機電驅動實驗報告longbo

1、電子科技大學機械電子工程學院實驗指導書（實驗）課程名稱 機電系統(tǒng)驅動技術電子科技大學教務處制表實驗一氣動裝置試驗一、實驗室名稱：驅動實驗室二、實驗項目名稱：氣動裝置試驗三、實驗學時：2四、實驗原理：氣動系統(tǒng)以壓縮空氣為動力，執(zhí)行元件氣缸等將流體的壓力轉換成機械能量。在流體傳動與控制系統(tǒng)中，依靠閥口的開，關改變其流通面積或壓力差，實現(xiàn)控制流體流動方向，壓力和流量，并借以控制執(zhí)行元件運動方向，輸出力和運 動速度。五、實驗目的：增進同學對氣動液壓驅動裝置工作過程的感性認識。，了解實驗中的各類換 向閥和缸體工作的原理。了解裝置驅動行程，速度調節(jié)的方法。六、實驗內容：空氣壓縮機將空氣加壓，通過管道，閥門

2、，推動氣缸活塞，并配合電磁鐵的 工作，最終實現(xiàn)工件的位移。七、實驗器材（設備、元器件）：1氣動裝置實驗工作平臺。2電控箱。3. 微型空氣壓縮機。八、實驗步驟：1氣動實驗工作平臺運動特性：啟動空氣壓縮機，觀察氣壓表達到指定氣壓時0.7兆帕左右。按下F1啟動鍵，活塞桿將滑塊從 A點推B點，活塞桿回到原位。按下F2啟動鍵，活塞桿將滑塊從 B點推C點，活塞桿回到原位。接著按下電磁鐵鍵，將滑快吸起。按下F3右旋啟動鍵，擺動氣缸的擺臂將滑塊從C點移位A點.按下電磁鐵鍵，滑塊松開。最后按下F3左旋啟動鍵，擺動搖臂回復到原來位置。2. 氣缸運行速度的調節(jié)：調節(jié)氣缸出氣口上的調節(jié)旋鈕，重復步驟（1），觀察滑塊運

3、行速度的變化。3. 氣缸行程的調節(jié)：調節(jié)F1氣缸上電磁控制開關的位置，重復步驟（1），觀察滑塊運動距離的變化。4. 手動換向閥的使用：用SF24二位四通手動換向閥替換 F35D2-L6三位五通雙電控制換向閥，手動實現(xiàn)氣缸 進氣/出氣的換向。九、實驗結果分析1 .對工作介質壓縮空氣有什么要求？2 .擺動缸和提升缸各用什么類型的換向閥？3. 什么是單向調節(jié)閥？4. 汽缸活塞的運動位置和運動速度如何調整？十、總結及心得體會十一、對本實驗過程及方法、手段的改進建議實驗二直流調速系統(tǒng)開環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)參數(shù)測試一、實驗室名稱：電力拖動自動控制系統(tǒng)實驗室二、實驗項目名稱:直流調速系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)參數(shù)測試；直

4、流調速系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)參數(shù)測試。三、實驗學時：4四、實驗原理雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調速系統(tǒng)由電流和轉速兩個調節(jié)器綜合調節(jié)， 由于 調速系統(tǒng)調節(jié)的主要參量為轉速， 故轉速環(huán)作為主環(huán)放在外面，電流環(huán)作為付環(huán) 放在里面，這樣可抑制電網電壓擾動對轉速的影響，實驗系統(tǒng)的組成如圖 4-9所 示。系統(tǒng)工作時，先給電動機加勵磁，改變給定電壓 U的大小即可方便的改變電 機的轉速。ASR、ACR均有限幅環(huán)節(jié)，ASR的輸出作為ACR的給定，利用ASR 的輸出限幅可達到限制起動電流的目的，ACR的輸出作為移相觸發(fā)電路GT的控制電壓，利用ACR的輸出限幅可達到限制amin和amin的目的。給定Ug后，ASR即飽和輸出，

5、使電動機以限定的最大起動電流加速起動， 直 到電機轉速達到給定轉速（即Ug= Ufa），并出現(xiàn)超調后，ASR退出飽和，最后穩(wěn) 定運行在略低于給定轉速的數(shù)值上。圖4-9雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調速系統(tǒng)原理圖G:給定器 DSZ:零速封鎖器 ASR:速度調節(jié)器 ACR:電流調節(jié)器GT:觸發(fā)裝置FBS:速度變換器FA:過流保護器FC:電流變換器 API :脈沖放大器五、實驗目的了解直流電機特性和直流電機的調速，了解直流電機調速的閉環(huán)控制。六、實驗內容1 .組成直流電機調速系統(tǒng)，包括直流電機-直流發(fā)電-測速發(fā)電機機組，以及驅動電路對電機的機械特性測試；2 .組成直流電機調速系統(tǒng)，包括直流電機-直流發(fā)電-測

