原理。
以上内容均为课程设计准备工作，之后重点记录了实验的测试、仿真和调试过程。
其中，测试部分详细介绍了各个电机参数和系统参数测试方法和数据结果，并利用这些数据计算调节器的参数；仿真部分利用matlab软件通过已经求得的参数得出计算机仿真结果，并观察是否满足任务书要求；调试部分是核心，给出了现场调试全部过程并配以图片加以说明。
文章最后给出测试结果从而得出结论，并论述了实验注意事项并加以总结。
转速电流双闭环直流调速系统是性能优良，应用广泛的直流调速系统,，它可以在保证系统稳定性的基础上实现转速无静差，并且具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优点。
转速电流双闭环直流调速系统的控制规律、性能特点和设计方法是各种交、直流电力拖动自动控制系统的重要基础，值得更加深入的学习研究。
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一、课程设计任务书错误!未定义书签。
二、课题的发展状况研究意义错误!未定义书签。
三、设备选型错误!未定义书签。
四、实验台简介错误!未定义书签。
五、参数测试错误!未定义书签。
六、参数设计错误!未定义书签。
七、系统调试错误!未定义书签。
八、系统测试结果错误!未定义书签。
九、实验室安全及实验过程注意事项错误!未定义书签。
十、总结和心得体会错误!未定义书签。
参考文献错误!未定义书签。
电气传动系统课程设计
一、调速方案选择转速调节器的作用1.转速调节器是调速系统的主导调节器，它使转速n很快的跟随给定电压u的变化稳态时可减小转速误差，如果采用pi调节器，则可实现无静差。
2.对负载变化起抗扰作用。
3.其输出限幅值决定电动机允许的最大电流。
1、电动机供电方案的选择：1）晶闸管三相桥式全控整流电路相对于其他的优点：和旋转变流机组和离子拖动变流装置相比较，晶闸管整流装置不仅在经济性和可靠性上都有很大提高，而且在技术性能上也显示出较大的优越性。
晶闸管可控整流器的功率放大倍数在以上，其门极电流可以直接用电子控制，不再像直流发电机那样需要较大功率的放大器。
在控制作用的快速性上，变流机组是秒级，而晶闸管整流器是毫秒级，这将会大大提高系统的动态性能。
2）采用脉宽调制方式的电源相对于晶闸管三相全桥相比的优点：1、开关频率高，电流容易连续，谐波少，电极损耗及发热都较少；2、主电路线路简单，需用的功率器件少；3、若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；4、低速性能好，稳速性能高，调速范围宽，可达1:10000左右；5、直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
6、功率开关器件工作在开关状态，导通损耗少，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；2、系统结构选择：1）采用带转速负反馈的闭环直流调速系统比开环系统的优点：闭环调速系统可以获得比开环调速系统硬的多的稳态特性，从而保证在一定静差率的要求下，能够提高调速范围，为此所需付出的代价是，必须增设电压放大器以及检测与反馈装置。
2）采用电流截止负反馈的优点如下：有些生产机械的电动机可能会遇到堵转问题，由于闭环系统的静特性很硬，若无限流环，硬干下去，电流将远远超过允许值。
直流电机全电压启动时，如果没有限流措施，会产生很大的冲击电流，这不仅对电机换向不利，对过载能力低的电力电子器件来说，更是可能造成损坏。
为了解决这两个问题，系统中必须有自动限制电枢电流的环节。
电气传动实验报告
电气传动实验报告一、实验目的本实验旨在通过搭建电气传动实验装置，实现电机的转速控制，并了解电动机的控制策略和参数调节方法。
二、实验原理1.电动机控制器原理电动机控制器是一个用于控制电机转速、转矩的设备，通常由电机驱动器和控制电路组成。
其中，电机驱动器负责将电能转变为机械能，通过控制电路实现对电机的控制。
2.闭环控制与开环控制闭环控制是通过测量电机转速或负载来实现对电机转速的控制。
开环控制则是根据实验设定的转速值直接给定电机的控制信号，不对转速进行反馈调节。
