直流伺服电动机实验报告2

“直流伺服电机的建模与性能分析” 实验指导书 - 开放型实验管理系统

开放型实验“直流伺服电机的建模与性能分析”实验指导书一、实验目的1. 了解机理法、实验法建模的基本步骤；2. 会用实验法建立直流伺服电机的数学模型；3. 掌握控制系统稳定性分析的基本方法；二、实验要求1. 采用实验法建立直流伺服电机的数学模型；2. 分析直流伺服电机的稳定性，并在MATLAB 中仿真验证；三、实验设备1. GSMT2014 型直流伺服系统控制平台；2. PC、MATLAB 平台；四、直流伺服系统控制平台简介实际GSMT2014型直流伺服系统控制平台如图1.1所示。

该平台所使用的直流电机的额定电压为26V，额定功率为70W，最高转速为3000r/min，电机的编码器为1000p/r。

图1.1 GSMT2014型直流伺服系统控制平台GSTM2014实验平台是基于双电机高性能运动控制器GT400和智能伺服驱动器的直流伺服电机控制系统，由于GSMT2014平台增加了高性能的GT2014运动控制器，可以在MATLAB/simulink软件下完成实时控制实验掌握通过实验数据来建立系统的数学模型的实验方法，以及现代控制理论的状态反馈法。

五、实验原理系统的建模方法主要分为机理法和实验法。

1．机理法建立直流伺服电机数学模型采用机理法建立系统模型，需要深入理解系统内部的各个部分之间的关系，可以通过简化模型原理图得出，直流伺服电机的简化模型原理图如图1.2所示。

图1.2 直流电机的等效电路a U ——定义为电枢电压（伏特）b U ——定义为反电动势（伏特）a I ——定义为电枢电流（安倍）a R ——定义为电枢电阻（欧姆）a L ——定义为电枢电感（亨利）m T ——定义为电机产生的转矩（牛顿·米）c T ——定义为系统的干扰力矩（牛顿·米）m J ——定义为负载的等效转动惯量（千克·米²）结合直流伺服机的等效电路模型可以得出：（1）电枢电压方程： dt t di La t i a a )()(R t U -t U a b a +=）（）（（1-1）（2）电动机的转矩：a m kI T =（1-2）式中:k ——电动机的转矩常数（3）电动机的反电动势：n b w K =b U（1-3）式中：b K ——反电动势常数（4）转矩平衡方程： c m T dt d J +=22m T θ（1-4）当改变电动机的电枢电压时，根据（1-1）、（1-2）、（1-3）、（1-4）式可以得出直流电动机的动态微分方程为： c f a c e T K U K t n dtt dn dt t n d -=++)()()(m 22m τττ （1-5）其中：ετ——电磁时间常数； f K ——机械特性斜率；m τ——机械时间常数； c K ——转速常数；)(t n ——电机转速。

直流伺服电机实验报告材料

实验六直流伺服电机实验一、实验设备及仪器被测电机铭牌参数：P N =185W ，U N =220V ，I N =1.1A ，使用设备规格(编号)：1．MEL 系列电机系统教学实验台主控制屏（MEL-I 、MEL-IIA 、B ）； 2．电机导轨及测功机、转速转矩测量（MEL-13）； 3．直流并励电动机M03（作直流伺服电机）；4．220V 直流可调稳压电源（位于实验台主控制屏的下部）； 5．三相可调电阻900Ω（MEL-03）； 6．三相可调电阻90Ω（MEL-04）；7．直流电压、毫安、安培表（MEL-06）；二、实验目的1．通过实验测出直流伺服电动机的参数r a 、e κ、T κ。

2．掌握直流伺服电动机的机械特性和调节特性的测量方法。

三、实验项目1．用伏安法测出直流伺服电动机的电枢绕组电阻r a 。

2．保持U f=U fN=220V，分别测取U a =220V及U a＝110V的机械特性n=f(T)。

3．保持U f=U fN=220V，分别测取T2＝0.8N.m及T2＝0的调节特性n=f(Ua)。

4．测直流伺服电动机的机电时间常数。

四、实验说明及操作步骤1．用伏安法测电枢的直流电阻Ra取三次测量的平均值作为实际冷态电阻值Ra=3132a a a R R R ++。

表中Ra=（R a1+R a2+R a3）/3; R aref =Ra*a ref θ++235235（3）计算基准工作温度时的电枢电阻由实验测得电枢绕组电阻值，此值为实际冷态电阻值，冷态温度为室温。

