第8章 控制电机

第8章控制电机

1．实训目的（1）了解直流伺服电动机和直流测速发电机的基本结构、工作原理和作用；（2）了解开环调速系统和恒速自动控制闭环系统的工作过程；（3）掌握上述两种控制电机的接线和使用方法。

2．实训器仪（1）直流伺服电动机 1台（2）直流（负载）发电机 1台（3）直流测速发电机 1台（4）专用可控整流直流电源 1台（5）直流放大器 1个（6）转速表、电流表、电压表 各1块（7）灯泡、导线等 若干

3．实训线路与说明 实训线路如图8-1（a）所示，它是一个直流伺服电动机调速控制系统。当开关S合上时为闭环系统；S断开时为开环系统。图中，SM为直流伺服电动机，其励磁绕组由固定的直流电源供电；转子绕组由专用可控整流直流电源供电。TG为永久磁铁式测速发电机，它与直流伺服电动机同轴相连，将转速信息转换成电压信号输出；FM为直流发电机，作为伺服电动机的负载，其转子绕组串联一组并联的灯泡作为可调负载电阻，通过改变灯泡的个数来调节负载转矩的大小。

4．实训步骤与要求 (1）准备工作。 (2）连接线路。 (3）开环测试: (4）闭环测试:

5．分析与讨论

从实训现象可以得出如下结论： （1）在开环系统和闭环系统中，都能通过改变控制电压Ug的大小调节电机的转速n，此系统具有调速功能。 （2）当控制电压Ug固定，改变负载时，开环系统中伺服电动机的转速变化较大，而闭环系统中电动机的转速几乎不变，即闭环系统具有恒速功能。 （3）测速发电机的输出电压Utg随转速n的变化呈线性关系。（4）伺服电动机的反应非常灵敏。接通电源立即启动；断开电源立即停止；当改变Ug的大小时，转速n立即随之变化，不像普通的直流电动机那样惯性较大。实训9三相步进电动机控制实训

1．实训目的（1）了解步进电动机的结构与工作原理；（2）了解步进电动机的控制过程与控制方法；（3）掌握步进电动机的使用及其控制电路的连接。

2．实训器材

（1）步进电动机 1台（2）脉冲分配和驱动电路板 1块（3）直流稳压电源 1台（4）脉冲信号发生器 1台（5）脉冲示波器 1台（6）数字万用表 1块3．实训线路与说明图8-6是三相步进电动机的转速控制电路。4．实训步骤与要求1）准备工作2）连接线路3）转动过程观察4）转向调节5）转速调节

5．实训总结 （1）当脉冲频率很低或采用单脉冲时，可看出每输入一个脉冲信号，步进电动机就向前转动一小步。当输入若干个脉冲信号后，步进电动机旋转一周。当脉冲频率较高时，似乎步进电动机在连续转动。 （2）当改变转向控制信号时，用示波器观察到三路脉冲信号的相序发生了改变，与此同时步进电动机的转动方向也发生了改变。 （3）待步进电动机连续转动后，增大脉冲信号的频率，电动机的转速也随之升高；减小脉冲信号频率，电动机的转速将随之下降。 （4）步进电动机的反应非常灵敏，脉冲信号输入时，电动机立即转动；脉冲信号过去后，电动机立即停转。电动机改变速度和方向的过程也同样迅速。

6．步进电动机的结构 一般按运行方式分为旋转式和直线式步进电动机两类。常用的旋转式步进电动机又可分为反应式、永磁式和感应式3种。步进电动机是一种最常用的三相反应式步进电动机，其基本结构如图8-7（a）所示。习题与思考题81.当直流伺服电动机的转子电压、励磁电压不变时，如果将负载转矩减小，试问电动机的转子电流、电磁转矩和转速将怎样变化。2.为了适应自动控制系统的需要，伺服电动机应具备哪些基本的性能特3.一台直流伺服电动机带有一恒定转矩负载，保持励磁电压不变，测得启动电压为4V，当转子电压Uf=100V时，其转速为1500r/min，若要求转 速达到3000r/min，试求要加多大的控制电压。4.简要叙述直流测速发电机的工作原理。5.如何改变步进电动机的转向？步进电动机的