3.PID控制策略PID控制策略是一种常用的控制方法，通过调节比例、积分和微分三个参数来实现对电机转速的控制。
其中，比例项用于调节系统的动态响应速度，积分项用于消除系统静态误差，微分项用于增强系统的稳定性。
三、实验装置及步骤1.实验装置本次实验采用电机驱动器、电机、转速传感器以及控制电路等设备搭建电气传动实验装置。
具体连接方式如下：-电机驱动器通过电源与电机相连接，实现电能转化为机械能。
-转速传感器与电机相连，用于测量电机的实际转速。
-控制电路通过控制器与电机驱动器连接，在接收到转速传感器的反馈信号后，根据PID控制策略调整控制信号以实现对电机转速的控制。
2.实验步骤-打开电源，通过电控板将控制信号传输至电机驱动器。
-设置目标转速值并启动控制器。
-观察电机的实际转速与目标转速是否一致。
-若转速不一致，则通过调整PID控制策略的参数，改变控制信号，使得电机的转速逐渐达到目标转速。
-记录实际转速和目标转速的变化情况，并根据实际转速与目标转速的差异调整PID控制策略的参数。
四、实验结果与分析通过实验装置的搭建和实施实验步骤，得到了电机转速的实际结果。
将实际转速与目标转速进行对比分析，可以发现实际转速在一定时间内逐渐达到了目标转速。
通过调整PID控制策略的参数，可以进一步提高实际转速的控制精度。
五、实验总结本次电气传动实验通过搭建实验装置，实现了对电机转速的控制，并了解了电动机的控制策略和参数调节方法。
电气传动课程设计
电气传动课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电气传动的基本原理，理解电机工作过程中的能量转换关系。
2. 使学生了解不同类型电机的结构、原理及适用场合，如交流异步电动机、直流电动机等。
3. 让学生掌握电气传动系统的控制方法，如PID控制、变频调速等。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析电气传动系统问题的能力，能针对具体问题提出合理的解决方案。
2. 提高学生动手实践能力，能正确使用实验设备进行电气传动系统的调试与优化。
3. 培养学生团队协作能力，能在小组合作中发挥个人优势，共同完成项目任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电气传动技术的兴趣，培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生关注工程实际，认识到电气传动技术在国民经济发展中的重要性。
3. 引导学生树立安全意识，遵循实验操作规程，养成严谨的科学态度。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确课程目标。
通过本章节的学习，学生能够掌握电气传动的基本理论，具备解决实际问题的能力，并在实践中培养团队协作、创新精神和安全意识。
为实现课程目标，教学过程中将注重理论与实践相结合，鼓励学生主动参与，将目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 电气传动基本原理：介绍电机工作过程中的能量转换关系，分析电磁感应现象在电气传动中的应用。
2. 不同类型电机原理与结构：详细讲解交流异步电动机、直流电动机等常见电机的原理、结构及特点，并对比各类电机的优缺点及适用场合。
3. 电气传动控制系统：介绍电气传动控制系统的基本组成、工作原理，重点讲解PID控制、变频调速等常用控制方法。
4. 实践环节：安排学生进行电气传动系统的调试与优化，提高学生动手实践能力。
具体教学安排如下：1. 引入电气传动基本概念和原理，让学生了解课程研究的内容和方法（第1周）。
2. 讲解不同类型电机的原理与结构，进行对比分析（第2-3周）。
电气传动系统课程设计
电气传动系统课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电气传动系统的基本原理、组成、分类和特点，能够分析电气传动系统的工作原理和性能，了解电气传动系统在现代工业中的应用。
具体分解为以下三个目标：1.知识目标：学生能够描述电气传动系统的组成、分类和特点，理解电气传动系统的基本原理，掌握常用的电气传动设备及其工作原理。
