JDT型系统动力学调速实验台实验指导书解析

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NJUST液压课内实验指导书及实验报告实验3节流调速性能实验

NJUST液压课内实验指导书及实验报告实验3节流调速性能实验

NJUST液压课内实验指导书及实验报告实验3节流调速性能实验实验报告课程名称:液压与气压传动实验名称:实验日期:年月日至年月日学生专业:学生学号:学生姓名:实验室名称:机电工程中心实验室任课教师:(理论课)实验教师:实验成绩:南京理工大学机械工程学院实验3 节流调速性能实验实验3节流调速性能实验;南京理工大学课内实验报告实验3 节流调速性能实验一、实验目的1. 分析比较采用节流阀的进油节流调速回路,在节流阀通流面积不同情况下的速度负载特性;2. 分析比较采用节流阀的进.旁油调速回路的速度负载特性;3. 分析比较采用节流阀和调速阀的进油节流调速回路的速度负载特性。

二、实验设备QCS003实验台(YHS 液压回路实验台)三、实验内容1. 测试采用节流阀的进油节流调速回路的速度负载特性;2. 测试采用节流阀的旁油节流调速回路的速度负载特性;3. 测试采用调速阀的进油节流调速回路的速度负载特性。

四、实验原理节流调速回路由定量泵,节流阀,溢流阀和执行元件组成。

通过改变流量费的流通面积调节流入(或流出)执行元件的流量,以调节执行机构的速度。

节流调速回路,按其流量阀的类型或安装位置,组成不同的回路,其调速性能不同。

实验在QCS003液压实验台(YHS 液压回路实验台)上进行,实验用的液压系统原理图如图3.1所示。

该系统由两部分油路组成,图左半部是调速回路,其右半部是加载回路。

进油节流调速,采用阀7或阀6调速,旁油节流调速采用阀9调速。

在具体某种调速回路中,不做调速用的流量阀(节流阀或调速阀)要根据其油路的构成而关闭或全开。

加载回路对调速回路的执行机构液压缸19的加载,是通过将无杆腔置有压力油,而有杆腔通油箱的加载缸20对缸19的对顶而实现的。

利用溢流阀11,调节加载缸无杆腔的压力,即可改变工作液压缸19的负载F L 。

在调速回路中,工作液压缸19的活塞杆的工作速度V 与节流阀的流通面积A i ,溢流阀2的调定压力P 4-1和负载F L 有关。

动力学实验实验报告

动力学实验实验报告

一、实验目的1. 理解动力学基本原理,掌握动力学实验的基本方法。

2. 通过实验验证牛顿第二定律,即物体的加速度与作用在它上面的合外力成正比,与它的质量成反比。

3. 学习实验数据的采集、处理和分析方法。

二、实验原理牛顿第二定律是经典力学中的基本定律,其数学表达式为:F = ma,其中F为作用在物体上的合外力,m为物体的质量,a为物体的加速度。

三、实验设备1. 动力实验台2. 测力计3. 速度传感器4. 电脑数据采集系统5. 实验用小车及砝码四、实验步骤1. 准备实验器材:将实验台上的小车放置在水平轨道上,确保小车能够自由滑动。

2. 连接数据采集系统:将测力计、速度传感器和电脑数据采集系统连接好,确保各部分工作正常。

3. 实验数据采集:a. 将砝码挂在小车后端,记录小车初始位置。

b. 打开数据采集系统,启动小车,同时开始记录小车运动过程中的速度和测力计的示数。

c. 当小车运动至预定距离时,停止小车,记录此时的速度和测力计的示数。

4. 数据处理:a. 根据实验数据,绘制小车速度与时间的关系图,计算小车的加速度。

b. 根据牛顿第二定律,计算作用在小车上的合外力。

c. 比较计算得到的合外力与实验测得的力,分析误差来源。

五、实验结果与分析1. 速度与时间关系图:根据实验数据绘制速度与时间关系图,观察小车运动规律,发现小车在实验过程中呈匀加速直线运动。

2. 加速度计算:根据速度与时间关系图,计算小车的加速度,得到加速度a =2.5 m/s²。

3. 合外力计算:根据牛顿第二定律,计算作用在小车上的合外力F = ma = 2.5kg × 1 m/s² = 2.5 N。

4. 误差分析:实验过程中,误差主要来源于以下方面:a. 测力计的精度;b. 速度传感器的精度;c. 数据采集过程中的误差;d. 实验操作过程中的人为误差。

六、实验结论通过本次实验,验证了牛顿第二定律的正确性,掌握了动力学实验的基本方法。

调速器技术实训指导书

调速器技术实训指导书

目录一、调速器实验组织及注意事项二、离心摆静特性试验指导书三、缓冲器回复特性实验指导书四、YT—600、YDT—600调速器静特性演示实验指导书一、调速器实验组织及注意事项调速器由于设备昂贵,损坏难以维修复且实验由多人同时进行。

故应有健全的组织,充分的准备,统一的号令方可进行,因此,特作如下规定:一、实验均以小组为单位进行。

二、实验小组设组长一人。

实验由组长负责:(1)召集组员讨论实验秩序。

方法:(2)规划,检查实验前的准备工作;(3)分配实验工作;(4)当实验出现故障或达不到要求是组织讨论处理方案及方法;(5)讨论实验结果。

三、实验前,参加实验人均应分别写出“实验准备书”一份,内容包括:(1)实验项目及目的;(2)实验装置简介或草图;(3)实验用仪表及工具;(4)实验前的准备工作;(5)实验步骤及操作;(6)调整方法。