按下式换算到基准工作温度时的电枢绕组电阻值：R aref =Raaref θθ++235235式中R aref ——换算到基准工作温度时电枢绕组电阻。

（Ω） R a ——电枢绕组的实际冷态电阻。

（Ω）θref ——基准工作温度，对于E 级绝缘为75℃。

θa ——实际冷态时电枢绕组的温度。

（℃）2．测直流伺服电动机的机械特性I S：电流源，位于MEL-13，由“转矩设定”电位器进行调节。

直流电机实践报告(2篇)

第1篇一、引言直流电机作为一种常见的电动机，广泛应用于工业、农业、交通运输、家用电器等领域。

为了深入了解直流电机的原理、结构、工作特性及其在实际应用中的表现，我们进行了直流电机实践操作。

本文将详细记录实践过程，并对实验结果进行分析。

二、实验目的1. 了解直流电机的结构、原理及工作特性。

2. 掌握直流电机的基本操作方法。

3. 熟悉直流电机在不同负载下的运行状态。

4. 分析直流电机在实际应用中的优缺点。

三、实验原理直流电机是将直流电能转换为机械能的装置。

根据其工作原理，可分为永磁直流电机和电磁直流电机两种。

本实验主要针对永磁直流电机进行研究。

永磁直流电机主要由定子、转子、电刷、换向器等部分组成。

当直流电通过电刷、换向器加在转子线圈上时，产生磁场，转子在磁场力的作用下旋转。

转子旋转过程中，换向器使线圈中的电流方向改变，从而保证电机持续旋转。

四、实验设备与材料1. 直流电机2. 电源3. 电流表4. 电压表5. 负载6. 导线7. 实验平台五、实验步骤1. 将直流电机安装在实验平台上，确保电机稳定。

2. 将电源、电流表、电压表分别连接到电机和负载上。

3. 开启电源，观察电机运行状态。

4. 逐步增加负载，记录不同负载下的电流、电压和转速。

5. 分析实验数据，绘制电流、电压和转速随负载变化的曲线。

六、实验结果与分析1. 电机空载时，电流、电压和转速相对稳定。

随着负载的增加，电流逐渐增大，转速有所下降。

2. 当负载达到一定值时，电机转速趋于稳定，此时电流与负载成正比关系。

3. 在不同负载下，电机转速与电压成反比关系，即电压越高，转速越快。

实验结果表明，直流电机在实际应用中具有良好的调速性能。

通过调节电压，可以实现对电机转速的精确控制。

七、实验结论1. 直流电机具有结构简单、调速性能好、启动转矩大等优点。

2. 直流电机在实际应用中具有广泛的前景，如电动车、电梯、机床等。

3. 本实验成功验证了直流电机的基本原理和工作特性，为后续研究奠定了基础。

直流伺服电机实验报告

直流电机的特性测试一、实验要求在实验台上测试直流电机机械特性、工作特性、调速特性（空载）和动态特性，其中测试机械特性时分别测试电压、电流、转速和扭矩四个参数，根据测试结果拟合转速—转矩特性（机械特性），并以X 轴为电流，拟合电流—电压特性、电流—转速特性、电流—转矩特性，绘制电机输入功率、输出功率和效率曲线，即绘制电机综合特性曲线。

然后在空载情况下测试电机的调速特性，即最低稳定转速和额定电压下的最高转速，即调速特性；最后测试不同负载和不同转速阶跃下电机的动态特性。

二、实验原理1、直流电机的机械特性直流电机在稳态运行下，有下列方程式：电枢电动势 e E C n =Φ （1-1）电磁转矩 e m T C I =Φ （1-2）电压平衡方程 U E IR =+ （1-3）联立求解上述方程式，可以得到以下方程：2e e e m U Rn T C C C =-ΦΦ（1-4）式中 R ——电枢回路总电阻 Φ——励磁磁通 e C ——电动势常数 m C ——转矩常数 U ——电枢电压 e T ——电磁转矩n ——电机转速在式（1-4）中，当输入电枢电压U 保持不变时，电机的转速n 随电磁转矩eT 变化而变化的规律，称为直流电机的机械特性。

