控制電機實驗指導(dǎo)講義

實驗一、永磁式直流測速發(fā)電機實驗 12 實驗三、旋轉(zhuǎn)編碼器實驗 18 實驗五、控制式自整角機實驗 25 實驗七、步進電機實驗 32 實驗九、直流伺服電機實驗 40實驗十、三相永磁同步電機實驗 44實驗十一、直線電機實驗 47實驗十二、高壓直流無刷電機實驗 50實驗十三、開關(guān)磁阻電機實驗 54THHK-1/2型控制電機綜合實驗裝置受試電機銘牌擻據(jù)一覽表序號123456789編號HK10HK27HK54HK57HK56HK91HK92HK93HK94名稱直流他勵電動機永磁式直流測速發(fā)電機交流測速發(fā)電機步進電動機交流伺服電機旋轉(zhuǎn)變壓器三相永磁同步電動機直線電動機高壓直流無刷電機開關(guān)磁阻電機NP(W)NUN(V)Uf20IN(A)3fNU(V)fNU=220Vf絕緣等級EEEEEEEEEEE備注輸出斜率5V/Kr/min輸出斜率4V/Kr/minT=0.588N*mmaxNZNZ額定氣隙δ=2mm、推力控制電機綜合實驗裝置使用說明書一、實驗裝置結(jié)構(gòu)實驗裝置由實驗臺及實驗組件兩大部分構(gòu)成。其中實驗臺有(HK01)電源控制屏、實驗臺架、測量儀表電阻元件單元、實驗桌(HK02)、柜子。結(jié)構(gòu)圖如下：二、技術(shù)指標(biāo)輸入電源：三相四線(380V±10％50Hz)工作環(huán)境：溫度-10℃~+40℃相對濕度﹤85％(25℃)三、實驗臺的使用操作三相自耦調(diào)壓器原邊提供固定的三相380V及單相220V電源輸出；副邊提供三相0~V0V的電源輸出。交流電源具有過流保護功能，當(dāng)負(fù)載電流超過3.4A時，換開關(guān)指示三相電網(wǎng)電壓和三相調(diào)壓電壓。VA功能。直流電樞電源：提供0~250V/2A的可調(diào)電樞電源?？烧{(diào)電樞電源是由三相自耦調(diào)壓器電樞電源的輸出電壓，設(shè)有輸出短路保護功能。設(shè)有一直流數(shù)字電壓表(量程0~300V，3位半顯示，0.5級)及切換開關(guān)，可指示直流勵磁電壓和電樞電壓。下圖為HK01示意圖:)I(真亭竣茴交芥殘存申丑竅)S(真亭竣茴交芥申芥竅敞徹出小干己A的申芥，竅矢咱館顯示蜒量申芥茴，具亭監(jiān)量券尉性文第)苦徹人申芥大干己A問咱第式出鹵米漲書，代自族時湖總申熟。重謠a族問邊部寫文分”效府效一不，鹵米漲書郎關(guān)，再a族夢恃網(wǎng)。不文分的謝K不不第a族夢恃網(wǎng)(。)t(皆第交芥文率竅敗人沖恢討的皆第夢恃鄭貨。伏質(zhì)贅高蜒量薩圍味蜒簡耕資，部落蜒申丑‘申芥翔問茴昏將功率、功率因數(shù)表的“I”端和“U”端分別串入和并入被測電路中，“I”端的＊和“U”端的＊表示同向，接線時要接同一方向，通過不同操作可實現(xiàn)以下功能：在功率表顯示為000.0或在任意狀態(tài)下按下“復(fù)位”鍵后,只須將功率、功率因數(shù)表正確接入電路中，無須任何操作，數(shù)顯便可直接顯示電路的當(dāng)前功率。按下按“功能”鍵至數(shù)顯顯示COS，按下“確認(rèn)”鍵，便進入功率因數(shù)測量模式，數(shù)顯顯示按下按“功能”鍵至數(shù)顯顯示F，按下“確認(rèn)”鍵，便進入頻率測量模式，數(shù)顯顯示被測電路的當(dāng)前頻率，測量范圍為1.00~99.00Hz。