【正文】 電機(jī)導(dǎo)軌、旋轉(zhuǎn)編碼器 波形測試及開關(guān)板（可以不用開關(guān)，直接插拔實(shí)驗(yàn)線） 五、 實(shí)驗(yàn)線路及操作步驟 并勵電動機(jī)的工作特性和機(jī)械特性 11 所示。 電動機(jī)選用 RTDJ32 直流并勵電動機(jī)， RTDJ45 校正過的直流電機(jī)作為電動機(jī)負(fù)載。接好線后檢查接線是否正 確，電表的極性、量程選擇是否合理，勵磁回路接線是否可靠。 （ 2） 將電源控制屏上鑰匙開關(guān)轉(zhuǎn)到開的位置，再按下面板啟動按鈕。 起動后， 將電阻 R1 調(diào)到零，同時(shí) 順時(shí)針調(diào)節(jié)電樞電源調(diào)壓旋鈕，使 電樞電源電壓值為 220V，調(diào)節(jié) Rf2 阻值，把 If2 調(diào)到 100mA，再調(diào)節(jié)負(fù)載電阻 R2 和電動機(jī)的磁場調(diào)節(jié)電阻 Rf1，使電機(jī)滿足額定值 U=UN， I=IN（ I 為電機(jī)的 輸入電流，I=Ia+If1）， n=nN，其勵磁電流為額定勵磁電流 IfN，在保持 U=UN 和 If=IfN不變的條件下，逐次減小電動機(jī)的負(fù)載，即將校正過的直流電機(jī)的負(fù)載電阻逆時(shí)針調(diào)到最大。 圖2 5 直 流并勵電動機(jī)接線圖 A2TGVA I F42MG22 0V勵磁繞組I f 2f 2勵磁電源22 0V 電樞電源M13AI aV 1A2 1 I ff 1并勵繞組 圖 1－ 1 直流并勵電動機(jī)接線圖 表 11 U=UN= V If=IfN= A Ra= Ω 表中 Ra 對應(yīng)于環(huán)境溫度為 0℃ 時(shí)電動機(jī)電樞回路的總電阻，可由實(shí)驗(yàn)室給出。 表 12 If=IfN= A T2= 實(shí)驗(yàn)資料 Ia（ A） n(r/min) T2() 計(jì)算資料 I (A) P2(W) η (%) Ua(V) n(r/min) I(A) Ia(A) 16 （ 2） 改變勵磁電流的調(diào)速 直流電動機(jī)起動后，將電阻 R1 和電阻 Rf1 調(diào)至零，同時(shí)調(diào)節(jié)電樞電源調(diào)壓旋鈕和校正過的直流電機(jī)的勵磁電流為 100mA，使電動機(jī) U=UN， I=（ I 為輸入總電流），保持此時(shí)的 T2 數(shù)值和 U=UN 的值，逐次增大磁場電阻 Rf1,直至n=,每次測取電動機(jī)的 n、 If、 Ia，共取 56 組資料，記錄于表 13 中。 TGA 4 I F勵磁繞組圖26 并 勵電動機(jī)能耗制動接線圖 2V 2220V 電樞電源1LMGf 2AI f 2220V 2Mf 1并勵繞組勵磁電源 圖 1－ 2 并勵電動機(jī)能耗制動接線圖 （ 2）把 M 的電樞串聯(lián)起動電阻 R1 調(diào)至最大，把 S1 合至電樞電源，起動電機(jī)。電機(jī)自由停機(jī)，記錄停機(jī)時(shí)間。 （ 5）選擇 RL的不同阻值，重復(fù)實(shí)驗(yàn) 4）步驟，觀察對停機(jī)時(shí)間的影響。 電動機(jī)輸出功率 P2= 式中輸出轉(zhuǎn)矩 T2 的單位為 ，轉(zhuǎn)速 n 的單位為 r/min。分析在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載兩種速時(shí)的電樞電流變化規(guī)律以及兩種調(diào)速方法的優(yōu)缺點(diǎn)。 二、 預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1． 異步電動機(jī)的工作特性指哪些特性？ 2． 工作特性的 測定方法。 四、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 1． RTDJ35 三相鼠籠異步電動機(jī) 2． RTDJ45 校正過的直流電機(jī) 3． RTDJ471 電機(jī)導(dǎo)軌 、 旋轉(zhuǎn)編碼器 4． RTZN02 智能直流電壓表 、 電流表 5． RTDJ10 三相可調(diào)電阻器 (900Ω) 6． RTZN07 三相功率功率因數(shù)表 7． RTZN08 智能存儲式電流表 8． RTZN09 智能存儲式電壓表 9． RTZN121 智能轉(zhuǎn)矩 、 轉(zhuǎn)速 、 功率表 五、 實(shí)驗(yàn)線路及操作步驟 測量接線圖同圖 2－ 1。 