【2018年必威体育精装版整理】电动轮椅电机测试实验报告二—模拟负载实验.doc

电动轮椅电机测试实验报告二 ——模拟负载实验 一．实验概述 通过改变磁粉测功机的励磁电流为电动轮椅电机施加可控的模拟负载，在本次实验中所施加的励磁电流分别为20A、40A、60A、80A、100A，通过不同的模拟负载，观察电动轮椅电机在配套控制器作用下转矩和功率负载特性曲线的变化情况。 二. 实验内容及分析 1、 实验1 实验步骤：电机朝某个方向全速转动，然后突然按下控制器开关按钮，使控制系统关闭，观察此时电机转速、转矩和功率变化，多做几次实验并记录数据和图像。 图1-图5所显示的曲线分别为励磁电流分别为20A、40A、60A、80A、100A时电机特性曲线，其中横坐标为转速，紫色曲线为转矩，粉色曲线为功率（下同）；图6-图10分别为励磁电流为20A、40A、60A、80A、100A时转矩和转速随时间的变化曲线；表1为采样数据；表2为电机在最大转矩点的数据；表3为电机在最大输出功率点的数据；表4为电机在最高效率点的数据。  图1 励磁电流为20A情况下的电机负载特性曲线 图2 励磁电流为40A情况下的电机负载特性曲线 图3 励磁电流为60A情况下的电机负载特性曲线 图4 励磁电流为80A情况下的电机负载特性曲线 图5 励磁电流为100A情况下的电机负载特性曲线 表1 电机实验数据  图6 电机转矩与转速随时间变化的特性曲线（励磁电流20A） 图7 电机转矩与转速随时间变化的特性曲线（励磁电流40A） 图8 电机转矩与转速随时间变化的特性曲线（励磁电流60A） 图9 电机转矩与转速随时间变化的特性曲线（励磁电流80A） 图10 电机转矩与转速随时间变化的特性曲线（励磁电流100A） 表2 电机在最大转矩点的数据 表3 电机在最大输出功率点的数据 表4 电机在最高效率点的数据 曲线分析： （1）通过曲线可以看出，在这五种负载情况下，通过手柄驱动电机朝某个方向全速转动至平稳时，打开软件进行测试，转矩和功率曲线骤然上升。当突然按下控制器开关按钮，使控制系统关闭时，转矩随着转速的减小以极小的斜率减小，功率随着转速的减小而呈线性减小。 （2）通过五种负载的纵向比较，发现随着电机模拟负载的增加，在最大转矩点和最大输出功率点上，电机的转矩和输出功率增大，而转速基本保持不变；在最高效率点上，电机的转速、转矩和输出功率基本不变。 2、 实验2 实验步骤：将手柄缓慢推至前进方向到电机开始转动，观察此时电机转速、转矩和功率变化，多做几次实验并记录数据和图像。 图11-图15所显示的曲线分别为励磁电流分别为20A、40A、60A、80A、100A时转速、转矩和功率等参数的变化；图16-图20分别为励磁电流为20A、40A、60A、80A、100A时转矩和转速随时间的变化曲线；表5为采样数据；表6为电机在最大转矩点的数据；表7为电机在最大输出功率点的数据；表8为电机在最高效率点的数据。  图11 励磁电流为20A情况下的电机负载特性曲线 图12 励磁电流为40A情况下的电机负载特性曲线 图13 励磁电流为60A情况下的电机负载特性曲线 图14 励磁电流为80A情况下的电机负载特性曲线 图15 励磁电流为100A情况下的电机负载特性曲线 表5 电机实验数据  图16 电机转矩与转速随时间变化的特性曲线（励磁电流20A） 图17 电机转矩与转速随时间变化的特性曲线（励磁电流40A） 图18 电机转矩与转速随时间变化的特性曲线（励磁电流60A） 图19 电机转矩与转速随时间变化的特性曲线（励磁电流80A） 图20 电机转矩与转速随时间变化的特性曲线（励磁电流100A） 表6 电机在最大转矩点的数据 表7 电机在最大输出功率点的数据 表8 电机在最高效率点的数据 曲线分析： 通过曲线可看出，五种负载情况下，将手柄缓慢推至前进方向到电机开始转动，功率均为随着转速的增大而增大，转矩总体呈上升且阶段性平稳趋势； 纵向比较五种负载的特性曲线，由于每次实验推动手柄速度的存在差异，转速变化情况也存在差异，因而转速的变化略有不同。在最大转矩点、最高效率点、最大输出功率点上，随着电机模拟负载的增加，电机的转矩增大。 3、 实验3 实验步骤：通过手柄驱动电机朝某个方向全速转动，然后马上释放手柄，观察此时电机转速、转矩和功率变化，多做几次实验并记录数据和图像。 图21-图25所显示的曲线分别为励磁电流分别为20A、40A、60A、80A、100A时转速、转矩和功率等参数的变化；图26-图30分别为励磁电流为20A、40A、60A、80A、100A时转矩和转速随时间的变化曲线；表9为采样数据。表10为电机在最大转矩点的数据；表11为电机在最大输出功率点的数据；表12为电机在最高效率点的数据。  图21 励磁电流