四、实验前应了解和熟悉设备和工具(如百分表,塞尺表)正确的使用方法和注意事项。

五、实验准备工作完毕后,须经指导老师同意方可进行试验。

六、实验人员均应听从指导教师的指导,除本实验设备仪器外,未经指导教师同意,不得动用实验中其他设备或物品。

七、因调速器实验设备、仪表、工具价格昂贵,凡违反规定,粗枝大叶或无故障损害者均应赔偿损失。

二、离心摆静特性试验指导书一、实验目的:通过对转配、调整合格的离心摆的静特性试验,取得离心摆静特性曲线,以确定离心摆的基本参数是否瞒足技术范围的要求。

二、YT型调速器离心摆技术规范。

1. 离心摆的最大工作范围达到设计值,即在额定转速±25%范围内实测转动套行程偏差不得超过设计值的±5%。

2. 在nr=±10%范围内,离心摆最大非线性度不超过%2。

3. 在nr=±10%范围内,离心摆If<(0.08~0.1)%.4. 离心摆K的实测偏差不得超过设计值的±5%(设计值为K=0.3%)。

三、实验设备1. 实验台:试验在离心摆实验台进行,实验台上的设备有:离心摆、引导阀,接力器。

现代调速技术实训报告

现代调速技术实训报告

一、实训背景随着科技的不断进步,调速技术在工业、交通、医疗等领域得到了广泛应用。

为了更好地理解和掌握现代调速技术,提高实际操作能力,我们组织了一次现代调速技术实训。

本次实训旨在通过实际操作,加深对调速原理、方法和设备性能的理解。

二、实训目的1. 理解现代调速技术的原理和分类;2. 掌握常用调速方法的操作技巧;3. 熟悉调速设备的性能和操作方法;4. 培养团队合作精神和实践操作能力。

三、实训内容1. 调速原理及分类(1)调速原理:调速技术是通过改变电机输入电压、电流或磁通量等参数,实现电机转速的调节。

(2)调速分类:根据调速原理,可分为直流调速、交流调速和变频调速。

2. 直流调速(1)调速方法:降低电枢电压调速、电枢电路串电阻调速、弱磁调速。

(2)实训操作:通过实际操作,了解降低电枢电压调速、电枢电路串电阻调速、弱磁调速的原理和操作方法。

3. 交流调速(1)调速方法:异步电动机调速、同步电动机调速、感应电动机调速。

(2)实训操作:通过实际操作,了解异步电动机调速、同步电动机调速、感应电动机调速的原理和操作方法。

4. 变频调速(1)调速方法:PWM(脉冲宽度调制)调速、矢量控制调速、直接转矩控制调速。

(2)实训操作:通过实际操作,了解PWM调速、矢量控制调速、直接转矩控制调速的原理和操作方法。

四、实训过程1. 实训准备:了解实训内容,熟悉实训设备,分组讨论实训方案。

2. 实训实施:按照实训方案,分组进行实际操作,记录数据。

3. 数据分析:对实训过程中收集到的数据进行整理和分析,总结实训结果。

4. 实训总结:各组汇报实训成果,分享实训心得。

五、实训结果1. 成功掌握了直流调速、交流调速和变频调速的原理和操作方法。

2. 对调速设备性能有了更深入的了解。

3. 提高了团队合作精神和实践操作能力。

六、实训心得1. 理论与实践相结合,使我们对调速技术有了更全面的认识。

2. 实训过程中,遇到问题及时请教老师和同学,提高了问题解决能力。

调速器试验指导书

调速器试验指导书

调速器试验指导书目录1 概述 12 依据标准 13 调速系统模型及基本参数 24 测试仪器 35 试验准备 36 试验内容及方法 46.1 静态试验 46.1.1 试验条件 46.1.2 控制方式切换试验 46.1.3 机频断线模拟试验 56.1.4 静特性试验 56.1.5 永态转差系数bp校验 66.1.6 人工频率死区校验 86.1.7 PID调节参数(bt、Td)的校验 9 6.1.8 PID调节参数(Tn)的校验 106.1.9 接力器最短关闭与开启时间测定 116.1.10 接力器反应时间常数Ty测定 126.2 空载试验 136.3 负载试验 146.3.1 试验条件 146.3.2 一次调频响应时间测试 146.3.3 一次调频动作死区测试 156.3.4 跟踪网频试验 166.3.5 甩负荷试验 177 试验组织与分工 178 试验安全措施及安全注意事项 189 试验计划时间及参加人员 191 概述为保证电网及发电机组安全运行,使并网运行机组随时适应电网负荷和频率的变化,提高电能质量及电网频率的控制水平,就必须充分发挥发电机组一次调频能力,依照《南方区域电厂并网运行管理若干指导意见》和《****发电机组一次调频运行管理规定(试行)》(以下简称为《规定》)的要求,并根据《DL/T496-2001水轮机电液调节系统及装置调整试验导则》等相关标准,通过对****1号机组进行一次调频试验,检验机组一次调频功能,并在确保机组安全稳定运行的前提下,优化一次调频运行参数,以满足系统对其一次调频性能的要求,同时进行参数辨识研究试验,建立与实际调节系统相吻合的仿真模型,满足电力系统稳定计算的要求。

通过现场试验达到《规定》中所要求的一次调频试验机组应该达到的技术指标如下:1)机组一次调频的频率死区控制在±0.034Hz以内;2)机组的永态转差率一般为3%~4%;3)水电机组参与一次调频的负荷调整幅度不应加以限制;4) AGC与一次调频能够协调工作,不相矛盾;5)机组调速器转速死区小于0.04%;6)响应行为:① 本电站属于额定水头在50米及以上的水电机组,按规定其一次调频负荷响应滞后时间应小于3s;② 当电网频率变化超过机组一次调频死区时,机组一次调频的负荷调整幅度应在45s内达到一次调频的最大负荷调整幅度的70%;③ 在电网频率变化超过机组一次调频死区时开始的60秒内,机组实际出力与机组响应目标偏差的平均值应在理论计算的调整幅度±3%以内。

动力学调速实验指导书最终版

动力学调速实验指导书最终版

机械系统动力学调速实验一、实验目的1、通过机械系统的动力学调速实验,观察机械的周期性速度波动现象,并掌握利用飞轮进行速度波动调节的原理和方法;2、通过利用传感器等先进的实验技术手段进行实验操作,训练掌握现代化的实验测试手段和方法,增强工程实践能力;3、通过进行实验结果与理论数据的比较,分析误差产生的原因,增强工程意识,树立正确的设计理念。

二、实验装置和实验原理1、实验装置图2机械系统动力学调速测试实验原理图实验装置实物照片如图1所示,它由驱动电机通过带传动和一个曲柄滑块机构相连,曲柄的实际转速通过光电传感器进行实时测定,采集的原始信号经过控制板进行放大处理以及A/D 转换后,输入计算机进行数据处理,如图2。

2、实验原理图2中I 为曲柄滑块机构示意图,滑块和一个提供阻力的弹簧相连。

作用在曲柄上的等效驱动力矩和等效阻抗力矩是主动件转角φ的周期性函数,且在等效驱动力矩、等效阻力矩及等效转动惯量变化的公共周期内(这里均为360º),驱动功=阻抗功,在稳定运转期间主动件的速度(角速度)波动亦按周期性波动,其运转不均匀程度,用运转速度不均匀系数δ表示,大小为:δ=(ωmax -ωmin )/ωm (1)式中,ωmax 为周期中最大角速度,ωmin 为周期中最小角速度,ωm 为平均角速度,可表示图1 动力学调速实验台实物照片为ωm=(ωmax+ωmin)/2 (2)所谓机器运转周期性速度波动的调节,其目的就在于减小速度波动使其达到机器工作所允许的程度;或者说,减小机器运转速度不均匀系数δ,使其不超过许用值[δ]。

周期性速度波动的调节方法,是在机器中安装一个具有很大转动惯量的构件即所谓飞轮,其调速原理简述如下:在一个周期中系统最大动能E max与最小动能E min之差称为最大盈亏功,以W示之,即W=E max–E min=(J0+J F)(ωmax2–ωmin2)/2 (3)式中J0为机械系统本身的等效转动惯量,J F为飞轮等效转动惯量。

实验十 机构系统动力学实验教案课件

实验十  机构系统动力学实验教案课件

实验十机构系统动力学实验一、实验目的1、了解机械系统速度波动的原因和影响因素;2、掌握速度波动的测试原理;3、掌握飞轮调速的原理;二、JDS—Ⅰ实验台简介1、结构组成1-安装平板2-垫块一3-垫块二4-导轨支架5-齿轮、齿条支架6-滑块7-输出传感器8-连杆9-曲柄10-飞轮11-连杆销轴12-导轨13-弹簧14-直流减速电机15-带传动16-齿条17-小齿轮18-输入传感器19-轴承座图1实验台结构实验台是基于飞轮调速原理、调节周期性速度波动的实验装置,为同学们提供一种验证,使同学们从抽像的概念转换到机械实测,从实践当中领会速度波动的调节方法,从而加深对理论课程的理解的理解,为日后从事设计工作提供一个知识平台。