按下按“功能”鍵至數(shù)顯顯示SAVE，進入存儲當(dāng)前數(shù)據(jù)功能，此時按下“確認(rèn)”鍵，則被測電路當(dāng)前的功率、功率因數(shù)被保存，可逐組存儲，一共可保存15組，存儲時序號為順序。查詢時可通過按“功能”鍵至數(shù)顯顯示dISP，分兩次按下“確認(rèn)”鍵，便可查詢功率、功率因數(shù)數(shù)據(jù)，可逐組查詢。查詢時序號為倒序，與存儲時相反，即先存后讀，后存先※注意事項:禁止在“I”端輸入電壓，不使用時請關(guān)斷電源。相功率表的使用1、鍵盤各功能鍵介紹：2、面板組成：如下圖3、測量線路：分為單瓦表法和雙瓦特表法兩種，單瓦特表法(本裝置使用單瓦特測量)主量(但不能直接顯示三相功率，需要換算)；雙瓦特表法主要用于三相電路的功率測量，如三相變壓器和三相電(1)用單瓦特表法測單相電路的功率，測量線路接線如圖1所示。IVU (2)用單瓦特表法測三相電路的功率，測量線路接線如圖2所示，如圖2所測三相電動機IV(4)直流數(shù)字電壓表將船形開關(guān)置“開”端。直鍵“開關(guān)”按下，通過導(dǎo)線將+、-兩極并接到被測電壓的量程保護功能(若輸入電壓大于所選量程的5％以上，即能發(fā)出聲光報警，并自動切斷總電源。重新啟動時，按下“復(fù)位”按鈕，聲光報警停止，重新選擇量程，再啟動控制屏，不復(fù)位的情況下不能啟動控制屏)。在使用過程中要特別注意預(yù)先估算被測量電壓的范圍，以此來選擇適當(dāng)?shù)牧砍?，以盡可能將損壞儀表的可能性降到最小。(5)直流數(shù)字毫安表，即能發(fā)出聲光報警，并自動切斷總電源。重新啟動時，按下“復(fù)位”按鈕，聲光報警停止，重新選擇量程，再啟動控制屏，不復(fù)位的情況下不能啟動控制屏)。在使用過程中要特別注意預(yù)先估算被測量電流的范圍，以此來選擇毫安表還是安培表，盡可能將壞損壞儀表的可能性降到最小。(6)直流數(shù)字電流表三刀三擲開關(guān)用于作負(fù)載通斷或其轉(zhuǎn)換功能用，使用時請適量拔動，切勿用力過猛。用于永磁直流測速發(fā)電機負(fù)載實驗。聯(lián)動結(jié)構(gòu))?？烧{(diào)電阻可根據(jù)圖案示意選擇串、并聯(lián)接法，可得到不同的電流值；一般用作直流電機的起動電阻、直流電機勵磁電流調(diào)節(jié)及分壓等用途，也可他用?！⒁猓涸诖疟P電阻接入電路中時，必須經(jīng)過保險絲，否則可能燒壞磁盤電阻。控制屏其它設(shè)施(1)控制屏正面大凹槽內(nèi)，設(shè)有兩根方型不銹鋼管，可掛置實驗部件，凹槽底部設(shè)有三芯(2)HK02實驗桌實驗桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅固，形狀似長方體結(jié)構(gòu)，造型美觀大方；設(shè)有兩個大抽屜，用于放置工具、存放掛件及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個寬敞舒適的工作臺面。實驗桌還設(shè)有四個萬向輪和四個(1)定時器與報警記錄儀是專門為學(xué)生實驗成績的考核裝置模塊。可以設(shè)定每次實驗所需的時間，記錄實驗過程中由于操作不當(dāng)而造成的故障報警次數(shù)(包括短路故障及實驗過程中的漏電告警次數(shù)，數(shù)字電壓電流表超量程告警次數(shù))，平時作為時鐘使用。(2)數(shù)據(jù)的設(shè)定與修改以及記錄數(shù)據(jù)的清除都必須在輸入密碼之后進行，密碼由實驗指導(dǎo)教師掌握并可隨時修改，因此本裝置專供實驗指導(dǎo)教師使用，學(xué)生無法對它進行任何修改。