实验二 直流无刷电机实验
实验二 直流无刷电机实验
实验二直流无刷电机实验一、实验目的1、掌握直流无刷电机的组成、工作原理及特点。
2、初步了解DSP的工作原理。
3、了解DSP控制无刷电机的方法。
4、掌握工作特性的测定方法二、预习要点1、分析掌握直流无刷电机的运行原理。
2、了解直流无刷电机的控制方法。
3、掌握直流无刷电机的工作特性及机械特性三、实验项目1、测量定子绕组的冷态直流电阻2、空载损耗的测定3、工作特性的测定四、实验方法1、实验设备序号型号名称数量1 DD01 电源控制屏1件2 DD02 实验桌1件3 DD03 导轨、测速发电机及转速表1件4 DJ23 校正直流测功机1台5 D31-2 直流数字电压、毫安、安培表1件6 D37-2 数/模交流电压表1件7 D38-2 数/模交流电流表1件8 D34-3 智能型功率、功率因数表1件9 D45 可调电阻器1件10 D51 波形测试及开关板1件11 D93 直流无刷电机控制器。
1件12 HK93 直流无刷电机1件2、屏上挂件排列顺序D37-2、D38-2、D45、D93、D34-3、D31-2、D513、测量定子绕组的电阻。
用数字万用电表Ω档测量电机RUV、RVW、RUW间的阻值，测取三次，取其平均值，测量定子三相绕组的电阻值，记录于表2-1中。
表2-1 室温℃2个电机绕组的阻值RUV（Ω）RVW（Ω）RUW（Ω）123电机绕组1的阻值：电机绕组2的阻值：电机绕组3的阻值：5、空载损耗实验1）检查按图2—3的接线是否正确，图中A、V、W为交流仪表，其中A、V应该选择D37-2和D38-2最上部的模拟仪表量程分别选择0.3A（注意A表的测量短接按键要按下使仪表处于测量状态）和300V（选择数字仪表无法读取数据），量程选择是否正确、W可以使用数字仪表。
2）直流无刷电机直接与测速轴编码器部分连接。
先将输入交流电压调到AC220V。
3）再将调节D93调速电位器调至0，按D93上的起动按钮，D93上的显示窗口显示0000，再调节D93调速电位器，使Ｍ起动，使转速达到1500r/min，然后逐次降低电压直至转速为零，待运行稳定后记录U o、I o、P o、n各参数于下表2-4中。
直流无刷电机实验
直流无刷电机实验一．实验目的1.了解直流无刷电机的运行原理2.掌握直流无刷电机的DSP控制。
二．实验内容1.实现无刷直流电机的正反转控制2.实现无刷的速度调节3.实现无刷直流电机电流环和速度环双环闭环控制三．原理简介1.直流无刷电机的原理无刷直流电动机的结构原理图如图2－1所示：图1 直流无刷电动机的结构原理图无刷直流电动机主要由电动机本体、位置传感器和电子开关电路三部分组成。
电动机本体在结构上与永磁同步电动机相似，但没有笼型绕组和其他起动装置。
其定子绕组一般制成多相(三相、四相、五相不等)，转子由永久磁钢按一定极对数(2p＝2，4，…)组成。
图1中的电动机本体为三相两极，三相定子绕组分别与电子开关线路中相应的功率开关器件联接，在图1中A相、B相、C相绕组分别与功率开关管V1、V2、V3相接。
位置传感器的跟踪转子与电动机转轴相联接[2]。
定子绕组的某一相通电时，该电流与转子永久磁钢的磁极所产生的磁场相互作用而产生转矩，驱动转子旋转，再由位置传感器将转子磁钢位置变换成电信号，去控制电子开关线路，从而使定子各相绕组按一定次序导通，定子相电流随转子位置的变化而按一定的次序换相。
由于电子开关线路的导通次序是与转子转角同步的，因而起到了机械换向器的换向作用。
所以，所谓直流无刷电动机，就其基本结构而言，可以认为是一台由电子开关线路、永磁式同步电动机以及位量传感器三者组成的“电动机系统”。
其原理框图如图2所示。
图2 直流无刷电动机的原理框图2. 直流无刷电机的控制直流无刷电机的控制基本上类似于直流有刷电机的控制（PWM 调制），但由于无刷直流电机用电子换向器取代了机械电刷，所以无刷直流电机除了在控制各相电枢电流的同时还用对电子换向器进行控制。
在无刷直流电机的运行过程中，霍尔位置传感器不断检测电机当前位置，控制器根据当前位置信息来判断下一个电子换向器的导通时序。
如图3所示H1H3ANCBNCBNA CNAH2CNBANB AZXCyWBuV旋转方向反向图1 电子换向器的工作原理图中H1、H2和H3分别表示霍尔位置传感器的信号，H1的有效期为X 轴到u 轴的正半周，H2的有效器为V轴到y轴的正半周，H3的有效期为W轴到z轴的正半周，有效是霍尔对应的信号为1。
直流电机实验报告
直流电机实验报告直流电机实验报告引言直流电机是一种常见的电动机，其工作原理基于直流电流的流动。
本次实验旨在通过对直流电机的实际操作和观察，深入了解其结构、特性和应用。
实验装置和步骤实验所用的装置包括直流电机、电源、电流表、电压表和转速计。
实验步骤如下：1. 将直流电机与电源连接，确保电源的极性正确。
2. 将电流表和电压表分别连接到电机的电源端和负载端。
3. 打开电源，逐渐增加电流，记录电流表和电压表的读数。
4. 使用转速计测量电机的转速，并记录下来。
实验结果和分析通过实验，我们得到了电流表和电压表的读数以及电机的转速。
根据这些数据，我们可以分析直流电机的特性。
1. 电流和电压之间的关系我们可以观察到，随着电流的增加，电压也相应增加。
这是因为直流电机的电阻和电动势之间存在一定的关系，电流增加时，电机内部的电压降也会增加。