6、速發(fā)電機機組，以及驅動電路，對閉環(huán)調速系統(tǒng)靜特性測試。七、實驗器材（設備、元器件）1 .主控制屏DK012. 直流電動機-直流發(fā)電機-測速發(fā)電機組3. DK02、DK03掛箱4. 滑線電阻器5. DK15電容掛箱6. 二蹤慢掃描示波器7. 光線示波器8. 萬用電表八、實驗步驟：1. 主控制屏調試及開關設置 打開總電源開關，觀察各指示燈與電壓表指示是否正常。 將主控制屏電源板（右側面板）上的 調速電源選擇開關”撥至 直流調 速”檔。觸發(fā)電路脈沖指示”應顯示 窄” H橋工作狀態(tài)指示”應顯示 其它”如 不滿足這個要求，則可打開主控制屏的后蓋，撥動觸發(fā)裝置板GT及II組脈沖放 大器板AP2上的鈕子開關

7、，使之符合上述要求。 觸發(fā)電路的調試 用示波器觀察觸發(fā)脈沖電路單脈沖、雙脈沖是否正常， 觀察三相的鋸齒波并調整a、b、c三相的鋸齒斜率調節(jié)電位器，是三相鋸齒波斜 率盡可能一致。觀察6個觸發(fā)脈沖，應使其間隔均勻，相互間隔 60° 將給定器輸出Ug直接接至觸發(fā)電路控制電壓 Uct處，調節(jié)偏移電壓Ub, 使 Uct=0 時，a =90° 將面板上的Ublf端接地，將I組觸發(fā)脈沖的六個開關撥至 接通”觀察 正橋VT1VT6晶閘管的觸發(fā)脈沖是否正常。將 Ublf懸空，Ublf接地可觀察反橋VT1'VT6晶閘管的觸發(fā)脈沖。2 雙閉環(huán)調速系統(tǒng)調試原則 先部件、后系統(tǒng)。即先將各單元

8、的特性調好，然后才能組成系統(tǒng)。 先開環(huán)、后閉環(huán)。即先使系統(tǒng)能正常開環(huán)運行，然后在確定電流和轉速 均為負反饋時組成閉環(huán)系統(tǒng)。 先內環(huán)，后外環(huán)。即先調試電流內環(huán)，然后調試轉速外環(huán)。3. 開環(huán)外特性的測定 控制電壓Uct由給定器直接接入，直流發(fā)電機接負載電阻RG。 逐漸增加給定電壓Ug，使電機起動，升速，調節(jié)Ug和RG,使電動機 電流ld=lcd 轉速 n=ncd。 改變負載電阻RG即可測出系統(tǒng)的開環(huán)外特性n=f(ld)。4. 部件單元調試方法與§4-2相同。5. 系統(tǒng)調試將Ubif接地，Ubir懸空，即僅使用I組橋VT1VT6六個晶閘管。(1)電流環(huán)調試電動機不加勵磁 系統(tǒng)開環(huán)，主回路接

9、入電阻 RM并調至最大。逐漸增加給定電壓 Ug， 用示波器觀察晶閘管整流橋兩端電壓波形。 在一個周期內，電壓波形應有6個對 稱波頭平滑變化，否則應調整觸發(fā)電路的鋸齒波斜率，應使輸出波形對稱。 增加給定電壓Ug,減小主回路串接電阻 RM，直到Id=1.3Icd，再調節(jié) DK02掛箱上的電流反饋電位器，使電流反饋電壓 Ufi近似等于速度調節(jié)器 ASR 的輸出限幅值，繼續(xù)減小 RM，使Id=1.6Icd，調整DK02掛箱上FA的過流保護 電位器RP2,使過流保護動作。 系統(tǒng)中接入已接成PI調節(jié)器的ACR組成電流單閉環(huán)系統(tǒng)。逐漸增加給定電壓Ug，使之等于ASR輸出限幅值，觀察主電路電流Id是否小于或等

10、于1.3Icd，如Id過大，則應調整電流反饋電位器，使增加Ufi，直至Id<1.3Icd ；如Id < led則可將RM減小直至切除，此時Id應增加有限，小于過電流保護整定值， 則說明系統(tǒng)已具有限流保護功能。測定 Ufi，并計算電流反饋系數(shù)B =Ufi/Id(2)速度環(huán)調試 電動機加額外勵磁 ACR接成PI調節(jié)器并接入系統(tǒng)，ASR不接，速度開環(huán)，Ug作為ACR 輸入給定，逐漸加負給定 Ug,當轉速n=1500r/min時，調DK03掛箱上FBS的 速度反饋電位器 RP1，使速度反饋電壓 Ufn為-6V左右，計算速度反饋系數(shù)a =Un/n 速度反饋極性判斷 使系統(tǒng)開環(huán)，加Ug使電機旋