本实验台主要由曲柄9、连杆8、滑块6、阻尼13组成的曲柄滑块机构组成。

曲柄轴采用两个轴承座19支撑,一端连接速度波动调节飞轮10,一端安装有光栅角位移传感器7。

曲柄在驱动力作用下对系统产生一个较大的惯性力,连杆带动滑块往复运动,滑块采用两个直线轴承组成移动副,在整个运动中滑块与导轨的摩擦阻力为滚动摩擦,可以忽略不计。

工作阻力由弹簧产生一交变周期性力,这样主轴在一个周期性力作用下将产生速度波动。

通过与主轴连接的光栅编码器可以测得主轴在曲轴旋转一周(滑块往返运动)内速度的变化情况,以及速度不均匀系数。

通过增加飞轮和改变飞轮转动惯量来调节速度不均匀系数。

滑块的往复运动通过齿轮齿条16、17的转换将滑块的直线运动转换成旋转运动,通过数据采集系统,可获得滑块在不同转速下、不同曲柄长度下的速度和加速度的波动曲线。

提示:因系统转动惯量大容易造成很大振动,实验时系统速度应控制在200r/min 以下! 三、实验配件1、大飞轮1个 φ220×182、小飞轮1个 φ180×183、飞轮配重2个 φ160×404、直流调速电机 P=150W U=220V n=0-600r/min5、光栅角位移传感器 2个 5v/1000p 四、飞轮调速的基本原理1、平均角速度和速度不均匀系数 在工程上,常用下式计算平均角速度min max2m ωωω+=机械系统速度波动的速度不均匀系数max minmωωδω-=常用机械的速度不均匀系数许用值[δ]可参考教材。

速度调整回路实验报告

速度调整回路实验报告

速度调整回路实验报告1. 实验目的本实验旨在通过调整回路的目标速度和控制参数,观察和分析速度调整回路对物理系统的响应效果,并对回路的性能进行评估。

2. 实验装置- 一台用于速度调整的电动机- 一个速度传感器- 一个控制器- 一台计算机(用于配置和监控实验参数)3. 实验步骤1. 配置实验装置,确保电动机、传感器和控制器正常工作。

2. 设置电动机的目标速度,即期望实验结果中的速度值。

3. 调整控制器的参数,包括比例、积分和微分参数,以便达到更好的速度控制效果。

4. 启动实验装置,并记录实际测得的速度值。

5. 分析实际速度与目标速度之间的误差,并评估回路的性能。

6. 根据实验结果,适当调整控制器参数,进一步改进速度控制效果。

7. 再次启动实验装置,并记录新的实际速度值。

8. 比较新旧实际速度值,评估调整后的回路性能。

4. 结果与分析经过多次试验,我们进行了相应的数据记录和分析,以下是部分实验结果:通过对实验结果的分析,我们可以得出以下结论:- 在实验次数1和3中,实际速度与目标速度之间的误差相对较小,说明调整回路在这些情况下的性能较好。

- 在实验次数2和4中,实际速度与目标速度之间的误差相对较大,可能是由于控制器参数未能完全适应变化的目标速度。

- 实验次数4中的实际速度与目标速度之间的正误差表明控制器过调整,需要进行进一步调整以提高回路性能。

5. 结论本实验通过调整回路的目标速度和控制参数,观察和分析了速度调整回路对电动机的响应效果。

实验结果显示,在一定范围内,调整回路能够较好地将实际速度控制在目标速度附近,但对于变化较大的目标速度,需要进一步优化控制参数以提高回路性能。

6. 参考文献- [参考文献1]- [参考文献2]- [参考文献3]。

[工学]XK-DT2型电机拖动实训台实验指导书

[工学]XK-DT2型电机拖动实训台实验指导书

目录实验的基本要求 (2)实验安全操作规程 (3)实验一直流电动机的认识 (8)实验二直流发电机 (11)实验三并励直流电动机的工作特性与调速特性 (14)实验四并励直流电动机的机械特性 (19)实验五单相变压器 (22)实验六三相异步电动机的工作特性 (28)实验七三相异步电动机的起动与调速 (34)实验八单相电容起动异步电动机 (37)实验九步进电动机 (41)实验的基本要求电机拖动实验课的基本任务是进行实验技能的基本训练,加深对所学基本理论知识的认识,提高分析问题和解决问题的能力,开发创新思维能力,培养理论联系实际的作风和实事求是的科学态度,获的科学研究的初步训练。

电机拖动实验课的目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。

培养学生学会根据实验目的,实验内容及实验设备拟定实验线路,选择所需仪表,确定实验步骤,测取所需数据,进行分析研究,得出必要结论,从而完成实验报告。

在整个实验过程中,必须集中精力,及时认真做好实验。

现按实验过程提出下列基本要求。

一、实验前的准备实验前应复习教科书有关章节,认真研读实验指导书,了解实验目的、项目、方法与步骤,明确实验过程中应注意的问题(有些内容可到实验室对照实验预习,如熟悉组件的编号,使用及其规定值等),并按照实验项目准备记录抄表等。

实验前应写好预习报告,经指导教师检查认为确实作好了实验前的准备,方可开始作实验。

认真作好实验前的准备工作,对于培养学生独立工作能力,提高实验质量和保护实验设备都是很重要的。

二、实验的进行1、建立小组,合理分工每次实验都以小组为单位进行,每组由2~3人组成,实验进行中的接线、调节负载、保持电压或电流、记录数据等工作每人应有明确的分工,以保证实验操作协调,记录数据准确可靠。

2、选择组件和仪表实验前先熟悉该次实验所用的组件,记录电机铭牌和选择仪表量程,然后依次排列组件和仪表便于测取数据。

3、按图接线根据实验线路图及所选组件、仪表、按图接线,线路力求简单明了,按接线原则是先接串联主回路,再接并联支路。

机构系统速度波动调节实验报告

机构系统速度波动调节实验报告

机构系统速度波动调节实验报告机构系统速度波动调节实验报告学号10010325姓名吕彬实验日期20XX/4/22同组人员指导老师刘本东成绩一、实验目的1、通过机械系统的动力学调速实验,观察机械的周期性速度波动现象,并掌握利用飞轮进行速度波动调节的原理和方法;2、通过利用传感器、工控机等先进的实验技术手段进行实验操作,训练掌握现代化的实验测试手段和方法,增强工程实践能力;3、通过进行实验结果和理论数据的比较,分析误差产生的原因,增强工程意识,树立正确的设计理念。

二、被测对象名称、原始数据及测试项目被测机构为曲柄滑块机构,如下图ABC各杆长度:曲柄lAB=50mm;连杆lCD=180mm;电机转速n1=1500r/min;已知生产阻力为拉伸弹簧,其拉伸阻力为:拉伸长度L=5mm,F=0kg;L=10mm,F=5kg;L=15mm,F=15kg;三、实验装置原理框图四、实验原理作用在机械上的驱动力矩和阻抗力矩是主动转角φ的周期性函数且在等效驱动力矩及等效阻力矩和等效转动惯量变化的公共周期内,驱动功=阻抗功时,在稳定运转期间主动的速度(角速度)波动亦按周期性波动,其运转不均匀程度,用运转速度不均匀系数δ表示,大小为:(最大角速度,最小角速度,平均角速度)所谓机器运转周期性速度波动调节,其目的就在于减小速度波动,即减小机器运转速度不均匀系数δ。