2. 转速和电压之间的关系我们还可以发现，随着电压的增加，电机的转速也增加。
这是因为电压的增加会导致电机受到更大的驱动力，从而加速转动。
3. 转速和负载之间的关系在实验中，我们可以通过改变负载来观察电机的转速变化。
当负载增加时，电机的转速会减小。
这是因为负载的增加会增加电机的负载转矩，使电机更难以转动。
应用领域和意义直流电机广泛应用于各个领域，包括工业、交通、家用电器等。
其主要应用包括：1. 工业自动化：直流电机可用于驱动机械设备，如输送带、机床等。
2. 交通运输：直流电机可用于汽车、电动自行车等交通工具的驱动系统。
3. 家用电器：直流电机可用于吸尘器、洗衣机等家用电器的驱动。
直流电机的实验研究对于深入了解其特性和应用具有重要意义。
通过实际操作和观察，我们可以更好地理解电机的工作原理和性能特点。
同时，对于电机的应用领域和改进也提供了一定的参考和指导。
结论通过本次实验，我们对直流电机的结构、特性和应用有了更深入的了解。
我们观察到了电流和电压、转速和电压、转速和负载之间的关系，并分析了这些关系的原因。
直流无刷电机实验总结
直流无刷电机实验总结
直流无刷电机实验可以分为三个部分：硬件搭建、软件编程和实验测试。
下面对每个部分进行总结：
1.硬件搭建首先需要准备的材料包括：直流无刷电机、电机驱动模块、Arduino 控制板、电源和相关的连接线。
将电机驱动模块和控制板连接好，再将电机连
接到电机驱动模块上。
确定好电源电压，将电源接上即可。
2.软件编程在Arduino开发环境中，需要编写程序来控制电机。
首先需要引用
相关的库文件并初始化电机驱动模块。
然后编写程序来控制电机的转速和方向。
最后将程序上传到控制板上即可。
3.实验测试在实验测试过程中，可以通过改变程序中的控制参数来测试不同的电机转速和方向。
同时，也需要注意保护控制板和电机，防止出现过电流和短路等问题。
总体来说，这个实验可以帮助学生更好地理解直流无刷电机的原理和控制方法，同时
也锻炼了学生的动手能力和编程能力。
(完整word版)直流无刷电机实验
电气工程及其自动化专业实验实验名称：直流无刷电机实验实验报告书科目：特种电机及其控制专业：电气工程及其自动化班级：05111001学号：0511100110姓名：陈祥杰重庆邮电大学移通学院2013年6月直流无刷电机实验一．实验目的1.了解直流无刷电机的运行原理2.掌握直流无刷电机的DSP控制。
二．实验内容1.实现无刷直流电机的正反转控制2.实现无刷的速度调节3.实现无刷直流电机电流环和速度环双环闭环控制三．原理简介1.直流无刷电机的原理无刷直流电动机的结构原理图如图2－1所示：图1 直流无刷电动机的结构原理图无刷直流电动机主要由电动机本体、位置传感器和电子开关电路三部分组成。
电动机本体在结构上与永磁同步电动机相似，但没有笼型绕组和其他起动装置。
其定子绕组一般制成多相(三相、四相、五相不等)，转子由永久磁钢按一定极对数(2p＝2，4，…)组成。
图1中的电动机本体为三相两极，三相定子绕组分别与电子开关线路中相应的功率开关器件联接，在图1中A相、B相、C 相绕组分别与功率开关管V1、V2、V3相接。
位置传感器的跟踪转子与电动机转轴相联接[2]。
定子绕组的某一相通电时，该电流与转子永久磁钢的磁极所产生的磁场相互作用而产生转矩，驱动转子旋转，再由位置传感器将转子磁钢位置变换成电信号，去控制电子开关线路，从而使定子各相绕组按一定次序导通，定子相电流随转子位置的变化而按一定的次序换相。
由于电子开关线路的导通次序是与转子转角同步的，因而起到了机械换向器的换向作用。
所以，所谓直流无刷电动机，就其基本结构而言，可以认为是一台由电子开关线路、永磁式同步电动机以及位量传感器三者组成的“电动机系统”。
其原理框图如图2所示。
图2 直流无刷电动机的原理框图2. 直流无刷电机的控制直流无刷电机的控制基本上类似于直流有刷电机的控制（PWM 调制），但由于无刷直流电机用电子换向器取代了机械电刷，所以无刷直流电机除了在控制各相电枢电流的同时还用对电子换向器进行控制。
实验指导书
实验一 直流无刷电动机控制实验一、 实验目的1、了解直流无刷电动机的控制方式2、了解直流无刷电动机驱动器BL-0408的使用方法3、了解直流无刷电动机的启停、转速、转向控制4、了解利用西门子可编程控制器(PLC)S7-200的开发环境Step-7开发直流无刷电动机控制程序5、了解利用触摸屏监控PLC进行直流无刷电动机控制6、了解利用西门子组态软件WinCC组态软件监控直流无刷电动机运行的方法二、 实验对象1、直流无刷电机的控制方式利用驱动器BL-0408可以进行启停、转速、转向控制，转速信号可采用BL-0408自带的电位器进行调速，也可采用外接模拟电压进行调速。
外接模拟电压可由PLC产生的数字信号经D/A转换后得到，启停信号、转速信号、转向信号均可由PLC进行控制。
2、直流无刷电动机驱动器BL-0408直流无刷电动机驱动器BL-0408由北京和利时电机技术有限公司生产，品牌是森创(Syntron)，其特点是：控制功能：3、直流无刷电动机57BL-0730N1-LS-B直流无刷电动机57BL-0730N1-LS-B由北京和利时电机技术有限公司生产，品牌是森创(Syntron)。