V220VM勵磁電源AV 電源控制屏三相調(diào)壓器輸出**VWW AmA3 ~ MGI f*VVUW A*fAI fL 19 表 21 序號 異步電動機(jī)輸入 M2（ ） n (r/min) P2 (W) I（ A） P（ W） IA IB IC I1 PⅠ PⅡ P 注意：在做負(fù)載實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持定子輸入電壓恒定且為額定值。 表 22 U1=220V 序號 電動機(jī)輸入 電動機(jī)輸出 計(jì)算值 I1（ A） P1（ W） T2（ ） n(r/min) P2（ W） S（ %） η （ %） COSФ 1 計(jì)算公式為： I1=（ IA+IB+IC） /（ 3 31/2） S=（ 1500n） /1500 COSФ 1=P1/3U1I1 P2= η=P 2/P1 式中 I1—— 定子繞組相電流， A； U1—— 定子繞組相電壓， V； S—— 轉(zhuǎn)差率； η —— 效率。在負(fù)載能力范圍內(nèi)，這些關(guān)系將不受電源電壓、負(fù)載、環(huán)境、溫度等因素的影響，還可在很寬的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)調(diào)速，并能快速啟動、制動和反轉(zhuǎn)?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種數(shù)控機(jī)床、繪圖機(jī)、自動化儀表、計(jì)算機(jī)外設(shè)，數(shù)模轉(zhuǎn)換等數(shù)字控制系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件。 （ 二 ） 簡介 RTDJ17 步進(jìn)電機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置由步進(jìn)電機(jī)智能控制箱和步進(jìn)電機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置兩部分組成。通過鍵盤的操作和不同的顯示方式來確定步進(jìn)電機(jī)制運(yùn)行狀況。因?qū)嶒?yàn)裝置僅提供三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)，故控制箱只提供三相步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電源。B39。D39。 開⑦ ⑧ 21 (1)輸入脈沖頻率顯示器：連續(xù)運(yùn)行時(shí)用于顯示輸入驅(qū)動板的 CP 脈沖頻率 。 (3)脈沖指示燈：當(dāng)某一相有脈沖時(shí)對應(yīng)指示燈亮，表示此相有脈沖輸入。 (5)脈沖觀測孔：當(dāng)某一相有脈沖時(shí)對應(yīng)信號為高電平。 (7)48伏直流電源輸出：此處提供一直流電源，最低輸出為 48伏。 (9)把手固定孔。 (11)48V 電源保險(xiǎn)： 。 2） 技術(shù)指標(biāo) 最高運(yùn)行頻率： 1024Hz 工作條件： 供電電源 AC220177。 重量： 3） 功能： 單步運(yùn)行、連續(xù)運(yùn)行和預(yù)置步數(shù)運(yùn)行； 三相步進(jìn)電機(jī)的單三拍、雙三拍及三相六拍運(yùn)行； 步進(jìn)電機(jī)的可逆運(yùn)行； 可擴(kuò)展四相、五相步進(jìn)電機(jī)實(shí)驗(yàn)。此時(shí)有如下兩種選擇： 22 A：按“數(shù)位”進(jìn)入“可控運(yùn)轉(zhuǎn)”狀態(tài)并顯示系統(tǒng)初態(tài)“ – 1 3 – ”即單步正轉(zhuǎn)三相單三拍控制方式。 拍數(shù)鍵：單三拍、雙三拍、三相六拍等運(yùn)行方式的選擇。 相數(shù)鍵：電機(jī)相數(shù)（三相、四相、五相）的選擇。 轉(zhuǎn)向鍵：電機(jī)正反轉(zhuǎn)選擇。 數(shù)位鍵：預(yù)置步數(shù)的數(shù)據(jù)位設(shè)置。 數(shù)據(jù)鍵：預(yù)置步數(shù)位的數(shù)據(jù)設(shè)置。 