2、直流电机的工作特性因为直流电机的励磁恒定，由式（1-2）知，电枢电流正比于电磁转矩。

另外，将式（1-2）代入式（1-4）后得到以下方程：e e U Rn I C C =-ΦΦ（1-5）由上式知，当输入电枢电压一定时，转速是随电枢电流的变化而线性变化的。

3、直流电机的调速特性直流电机的调速方法有三种：调节电枢电压、调节励磁磁通和改变电枢附加电阻。

本实验采取调节电枢电压的方法来实现直流电机的调速。

当电磁转矩一定时，电机的稳态转速会随电枢电压的变化而线性变化，如式（1-4）中所示。

4、直流电机的动态特性直流电机的启动存在一个过渡过程，在此过程中，电机的转速、电流及转矩等物理量随时间变化的规律，叫做直流电机的动态特性。

伺服电机实验报告小结(3篇)

第1篇一、实验背景随着自动化技术的飞速发展，伺服电机在工业自动化领域的应用越来越广泛。

本次实验旨在通过搭建直流伺服电机控制系统，深入了解伺服电机的工作原理、控制方法及其在实际应用中的技术特性。

二、实验目的1. 掌握直流伺服电机的基本结构和工作原理。

2. 熟悉伺服电机的控制方法，包括位置控制、速度控制和转矩控制。

3. 通过实验，了解伺服电机的性能指标及其在实际应用中的重要性。

4. 培养实验操作技能和数据分析能力。

三、实验内容及方法1. 实验设备：MEL系列电机系统教学实验台主控制屏（MEL-I、MEL-IIA、B）、被测电机（PN185W，UN220V，IN1.1A，N1600rpm）等。

2. 实验步骤：（1）搭建直流伺服电机控制系统，连接实验台主控制屏与被测电机；（2）对系统进行初始化，设置电机参数；（3）进行位置控制实验，观察电机运动轨迹；（4）进行速度控制实验，观察电机转速变化；（5）进行转矩控制实验，观察电机输出转矩；（6）对实验数据进行记录和分析。

四、实验结果与分析1. 位置控制实验：实验结果表明，通过改变控制信号，可以实现对伺服电机的精确位置控制。

在实验过程中，电机运动轨迹基本呈直线，说明伺服电机具有较好的定位精度。

2. 速度控制实验：通过调整控制信号，可以实现对伺服电机转速的精确控制。

实验中，电机转速随控制信号的变化而变化，满足实验要求。

3. 转矩控制实验：实验结果表明，通过改变控制信号，可以实现对伺服电机输出转矩的精确控制。

在实验过程中，电机输出转矩随控制信号的变化而变化，满足实验要求。

五、实验体会1. 通过本次实验，对直流伺服电机的基本结构、工作原理和控制方法有了更加深入的了解。

2. 实验过程中，学会了如何搭建直流伺服电机控制系统，掌握了实验操作技能。

3. 通过对实验数据的分析，提高了数据分析能力，为今后的学习和工作打下了基础。

六、实验总结本次实验圆满完成了预定的实验目的，达到了预期效果。

直流伺服电机控制实验指导书资料

直流伺服控制系统实验实验一速度试运行 (2)实验二点动控制运行 (5)实验三位置控制模式实验 (8)实验四转速、转矩控制实验 (13)附录关于参数 (16)实验一速度试运行一、实验目的通过本实验熟悉伺服驱动器参数设置基本操作方法，了解电机运行原理。

二、实验器件挂箱NMEL-30-YJ-A 以及直流伺服电机一只三、关于速度试运行：内部指令控制，无需接收上位机指令四、实验内容速度试运行模式系统接线方式：速度试运行模式参数一览五、实验步骤：1.将NMEL-30-YJ-A 直流伺服挂箱与伺服电机相连接。