技术数据森创电机型号说明4、可编程控制器(PLC)与STEP 7z西门子S7-200系列小型PLC（Micro PLC）可应用于各种自动化系统。
紧凑的结构、低廉的成本以及功能强大的指令集使得S7--200 PLC成为各种小型控制任务理想的解决方案。
S7-200产品的多样化以及基于Windows的编程工具，使您能够更加灵活地完成自动化任务。
z S7-200 CPU包括CPU 221、CPU 222、CPU 224、CPU 224XP和CPU 226等型号，此处使用的是CPU224XP。
z STEP 7-Micro/WIN 4.0版是用于S7-200的32位编程软件包，它包括：z支持最新CPU增强功能的新软件工具和改进过的软件工具： PID自整定控制面板、PLC内置位控向导、数据归档向导和配方向导。
无刷电机趣味物理实验作品介绍
模拟电动机电动机物理实验原理实验一：线圈转动的有刷式电动机。
实验器材：5V电池一节、强磁铁两枚、一角硬币2枚、线圈一分米。
实验图片实验原理：有刷电动机的2个刷(铜刷或者碳刷)是通过绝缘座固定在电动机后盖上直接将电源的正负极引入到转子的换相器上，而换相器连通了转子上的线圈，3个线圈极性不断的交替变换与外壳上固定的2块磁铁形成作用力而转动起来。
由于换相器与转子固定在一起，而刷与外壳(定子)固定在一起，电动机转动时刷与换相器不断的发生摩擦产生大量的阻力与热量。
所以有刷电机的效率低下损耗非常大。
但是，他同样具有，制造简单，成本及其低廉的优点！实验效果：将线圈放在电池上的线圈的上方与电池的正极连接，线圈的端与电池的负极的两颗强磁铁组成电刷，由于线圈的不平衡性，使得线圈的下端间断性的与电池的负极连接，使得线圈形成电流，并产生磁场，线圈产生的磁场方向与磁铁的磁场方向相反，两者之间产生排斥力，使得线圈转动。
线圈的转动，线圈的不平衡性更加明显，线圈下端与电池负极接通的频率越来越高，从而达到线圈转动加速的效果。
实验二：无刷直流电动机。
实验器材：51单片机开发板一个、12V电源一个、L289N驱动模块一个、电源转换模块一个、磁性转动轴一根、实验架一个、led小灯电路一个。
1000匝线圈一个。
实验图片实验原理：无刷直流电动机是将普通直流电动机的定子与转子进行了互换。
其转子为永久磁铁产生气隙磁通：定子为电枢，由多相绕组组成。
在结构上，它与永磁同步电动机类似刷直流电动机定子的结构与普通的同步电动机或感应电动机相同．在铁芯中嵌入多相绕组(三相、四相、五相不等)．绕组可接成星形或三角形，并分别与逆变器的各功率管相连，以便进行合理换相。
转子多采用钐钴或钕铁硼等高矫顽力、高剩磁密度的稀土料，由于磁极中磁性材料所放位置的不同．可以分为表面式磁极、嵌入式磁极和环形磁极。
由于电动机本体为永磁电机，所以习惯上把无刷直流电动机也叫做永磁无刷直流电动机。
直流无刷电机实训报告
一、实训背景随着科技的不断发展，电机作为重要的动力设备，在各个领域得到了广泛的应用。
直流无刷电机作为一种新型电机，因其结构简单、效率高、寿命长等优点，越来越受到人们的关注。
为了提高我们对直流无刷电机的认识和理解，我们进行了为期一周的直流无刷电机实训。
二、实训目的1. 了解直流无刷电机的结构、原理和特点。
2. 掌握直流无刷电机的驱动控制方法。
3. 熟悉直流无刷电机的调试和故障排除方法。
4. 培养实际操作能力和团队合作精神。
三、实训内容1. 直流无刷电机结构及原理实训过程中，我们首先了解了直流无刷电机的结构。
直流无刷电机主要由转子、定子、驱动电路和传感器等组成。
转子由永磁体和转子铁芯组成，定子由线圈和铁芯组成，驱动电路用于控制电机的工作状态，传感器用于检测电机的位置和转速。
2. 直流无刷电机驱动控制方法实训中，我们学习了直流无刷电机的驱动控制方法。
直流无刷电机的驱动控制主要采用PWM（脉冲宽度调制）技术，通过调整PWM信号的占空比来控制电机的转速和转矩。
实训过程中，我们使用了专门的驱动器对直流无刷电机进行控制，掌握了PWM信号的产生和调整方法。
3. 直流无刷电机的调试和故障排除在实训过程中，我们对直流无刷电机进行了调试和故障排除。
调试主要包括调整电机的转速和转矩，以及检测电机的运行状态。
故障排除主要包括分析电机的故障原因，并采取相应的措施进行处理。
4. 实际操作实训的最后阶段，我们进行了实际操作。
在实验指导老师的指导下，我们组装了一个简单的直流无刷电机驱动系统，并进行了实际运行测试。
通过实际操作，我们进一步加深了对直流无刷电机的认识，提高了实际操作能力。
四、实训总结通过本次实训，我们取得了以下成果：1. 熟悉了直流无刷电机的结构、原理和特点。
2. 掌握了直流无刷电机的驱动控制方法。
3. 熟悉了直流无刷电机的调试和故障排除方法。
4. 培养了实际操作能力和团队合作精神。
同时，我们也发现了一些不足之处：1. 对直流无刷电机的理论知识掌握还不够深入。
电气工程自动化直流无刷电机运动控制实验报告
《运动控制系统综合实验》实验报告小组成员:直流无刷电机实验报告一、实验目的通过对8257的编程控制,发出可以驱动直流无刷电机的六路PWM 波,实现对电机的控制。
二、实验原理1.直流无刷电机驱动原理这部分在PPT里有详细介绍,简单来说就就是要根据转子上的三个霍尔传感器的状态发出下一步所需的三相电流。
刚开始时我对这部分原理迟迟不能搞透彻,对着向量图思考了好久,就就是不能把霍尔传感器的状态与所需电流方向对应起来。