執(zhí)行鍵：執(zhí)行當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。 B：按“數(shù)據(jù)”進(jìn)入 “固定頻率連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)”狀態(tài)并顯示系統(tǒng)初態(tài)“ . . . . .”。此狀態(tài)下其他按鍵無效。 步進(jìn)電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù) 型號 55BF004Ⅱ 相數(shù)：三相 每相繞組電阻： 46Ω 每相靜態(tài)電流： 直流勵磁電壓： 30V 裝置結(jié)構(gòu) (1)本裝置已將步進(jìn)電動機(jī)緊固在實(shí)驗(yàn)架上，步進(jìn)電動機(jī)的繞組已按星形（“ V”形）接好并已將四個(gè)引出線接在裝置的四個(gè)接 線端上。 (2)步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上固定有紅色指針及力矩測量盤，底面是刻度盤（刻度盤的最小分度為 1 度）。裝置的下方設(shè)有棘輪機(jī)構(gòu)。 二、步進(jìn)電動機(jī)實(shí)驗(yàn) （一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 通過實(shí)驗(yàn)加深對步進(jìn)電動 機(jī)的驅(qū)動電源和電機(jī)工作情況的了解。 （二）預(yù)習(xí)要點(diǎn) 了解步進(jìn)電動機(jī)的工作情況和驅(qū)動電源。改變電機(jī)轉(zhuǎn)向，電機(jī)作反向步進(jìn)運(yùn)動。 步數(shù) = 步 序 號 實(shí)際電機(jī)偏轉(zhuǎn)角度 理論電機(jī)偏轉(zhuǎn)角度 步數(shù) = 步 序 號 實(shí)際電機(jī)偏轉(zhuǎn)角度 理論電機(jī)偏轉(zhuǎn)角度 (3) 平均轉(zhuǎn)速和脈沖頻率的關(guān)系 接通電源，將控制系統(tǒng)設(shè)置于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，再按運(yùn)行鍵，電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，記錄脈沖頻率表的數(shù)值及轉(zhuǎn)速表的數(shù)值， 測量頻率 f與對應(yīng)的轉(zhuǎn)速 n，即 n=f（ f）。 (5) 靜力矩特性 T=f（ I） 關(guān)閉電源，將 一只 5安直流電流表串入 A 相繞組回路，把弦 線一端串在皮帶輪邊緣上的小孔并固定，另一端盤繞皮帶輪凹槽幾圈后結(jié)在 50N 彈簧秤下端的勾子上，彈簧秤的另一端通過弦線與定滑輪、棘輪機(jī)構(gòu)連接。 (6) 計(jì)算機(jī)控制步進(jìn)電機(jī) 配有 RTDJ171 的用戶，將面板扭子開關(guān)擲于“計(jì)算機(jī)控制”端，計(jì)算機(jī)控制脈沖信號從面板 DB9 輸入，實(shí)驗(yàn)人員編寫相應(yīng)控制軟件實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)。 （六）思考題 影響步進(jìn)電機(jī)步距的因素有哪些？對實(shí)驗(yàn)用步進(jìn)電機(jī)，采用何種方法步距最小？ 平均轉(zhuǎn)速和脈沖頻率的關(guān)系怎樣？為什么特別強(qiáng)調(diào)是平均轉(zhuǎn)速？ 最大靜力矩特性是怎樣的特性？由什么因素造成？ 對該步進(jìn)電機(jī)矩頻特性加以評價(jià)，能否再進(jìn) 行改善？若能改善應(yīng)從何處著手？ 各種通電方式對性能的影響？ 26 實(shí)驗(yàn)四 三相異步電動機(jī)的起動與調(diào)速 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 通過實(shí)驗(yàn)掌握異步電動機(jī)的起動和調(diào)速的方法。 2． 復(fù)習(xí)異步電動機(jī)的調(diào)速方法。 3． 線繞式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻啟動 4． 