1、1实验四 伺服电动机伺服电动机在自动控制系统中作为执行元件又称为执行电动机，它把输入的控制电压信号变为输出的角位移或角速度。它的运行状态由控制信号控制，加上控制信号它应当立即旋转，去掉控制电压它应当立即停转，转速高低与控制信号成正比。一、直流伺服电动机1、实验目的：（1） 通过实验测出直流伺服电动机的参数。（2） 掌握直流伺服电动机的机械特性和调节特性的测量方法。2、实验设备：序号 名 称 数量1 直流伺服电动机 12 测功机 13 变阻器 14 阻容综合元件板 15 综合开关板 16 直流电压，电流表 17 光电转速表 123、实验步骤：（1） 用伏安法测直流伺服电动机电枢的直流电阻按图 4
2、.1.1 接线，电阻选用 2.2K 100W 的变阻器。电流表的量程选用 2A，电源选用直流电机专用电源上的电枢电源。图 4.1.1 测电枢绕组直流电阻接线图经检查无误后接通电枢电源，并调至 220V，合上开关 S，调节R 使电枢电流达到 0.33A，迅速测取电机电枢两端电压 U 和电流 I，再将电机轴分别旋转三分之一周和三分之二周。同样测取 U，I，记录与表 4.1.1 中。取三次的平均值作为实际冷态电阻。表 4.1.1序号 U（V） I（A） Ra() Raref()3由实验直接测得电枢绕组电阻值，此值为实际冷态电阻值，冷态温度为室稳，按下式换算到基准工作温度时的电枢绕组电阻值。Raref
3、= Ra（235+ref）/（235+a）其中： Raref 换算到基准工作温度时的电枢绕组电阻Ra 电枢绕组的实际冷态温度ref 基准工作温度，对于 E 级绝缘为 75 度a 实际冷态时电枢绕组温度（2） 测取直流伺服电动机的机械特性图 4.1.2 直流伺服电动机接线图如图 4.1.2 接线，图中励磁电源和电枢电源选用直流电机专用电源，接线前将电枢电源调到最小。电流表选用 2A 的量程。测4功机的使用方法见仪器使用说明。合上开关 S，将电枢电压调节到 220V，调节测功机，增大负载，使转速 n=1500。逐渐增加负载，测取其机械特性 n=f(T)。记录数据于表 4.1.2 中。表 4.1.2
4、负载转矩（ ）mN转速 n控制电压 aU调节电枢电压为 160V，重复上面的实验步骤，记录数据于表4.1.3 中。表 4.1.3负载转矩（ ）mN转速 n控制电压 aU调节电枢电压为 110V，重复上面的实验步骤，记录数据于表4.1.4 中。表 4.1.4负载转矩（ ）mN转速 n控制电压 aU（3） 测取直流伺服电动机的调节特性接线如图 4.1.2 所示。按上面的实验方法启动电机。调节负5载，使直流伺服电动机输出一个转矩，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 n=F(U),直到n=100r/min。将数据记录于表 4.1.5 中。表 4.1.5 T=U（V）n（r/min
5、）将转矩减少到上面实验转矩大小的一半，重复实验，将数据记录于表 5.1.6中。表 4.1.6 T=U（V）n（r/min）保持电动机输出转矩为 0（将控制加载的开关拨到外部加载） ，减小电枢电压，直到 n=0r/min。记录数据于表 4.1.7 中。表 4.1.7 T= 0U（V）n（r/min）（4） 正（反）转空载转速的不对称性正（反）转空载转速不对称性=（正（反）向空载转速-平均转速）/平6均转速平均转速=（正向空载转速+反向空载转速）/2注意：正（反）转空载转速的不对称性应小于 3%（5） 测量直流伺服电动机的机电时间常数把示波器接在控制绕组的两端，用示波器观察直流电动机空载启动时的电流过度过程，从而求得电动机的机电时间常数。四、实验报告1 由实验数据求得电机参数：Raref Ke KtRaref 直流伺服电动机的电枢电阻Ke=Uan/n0 电势常数KT=30 Ke/ 转矩常数2 由实验数据作出直流伺服电动机的三条机械特性和三条调节特性曲线。五、思考题若直流伺服电动机正反转速有差别，试分析原因。