主要问题就是那个PPT上的向量图没有清楚的思考步骤,导致我把定子的磁场一直当成转子的瞧,当然搞不清楚。
后来在与身边同学交流后才明白。
然后我按照六步驱动法得到了逆时针转动所需的霍尔状态表,如图1左,经验证此状态表就是可以成功驱动电机的。
搞定逆时针转动后我趁热打铁,把顺时针转动的霍尔状态表也写了出来。
但就是最开始我想当然的以为把逆时针的状态倒过来对应霍尔传感器的值电机就会反转,经过试验后证明这种思路就是错误的,电机还就是逆时针转动。
我想了好久没想明白,只好又从头推了一遍顺时针转动所需的状态表,如图一右。
前后对比我们发现相同霍尔状态时,正反所需的电流恰好相反,也即相差180°。
再回想推导过程中实际就是用下一个状态的电流对应本状态的霍尔值,我一下豁然开朗。
我判断电机在某一位置时允许有60°的误差,逆时针转动时上一个状态加上60°,顺时针转动时则减去60°,所以顺时针逆时针转动正好差了180°。
霍尔传感器的状态与所需电流如下表:2.相序确定上述表格中A,B,C其实就是我们假定的,与霍尔元件HaHbHc对应的ＡＢＣ并不对应,所以我们还要确定一下三相相序。
考虑到我们只给三相电机提供Ａ正Ｂ负的电流时,电机转子应该停在一个确定的位置,而这个位置对应的霍尔状态值为０１０。
那么当我们任意通入一正一负的电流时,若霍尔状态值为０１０,此时正电流即Ａ相,负电流即Ｂ相。
按此方法即可确定相序,所用的Ａ正Ｂ负程序如下:写在ｍａｉｎ里面就是为了一直发出Ａ正Ｂ负的电流。
构造无刷电机实验报告
一、实验目的1. 了解无刷直流电机的结构、工作原理及其特性。
2. 掌握无刷直流电机的驱动电路设计方法。
3. 学习无刷直流电机的控制方法，包括启动、正反转、调速等。
4. 通过实验验证无刷直流电机的性能指标。
二、实验原理无刷直流电机（BLDC）是一种新型的直流电机，它采用电子换向器代替传统的机械换向器，具有高效、节能、体积小、寿命长等优点。
无刷直流电机的转子由永磁体和电枢铁心组成，定子由电枢绕组和电子换向器组成。
无刷直流电机的驱动电路主要包括电源、驱动器、传感器和电机本体。
驱动器负责将电源电压转换为适合电机运行的电压，传感器用于检测电机的转速和位置，电子换向器根据传感器信号实现电机的换向。
三、实验设备1. 无刷直流电机（型号：NMB 2406KL-04W-B36）2. 驱动器（型号：A123456）3. 电源（电压：12V）4. 传感器（型号：7891011）5. 示波器6. 万用表7. 螺丝刀四、实验步骤1. 连接电路：将无刷直流电机、驱动器、电源和传感器按照实验电路图连接好。
2. 测试电机：打开电源，观察电机是否能正常启动，并检查电机转速是否稳定。
3. 测试驱动器：使用示波器观察驱动器输出电压和电流波形，验证驱动器工作是否正常。
4. 测试传感器：使用示波器观察传感器输出信号，验证传感器工作是否正常。
5. 测试控制方法：启动：通过控制驱动器输出电压和电流，实现电机的启动。
正反转：通过改变驱动器输出电压和电流的极性，实现电机的正反转。
调速：通过改变驱动器输出电压和电流的大小，实现电机的调速。
6. 数据记录：记录电机在不同工作状态下的转速、电压、电流等数据。
五、实验结果与分析1. 电机启动：实验中，无刷直流电机能顺利启动，说明电机和驱动器工作正常。
2. 驱动器测试：通过示波器观察驱动器输出电压和电流波形，发现波形平滑，无异常，说明驱动器工作正常。
3. 传感器测试：通过示波器观察传感器输出信号，发现信号稳定，无异常，说明传感器工作正常。
物理无刷电机实验报告
一、实验目的1. 了解无刷直流电机的结构和工作原理；2. 掌握无刷直流电机的驱动控制方法；3. 通过实验验证无刷直流电机的电气特性和调速特性；4. 分析无刷直流电机的性能参数，提高对电机控制技术的认识。
二、实验原理无刷直流电机（Brushless DC Motor，简称BLDC）是一种采用电子换向器代替机械换向器的直流电机。
它具有结构简单、体积小、效率高、寿命长等优点，广泛应用于各种电动工具、家用电器、汽车等领域。
无刷直流电机主要由转子、定子、电子换向器和驱动电路组成。
转子由永磁体和轴组成，定子由线圈和铁芯组成。
电子换向器由霍尔传感器和驱动芯片组成，负责将直流电转换为交流电，驱动电机转动。
三、实验设备1. 无刷直流电机（型号：NMB 2406KL-04W-B36）2. 万用表3. 电压源4. 示波器5. 光电反射式转速表6. 电烙铁7. 实验台四、实验步骤1. 拆卸无刷直流电机，观察内部结构，了解转子、定子、电子换向器和驱动电路的组成。
2. 使用万用表测量无刷直流电机的电阻，记录数据。
3. 将无刷直流电机与电压源、示波器和光电反射式转速表连接，进行以下实验：（1）测空载特性：调节电压源输出电压，记录电机转速和电压值。
（2）测负载特性：给电机施加一定负载，调节电压源输出电压，记录电机转速和电压值。
（3）测调速特性：改变电压源输出电压，记录电机转速变化。
4. 分析实验数据，绘制电机转速与电压、负载的关系曲线。
5. 拆卸无刷直流电机，观察电子换向器和驱动电路的工作状态。
6. 使用电烙铁对无刷直流电机进行焊接实验，了解焊接对电机性能的影响。
五、实验结果与分析1. 空载特性：在无负载情况下，电机转速随电压升高而增加，呈现线性关系。
2. 负载特性：在施加一定负载后，电机转速随电压升高而增加，但增速变缓。