線繞式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻調(diào)速 四、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 1． 三相自耦調(diào)壓器 2． 指針式模擬電流表（自備） 3． RTZN09 智能存儲式真有效值電源表 4． RTT061 繼電器、接觸 器控制 5． RTDJ35 三相鼠籠式異步電動機(jī) 6． RTDJ471 電機(jī)導(dǎo)軌 、 旋轉(zhuǎn)編碼器 7． RTDJ37 線繞式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子啟動與調(diào)速電阻箱 8． RTDJ10 三相可調(diào)電阻（ 900Ω ） 五、 實(shí)驗(yàn)線路及操作步驟 1． 三相鼠籠式異步電機(jī)直接起動實(shí)驗(yàn) 電機(jī)選用 RTDJ35，電壓表選用 RTZN09，電流表選用 RTZN08。 按圖 41接線，電機(jī)繞組為 △ 接法。 按下電機(jī)實(shí)驗(yàn)臺的“啟動”開關(guān)，調(diào)節(jié) 實(shí)驗(yàn)控制屏的調(diào)壓器，使輸出電壓達(dá)電機(jī)額定電壓 220V，按下實(shí)驗(yàn)臺的停止開關(guān)，等電機(jī)完全停止旋轉(zhuǎn)后，再按下電機(jī)實(shí)驗(yàn)控制臺起動開關(guān)，使電機(jī)全壓起動，電流表受起動電流沖擊而偏轉(zhuǎn)，電流表的最大偏轉(zhuǎn)雖不能完全代表起動電流的讀數(shù)，但用它可和下面幾種起動方法的起動電流作定性的比較。按下電機(jī)實(shí)驗(yàn)臺停止開關(guān)，拔出銷釘。 2． 星形 —— 三角形（ Y△ ） a) 除了 實(shí)驗(yàn) 1 項(xiàng)所用設(shè)備外，再增加 Y△ 起動設(shè)備，編號為RTDJ131 b) 實(shí)驗(yàn)線路原理圖如圖 42。 3）三相雙鄭開關(guān)合向右邊（ Y接法）。斷開電源開關(guān)，待電機(jī)停轉(zhuǎn)。 線繞式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻起動，設(shè)備 RTDJ36， RTDJ37 電源控制屏 三相調(diào)壓器輸出VCWZSUVAAB YX 28 電源控制屏三相調(diào)壓器輸出3 ~WV ?? ? ?VUA??M??? ?? ? 圖 43線繞式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子 1） 按圖 43接線 2） 轉(zhuǎn)子每相串入電阻分別為 2Ω、 5Ω、 15Ω 3） 調(diào)壓器退到零位，軸伸端裝上圓盤和彈簧秤。 5） 實(shí)驗(yàn)時(shí)通電時(shí)間不應(yīng)超過 10秒以免繞組過熱。 表 42 Rst（ Ω ） 0 2 5 15 Ist（ A） Tst（ Nm） 線繞式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻調(diào)速 1）實(shí)驗(yàn)線路同圖 43。電路接好后，將轉(zhuǎn)子附加電阻調(diào)至最大。 3）調(diào)節(jié)校正電機(jī)勵磁電流 If 為校正值（ 100Ma），再調(diào)節(jié)直流發(fā)電機(jī)負(fù)載電流，使電動機(jī)輸出功率接近額定功率并保持輸出轉(zhuǎn)矩 T2 不變，改變轉(zhuǎn)子附加電阻（每相電阻分別為 0Ω、 2Ω、 5Ω、 15Ω），測相應(yīng)的轉(zhuǎn)速記錄于表 43 表 43 Rst（ Ω ） 0 2 5 15 N(r/min) 六、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1． 比較異步電動機(jī)不同起動方法的優(yōu)缺點(diǎn)。（ Y△ 起動） （ 3）外施電壓為 UK/KA，式中 KA為起動用自耦變壓器的變比。 3． 線繞式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對啟動電流啟動轉(zhuǎn)矩的影響 4． 線繞式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對電機(jī)轉(zhuǎn)速的影響 29 七、思考題 1． 起動電