2.技能目标：学生能够分析电气传动系统的工作原理和性能，能够进行电气传动系统的选型和设计，具备电气传动系统的运行和维护能力。
3.情感态度价值观目标：学生能够认识到电气传动系统在现代工业中的重要作用，培养学生的创新意识和团队合作精神，提高学生对电气传动技术的兴趣和热情。
二、教学内容根据教学目标，本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.电气传动系统的基本原理：介绍电气传动系统的工作原理，包括电动机、控制器、传动装置等基本组成部分。
2.电气传动系统的分类和特点：介绍不同类型的电气传动系统，如交流电动机传动系统、直流电动机传动系统等，以及它们的优缺点和适用场景。
3.常用的电气传动设备：介绍常用的电气传动设备，如电动机、变频器、减速器等，以及它们的工作原理和应用。
4.电气传动系统的选型和设计：介绍如何根据实际需求进行电气传动系统的选型和设计，包括电动机的选择、传动装置的设计等。
5.电气传动系统的运行和维护：介绍电气传动系统的运行和维护方法，包括启动和停止操作、故障排除和日常维护等。
三、教学方法为了实现教学目标，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握电气传动系统的基本原理和知识。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解电气传动系统的应用和设计方法。
3.实验法：通过实验操作，使学生亲手体验电气传动系统的工作原理和性能。
4.小组讨论法：通过小组讨论，培养学生的团队合作精神和创新意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将准备以下教学资源：1.教材：选用权威的电气传动系统教材，为学生提供系统的理论知识。
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电气传动课程设计班级：06111102姓名：古海君学号：1120111573其它小组成员：余德本梁泽鹏王鹏宇2014．10．2摘要本次课程设计要求设计并调试出直流双闭环调速系统。
通过搭建电流环（内环）和转速环（外环）使系统稳态无静差，动态时电流超调量小于5%，并且空载启动到额定转速时的转速超调量小于10%。
系统的驱动装置选用晶闸管，执行机构为直流伺服电动机。
本文首先明确了课程设计任务书，对其中的相关概念进行分析。
之后对课题的发展状况进行调研，了解双闭环调速系统在现代工业中的应用意义和价值。
然后对实验条件作了详细介绍，包括实验台各个组成部分以及实验设备的选型和工作原理。
以上内容均为课程设计准备工作，之后重点记录了实验的测试、仿真和调试过程。
其中，测试部分详细介绍了各个电机参数和系统参数测试方法和数据结果，并利用这些数据计算调节器的参数；仿真部分利用matlab软件通过已经求得的参数得出计算机仿真结果，并观察是否满足任务书要求；调试部分是核心，给出了现场调试全部过程并配以图片加以说明。
文章最后给出测试结果从而得出结论，并论述了实验注意事项并加以总结。
转速电流双闭环直流调速系统是性能优良，应用广泛的直流调速系统,，它可以在保证系统稳定性的基础上实现转速无静差，并且具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优点。
转速电流双闭环直流调速系统的控制规律、性能特点和设计方法是各种交、直流电力拖动自动控制系统的重要基础，值得更加深入的学习研究。
目录一、课程设计任务书 (1)二、课题的发展状况研究意义 (1)三、设备选型 (2)四、实验台简介 (4)五、参数测试 (7)六、参数设计……………………………………………………13七、系统调试……………………………………………………16八、系统测试结果………………………………………………23九、实验室安全及实验过程注意事项…………………………24十、总结和心得体会……………………………………………25参考文献 (25)附1：实验过程中遇到问题及解决方法 (26)附2：小组分工，个人主要工作及完成情况 (27)一、课程设计任务书设计并调试出直流双闭环调速系统。