3. 调速特性：改变电压源输出电压，电机转速随之变化，呈现线性关系。
4. 焊接实验：焊接过程中，无刷直流电机性能略有下降，但基本满足实验要求。
直流电机实验报告
直流电机实验报告篇一：并励直流电机实验报告实验二直流并励电动机一.实验目的1.掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。
2.掌握直流并励电动机的调速方法。
1.什么是直流电动机的工作特性和机械特性？答：工作特性：当U = UN， Rf + rf = C时，η, n ,T 分别随P2 变；机械特性：当U = UN， Rf + rf = C时， n 随 T 变；2.直流电动机调速原理是什么？答：由n=(U-IR)/Ceφ可知，转速n和U、I有关，并且可控量只有这两个，我们可以通过调节这两个量来改变转速。
即通过人为改变电动机的机械特性而使电动机与负载两条特性的交点随之改变，从而达到调速的目的。
二.预习要点三.实验项目1.工作特性和机械特性保持U=UN 和If =IfN 不变，测取n=f(Ia)及n=f(T2)。
2.调速特性(1)改变电枢电压调速保持U=UN 、If=IfN =常数，T2 =常数，测取n=f(Ua)。
(2)改变励磁电流调速保持U=UN，T2 =常数，R1 =0，测取n=f(If)。
(3)观察能耗制动过程四．实验设备及仪器1．MEL-I系列电机教学实验台的主控制屏。
2．电机导轨及涡流测功机、转矩转速测量（MEL-13）、编码器、转速表。
3．可调直流稳压电源（含直流电压、电流、毫安表）4．直流电压、毫安、安培表（MEL-06）。
5．直流并励电动机。
6．波形测试及开关板（MEL-05）。
S （2）测取电动机电枢电流Ia、转速n和转矩T2，共取数据7-8组填入表1-8中表1-8 U=UN=220V If=IfN=0.0748A Ka= Ω 2．调速特性（1）改变电枢端电压的调速表1-9 I（2）改变励磁电流的调速一7接线 f：直流电机电枢MEL-09） MEL-03中两Ω电阻并联。
刀双掷开关（MEL-05）六．注意事项1．直流电动机起动前, 测功机加载旋钮调至零. 实验做完也要将测功机负载钮调到零，否则电机起动时，测功机会受到冲击。
直流无刷电机学习报告
2017/9/16
• （1）转子预定位 • 旋转转子由于在停机时的不确定性，无法预知起 始功率管的导通相。因此采用给定一个规定的合 成磁场的方法，人为控制转子的起始位置。 • （2）开环加速控制 • 转子成功定位后，根据查询功率开关逻辑表来依 次导通跟功率开关。在加速期间，不断的增加 PWM 的占空比来提高平均加载电压值，同时减小 切换周期。使转子加速旋转，直到满足反电动势 过零点的检测条件。
2017/9/16
• （3）闭环控制切换 • 当达到了参考转速后，假设系统处于上升沿换相 时。检测到反电动势换相信号相位超前了开环控 制信号，则减小 PWM 的占空比，使电机减速匹 配外部的同步信号；反之依然。直至连续三次检 测到正确的过零点信号。
2017/9/16
• 感谢大家
2017/9/16
2017/9/16
示意图
2017/9/16
• 图中直流电源通过电子开关电路向电动机定子绕 组供电，位置传感器随时检测到转子所处的位置， 并根据转子的位置信号来控制开关管的导通和截 止，从而 • 自动地控制了哪些绕组通电，哪些绕组断电，以 实现电子换相。
2017/9/16
三.本小组的启动方法
• 我们采用控制策略相对最简单，可靠性相对最高 的起动方法——三段式启动方法。其启动环节包 括转子预定位、开环加速控制、闭环控制切换三 个阶段。具体的起动过程如下：
2017/9/16
二.直流无刷电机的原理
• 无刷直流电机是永磁式同步电机的一种，而并不 是真正的直流电机，英文简称BLDC。 • 区别于有刷直流电机，无刷直流电机不使用机 械的电刷装置，采用方波自控式永磁同步电机， 以霍尔传感器取代碳刷换向器，以钕铁硼作为转 子的永磁材料，性能上相较一般的传统直流电机 有很大优势，是当今最理想的调速电机。 • 直流无刷电机的本质为采用直流电源输入，并用 逆变器变为三相交流电源，带位置反馈的，永磁 同步电机。
电机直流实验报告
一、实验目的1. 了解直流电机的结构和工作原理。
2. 掌握直流电机的特性曲线及其测量方法。
3. 学习直流电机的启动、调速和控制方法。
4. 分析直流电机的运行状态，提高电机控制能力。
二、实验器材1. 直流电机：DJ13型，额定电压200V，额定电流0.5A，额定功率100W。
2. 直流电源：可调电压，最大输出电压300V。
3. 电阻箱：可调电阻，最大阻值100Ω。
4. 电流表：量程0-10A，精度0.5级。
5. 电压表：量程0-300V，精度0.5级。
6. 测功机：用于测量电机输出转矩。
7. 计时器：用于测量电机启动时间。
三、实验原理直流电机是一种将直流电能转换为机械能的电机。
其基本结构包括定子、转子和电刷。
当直流电通过电刷和转子绕组时，会产生磁场，从而驱动转子旋转。
四、实验步骤1. 测量电机空载特性：（1）将直流电机接入电路，调节电阻箱，使电机负载为空载状态。
（2）调节直流电源电压，从低到高逐渐增加，记录不同电压下的转速和励磁电流。
（3）绘制空载特性曲线。