(3)操作步驟：①開機并按復(fù)位鍵后，六位數(shù)碼顯示器將從零開始計時。②設(shè)置密碼：b、按住數(shù)位鍵，待六位數(shù)碼管的小數(shù)點出現(xiàn)閃動后，點動此鍵，選定需要置數(shù)的位。c、通過來回操作數(shù)位鍵和數(shù)字鍵，將擬定的三位密碼數(shù)字輸入顯示器的末三位，且密d、按確認(rèn)鍵，顯示器的第一位數(shù)碼回顯6，表明密碼設(shè)置成功，最后按復(fù)位鍵。③輸入密碼：b、來回操作數(shù)位鍵和數(shù)字鍵，將設(shè)定的密碼輸入到顯示器的末三位，然后按確認(rèn)鍵，④設(shè)置時鐘及定時報警時間：b、來回操作數(shù)位鍵和數(shù)字鍵，將當(dāng)前的時間(時、分、秒)輸入顯示器的前五位，并在末位輸入1，按確認(rèn)鍵，顯示器的末位將顯示C(clock)，表明時鐘設(shè)置完畢，再回來操作數(shù)位鍵和數(shù)據(jù)鍵，將擬定的定時時間輸入顯示器的前五位，并在末位上輸入9，按確認(rèn)鍵，顯示器的末位將顯示A(alarm)表明設(shè)置成功。表明記錄的告警次數(shù)已被清零。按功能鍵至功能4(即顯示器的末位顯示4)，然后按確認(rèn)鍵，顯示器將顯示當(dāng)前所設(shè)按功能鍵至功能5(即顯示器的末位顯示5)，然后按確認(rèn)鍵，在顯示器的末三位上將顯示出已出現(xiàn)故障告警的次數(shù)。按功能鍵至功能7(即顯示器的末位顯示7)，然后按確認(rèn)鍵，顯示器的六位數(shù)碼管將顯示當(dāng)前的時間(時、分、秒)。(4)運行提示：a、經(jīng)上述設(shè)置后，本定時器便用為時鐘使用，此后操作功能鍵分別至功能1、2、3、6查詢定時報警時間和記錄故障報警的次數(shù)及時鐘時間。b、當(dāng)時鐘走到定時報警時間，蜂鳴器將發(fā)出斷續(xù)的鳴叫聲，持續(xù)一分鐘后自動停止，c、當(dāng)需要修改時鐘值、定時值或清除記錄的故障次數(shù)時，則必須在功能1下重新輸入原定的密碼后方可進行。e、使用過程中，如果按住復(fù)位鍵不松開，儀器將停止工作。注：a、本定時器兼報警記錄儀平時應(yīng)工作在時鐘狀態(tài).c、1~6功能都有相應(yīng)的指示燈指示現(xiàn)在工作狀態(tài)。1、關(guān)閉所有的電源開關(guān)，將交流電壓表的切換開關(guān)置于“三相電網(wǎng)”一側(cè)，將三相調(diào)壓器逆時針旋至底，將三個船形開關(guān)置“電源開關(guān)”一端，讓其處于關(guān)斷狀態(tài)。2、接好機殼的接地線，插好三相四芯電纜線插頭，合上控制屏左側(cè)帶漏電保護的空氣出；定時器兼報警記錄儀顯示并開始計數(shù)指示三相電網(wǎng)線電壓值，直流電壓表指示數(shù)顯顯示“000”，同時控制屏上得電的有左側(cè)1只單相三極暗插座、右側(cè)雙排單相三極暗插座及凹槽內(nèi)的三芯藍(lán)插座，有220V交流電壓輸4、將三個船形開關(guān)分別置“開”一端，渦流測功機控制儀；真有效值交流電壓、電流置“電源開關(guān)”端，使其電源處于斷開狀態(tài)。5、按下“啟動”按鈕，綠色的“啟動”按鈕指示燈亮，這時可聽到控制屏內(nèi)交流接觸調(diào)電壓輸出端3只發(fā)光管亮，有調(diào)壓輸出，電源控制屏啟動完畢。