交流伺服电机电容移相及幅值控制
7页1、2021-2022学年第一学期自动控制元件实验报告实验名称: 交流伺服电机电容移相及幅值控制 姓 名: 学 号: 班 级: 组 别: 同组成员: 实验时间: 年 月 日一、实验目的1. 掌握电容移相的原理。 2. 研究交流伺服电机在幅相控制时的机械特性。3. 研究交流伺服电机在幅相控制时的调节特性。 4. 培养团队分工与合作能力,提升自身在团队中承担任务的能力。二、实验内容及原理1.实验内容(1)设计与测试电容移相电路 (2)研究幅相控制时交流伺服电机调节特性(3)研究幅相控制时交流伺服电机调机械特性2.实验线路(1)电容移相实验线路(图2-1)图2-1 电容移相实验线路(2)交流伺服电机幅相控制实验线路(图2-2)图2-2 交流伺服电机幅相控制实验线路3. 实验原理(1)电容移相实验采用电容移相时,所需要的电容值大小可以通过计算得到(在已知电机有关参数的情况下),也可以通过实验的方法给电机选配电容。本实验介绍如何通过实验的方法确定移相电容值的大小。电容移相实验线路如图2-1所示(控制绕组开路即Uk=0)。把电源电压和经过电容移相以后加在激磁绕组上的电压分别加在示波器的X通道和Y通道上
2、。图中的电容器C,在选配过程中采用若千个电容器进行串联和/或并联。我们观察示波器上所显示的李萨育图形。如果显示的图形是倾斜的椭圆,说明两个电压相位差不是90;如果是直立的椭圆,说明两个电压相位差90;如果是一个正圆,表明两个电压不仅相位差90而且幅值也相等。串联和/或并联了电容以后,只是电机在某一特定的转速下移相前后的电压相位相差90 (或幅值也基本相等),当电机转速改变(通过改变控制电压或转矩)时,激磁电压的幅值和相位都在改变。一般情况下为了使控制电机得到最大的启动转矩,常常在零转速即n=0时来选配电容,使两个电压相位差等于90。2)幅相控制实验该实验采用电容移相方法来进行。采用电容移相时所需电容器只能在某一特定的转速下进行选配,一般选配好之后不再改变。然而在控制过程中,随着控制电压Uk的改变,两个电压的相位差和激磁电压Uj的大小与相位都将随着变化(所以这种控制方式称为幅相控制),可见交流伺服电机常常工作在椭圆形旋转磁场下,旋转磁场的椭圆度比幅值控制时还大。采用电容移相方法进行幅相控制时,机械特性曲线的线性度更差。对于不同的负载转矩,控制特性也不同。3、 实验设备及仪表1. 电动机:
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