2. 测量电机外特性：（1）将直流电机接入电路，调节电阻箱，使电机负载为额定负载。
（2）调节直流电源电压，从低到高逐渐增加，记录不同电压下的转速、励磁电流和电机输出转矩。
（3）绘制外特性曲线。
3. 测量电机调节特性：（1）将直流电机接入电路，调节电阻箱，使电机负载为额定负载。
（2）调节直流电源电压，从低到高逐渐增加，记录不同电压下的转速、励磁电流和电机输出功率。
（3）绘制调节特性曲线。
4. 测量电机启动时间：（1）将直流电机接入电路，调节电阻箱，使电机负载为空载状态。
（2）接通直流电源，记录电机启动时间。
五、实验结果与分析1. 空载特性曲线：从空载特性曲线可以看出，当电压一定时，电机转速随励磁电流的增加而增大。
当励磁电流达到一定值时，电机转速趋于稳定。
2. 外特性曲线：从外特性曲线可以看出，当负载一定时，电机转速随电压的增加而增大。
当电压一定时，电机转速随负载的增加而减小。
无刷电机_实验报告
一、实验目的1. 了解无刷电机的结构和工作原理。
2. 掌握无刷电机的驱动电路和控制系统。
3. 通过实验，验证无刷电机的电气特性和调速特性。
4. 提高动手能力和实验技能。
二、实验原理无刷电机（Brushless Motor）是一种无需碳刷的直流电机，主要由转子、定子和驱动电路三部分组成。
转子采用永磁材料制成，定子由绕组组成，驱动电路通过控制绕组的电流来改变电机的转速和转向。
三、实验设备1. 无刷电机实验平台2. 电压源3. 示波器4. 光电反射式转速表5. 万用表6. 电烙铁7. 电线、连接器等四、实验步骤1. 无刷电机拆卸与观察- 将无刷电机拆卸，观察其内部结构，了解转子和定子的组成。
- 分析霍尔元件、驱动芯片等控制部分的作用。
2. 无刷电机驱动电路测试- 使用示波器观察驱动电路中霍尔元件输出的信号波形。
- 使用万用表测量驱动电路中各个元件的电压和电流。
3. 无刷电机电气特性测试- 通过改变电压源输出电压，观察无刷电机的转速变化。
- 使用光电反射式转速表测量不同电压下无刷电机的转速。
- 记录并分析无刷电机的转速-电压特性曲线。
4. 无刷电机调速特性测试- 使用电压源和转速表，测试无刷电机在不同负载下的转速变化。
- 分析无刷电机的转速-负载特性曲线。
5. 无刷电机正反转控制- 通过改变驱动电路中绕组的连接方式，实现无刷电机的正反转。
- 使用示波器观察电机正反转时的信号波形。
五、实验结果与分析1. 无刷电机电气特性- 通过实验，验证了无刷电机的转速与电压成正比关系。
- 分析了无刷电机的转速-电压特性曲线，发现其呈线性关系。
2. 无刷电机调速特性- 通过实验，发现无刷电机的转速随着负载的增加而下降。
- 分析了无刷电机的转速-负载特性曲线，发现其呈非线性关系。
3. 无刷电机正反转控制- 通过改变驱动电路中绕组的连接方式，实现了无刷电机的正反转。
- 分析了正反转控制信号波形，发现其与电机转向有关。
六、实验结论1. 无刷电机是一种高性能的电机，具有结构简单、运行可靠、寿命长等优点。
直流电动机的实验报告
一、实验目的1. 了解直流电动机的工作原理和结构；2. 掌握直流电动机的工作特性和机械特性；3. 学习直流电动机的调速方法；4. 熟悉实验仪器的使用方法。
二、实验原理直流电动机是将直流电能转换为机械能的装置，其工作原理是利用电磁感应原理。
当直流电流通过电动机的电枢绕组时，产生磁场，与永磁体或电磁铁的磁场相互作用，从而产生力矩，使电枢旋转。
直流电动机的工作特性包括转速特性、转矩特性、功率特性等。
转速特性是指在一定负载下，电动机转速与输入电压之间的关系；转矩特性是指在一定电压下，电动机转矩与负载之间的关系；功率特性是指在一定负载下，电动机功率与输入电压之间的关系。
直流电动机的调速方法有电压调速、电流调速、磁场调速等。
电压调速是通过改变电枢电压来改变电动机转速；电流调速是通过改变电枢电流来改变电动机转速；磁场调速是通过改变磁场强度来改变电动机转速。
三、实验仪器与设备1. 直流电动机；2. 直流电源；3. 测功机；4. 转速表；5. 电流表；6. 电压表；7. 电阻箱；8. 实验台。
四、实验步骤1. 接线：按照实验电路图连接好实验装置，确保连接正确、牢固。
2. 测量空载转速：将直流电源调至一定电压，使电动机空载运行，记录转速表读数。
3. 测量负载转速：在电动机轴上加载一定的负载，记录转速表读数。
4. 测量电压、电流、转矩：记录电动机运行时的电压、电流、转矩数值。
5. 改变电枢电压：调整直流电源电压，观察电动机转速、转矩的变化。
6. 改变负载：调整负载，观察电动机转速、转矩的变化。
7. 改变励磁电流：调整励磁电流，观察电动机转速、转矩的变化。
五、实验数据与分析1. 空载转速：实验测得空载转速为n1，理论计算转速为n2，误差为Δn = n2 - n1。
2. 负载转速：实验测得负载转速为n3，理论计算转速为n4，误差为Δn = n4 - n3。
3. 电压、电流、转矩：实验测得电压为U，电流为I，转矩为T。
4. 改变电枢电压：调整电压后，测得转速为n5，转矩为T5。
直流无刷电机控制综合实验.概要