UVW三相一一对应；连接航空插座线。

2.确认接线无误后，上电。

3.设置参数Pn-4为4 （速度试运行模式）4.保存当前的参数设置，然后重启。

保存参数操作流程如下：⑴ 选择参数管理菜单⑵ 进入参数管理子菜单⑶ 选择“E-SA0”⑷ 点击“Enter ” 键确认执行保存当前参数列表的操作⑸ 操作完成后 “Finish ” 表示操作成功，“Erro ”表示操作失败注意事项：如果不保存或备份参数列表，驱动器断电后参数将丢失。

5. 打开伺服使能。

方法：通过接通信号SRV_ON 或者设置参数Pn-8 为100000. 6. 进入速度试运行。

步骤如下图：⑴ 选择速度试运行模式菜单⑵ 点击“Enter ” 键进行速度指令设置选项⑶ 点击“UP ”键或 “DOWN ” 键设置速度指令，正值表示正向，负值表示反向实验二点动控制运行一、实验目的通过本实验熟悉伺服驱动器参数设置基本操作方法，了解电机运行原理。

二、实验器件挂箱NMEL-30-YJ-A 以及直流伺服电机一只三、关于点动控制运行内部指令控制，无需接收上位机指令四、实验内容点动控制系统接线方式图2-1点动（JOG）控制模式标准接线图点动(JOG)控制模式参数一览五、实验步骤：1.将NMEL-30-YJ-A 直流伺服挂箱与伺服电机相连接。

UVW三相一一对应；连接航空插座线。

直流伺服调速系统实验报告

师范学院实验报告学院：专业：班级：成绩：姓名：学号：组别：组员：实验地点：实验日期：指导教师签名：实验（1）项目名称：直流电机智能伺服控制器基本控制实验1.实验项目名称直流电机智能伺服控制器基本控制实验2.实验目的和要求熟悉智能伺服运动控制器的原理和使用方法，掌握基本的电机控制原理，电流环，速度环和位置环的参数调节3.实验原理伺服系统在机电设备中具有重要的地位，高性能的伺服系统可以提供灵活、方便、准确、快速的驱动。

随着技术的进步和整个工业的不断发展，伺服驱动技术也取得了极大的进步，伺服系统已进入全数字化的时代。

智能伺服运动控制器的总体结构如下图所示；Motion Studio是智能伺服控制器的开发环境，是一款基于Windows环境的高性能可视化软件，用于开发包含有Technosoft智能伺服驱动的运动解决方案，它容许您配置一个运动系统，包括运动系统元素定义和控制器参数测定，利用高级集成工具设计运动程序，它可以自动生成TML代码，深层代码开发工具容许进一步的编辑和直接编译、连接、产生执行代码并送到IPM驱动器，最后，先进的图形显示工具：如数据记录、控制按钮和TML变量观测可用于系统的运动。

其界面如下图所示：根据电机参数，在下图所示的界面中设置参数：设置电流环，速度环和位置环各参数：在设置速度环和位置环参数后，对系统进行“Tune＆Test”实验，改变参数，直到可以达到满意的控制效果。

4.主要仪器设备直流伺服系统控制平台、控制计算机5.实验内容及步骤（1）参照智能伺服控制器用户手册，熟悉其结构和原理（2）掌握智能伺服控制器和计算机通讯的原理和方法，掌握编码器信号采集，电位器信号采集和电机控制的基本方法。

（3）熟悉Motion Studio的使用。

6.实验数据记录和处理（1）测试出的电机电压值是多少？（2）测试出电机和负载总的转动惯量是多少？7. 问题与讨论（1）电机的转动方向是通过测试什么信号得到的？（2）测试电机的速度环时显示的波形是什么曲线？请简单画出波形图。

直流电机伺服系统实验报告

直流电机伺服系统实验报告目录直流电机伺服系统实验报告 (1)实验一、MATLAB仿真实验 (2)1.直流电机的阶跃响应 (2)2.直流电机的速度闭环控制 (2)3.直流电机的位置闭环控制 (7)实验二、直流电机调速系统 (11)1.反馈增益调节 (12)2.抗扰动能力对比 (12)3.比例调节下的特性测试与控制参数优化 (13)4.比例积分调节下的特性测试与控制参数优化 (15)5.测试速度环的速度误差系数(选做) (18)6.思考题 (19)实验三、直流电机位置伺服系统 (20)1.测试位置环的速度误差系数 (20)2.位置环采用比例控制器时的特性 (20)3.位置环采用PI 控制器时的动态特性 (23)4.测试工作台位移与输入电压的静特性 (24)5.思考题 (24)实验总结 (27)实验一、 MATLAB 仿真实验1.直流电机的阶跃响应如下图，对直流电机输入一个阶跃信号，画出阶跃响应曲线，指出主导极点。