调节方法是在机器中安装一个具有很大转动惯量的构即所谓飞轮,调速原理如下:(W最大盈亏功,机械等效转动惯量,飞轮等效转动惯量)在机器的等效力矩已给的情况下,最大盈亏功是一个确定值,机器的机械等效转动惯量也是确定值,所以减小速度波动可增大,即外加飞轮。

五、实验数据记录及结果表格:实测ωmωmaxωminδ无飞轮22.7126.5720.240.278732小飞轮22.424.7120.870.171429大飞轮22.8824.63 21.65 0.130245 理论ωmωmaxωminδ无飞轮23.53 27.78 20.07 0.327667 小飞轮23.13 27.29 20.28 0.30307 大飞轮22.79 26.81 20.820.262835其中:线图:六、实验结果分析通过实验,不难发现三次的测量结果中,实测的运转速度不均匀系数δ都要小于理论值。

汽车变速器传动效率测试实验指导书

汽车变速器传动效率测试实验指导书

汽车变速器传动效率测试实验指导书目录一、实验目的二、实验原理传动实验台构成转矩转速传感器测量原理和方法三、实验内容及实验步骤实验前准备工作实验步骤四、试验分析和报告要求五、实验注意事项一、 实验目的1.掌握转速、扭矩和功率的测量原理和方法。

2.掌握汽车变速器的传动效率测试原理和方法.3.了解变速器的传动效率随转速和载荷间变化的关系。

二、 实验原理1. 车辆传动实验台构成车辆传动实验台构成如图1和图2所示由由原动机(带变频调速的电动机)、传感器(转速扭矩测量仪)、汽车变速器(SG135—2)、负荷(拖动发电机)组成。

变速器的转矩、转速信号分别由传感器的两条信号线接入到扭矩仪上读出。

图1 汽车传动实验台安装方式图2 汽车传动实验台与转速转矩测试分析系统输入端信号输出端信号2.转矩转速传感器测量原理和方法JC型转矩转速传感器的基本原理是:通过弹性轴、两组磁电信号发生器,把被测转矩、转速转换成具有相位差的两组交流电信号,这两组交流电信号的频率相同且与轴的转速成正比,而其相位差的变化部分又与被测转矩成正比。

JC型转矩转速传感器的工作原理如图3。

图3 JC型转矩转速传感器的工作原理在弹性轴的两端安装有两只信号齿轮,在两齿轮的上方各装有一组信号线圈,在信号线圈内均装有磁钢,与信号齿轮组成磁电信号发生器。

当信号齿轮随弹性轴转动时,由于信号齿轮的齿顶及齿谷交替周期性的扫过磁钢的底部,使气隙磁导产生周期性的变化,线圈内部的磁通量亦产生周期性变化,使线圈中感生出近似正弦波的交流电信号。

这两组交流电信号的频率相同且与轴的转速成正比,因此可以用来测量转速.这两组交流电信号之间的相位与其安装的相对位置及弹性轴所传递扭矩的大小及方向有关。

当弹性轴不受扭时,两组交流电信号之间的相位差只与信号线圈及齿轮的安装相对位置有关,这一相位差一般称为初始相位差,在设计制造时,使其相差半个齿距左右,即两组交流电信号之间的初始相位差在180度左右。

电力传动实验指导书

电力传动实验指导书

实验一单闭环不可逆直流调速系统实验一、实验目的(1)了解单闭环直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。

(2)掌握晶闸管直流调速系统的一般调试过程。

(3)认识闭环反馈控制系统的基本特性。

二、实验所需挂件及附件Ld图1 转速单闭环系统原理图为了提高直流调速系统的动静态性能指标,通常采用闭环控制系统(包括单闭环系统和多闭环系统)。

对调速指标要求不高的场合,采用单闭环系统,而对调速指标较高的则采用多闭环系统。

按反馈的方式不同可分为转速反馈,电流反馈,电压反馈等。

在单闭环系统中,转速单闭环使用较多。

转速单闭环不可逆直流调速系统采用光码盘作测速反馈,反馈电压经“速度变换”后接到“速度调节器”的输入端,与“给定”的电压相比较经放大后,得到移相控制电压U Ct,用作控制整流桥的“触发电路”,触发脉冲经功放后加到晶闸管的门极和阴极之间,以改变“三相全控整流”的输出电压,这就实现了直流电动机在额定磁通下的调压调速。

电机的转速随给定电压变化,电机最高转速由速度调节器的输出限幅所决定,速度调节器采用P(比例)调节对阶跃输入有稳态误差,要想消除上述误差,则需将调节器换成PI(比例积分)调节。

当“给定”恒定时,闭环系统对电机负载或电源电压波动引起的速度变化起到了抑制作用,电机的转速以一定的精度稳定在某一速度上。

四、实验内容(1)学习DZ01“电源控制屏”的使用方法。

DJK02-DJK02-1上的“触发电路”调试。

(2)U ct不变时直流电动机开环特性的测定。

(3)DJK04上的基本单元的调试。

(4)转速单闭环直流调速系统静特性测定。

五、预习要求(1)复习电力传动自动控制系统教材中有关晶闸管直流调速系统、闭环反馈控制系统的内容。

(2)掌握调节器P、PI的控制规律。

(3)根据实验原理图,定性分析电动机的跟随性能及抗扰动性能。

(4)实验时,如何能使电动机的负载从空载(接近空载)连续地调至额定负载?六、实验方法1、DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试①打开DZ01总电源开关,操作“电源控制屏”上的“电压指示切换”置于“三相电网输入”,观察输入的三相电网电压是否平衡。

动力学原理的实验探究及分析

动力学原理的实验探究及分析
动力学原理是研究物体运动规律的科学 实验目的:验证动力学原理的正确性 实验原理:牛顿第二定律,即力与加速度的关系 实验方法:通过测量物体的加速度和力,验证动力学原理
02
实验过程
实验设备
实验台:用于放置实验器 Байду номын сангаас和进行实验操作
动力装置:提供实验所需 的动力,如电动机、气缸 等
测量仪器:用于测量实验 过程中的各种参数,如压 力传感器、温度传感器等
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动力学原理的实验探究及
分析
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实验目的和原理 实验过程
实验结果及分析 动力学原理的应用
实验结论
01
实验目的和原理
实验目的
验证动力学原理 的正确性
探究不同条件下 的动力学现象
提高实验操作技 能和观察能力
培养科学思维和 创新意识
动力学原理简介
控制系统:控制实验过程, 如PLC、单片机等
安全防护设备:确保实验 过程中的安全,如防护罩、 安全阀等
实验步骤
准备实验材料:包括实验台、滑块、弹簧、 刻度尺等
组装实验装置:将滑块固定在弹簧上,将 弹簧的另一端固定在实验台上
设定初始条件:将滑块放在实验台的一端, 弹簧处于自然状态
开始实验:释放滑块,观察滑块的运动情 况,记录数据
实验结果: 记录实验结 束后得到的 结果,包括 结论、分析、 讨论等
03
实验结果及分析
数据处理
数据收集:确保数据的准确性和完整性 数据处理:使用合适的统计方法和工具进行数据处理 数据分析:对处理后的数据进行分析和解释 结果展示:以图表、表格等形式展示分析结果
结果分析
实验目的:验 证动力学原理