东南大学自动化学院实验报告课程名称： DSP原理及C程序开发实验名称：直流无刷电机控制综合实验院（系）：自动化学院专业：自动化姓名：杨明亮学号：08009117实验室：实验组别：同组人员：实验时间：2012 年5 月20 日评定成绩：审阅教师：直流无刷电机综合控制实验一、实验目的利用F28335核心板与ICETEK-MOTOR-E运动控制板，实现直流无刷电机的驱动与转速控制，利用小键盘或电位器对直流无刷电机进行转速调节，并利用液晶屏显示转速等状态信息。
二、实验要求1. 基本功能①掌握F28335核心板与ICETEK-MOTOR-E运动控制板的使用方法，接线正确，能捕获并证实霍尔传感器状态变化规律（表1）；②能正确总结出正/反转控制表（表2），从而控制电机正转/反转；③能通过修改占空比，用示波器观察pwm口输出波形的变化。
2. 提高功能①能通过阅读学习“ICETEK-Motor-E使用说明书.pdf”，发现ICETEK-MOTOR-E运动控制板中的电位器信号，编制程序从DSP相应的ADC输入端口采集该电位器信号，能用CCS图形显示AD变换结果曲线；②能编制程序，利用AD变换结果调节PWM占空比，从而对直流无刷电机进行调速；③能设计基本的人机接口软件，即编制程序，利用小键盘进行正转、反转、停止功能选择，利用液晶屏显示（示意）正转、反转、停止等状态信息，并可自行扩展其它辅助功能。
三、实验原理1．直流无刷电动机ICETEK-F2812-BCM实验箱采用的直流无刷电机是三相方波控制型直流无刷电机(BLDCM)，如果按照一定顺序给电机的各相通入方波即可使电机转动，转动的速度及力矩与通入电机定子绕组的电压、电流成正比关系。
2. 电机驱动与控制通过ICETEK-F2812-BCM实验箱，ICETEK-F2812-A板与电机驱动板及直流无刷电机连接，通过编程，TMS320F2812输出的控制信号能够控制电机转动。
直流电机实验报告
直流电机实验报告篇一：并励直流电机实验报告实验二直流并励电动机一.实验目的1.掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。
2.掌握直流并励电动机的调速方法。
1.什么是直流电动机的工作特性和机械特性？答：工作特性：当U = UN， Rf + rf = C时，η, n ,T 分别随P2 变；机械特性：当U = UN， Rf + rf = C时， n 随 T 变；2.直流电动机调速原理是什么？答：由n=(U-IR)/Ceφ可知，转速n和U、I有关，并且可控量只有这两个，我们可以通过调节这两个量来改变转速。
即通过人为改变电动机的机械特性而使电动机与负载两条特性的交点随之改变，从而达到调速的目的。
二.预习要点三.实验项目1.工作特性和机械特性保持U=UN 和If =IfN 不变，测取n=f(Ia)及n=f(T2)。
2.调速特性(1)改变电枢电压调速保持U=UN 、If=IfN =常数，T2 =常数，测取n=f(Ua)。
(2)改变励磁电流调速保持U=UN，T2 =常数，R1 =0，测取n=f(If)。
(3)观察能耗制动过程四．实验设备及仪器1．MEL-I系列电机教学实验台的主控制屏。
2．电机导轨及涡流测功机、转矩转速测量（MEL-13）、编码器、转速表。
3．可调直流稳压电源（含直流电压、电流、毫安表）4．直流电压、毫安、安培表（MEL-06）。
5．直流并励电动机。
6．波形测试及开关板（MEL-05）。
S （2）测取电动机电枢电流Ia、转速n和转矩T2，共取数据7-8组填入表1-8中表1-8 U=UN=220V If=IfN=0.0748A Ka= Ω 2．调速特性（1）改变电枢端电压的调速表1-9 I（2）改变励磁电流的调速一7接线 f：直流电机电枢MEL-09） MEL-03中两Ω电阻并联。
刀双掷开关（MEL-05）六．注意事项1．直流电动机起动前, 测功机加载旋钮调至零. 实验做完也要将测功机负载钮调到零，否则电机起动时，测功机会受到冲击。
直流无刷电机控制实验系统设计与实现
直流无刷电机控制实验系统设计与实现摘要：伴随着社会和科技的发展，在产业的制造与使用中，永磁材料、电力电子技术、传感器技术、现代控制理论以及微型计算机技术都取得了巨大的进展。
基于上述相关材料、技术的研发与集成，使得其在直流无刷电动机的应用技术更为完备与成熟，并具有高效率、长寿命、低噪声等优良的速度－转矩性能等优点。
在新时期、新情况下，直流无刷电动机以其众多的优势和特点，在工业、家电等行业得到了越来越多的应用，这就对电动机的控制提出了越来越高的要求。
本文在已有的科研成果的前提下，针对当前我国在直流无刷电机方面的研发现状，提出了直流无刷电机的发展方向。
关键词：直流无刷电机；发展；现状分析由于其具有高效率、低噪声、结构紧凑、可靠性高、维修费用低等优点，在各类新能源汽车和各类家用电子产品中得到了广泛应用。
本文所设计的 BLDCM控制试验系统是以EV汽车为原型，具有EV汽车的基础性能；并对电动式汽车控制系统中的每一个功能进行了分区、分区的划分，方便了详细的试验方案的实施；同时，本试验所使用的24V的电压，使整个试验系统的直流母线电流不超过2A，从而避免了因大功率而造成的安全隐患和设备的损坏。
在软件设计方面，对程序的流程图进行了细致的设计，将各种控制功能以不同的形式包装起来，方便了软硬件的协作调试。
该实验平台可以应用于课堂实验，可以应用于课程设计，可以进行创新实验。
