直流伺服电机实验报告.doc

直流电机的特性测试一、实验要求在实验台上测试直流电机机械特性、工作特性、调速特性(空载)和动态特性,其中测试机械特性时分别测试电压、电流、转速和扭矩四个参数,根据测试结果拟合转速—转矩特性(机械特性),并以 X轴为电流,拟合电流—电压特性、电流—转速特性、电流—转矩特性,绘制电机输入功率、输出功率和效率曲线, 即绘制电机综合特性曲线。然后在空载情况下测试电机的调速特性,即最低稳定转速和额定电压下的最高转速,即调速特性;最后测试不同负载和不同转速阶跃下电机的动态特性。二、实验原理图三、实验操作步骤 1 、测量直流电机的机械特性和动态特性①首先将负载旋钮逆时针拧至最小,然后将实验设备面板上的直流电机的电枢电压和电枢电流信号引出,分别接至计算机的采集数据端口上,打开计算机中的测试软件,进入测试界面,设定每个通道的测量范围。②系统上电。③用计算机给定电机的电枢电压信号,逐渐增加负载(顺时针转动负载旋钮),选择记录下此过程中的 20组数据,每组数据包括测量电枢电压、测量电枢电流、电机转速和电磁转矩值。④计算机停止给定电机的电枢电压信号,系统电源关闭。 2 、测量直流电机的调速特性本实验要求测量的是空载下的调速特性,测量额定电压下的最高转速和最低稳定转速。步骤如下: ①首先将负载旋钮逆时针拧至最小,然后将实验设备面板上的直流电机的电枢电压信号引出,接至计算机的采集数据端口上,打开计算机中的测试软件, 进入测试界面,设定通道的测量范围。②利用式( 1-7 )计算电机额定电压( 3V )对应的测量电压值,为 。电机实际电压=(前面板测量电压- ) *- ③系统上电。④不断改变计算机输出的电机电压信号,直至测量电压信号的值为 。记录下此时的转速值,即为额定电压下的最高稳定转速。⑤不断减小计算机输出地电机电压信号,观察转速逐渐减小和稳定的情况, 记录下最低稳定转速值。⑥计算机停止给定电机的电枢电压信号,系统电源关闭。 3 、测量直流电机的动态特性按照测量在不同负载和不同输入电枢电压(阶跃信号)下电机的动态特性的要求,本实验测量了在计算机给定电压信号(阶跃信号)为 5V 时, 3个不同负载大小下电机的动态特性。①首先将负载旋钮逆时针拧至最小,然后将实验设备面板上的电机转速信号引出,接至计算机的采集数据端口上,打开计算机中的测试软件,进入测试界面,设定通道的测量范围。②系统上电。③将负载旋钮旋至最小后,将计算机给定电压信号(阶跃信号)设为 5V ,记录在 3个不同负载下,电机转速的动态响应曲线。④计算机停止给定电机的电枢电压信号,系统电源关闭。四、实验测试结果及数据处理 1 、直流电机的机械特性和动态特性根据上述操作步骤,测量得到的 20组数据如表 1所示: 序号电磁转矩 T(N·m)转速 n(r/min )测量电压( V)测量电流 I(A) 1 106 2 103 3 99 4 95 5 94 61 90 7 88 8 83 9 82 10 80 11 77 12 75 13 72 142 63 15 60 16 60 17 55 18 47 19 43 20 33 表1测量数据根据前面板测量值与电机实际值的换算公式: 电机实际电压=(前面板测量电压- ) *- 电机实际电流=(前面板测量电流- ) *2 计算电机的实际电枢电压和电枢电流值,如表 2所示: 序号电磁转矩 T(N·m)转速 n(r/min ) 实际电压 U(V) 实际电流 I(A) 1 106 2 103 3 99 4 95 5 94 61 90 7 88 8 83 9 82 10 80 11 77 12 75