调速器试验报告范文

调速器试验报告范文

调速器试验报告范文一、实验目的1.了解调速器的基本原理和结构。

2.熟悉调速器的安装和调试。

3.掌握调速器的工作性能和调整方法。

二、实验仪器与设备1.调速器及其配件一套。

2.凸轮轴及其配件一套。

3.示波器一台。

4.测试电机一台。

三、实验原理调速器是控制发动机转速的装置,主要由调速器本体和凸轮轴组成。

凸轮轴上设有调速器控制机构和作动机构。

调速器控制机构是调整凸轮轴转速的装置,作动机构是实现调速器控制机构运动的装置。

四、实验步骤1.将调速器与凸轮轴组装在一起,确保连接牢固。

2.将示波器与调速器连接,调节示波器的参数,使其能够正确显示调速器输出信号。

3.连接测试电机与调速器,调节测试电机的转速。

4.将示波器的显示结果与测试电机的转速进行对比,观察调速器的工作性能和调整方法。

五、实验数据分析1.测试电机转速与示波器显示结果对比表测试电机转速(rpm),示波器显示结果----------------------,---------------1000,9852000,19803000,29654000,39525000,49382.调速器的工作性能分析根据实验数据可得,调速器的输出信号与测试电机的转速基本一致,说明调速器具有较好的工作性能,能够准确控制发动机的转速。

3.调整方法分析通过对示波器的参数进行调节,可以获得更精确的调速器输出信号。

同时,可以通过调节凸轮轴的位置和速度,来调整调速器的工作性能。

六、实验结论调速器是一种能够准确控制发动机转速的装置,具有良好的工作性能和调整能力。

实验结果表明,调速器的输出信号与测试电机的转速基本一致,能够满足实际需求。

七、实验总结通过本次实验,我们深入了解了调速器的基本原理和结构,并通过实验掌握了调速器的安装和调试方法。

通过对示波器的显示结果进行分析,我们进一步了解了调速器的工作性能和调整方法。

这对我们的学习和实践具有重要意义,为今后的研究和应用奠定了基础。

电力拖动控制系统实验指导书

电力拖动控制系统实验指导书
3
电力电子及电气传动实验指导书
电枢电路总电感包括电机的电枢电感 La, 平波电抗器电感 LL 和整流变压器漏感 LB, 由于 LB 数值很小, 可忽略,故电枢回路的等效总电感为 L=La+LL
220VAC
V A
M
直流额 定励磁
电感的数值可用交流伏安法测定。电动机应加额定励磁(常规电机励磁为 80mA),并使电机堵转,实 验线路如上图所示。 合上主控屏主电路电源开关,用交流电压表和电流表分别测出通入交流电压后电枢两端和电抗器上的 电压值 Ua 和 UL 及电流 I,从而可得到交流阻抗 Za 和 ZL,计算出电感值 La 和 LL。 实验时,交流电流的有效值应小于电机直流电流的额定值, Za=Ua/I ZL=UL/I 3.直流电机转子的飞轮惯量GD2的测定。
四.实验设备及仪器
1.教学实验台主控制屏。 3.负载组件
5.直流电动机
2.触发电路及晶闸管主回路组件 4.电机导轨及测速发电机) 6.双踪示波器
7.万用表
五.注意事项
1.由于实验时装置处于开环状态,电流和电压可能有波动,可取平均读数。 2.为防止电枢过大电流冲击,每次增加 Ug 须缓慢,且每次起动电动机前给定电位器应调回零位,以 防过流。
M ML (GD 2 / 375) dn / dt
式中
M—电动机的电磁转矩,单位为 N.m; ML 负载转矩,空载时即为空载转矩 MK,单位为 N.m; n
电机转速,单位为 r/min;
突然断电,电机空载自由停车时,运动方程式为
MK (GD 2 / 375) dn / dt
主电路 控制开关
Ug
Uct
V
M
Rd
A
电阻R的测定

系统动力学实验报告

系统动力学实验报告

系统动力学实验报告一、实验背景你知道吗?生活中很多事情看起来复杂,实际上都有一定的规律。

比如,交通信号灯的变化、经济市场的起伏,甚至是我们家里小小的冰箱温度变化,这些看似独立的事物,背后都有一个相互影响的“系统”。

在这些系统里,任何一个小小的变化都可能引起连锁反应,影响到其他部分。

而系统动力学正是用来研究这种系统行为的方法。

说白了,它就是通过建立数学模型,来看看各个因素是如何相互作用,最后影响到整体运行的。

就像是咱们平时玩的一些策略游戏,背后有一套非常复杂的规则和机制,稍微调整一下,结果就能大不相同。

所以,这次实验呢,就是通过模拟不同系统的行为,看看他们之间是怎么互动的。

让你一边做实验,一边感叹原来这个世界的运作原理是这么神奇,简直比电视剧里的剧情还要跌宕起伏。

二、实验目的与方法1.目的咱们做这个实验,最直接的目的就是通过系统动力学模型,掌握系统各个部分之间是如何互相影响的。

要理解什么叫做“反馈”效应,学会如何利用图表来表示和预测这些动态变化。

就像你在超市买东西,看着价签上的价格跳动一样,背后都有“市场反馈”的作用。

通过这次实验,大家应该能明白,哪怕是微不足道的小小变化,最后也能让整个系统的运行轨迹发生天翻地覆的变化。

2.方法实验的核心方法就是建模和仿真。

简单来说,首先要把你关注的系统拆解成一个个小部分,然后画出各个部分之间的关系。

就像搭积木一样,把每块积木的位置、数量、颜色都弄明白了,整个积木塔的形状也就能预测了。

再通过计算机软件运行这些模型,看看系统会如何变化。

这个过程像是给自己做了一道数学题,但题目非常复杂,不是那么容易一蹴而就的。

很多时候一不小心就会犯错误,不过没关系,谁都不是天生就会的,出错了就改嘛。

三、实验过程1.实验设计实验开始之前,首先需要明确一个问题:我们要模拟的是什么系统?是一个公司的生产线?还是一个城市的交通系统?还是别的什么?在明确了目标之后,就要开始画出模型,定义变量,搞清楚系统内部是如何互相影响的。

调速综合实验指导书

调速综合实验指导书

调速系统综合实训指导书(电气自动化技术专业适用)电气自动化技术教研室杨洪升二00六年七月一、实验守则1.实验前应充分做好预习,熟悉实验内容、有关原理、实验步骤,完成有关的理论计算,了解仪器设备的使用方法。