利用Simulink 仿真搭建模型：实验结果阶跃响应曲线两个极点是1210,10000s s =-=-，其中主导极点是110s =-。

2. 直流电机的速度闭环控制如下图，用测速发电机检测直流电机转速，用控制器Gc(s)控制加到电机电枢上的电压。

(1)假设()100c G s =，用Matlab 画出控制系统开环Bode 图，计算增益剪切频率、相位裕量、相位剪切频率、增益裕量：当()100c G s =时，改为单位负反馈，开环传递函数：100()(0.11)(0.0011)(0.00011)G s s s s =+++绘制系统开环Bode 图：利用margin 函数，得到：增益剪切频率784.3434/c rad s ω=，相位裕量48.1370γ=，相位剪切频率3179.7/rad s πω-=，增益裕量11.1214g K =。

(2)通过分析Bode 图，选择合适的常数P K 作为()c G s ，使闭环阶跃响应的最大超调量在0~5%之间：超调量(%)100(1sin )5p M γ≈--，降低最大超调量需要适当提高相位裕量γ，反解得到γ的取值为：64.2°<γ<71.8°这就需要减小p K （但是快速性将降低，稳态误差将增大）。

2.伺服电动机实验

伺服电动机实验伺服电动机在自动控制系统中，作为执行元件又称为执行电动机，它把输入的控制电压信号，变为输出的角位移或角速度。

它的运行状态由控制信号控制，加上控制信号它应当立即旋转，去掉控制电压它应当立即停转，转速高低与控制信号成正比。

一、直流伺服电动机（一）实验目的1. 通过实验测出直流伺服电动机的参数r a 、K e 、K T 。

2. 掌握直流伺服电动机的机械特性和调节特性的测量方法。

（二）预习要点1. 分析掌握直流伺服电动机的运行原理。

2. 如何测量直流伺服电动机的机电时间常数，并求传递函数。

（三）实验项目1. 测直流伺服电动机的电枢电阻。

（必做）2. 测直流伺服电动机的机械特性T =f(n)。

3. 测直流伺服电动机的调节特性n =f(U a )。

4. 测定空载始动电压和检查空载转速的不稳定性。

5. 测量直流伺服电动机的机电时间常数。

（四）实验方法1. 实验设备2. 屏上挂件排列顺序D31、D42、D51、D31、D44、D413. 用伏安法测直流伺服电动机电枢的直流电阻(1) 按图（a ）接线，电阻R 用D44上1800Ω和180Ω串联共1980Ω阻值，A 表选用D31量程选用5A 档，开关S 选用D51。

(2) 经检查无误后接通电枢电源，并调至220V ，合上开关S ，调节R 使电枢电流达到0.2A ，迅速测取电机电枢两端电压U 和电流I ，再将电机轴分别旋转三分之一周和三分之二周。

同样测取U 、I ，记录于表1中，取三次的平均值作为实际冷态电阻。

表1(3) 计算基准工作温度时的电枢电阻由实验直接测得电枢绕组电阻值，此值为实际冷态电阻值，冷态温度为室温，按下式换算到基准工作温度时的电枢绕组电阻值。

a235ref 235aarefθθ++=R R式中： aref R — 换算到基准工作温度时电枢绕组电阻，(Ω)aR — 电枢绕组的实际冷态电阻，(Ω)refθ— 基准工作温度，对于E 级绝缘为75℃aθ— 实际冷态时电枢绕组温度，(℃)4. 测取直流伺服电动机的机械(1) 按图（b ）接线，R f1选用D44上1800Ω阻值，R f2选用D42上1800Ω阻值，R 1选用D41上6只90Ω串联共540Ω阻值，R 2选用D44上180Ω阻值采用分压器接法，R L 选用D42上1800Ω加上900Ω并联900Ω共2250Ω阻值，开关S 1选用D5l ，S 2选用D44，（a ）测电枢绕组直流电阻接线图A 1、A3选用两只D31上200mA档，A2、A4选用D31上安培表。