11、轉，然后接入速度負 反饋，如轉速升高則極性有誤，如轉速下降則極性正確。按要求接對極性。6 系統(tǒng)特性測試將ASR、ACR均接成PI調節(jié)器接入系統(tǒng)，形成雙閉環(huán)不可逆系統(tǒng)。機械特性n=f(ld)的測定a)調節(jié)轉速給定電壓 Ug及發(fā)電機負載電阻Rg，使Id =Icd， n =ncd改變負 載電阻即可測出系統(tǒng)靜特性曲線 n=f(Id)。n=f(Ug)。7.系統(tǒng)動態(tài)波形的觀察用二蹤慢掃描示波器觀察動態(tài)波形，用光線示波器記錄動態(tài)波形。在不同 的調節(jié)器參數(shù)下，觀察、記錄下列動態(tài)波形： 突加給定Ug起動時電動機電樞電流波形和轉速波形。 突加額定負載時電動機電樞電流波形和轉速波形。 突降負載(20% Icd &g

12、t;100% Icd)時電動機電樞電流和轉速波形。九、實驗數(shù)據及結果分析1. 根據實驗數(shù)據，畫出閉環(huán)控制特性曲線 n=f(Ug)。2. 根據實驗數(shù)據，畫出高、中、低速時的閉環(huán)機械特性n=f(Id)，并分別計算 靜差率。3 .根據實驗數(shù)據，畫出系統(tǒng)開環(huán)機械特性n=f(I d)，計算靜差率，并與閉環(huán)機械特性進行比較。十、實驗結論十一、總結及心得體會十二、對本實驗過程及方法、手段的改進建議實驗三三相異步電動機調壓調速實驗一、實驗室名稱：電力拖動自動控制系統(tǒng)實驗室二、實驗項目名稱：三相異步電動機調壓調速實驗三、實驗學時：2四、實驗原理三相異步電動機調壓調速系統(tǒng)的主電路為三相晶閘管交流調壓器及異步電 動

13、機組成，其原理圖如圖5-1。圖5-1雙閉環(huán)三相異步電動機調壓調速系統(tǒng)原理圖五、實驗目的1了解三相異步電動機調壓調速系統(tǒng)原理及組成。2了解三相異步電動機調壓調速系統(tǒng)時的機械特性。六、實驗內容1 測定三相異步電動機調壓調速系統(tǒng)的機械特性。2測定三相異步電動機調壓調速系統(tǒng)的控制特性。七、實驗器材（設備、元器件）：1 主控制屏DK012 三相異步電動機-直流發(fā)電機-測速發(fā)電機組3. DK02, DK03 掛箱4 滑線電阻器5. DK15電容掛箱6. 二蹤慢掃描示波器7. 光線示波器8. 萬用電表八、實驗步驟1. 主控制屏調試及開關設置 打開總電源開關，觀察各指示燈與電壓表指示是否正常。 將主控制屏電源

14、板（右側面板）上的 調速電源選擇開關”撥至 交流調 速”檔。觸發(fā)電路脈沖指示”應顯示 寬” “I橋工作狀態(tài)指示”應顯示 其它”如 不滿足這個要求，則可打開主控制屏的后蓋，撥動觸發(fā)裝置板GT及II組脈沖放 大器板AP2上的鈕子開關，使之符合上述要求。 觸發(fā)電路的調試 用示波器觀察觸發(fā)脈沖電路單脈沖、雙脈沖是否正常， 觀察三相的鋸齒波并調整a、b、c三相的鋸齒斜率調節(jié)電位器，是三相鋸齒波斜 率盡可能一致。觀察6個觸發(fā)脈沖，應使其間隔均勻，相互間隔 60° 將給定器輸出Ug直接接至觸發(fā)電路控制電壓 Uct處，調節(jié)偏移電壓Ub, 使Uct=0時，a接近= 180° 將面板上的Ubif端接地，將I組觸發(fā)脈沖的六個開關撥至 接通”觀察 正橋VT1VT6晶閘管的觸發(fā)脈沖是否正常。將 Ubif懸空，Ubif接地可觀察反橋 VT1'VT6'晶閘管的觸發(fā)脈沖。2. 機械特性的測定 系統(tǒng)開環(huán)，將G輸出直接接至U