6、三相可調(diào)交流電源輸出電壓調(diào)節(jié)將三相交流電壓指示切換開關(guān)置“三相調(diào)壓”一側(cè)，三只電壓表指示回零。順時針方向 (即標(biāo)志牌上“大”一側(cè))緩緩旋動三相自耦調(diào)壓器的調(diào)節(jié)旋鈕，三只電壓表隨之偏轉(zhuǎn)，指即可，實驗完畢，將調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)回零位。7、直流勵磁電源、電樞電源先按下控制屏上的“啟動”按扭(1)直流勵磁電源的啟動：將控制屏的“電壓指示”切換開關(guān)置“勵磁電壓”端，再將勵磁電源開關(guān)置“開”一端，此時勵磁電源“工作”指示燈亮，說明勵磁電源正常，直流此為正常現(xiàn)象，因為“勵磁電壓”是個三相不控整流、濾波后的電壓，隨輸入交流電壓變化而變化，即：電網(wǎng)電壓的大小直接影響其大小，但不會影響其使用及實驗強度V、W接至直流電壓電源輸入端，將控制屏的“電壓指示”切換開關(guān)置“電樞電源”端，將電壓之值，熔斷絲額定電流為2A，根據(jù)實驗要求調(diào)節(jié)三相調(diào)壓輸出可得任意所需的直流電壓，實驗完畢，將調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)回零位。即能進行保護，同時保險絲座發(fā)亮，1.5A控制回路保險絲對控制回路的過載、短路進行保掛箱的使用屏(1)控制器可設(shè)置三相、四相、五相步進電機的各種運行狀態(tài)，可實現(xiàn)步進電機的單步運行、連續(xù)運行預(yù)置步數(shù)運行，能實現(xiàn)單三拍、雙三拍、三相六拍及電機的可逆運行。K(1)中頻電源為400Hz的0~60V可調(diào)電源；旋轉(zhuǎn)變壓器選用型號為36SZ20-5，電壓比否則會損壞電源線及插頭。按實驗要求連接好線，開啟電源開關(guān)，參考實驗指導(dǎo)書進行(1)交流伺服電機控制箱由一只真有效值交流電壓表、一只真有效值電流表、變壓器(380V/220V/110V)及可調(diào)電容器(0~6.5uF)組成。(2)將掛箱掛在控制屏上并移到合適的位置，插好三芯電源線，掛箱在鋼管上不能隨意移動，否則會損壞電源線及插頭，開啟電源開關(guān)，參考實驗指導(dǎo)書進行操實驗。七、特種電機的使用2、DJ25直流他勵(伺服)電動機：電樞和勵磁繞組都已引到接線板上，紅接線柱表示接轉(zhuǎn)；或接法相反時，電機作反向旋轉(zhuǎn)。以上電機與渦流測功機導(dǎo)軌配套使用。1、出廠時這三個部件都已由廠方安裝調(diào)試完畢，可以通過十芯信號線與渦流測功機控制用。側(cè)靠緊，并把電機裝有聯(lián)軸器的一端通過橡皮墊圈與渦流測功機聯(lián)軸器相聯(lián)，不宜過緊，然進行下一步驟的操作。渦流測功機模塊是用于測量電動機的轉(zhuǎn)速(0~3000rpm)、輸出轉(zhuǎn)矩(0~2N·m)及輸出用歐姆龍公司1024的增量式光電編碼器測速，在面板上引出了編碼器的信號端，可以用示擴展提供了有利的條件。(1)船形開關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài)下，將十芯航空插頭的信號線插好，使渦流測功機控制儀與渦示-0000，轉(zhuǎn)矩表顯示為一個不確定的數(shù)值，按下“調(diào)零”按扭，輸出功率表顯示為0.0，(3)裝上受試電機，起動電機后，調(diào)節(jié)“給定調(diào)節(jié)”電位器旋鈕即可對電機進行加載，電大小即可對電機進行加、減載測試。