2.实验分组进行,每组各设一名组长,由组长指挥,合理分工,协同工作。

3.线路接完,必须经指导教师检查,确认无误后,可接通电源。

4.严格按仪器设备使用规程操作,无故损坏者按情节轻重,给予适当的经济处罚。

5.一旦发现不正常现象(电流过大、电压过大异常声音、异常气味等)应立即切断电源,由指导老师处理。

6.实验结果交指导老师审阅后,方可关闭电源拆线,把导线捆放好,并查点导线根数。

7.实验完毕后由专门同学清理实验室卫生。

8.实验报告独立完成,数据准确,必要时写心得体会。

二、实验装置使用注意事项1.连接模拟学习机电路时,应关闭模拟机电源。

线路连好。

应经检查后再通电严防各运算放大器的输出直接接地。

或将输入信号直接插在运算虚地点的插孔里。

2.面板插孔螺钉如有松动,应及时拧紧,以免电路接触不良3.使用时首先检查电源箱的各路电源电压及主电源的相序4.开环时各运放单元只能接成比例调节器5.连接反馈时首先检查反馈极性是否正确6.每次起动前给定电位器必须退回到零位7.每次起动时,要注意观察电流、电压表指针的变化,如有过流、过压情况,立即关闭电源。

三、JM-1型自控原理模拟学习机简介1.电源:该学习机的交流电源为220V,但机内使用的是直流电源,直流电压为+15V和-15V,直流电源是由直流电经整流而得.打开右上角的电源开关,﹙灯亮﹚,则机内的±15V电源有电.2.八个运算放大器单元(1)A1,A2,A3…A8为八个运算放大器单元,每个运放单元均由一个运算放大器及外围电路组成(2)放大器的输入端有三个,但一般情况下只使用其中之一,当有系统反馈时,使用两个或三个输入端(3)每个单元放大器的正上方都有电阻,电容串联的支路,但这些支路都与放大器的输出端相连,这些串联的支路,如用导线与虚地点相连,则形成各种环节﹝如比例,惯性等﹞(4)正常情况下运放虚地点电位为零(5)当运放接成比例环节后,当输入端接地时,则运放输出端电位为零(6)运放反馈网络开路时,无论输入端是否有信号,则运放输出端均达饱和值13.6V⑺每个运放单元正上方的串联支路只能作为本单元的反馈网络,不能将其中的电阻或电容,连入其它运放反馈网络中⑻不能输入信号直接接到虚地点,而要经输入电阻输入 3.给定信号与阶跃开关A1单元左上角有一把开关,开关K 由开到闭的过程形成阶跃信号,阶跃信号的大小可在-15~+15V 之间调节实训一 线性系统的串联校正一、实训目的1、了解和观测PD 、PI 校正装置对改善系统性能的作用,学习这三种校正的调整方法2、比较PD 、PI 校正作用及其特点 二、实训设备JM-1型自控原理模拟学习机 三、实训内容1、用PD 调节器改善系统的稳定性2、用PI 调节器改善系统静态性能3、用PID 调节器改系统的动、静态性能 四、实训步骤 1.PD 校正已知系统的固有开环传函()()()101.011.01000++=S S S S G观察其阶跃响应,看此系统是否稳定,计算W C 、γ值。

动力系统实训实验报告单

动力系统实训实验报告单

一、实验目的1. 理解动力系统的基本原理和组成。

2. 掌握动力系统各部件的结构和功能。

3. 学习动力系统的调试和维护方法。

4. 培养动手实践能力和团队协作精神。

二、实验器材1. 动力系统实训台架2. 发动机3. 传动带4. 润滑系统5. 冷却系统6. 燃油系统7. 排气系统8. 气缸压力表9. 万用表10. 检测仪器等三、实验原理动力系统是汽车、摩托车等交通工具的核心部分,主要由发动机、传动系统、润滑系统、冷却系统、燃油系统、排气系统等组成。

发动机负责将燃料燃烧产生的能量转化为机械能,通过传动系统传递给车轮,实现车辆的行驶。

四、实验步骤1. 准备工作- 确保实训场地安全,关闭实训台架上的电源。

- 检查实训台架各部件是否完好,特别是发动机和传动系统。

2. 发动机检查- 观察发动机外观,检查有无损坏或漏油现象。

- 使用气缸压力表测量气缸压力,判断发动机性能。

3. 传动系统检查- 检查传动带张紧度,确保传动带运行平稳。

- 观察传动带是否有磨损、老化等现象。

4. 润滑系统检查- 检查润滑油液位,确保润滑油充足。

- 检查油质,判断是否需要更换。

5. 冷却系统检查- 检查冷却液液位,确保冷却液充足。

- 检查冷却液颜色,判断是否需要更换。

6. 燃油系统检查- 检查燃油滤清器,确保燃油清洁。

- 检查燃油压力,确保燃油供应正常。

7. 排气系统检查- 检查排气管道,确保无漏气现象。

- 检查三元催化器,确保排放达标。

8. 动力系统调试- 启动发动机,观察发动机运行状态。

- 调整点火正时,确保发动机运行平稳。

- 调整空气流量,确保发动机功率输出。

9. 动力系统维护- 清洁发动机外部,保持发动机清洁。

- 检查各部件紧固情况,确保安全运行。

五、实验数据1. 气缸压力:XX kPa2. 传动带张紧度:XX N3. 润滑油液位:XX L4. 冷却液液位:XX L5. 燃油压力:XX kPa6. 排气温度:XX °C六、实验结果分析通过本次实验,我们对动力系统的组成、结构、功能有了更深入的了解。

调速试验指导书(终稿).docx

调速试验指导书(终稿).docx

交直流调速控制系统实验指导书张红莲华北电力大学2007年1月R7 CshH H 给定实验一直流电动机调压调速-实验目的及要求(1)研究直流调速系统在反馈控制下的工作;(2)熟悉直流电动机晶闸管调压调速控制系统结构和原理;(3)研究直流调速系统屮速度电流调节器的工作及对系统静特性的影响;(4)学习反馈控制系统的调试技术;二实验设备仪器电源控制屏晶闸管主电路三相晶闸管触发电路直流调速控制装置可调电阻电容箱电机导轨光码盘测速系统数显转速表直流发电机三相可调电阻电压表电流表三实验原理为了提高直流调速系统的动静态性能,通常采用闭环控制系统。

许多生产机械,由于加工和运行的要求,是电动机经常处于启动和制动、反转的过渡过程,因此启动和制动过程的时间在很大程度上决定了生产的效率。

双闭环直流调速系统由速度调节器和电流调节器进行综合调节,可获得良好的动静态性能, 两个调节器采用比例积分调节器。

转速为系统的主要参量,因此转速换作为主环放在外面,电流环作为内环。

实验系统的原理框图组成如图1:三相电源输出2 7 4Uct触发~电路64 52调节器IIRl3 C?图1双闭环讥流调速系统原理反映转速变化的电压信号,经“转速变换”后接到“速度调节器”的输入端,与“给定”的电压比较,经PI调节得到转速调节器的输出,将其作为电流调节器的输入给定;反映电流变化的电流互感器输出的屯压信号作为反馈信号加到电流调节器的输入端,与电流“给定”比较,经PI调节后得到移相控制电压Uct,用作控制整流桥的“触发电路”,触发脉冲经功放后加到晶闸管的门极和阴极之间,以改变“三相全控整流”的输岀电压。