通过搭建电流环（内环）和转速环（外环），同时使用两个PI调节器，使系统稳态下转速无静差，动态时电流超调量小于5%，并且空载启动到额定转速时的转速超调量小于10%。
系统的驱动装置选用晶闸管，执行机构选用直流伺服电动机。
二、课题的发展状况研究意义在电气时代的今天，电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。
据资料统计，现在有90％以上的动力源来自于电动机。
我国生产的电能大约有60％用于电动机。
可见，电动机与人们的生活息息相关、密不可分。
[1]直流电气传动经历了如下的发展历程:开环控制→单闭环控制→多闭环控制;硬件控制→软件控制;模拟电路控制→数模电路混合控制→数字电路控制;分立元件电路控制→小规模集成电路控制→大规模集成电路控制。
[2] 在电动机的控制方法中，转速电流双闭环直流调速系统具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优点，所以长期以来，它一直占据垄断地位，在许多工业部门，如机床"轧钢"纺织"造纸等需要高性能调速的场合得到广泛的应用。
[3]双闭环直流调速系统是一个复杂的自动控制系统,在设计和调试过程中有大量的参数需要计算和调整，运用传统的设计方法工作量大，系统调试困难.利用MATLAB/Simulink对电机系统进行仿真研究已经成为近几年人们研究的热点。
[4]利用单片机控制双闭环调速系统的关键算法由软件实现，可编程性好，可在不同的应用场合采用不同的控制算法，且无需改变外围电路，因而具有很好的灵活性，易于控制系统升级，可以满足一些特殊场合要求。
[5]在智能控制方面，遗传算法较工程设计法获得了更优的调节器参数，使得系统性能指标有了显著的提高；同时与传统遗传算法比较，新的自适应遗传算法大大提高了收敛速度，提高了设计效率，实验证明遗传算法在双闭环直流调速系统设计中具有有效性和实用价值。
[6]根据实际运行情况进行参数调整，是系统设计和调试双闭环直流调速系统过程必不可少的重要步骤。
由于系统的实际参数往往与理论设计时所取得的值有误差，而且系统某些环节的非线性因素会造成使用理论设计出的参数不能立即获得理想的调速性能，因此需反复调试。
[7]此外，往往需要先利用工具对系统进行仿真，对闭环控制参数进行计算。
仿真结果可验证系统的可靠性、稳定性、调速性能和精度，使得调试过程更加简化。
[8]转速—电流双闭环直流调速系统结构简单，工作可靠，且设计较为方便，是应用非常广泛的一种调速系统。
它也是“运动控制系统”课程的重要内容。
目前,全国各大专院校、科研单位和厂家都在进行双闭环直流调速系统的开发。
[9]随着现代非线性技术发展，杨祖元等提出了采用模糊PID控制技术以提高调速系统抗扰动能力,为复杂、时变的双闭环直流调速系统获得较优控制效果提供了一种有效解决的途径。
新的双闭环系统控制方法正在被更广泛的挖掘和研究。
{10}三、设备选型1.直流伺服电动机1)型号:130SZ012)技术参数：3)使用条件：海拔不超过4000m；环境温度：－40°C～55°C；空气相对湿度：≤95％(25℃时)；振动：振频10～150Hz，加速度 2.5g;；冲击：7g(峰值）；允许温升：不超过75K（海拔为1000m时）。
4)工作原理：电动机在本次实验用作执行元件，它将电能转变为机械能。
它主要包括一个分布的定子绕组和一个旋转电枢。
在定子绕组旋转磁场的作用下，其在电枢鼠笼式铝框中有电流通过并受磁场的作用而转动。
5)功能：130SZ系列微型直流伺服电动机广泛应用于自动控制等系统中用作执行元件，也可用作驱动元件。
本系列电动机是我国自行设计的新系列产品，同老系列S系列产品相比，具有体积小、重量轻、力能指标高等特点，且产品系列化程度高，零部件通用化程度强。
6)市场价格：600元。
2.交直流电流传感器1)型号:WBI125E012)技术参数：IN：AC/DC 0-5A；OUT：DC 0-5V；电流测量精度：+0.5%。
3)工作原理：光电隔离原理、磁调制隔离原理。
4)功能：交直流电流传感器可以将待检测的电流信号转换为便于测量的直流信号并进行隔离传送，构成一个具有隔离功能的检测电路，以保证系统电路和操作人员的安全。
可对电网或电路中的交直流电流进行实时测量，具有体积小、响应快、高精度、低漂移等特点。
