电器设备及控制技术项目18.pptVIP

伺服电动机 伺服电动机 励磁绕组Lf接在励磁电源上，控制电压为零时，气隙内的磁场为脉动磁场，电动机无启动转矩，转子不动，若控制电压加在控制绕组上，且控制绕组电流与励磁绕组电流不同相，则在气隙内建立大小一定的旋转磁场，并产生电磁转矩使转子沿旋转磁场的方向旋转。伺服电动机在自动控制系统中作为执行元件，不仅要求它在静止状态下能服从控制电压命令而转动，而且要求它在受控启动以后，必须像直流伺服机一样具有伺服性，即控制信号电压强时，电动机转速高；控制信号电压弱时，电动机转速低；若控制信号电压等于零，电动机就应该不转了。为了满足信号电压强时转速高、信号电压弱时转速低这一要求，可以让信号强时电机气隙磁势接近圆形旋转磁势，弱时椭圆度大，接近脉振磁势就行了。 伺服电动机 如果伺服电动机的参数设计的和一般单相异步电动机相似，它就和一般单相异步电动机一样，如果控制电压消失，仅由单相励磁电源供电时，电机就运行于只有励磁绕组一相通电的情况下，那么电机还必然在原来的旋转方向上继续旋转，只是转速略有下降，但绝不可能停下来，这样，电动机就失去控制。伺服电动机这种失控而自行转动的现象称为“自转”。 自转现象破坏了伺服性，显然是要避免的。因此伺服电动机转子的电阻要比一般异步电动机大得多。为了使伺服电动机对输入信号能有快速的反应，必须尽量减小转子的转动惯量，所以转子一般做得细而长。 伺服电动机 一、能力目标 二、仪器与设备 三、项目要求 （一）测试直流伺服电动机的机械特性 1．按图18-1接线。图中电动机采用他励接法，TG选用永磁式直流测速发电机，Rf2选用1800Ω电阻，R1选用540Ω电阻。R2选用180Ω阻值采用分压器接法，RL选用2250Ω阻值，A1、A3选用200mA档，A2、A4选用安培表。 伺服电动机 伺服电动机 2．把Rf1调至最小，R1、R2、RL调至最大，开关Q1、Q2打开。先接通励磁电源，再接通电枢电源，并调至220V，电机运行后把R1调至最小。 3．合上开关Q1，调节直流测功机励磁电流If2=100mA校正值不变。逐渐减小RL阻值（注：先调1800Ω阻值，调到最小后用导线短接），并增大Rf1阻值，使n=nN=1600r/min，Ia=IN=1.2A，U=UN=220V，此时电机励磁电流为额定励磁电流。 4．保持此额定电流不变，逐渐增加RL阻值，从额定负载到空载（断开开关Q1），测取其机械特性n=f(T)。记录n、Ia、IF。 伺服电动机 5．调节电枢电压为U=160V，调节Rf1，保持电动机励磁电流的额定电流If=IfN，减小RL阻值，使Ia=1A，再增大RL阻值，一直到空载，其间记录。 6．调节电枢电压为U=110V，保持If=IfN不变，减小RL阻值，使Ia=0.8A，再增大RL阻值，一直到空载，其间记录。 伺服电动机 （二）测试直流伺服电动机的调节特性 1．保持、不变。调节RL使电动机输出转矩为额定输出转矩时的IF值并保持不变，即保持直流测功机输出电流为额定输出转矩时的电流值（额定输出转矩，调节直流伺服电动机电枢电压，测取直流伺服电动机的调节特性，直到n=100r/min记录。 2．保持电动机输出转矩，重复以上实验，记录7-8组数据。 伺服电动机 3．保持电动机输出转矩（即直流测功机与直流伺服电动机脱开，直流伺服电动机直接与测速发电机同轴联接），调节直流伺服电动机电枢电压。当调至最小后合上开关Q2，减小分压电阻R2，直至n=0r/min，其间取7-8组数据记录。 （三）测试空载始动电压和检查空载转速的不稳定性 1．在空载状态下启动电机，把电枢电压调至最小后，合上开关Q2，逐渐减小R2直至n=0r/min，再慢慢增大分压电阻R2，即使电枢电压从零缓慢上升，直至转速开始连续转动，此时的电压即为空载始动电压。 伺服电动机 2．正、反向各做三次，取其平均值作为该电机始动电压，将数据记录。 （四）测试交流伺服电动机幅值控制时的机械特性和调节特性 1．测试交流伺服电动机 时的机械特性 （1）按图18-2接线。 （2）启动三相交流电源，调节调压器，时 ，再调节单相调压器T2使 。 （3）调节伺服电动机所带负载，逐次增大力矩T，记录电机转速n。 伺服电动机 伺服电动机 2．测试交流伺服电动机 时的机械特性 （1）保持 不变，调节单相变压器T2使 。 （2）重复上述步骤，将所测数据记录。 3．测试交流伺服电动机的调节特性 （1）调节三相调压器使 ，并使电动机空载。逐次调节单相调压器T2。使控制电压UC从220V逐次减小到0V。 （2）将每次所测的