一、直流无刷电机（一）直流无刷电机基本结构直流无刷电机是同步电机的一种，即电机转子的转速主要受电机定子旋转磁场的速度和周边相应转子极数的影响直流无刷电机是21世纪发展起来的一种新型的机电一体化装备，它的主要组成是由电机本体、传动机构等组成，尤其是在工业生产中，被越来越多的人所采用。
至于直流无刷电机，则是将新老两代直流电机的优势相结合，不仅保留了传统直流电机的优势，而且在具体的结构设计上，基本上去掉了碳刷和滑环，达到了无级调速，而且速度范围也相对较宽，这样的话，在使用过程中，其过载能力会得到极大的提高，而且可靠性、稳定性和适应性也会得到很好的改善，最主要的是，在维护和维护过程中，可以方便地进行操作和维护。
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实验二直流无刷电机实验
一、实验目的
1、掌握直流无刷电机的组成、工作原理及特点。
2、初步了解DSP的工作原理。
3、了解DSP控制无刷电机的方法。
4、掌握工作特性的测定方法
二、预习要点
1、分析掌握直流无刷电机的运行原理。
2、了解直流无刷电机的控制方法。
3、掌握直流无刷电机的工作特性及机械特性
三、实验项目
1、测量定子绕组的冷态直流电阻
2、空载损耗的测定
3、工作特性的测定
四、实验方法
1、实验设备
序号型号名称数量
1 DD01 电源控制屏1件
2 DD02 实验桌1件
3 DD03 导轨、测速发电机及转速表1件
4 DJ23 校正直流测功机1台
5 D31-2 直流数字电压、毫安、安培表1件
6 D37-2 数/模交流电压表1件
7 D38-2 数/模交流电流表1件
8 D34-3 智能型功率、功率因数表1件
9 D45 可调电阻器1件
10 D51 波形测试及开关板1件
11 D93 直流无刷电机控制器。
1件
12 HK93 直流无刷电机1件
2、屏上挂件排列顺序
D37-2、D38-2、D45、D93、D34-3、D31-2、D51
3、测量定子绕组的电阻。
用数字万用电表Ω档测量电机RUV、RVW、RUW间的阻值，测取三次，取其平均值，测量定子三相绕组的电阻值，记录于表2-1中。
表2-1 室温℃
2个电机绕组的阻值RUV（Ω）RVW（Ω）RUW（Ω）1
2
3
电机绕组1的阻值：
电机绕组2的阻值：
电机绕组3的阻值：
5、空载损耗实验
1）检查按图2—3的接线是否正确，图中A、V、W为交流仪表，其中A、V应该选择D37-2和D38-2最上部的模拟仪表量程分别选择0.3A（注意A表的测量短接按键要按下使仪表处于测量状态）和300V（选择数字仪表无法读取数据），量程选择是否正确、W可以使用数字仪表。
2）直流无刷电机直接与测速轴编码器部分连接。
先将输入交流电压调到AC220V。
3）再将调节D93调速电位器调至0，按D93上的起动按钮，D93上的显示窗口显示0000，再调节D93调速电位器，使Ｍ起动，使转速达到1500r/min，然后逐次降低电压直至转速为零，待运行稳定后记录U o、I o、P o、n各参数于下表2-4中。
表2-4
序号n(r/min) U o（V）I o（A）S=U o×I o(V·A) P0(W) cosφ1 1
2
3
4
5
6
7
8
9
6、无刷直流电机的工作特性：
1）校正直流测功机与直流无刷电机同轴连接，检查按图2—4的接线是否正确，图中A、V、W为交流仪表，其中A、V应该选择D37-2和D38-2最上部的模拟仪表量程分别选择1A（个别选3A）和300V（选择数字仪表无法读取数据），量程选择是否正确（注意A表的测量短接按键要按下使仪表处于测量状态），W可以使用数字仪表。
发电机部分的直流仪表极性是否正确，MG的负载电阻R2调至最大位置、MG的磁场回路电阻R f2调到阻值最大位置，断开开关S，作好起动准备。
2）开启控制屏上的电源总开关，然后，按下其上方的“开”按钮，将DD01的交流电源调至220V，接通其下方左边的励磁电源开关，打开D93上的电源开关，将D93上的调速电位器调至最小位置，按D93上的起动按钮，然后调节D93上的调速电位器，使Ｍ起动。
D93上转速显示窗口上就有无刷直流电机的转速值。
观察Ｍ及MG的励磁电流值，调节R f2使I F等于校正值（100mA）并保持不变，
3）合上校正过的直流发电机ＭＧ的负载开关S ，调节R2阻值，使ＭＧ的负载电流I Z增加，即给直流无刷电机加载。
使直流无刷电机n=n N=1500r/min，
P2=100W。
逐渐减载到空载，测取各参数，（注意读取每一点数据时输入AC220V 都应保持不变）记录I（发电机电枢电流）、I（电动机电流）、P1、T2、P2、n 于表2-5中。
（D55挂件内的单片机按I F的值，查对应于I F=100 mA时的校正曲线T2=ｆ（ＩF），可得知Ｍ的输出转矩T2的值），在D55挂件上的转矩窗口直接读出转矩T2的值。
表2-5 U=U N=220V I F = mA
序号I（A）
发
I（A）
电
S=U×I
(W)
P1
(W)
n
(r/min)
T2
(N·m)
P2
(W)
cosφ1η(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
五、实验报告
1、计算三相绕组的直流电阻
2、写出每相通电时绕组两端电压表达式
3、绘制空载损耗曲线
4、绘制工作特性曲线P1、I1、η、cosφ1、n、T=f(P2)。
六、思考题
1、直流无刷电机的工作原理
2、直流无刷电机应用。