(4)做堵轉(zhuǎn)實驗時，在渦流測功機正上方小孔中插入配套的內(nèi)六角扳手，將渦流測功機的外轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子卡住，即可以進行堵轉(zhuǎn)實驗。(5)注意事項：①調(diào)零必須是在“給定調(diào)節(jié)”電位器旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)到最小位置時進行，否則測取的②每次實驗完畢后或被測電機進行下次起動時，都要將“給定調(diào)節(jié)”電位器旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)到底，否則會影響電機的起動電流過大或起動不起來(堵轉(zhuǎn))。③插或拔十芯數(shù)據(jù)線時，應(yīng)在關(guān)斷電源的情況下進行，不可帶電插拔，否則有可能導(dǎo)④不使用時請關(guān)閉渦流測功機控制儀的電源。控制屏的安全保護體系1、人身安全的保護(1)設(shè)有電流型漏電保護：當(dāng)控制屏出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，漏電流超過設(shè)定值，即能切斷總電(2)設(shè)有電壓型漏電保護：對線路出現(xiàn)的漏電現(xiàn)象進行保護，使控制屏內(nèi)的接觸器跳閘(3)實驗連接線強、弱電分開，強電采用全封閉式高可靠護套結(jié)構(gòu)手槍插線，不存在任何觸電的可能性，安全可靠。2、儀器儀表的保護(1)設(shè)有交流過流保護：當(dāng)電流達到較大電流時(3.4A)，即能使控制屏內(nèi)的接觸器跳(2)設(shè)有測量儀表超量程保護：當(dāng)使測量儀表量程時，即能發(fā)出報警并使控制屏內(nèi)的接待重新選擇正確量程或復(fù)位后方可再次啟動。起到一定的保護作用。1、裝置應(yīng)放置平穩(wěn)，平時應(yīng)注意清潔，不用時最好加蓋保護布或塑料布。2、使用前應(yīng)檢查輸入電源線是否完好，屏上開關(guān)是否置于“關(guān)”位置，調(diào)壓器是否在3、使用中，對各旋鈕進行調(diào)節(jié)和開關(guān)切換時，動作要輕，用力切忌過度，以防旋鈕、箱不工作時，應(yīng)關(guān)閉該箱電源，常檢查各熔斷絲是否完好。5、更換掛箱前，應(yīng)關(guān)閉控制電源。搬掛箱時動作要輕，防止強烈碰撞，切忌帶電插、拔掛箱的電源插頭8、不用的掛箱應(yīng)分類整齊地放置在實驗桌面的大柜里。9、未盡事宜，各用戶可根據(jù)實際情況進行保養(yǎng)維護。實驗的基本要求和安全操作規(guī)程控制電機實驗課的目的在于培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的實驗方法與操作技能。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會根數(shù)據(jù)，進行分析研究，得出必要結(jié)論，從而完成實驗報告。在整個實驗過程中，必須集中精力，及時認(rèn)真做好實驗。現(xiàn)按實驗過程提出下列基本要求使用及其規(guī)定值等)，并按照實驗項目準(zhǔn)備記錄抄表等。實驗前