这就构成了转速、电流双闭环调速系统。

四实验方法与步骤1.线路步骤对照实验装置连接相应线路;分别连接控制电路、主电路。

直流发电机接负载电阻R, R放在最大,输出给定调到零;按下起动按钮,要先接通励磁电源,然后从零开始逐渐增加给定电压,使电动机转速逐渐升高;增加电机负载(即减小R),使电机电流Id二led;将给定退到零,短开励磁电源,按下停止按钮, 结束实验。

实训指导书(4)

实训指导书(4)

实验1 液压执行元件性能实验1-液压缸一、实验目旳:使实验学生熟悉和理解液压缸旳作用和性能。

液压缸和液压马达同属“执行元件”,指旳是所有旳将液压能转换成机械能旳装置,液压缸输出作用力与直线位移。

本次实验将对双作用液压缸进行实验,测试液压缸压力传动比与速度比。

二、实验内容和原理:双作用液压缸有两种,一是带有不同活塞面积旳单活塞杆式液压缸,二是带有相似活塞面积旳双活塞杆式液压缸。

由于活塞和活塞环面积旳不同,因此,单活塞杆式液压缸旳有杆腔和无杆腔具有不同旳容积。

当流量不变时,液压缸旳活塞杆在伸出和返回时旳速度不同。

本实验将采用单活塞杆式双作用液压缸进行压力传动比、速度比旳测试。

理论上旳压力传递比可以根据下面旳公式,通过计算活塞面积和活塞环面积之比得到: i1 = A2/A1 =活塞环旳面积/ 活塞面积有关尺寸为:φ活塞= 25 mm;φ活塞杆= 16 mm实际压力比采用公式:i1 =P伸出/P返回比较实际压力传递比与理论压力传递比旳差值,并分析其因素。

根据下列公式计算出液压缸伸出和返回时旳速度;v = s / t式中,v = 运动速度(m/ s);s = 行程长度( m = 0.2 m );t = 运动时间(s)速度比值:i2 = t伸出/t返回=伸出时间/返回时间三、液压系统原理图如图3-1、3-2所示。

所需元件:液压缸1个(已安装在面板上);二位四通换向阀1个;节流阀1个;压力表2个;压力软管若干(两根测压软管)图3-1 压力传递比液压回路图3-2 电路图四、液压回路连接1、关掉液压泵,使系统不带压力。

2、将各个元件安装在实验台上。

液压缸被安装在实验台旳侧面。

需要用压力软管连接。

3、用两个压力软管将(4/2)二位四通换向阀与液压缸相连。

在压力软管上是测压点上连接两个压力表。

4、回油路上连接一种节流阀。

5、连接电路。

五、实验环节(1)压力传递比测试1、检查所连接旳回路,检查接头与否对旳连接。

2、将节流阀全开。

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JDT型机构系统动力学调速实验台实验指导书(参考资料)昆山巨林科教实业有限公司使用说明书概述:通过学习《机械原理》和《机械设计》等相关课程之后,我们了解了机械是在外力(驱动力和阻力)作用下运转的。

外力对机械所作的功的增减,就是机械具有的动能的增减。

如果驱动力所作的功在每段时间内都等于阻力所作的功,则机械的主轴将保持匀速转动。

但是,有许多机械在工作时,驱动力所作的功在某段时间内不等于阻力所作的功。

当驱动力所作的功大于阻力所作的功时,出现盈功,促使机械动能增加;当驱动力所作的功小于阻力所作的功时,出现亏功,导致机械动能减少。

机械动能的增减形成机械运转速度的波动。

这种波动造成整个系统运转不均匀性,那么研究在外力作用下机械系统速度波动变化规律对于设计机械,尤其是高速重载、高精度和高自动化机械将提供很好的参考。

速度波动又分为周期性速度波动和非周期性速度波动。

机械运转当中产生有规律的、周期性的速度变化情况称为周期性速度波动,否则为非周期性速度波动。

调节周期性速度波动的方法是在机械中加上一个转动惯量很大的回转件-飞轮。

本实验台就是基于此原理为学生提供一种验证的实验装置,让学生从抽像的概念转换到机械实测,从实践当中领会速度波动的调节方法,从而加深对机械原理的理解,为日后从事广泛的设计工作提供一个知识平台。

一、实验目的及内容:●了解动载荷对机械系统速度波动的影响和原因;●机械速度波动测试、仿真实验:调节转速观察机械速度波动的现象,求解系统运转的不均匀系数,绘制实测与仿真运动曲线;●机械速度波动的调节实验:改变飞轮大小,观察机械速度波动的变化情况,并与理论计算结果进行比较分析,进而掌握周期性速度波动的调节方法和设计指标,掌握飞轮的设计方法及计算飞轮的转动惯量;●曲柄滑块运动学分析实验;二、实验台的结构:图一1-安装平板2-垫块一3-垫块二4-导轨支架5-齿轮、齿条支架6-滑块7-输出传感器8-连杆9-曲轴10-飞轮11-连杆销轴12-导轨13-弹簧14-直流减速电机15-带传动16-齿条17-小齿轮18-输入传感器19-轴承座本实验台由曲轴(9)、连杆(8)、滑块(6)、阻尼(13)组成一个曲柄连杆滑块机构,曲轴在系统中为整个机构提供一种动态的外载荷,通过滑块的往复运动对弹簧产生一个交变的外力。

曲轴靠采用两个轴承座(19)支撑,一端连接速度波动调节飞轮(10),一端安装有光栅角位移传感器(7),在系统运转中曲轴产生一个大的惯性力对主轴的转速产生周期性波动,传感器与数据采集系统连接经计算机软件输出可得到速度波动曲线。

滑块的往复运动通过齿轮齿条(16)(17)的转换将滑块的直线运动转换成旋转运动,通过数据采集可获得滑块在不同转速下和调节曲柄长度下对速度和加速度的波动影响。

三、实验技术参数:●大飞轮1个φ220×18●小飞轮1个φ180×18●飞轮配重2个φ160×40●直流调速电机P=150W U=220V n=0-600r/min●光栅角位移传感器2个5v/1000pGGD-A型机构系统动力学调速实验台实验指导书(仅供参考)一实验原理概述:1、研究机械运转及速度波动调节的目的:机械的真实运动规律是由作用于机械上的外力、尺寸,各构件的质量及转动惯量等因素决定的,而研究机械在外力作用下的真实运动则是机械动力学的基本问题,本实验主要研究机械系统速度波动产生的原因和调节方法。

2、机械运动过程的三个阶段:机械运转过程一般经历三个阶段:起动、稳定运转和停车阶段。

图11)起动阶段:外力对系统做正功,即驱动功W d大于阻力功W r(W d-W r>0),系统的动能增加(E=W d- W r),机械的运转速度上升,并达到工作运转速度。

2)稳定运转阶段:由于外力的变化,机械的运转速度产生波动,但其平均速度保持稳定。

因此,系统的动能保持稳定,外力对系统做功在一个波动周期内为零(W d-W r=0)。

3)停车阶段:通常此时驱动力为零(Wd=0),机械系统由正常工作速度逐渐减速,直到停止。

在此阶段内功能关系为W r=E。

3、作用在机械上的驱动力和生产阻力:驱动力由原动机产生,它通常是机械运动参数(位移、速度或时间)的函数,称为原动机的机械特性,如三相异步电动机的驱动力便是其转动速度的函数。

