控制电机实验永磁同步交流伺服电机-实验报告样板1.docVIP

控制电机实验 ——永磁同步交流伺服电机 一、实验目的： 1. 了解交流伺服电机、交流伺服驱动器的工作原理； 2. 熟悉控制器对交流伺服电机实行控制的方法； 3. 掌握交流伺服驱动的工作特性。 二、实验仪器： 1. 交流伺服电机一台（松下MSMA042A1G）； 2. 交流伺服驱动器一台（松下MSDA043A1A）； 3. RS232C连接器一根； 4. 计算机一台； 三、实验原理： 1. 交流伺服电机工作原理 交流伺服电机分为同步电机和异步电机两大类,本实验用电机为永磁同步交流伺服电机。电机主要由定子、转子和检测元件组成。定子具有齿槽，内有三相绕组，形状与普通交流电动机的定子相同，但其外形呈多边形，且无外壳，利于散热。转子由多块永久磁铁和冲片组成。 定子三相绕组接上交流电源后，就会产生一个旋转磁场，以同步转速ns旋转。定子旋转磁场与转子的永久磁铁磁极相互吸引，并带着转子一起旋转。使转子也以同步转速ns旋转。当转子加上负载转矩之后，将造成定子磁场轴线与转子磁极轴线不重合，其夹角为θ。若负载发生变化，θ角也跟着变化，但只要不超过一定的限度，转子始终跟着定子的旋转磁场以恒定的同步转速ns旋转。 2. 交流伺服驱动器工作原理 永磁同步交流伺服电机转子转速可以用下式表示： （r/min） 可以通过改变电动机电源频率来调节电动机的转速。 3. 伺服电机的机械特性 机械特性是衡量电机性能的重要指标。本实验将通过控制电机，验证该转矩—速度特性曲线。 四、实验步骤 1．按要求接线，并认真检查接线是否正确。 电机驱动器 485接口 串口 计算机 电动机 控制 反馈 编码器 1 2 3 图5 接线示意图 1——485转串口电缆线； 2——电机控制线； 3——编码器反馈线 2．使交流伺服电机在空载状态下进行试运行 要求：修改电机驱动器参数，让电机分别工作在位置方式和速度方式，观察电机运行情况，并作记录。 电机面板显示 r 0 d p _ 5 p d 0 P A _ r 0 0 0 E E _ 5 E 0 1） 熟悉交流伺服电机的交互界面； 2）.电机没有负载情况下的试运转（JOG）； 操作步骤如下： ①　接通电源 电机面板显示电机转速 ②　切入参数设定 按SET键 按MODE键4次 A F _ E n C 0 A _ n 0 1 0 A F _ A C L 0 按 向下键2次 A F _ J O G 0 J O G － 0 ③　设置JOG方式 按SET键 ．．． J O G －－ 0 －――－－－ 0 r Ｅ Ａ d y 0 J O G －－ 0 按 向上键（按下3秒） 此时横杠向左增加 按 向左键（按住直到显示5rU_on） 5 r U _ o n 0 ④　电机旋转 反时针旋转 顺时针旋转 注意：JOG方式速率由Pr57确定 3）JOG方式下，对交流伺服电机转速的调整方法； 电机面板显示 操作步骤如下： ①　接通电源 r 0 电机面板显示电机转速 ②d p _ 5 p d 0 　切入参数设定 按SET键 P A _ r 0 0 0 按MODE键 ．．． P A _ 7 E 0 P A _ 5 7 0 按 向下键直至PA_ 57变量 5 0 0 按SET键（显示设定速率） 用 或 键可设定所需要的速率 注意：JOG方式下速率的设定范围为了0～500 r/min Ｐ Ａ _ ５ 7　７0 按SET键（显示设定速率） 3. 增益的调整（负载的影响） 在伺服电机的场合，往往要求电机按照指令动作，不得延迟，不得有误。要保证这点，必须设置合适的增益。按照表1设置参数，观察速度与指令的关系，并在下图中分别记录3组关系曲线。 参数组1参数组2参数组3位置环增益Pr1020130130速度环增益Pr11100260260速度环积分时间常数Pr12503030速度前馈Pr150050惯量比Pr20100100100 图