5)市场价格：182元。
3.交直流电压传感器（IN：AC/DC 0-500V；OUT：DC 0-5V）1)型号:WBV125E012)技术参数：IN：AC/DC 0-500V；OUT：DC 0-5V；电压测量精度：+0.5%。
3)工作原理：光电隔离原理、磁调制隔离原理。
4)功能：交直流电压传感器可以将待检测的电压信号转换为便于测量的直流信号并进行隔离传送，构成一个具有隔离功能的检测电路，以保证系统电路和操作人员的安全。
可对电网或电路中的交直流电压进行实时测量，具有体积小、响应快、高精度、低漂移等特点。
5)市场价格：210元。
四、实验台简介实验台主要分为给定、驱动、执行、检测、电源及保护几个功能模块。
强电和弱点由两路开关分别控制。
1.电源模块电源模块提供了三个档位的三相交流电，使用起来十分方便。
电源模块2.电源开关及保护模块电源开关有三个，分别为实验台电源总开关、强电开关和弱电开关。
为避免危险，该模块还加入了急停按钮以及各种错误类型的报警指示灯，便于实验安全进行。
电源开关及保护模块3.弱电给定模块弱电给定模块用于产生给定电压不同、方向不同的的阶跃或斜坡信号。
在本实验中均使用阶跃信号控制晶闸管的导通角，从而起到弱电控制强电作用。
弱电给定模块4.驱动模块驱动模块由晶闸管构成的三相桥式电路组成，为电机转动提供可控电压。
驱动模块5.执行模块执行模块包括电动机、发电机及其励磁。
共有四个电枢接口及四个励磁接口共八个接口。
两个可调恒压源提供励磁电压。
执行模块6.检测模块实验中用到的检测模块包括电流检测模块和转速检测模块，用于搭建反馈通道，其中反馈系数可以根据需要自行调整。
转速检测模块五、参数测试1.测量电机两条机械特性曲线，并计算静差率1)实验电路图机械特性测试电路2)实验步骤a)按原理图接线，最小负载，给定电压为零。
b)老师检查后方可上电。
c)逐步增大给定电压，当电机开始运行时，将负载开关打到空载位置。
d)逐渐增大给定电压，使电枢电压为110V，记录此时的转速和电枢电流。
e)将负载开关闭合到小负载位置记录此时的转速和电枢电流。
f)逐渐增加负载，记录负载电流分别为0.6A~4A区间5个数据对应的转速。
g)调整给定电压，电枢两端电压为55V.重复上述步骤。
3)实验数据记录4)机械特性曲线机械特性曲线5) 转差率计算当Ud=110V 时：00172016006.98%1720n n s n --===当Ud=55V 时：008508005.88%850n n s n --===2. 测量电枢回路各个电阻 1) 实验电路图电阻测量电路2)实验步骤a)按图接线，变阻器采用负载变阻箱，将负载变阻箱上的开关拨到“断”位置,电阻值为最大值。
转动电机电枢。
b)先合电源开关，确保给定电压值为“0”，方可闭合主控开关。
开环电路实验，防止直流电动机直接启动。
c)缓慢调节给定电压，整流装置输出电压U d=(30-70)%U nom，调节变阻器使I=1A,2A..，读取电枢电流和变阻器电压值。
d)在给定电压不变的条件下，调节变阻器，重新读取电流、变阻器电压电压值。
e)联立方程，计算出电枢回路总电阻R。
f)将给定电压减为“0”，关断主控开关，再关断电源开关。
g)短接电枢两端，重复上述步骤，得到电枢回路电阻R’，即不包括电枢电阻的电阻。
Ra=R-R’。
h)短接电枢和电抗器两端，重复上述步骤，即可得到平波电抗器直流电阻RL。
RL=R’-R’’。
（注意此时的电流）i)Rn=R-Ra-RL。
3)实验数据记录及各电阻值计算不接入励磁：121211.2r r d d U U R I I -==Ω-总电阻短接电动机：121127.8r r d d U U R I I -==Ω-所以短接电动机和平波电抗器：122121.88r r d d U U R I I -==Ω-所以 综合以上数据可得：a 112n 3.45.91.9L a L R R R R R R R R R R =-=Ω=-=Ω=--=Ω电枢回路电阻平波电抗器电阻电源内阻3. 测试飞轮矩GD 2 1) 计算公式200000209.55/375/d P U I I R T P n dn GD T dt =-=⎛⎫=- ⎪⎝⎭2) 实验步骤a) 在空载时测试空载功率P0，计算T0。