如图2给出了交流异步电机扭矩与其角速度间的关系,称为机械特性曲线,不同的原动机具有不同的机械特性。

图2图2所示的特征曲线可以用一条通过N点和C点的直线近似代替曲线。

直线方程为:M d = M n (ω0-ω)/ (ω0-ωn)式中:Mn为电机额定转矩,ωn和ω0分别为电机的额定角速度和同步角速度。

生产阻力与运动参数的关系决定于机械的不同工艺过程,如车床的生产阻力为常数,鼓风机、离心机的生产阻力为速度的函数,曲柄压力机的生产阻力是位移的函数等等。

二、周期性速度波动的原因:机械稳定运转时,等效驱动力矩和等效阻力矩的周期性变化,将引起机械速度的周期性波动,图3给出了等效驱动力矩Md和等效阻力矩Mr变化情况,同时还给出了机械系统的动能变化情况,在一个周期T内,系统的动能增量为0。

图31、平均角速度和速度不均匀系数:平均角速度ωm是指一个运动周期内,角速度的平均值,即在工程上,常用下式计算:(1-2)机械速度波动的程度可用速度不均匀系数δ来表示,不同类型的机械允许速度波动的程度可以不同,常用机械的速度不均匀系数许用值[δ]可参考有关教材。

2、飞轮调节周期性速度波动的基本原理:机械稳定运转时,作用于机械上的外力(驱动力、生产阻力)总是变化的,从而引起机械运转速度的波动。

如果外力的变化是随机的和非周期性的,那么引起的速度波动也是非周期性的。

非周期性的速度波动需要专门的调速器来调速。

如果外力的变化是周期性的,那么由它引起的速度波动也是周期性的,如图3所示。

由于外力的周期性变化,外力对系统所做的功也是周期性变化的,由动能定理可知,系统的动能也随之周期性变化。

在一个周期内,系统动能的最大变化量应等于同一周期内外力对系统所作的最大盈亏功,即:将上式和式(1-2)、(1-3)联立可得速度不均匀系数δ:若在机械中安装一个具有等效转动惯量JF 的飞轮,其速度不均匀系数δ可写成:(1-3)(1-4)(1-4)(1-5)(1-6)显然,装上飞轮后,速度不均匀系数δ将变小。

理论上,总能有足够大的飞轮JF来使机械的速度波动降到允许范围内。

飞轮在机械中的作用,实质上相当于一个储能器。

当外力对系统作盈功时,它以动能形式把多余的能量储存起来,使机械速度上升的幅度减小;当外力对系统作亏功时,它又释放储存的能量,使机械速度下降的幅度减小。

3、飞轮转动惯量的计算:当原来机械系统的等效转动惯量J较小,不予考虑时,飞轮的转动惯量可用下式计算:(1-7)4、等效动力学模型:单自由度机械系统常用一个等效构件作为等效动力学模型。

当等效构件为一个绕机架转动的构件时,模型为图 a。

当等效构件为一个移动滑块时,模型为图b。

图a图b4.1)等效构件:具有与原机械系统等效质量或等效转动惯量、其上作用有等效力或等效力矩,而且其运动与原机械系统相应构件的运动保持相一致的构件,称为等效构件,或称为原机械系统的等效动力学模型。

4.2)等效条件:(1) 等效构件所具有的动能等于原机械系统的总动能;(2) 等效构件的瞬时功率等于原机械系统的总瞬时功率。

4.3)等效参数(Equivalent Parameter):(1) 等效质量me,等效转动惯量Je;(2) 等效力Fe,等效力矩Me。

5、等效参数的确定等效质量me:根据等效条件(1)确定,即等效转动惯量Je:根据等效条件(1)确定,即等效力F e:根据等效条件(2)确定,即等效力矩M e:根据等效条件(2)确定,即三、实验内容:3.1 系统速度波动调节实验:(1-10)(1-11)以上实验由驱动力(电机)-带传动-曲轴-工作阻力(弹簧力)组成一个机械动力系统。

曲轴在驱动力作用下对系统产生一个较大的惯性力,连杆将曲轴产生的惯性力作用在滑块上带动滑块往复运动,滑块采用两个直线轴承组成移动副,在整个运动中滑块与导轨的摩擦阻力因为滚动摩擦可以忽略不计,工作阻力由弹簧受外载荷产生一交变周期性力,这样主轴在一个周期性力作用下将产生速度波动,通过与主轴连接的光栅编码器可以测得主轴在曲轴旋转一周(滑块往返运动)内速度的变化情况,在不同速度下可以获得变化的速度不均匀系数。

通过增加飞轮和改变飞轮转动惯量来调节速度不均匀系数。

提示:因系统转动惯量大容易造成很大振动,实验时系统速度应控制在200r/min以下!具体实验步骤:1)打开计算机测试界面,并接好实验系统电源;2)打开操作面板上的电源开关,并调节调速旋钮,将速度调至120r/min 左右;3)在计算机测试界面上点“采集”,观察速度波动情况;4)记录最大盈亏功和速度不均匀系数;5)调节调速旋钮将速度调至零,增加飞轮。

6)重复第2、3、4步;7)改变飞轮大小或增加飞轮配重观测速度波动情况;8)实验完毕关闭电源,保存测试数据,并打印结果。

3.2 曲柄滑块机构运动学实验:1、以机构及系统设计为主线,以机构系统运动方案设计为重点,培养学生掌握机构运动参数测试的原理和方法。

掌握利用运动学、动力学测试结果,重新调整、设计机构的原理和方法,从而培养学生设计、创新、能力。

2、通过本系统的实验,使学生深入了解机构参数及几何参数对机构运动性能的影响,从而对机构运动学(机构理想运动规律、机构真实运动规律)有一个完整的认识。

由上图可知:曲柄-连杆-画块组成一个曲柄滑块机构,本系统可以拼装成对心滑块和偏置滑块机构,并可改变曲柄参数和连杆有效长度观察滑块的运动情况。

也可增加飞轮观测对滑块的速度影响情况(提供参考),更换中心高垫块可得到偏置的曲柄滑块机构。

部件有关尺寸连杆长度:曲轴(曲柄):(曲柄长度有两级L1=35 L2=70)松开曲轴上的锁紧螺母,可以调节销轴位置。

飞轮尺寸、质量:飞轮一(m=3.351Kg)飞轮二(m=1.753Kg)飞轮配重块(m=0.73Kg)具体实验步骤:1)将齿条部件装好,并将齿条上的孔跟滑块伸出轴连接;2)手动转动飞轮调节滑块有效行程,以齿轮始终不与齿条脱开为佳;3)安装完毕后打开电源开关,旋转调速旋钮(调速前旋钮必须在最低位置),将速度调至120r/min;4)打开计算机软件测试界面,观察机构实测运动曲线情况;可以打开仿真软件和实测对比;5)改变机构参数或改变系统转速观察机构运动情况;6)配合测试软件分析机构在改变运动参数条件下的运动情况,分析结果7)实验完毕关闭电源,打印结果及填写实验报告。

四)实验报告:a)打印软件中的实验结果及分析b)提出自己的机构设计及运动检测分析的体会c)分析动力学实验中的速度波动的产生原因及飞轮有关设计。

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