直流伺服电机实验报告

直流伺服电机实验报告直流伺服电机实验报告引言：直流伺服电机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业自动化、机械控制和航空航天等领域。

本实验旨在通过对直流伺服电机的测试和分析，了解其性能特点和控制原理。

一、实验目的本实验的主要目的是：1. 理解直流伺服电机的基本原理和工作方式；2. 测试直流伺服电机的性能参数，如转速、转矩和响应时间等；3. 掌握直流伺服电机的控制方法，如位置控制和速度控制。

二、实验装置与步骤1. 实验装置：本实验使用的实验装置包括直流伺服电机、电源、电压表、电流表、转速表和控制器等。

2. 实验步骤：（1）接线：按照实验装置的接线图连接电源、电机和测量仪器。

（2）电机参数测量：通过改变电压和电流的大小，测量直流伺服电机的转速和转矩特性。

（3）控制方法测试：使用控制器对直流伺服电机进行位置控制和速度控制，观察并记录控制效果。

三、实验结果与分析1. 电机参数测量结果：通过改变电压和电流的大小，测量了直流伺服电机在不同工作条件下的转速和转矩。

结果显示，随着电压和电流的增加，电机的转速和转矩也随之增加。

这说明直流伺服电机的性能受电压和电流的影响较大。

2. 控制方法测试结果：通过控制器对直流伺服电机进行位置控制和速度控制，观察了电机的响应时间和控制效果。

结果显示，直流伺服电机对位置控制和速度控制的响应时间较短，控制效果较好。

这说明直流伺服电机具有较高的控制精度和灵敏度。

四、实验结论通过本实验，我们对直流伺服电机的性能特点和控制原理有了更深入的了解。

实验结果表明，直流伺服电机具有较高的转速和转矩，且对位置控制和速度控制具有较好的响应性能。

这使得直流伺服电机在工业自动化和机械控制领域有着广泛的应用前景。

五、实验心得通过本次实验，我深入学习了直流伺服电机的工作原理和控制方法。

在实验过程中，我不仅掌握了实验装置的使用方法，还学会了如何测量和分析电机的性能参数。

这对我今后从事相关领域的研究和工作具有重要意义。

直流电机的实验报告

直流电机的实验报告2-2直流发电机一、实验目的1、掌握用实验方法测定直流发电机的各种运行特性，并根据所测得的运行特性评定该被试电机的有关性能。

2、通过实验观察并励发电机的自励过程和自励条件。

二、预习要点1、什么是发电机的运行特性？在求取直流发电机的特性曲线时，哪些物理量应保持不变，哪些物理量应测取。

2、做空载特性实验时，励磁电流为什么必须保持单方向调节？3、并励发电机的自励条件有哪些？当发电机不能自励时应如何处理？4、如何确定复励发电机是积复励还是差复励？三、实验项目1、他励发电机实验（1）测空载特性保持n=n N使I L=0，测取U0=f（I f）。

（2）测外特性保持n=n N使I f=I fN，测取U=f（I L）。

（3）测调节特性保持n=n N使U=U N，测取I f=f（I L）。

2、并励发电机实验（1）观察自励过程（2）测外特性保持n=n N使R f2=常数，测取U=f（I L）。

3、复励发电机实验积复励发电机外特性保持n=n N使R f2＝常数，测取U＝f（I L）。

四、实验设备及挂件排列顺序1、实验设备2、屏上挂件排列顺序D55-4，D31、D44、D31、D42、D51五、实验方法1、他励直流发电机（必做）按图1-2-1接线。

图中直流发电机G选用DJ13，其额定值PN＝100W，UN ＝200V，IN＝0.5A，nN＝1600r/min。

直流电动机DJ23-1作为G的原动机（按他励电动机接线）。

涡流测功机、发电机及直流电动机由联轴器同轴联接。

开关S选用D51组件上的双刀双掷开关。

Rf1选用D44的1800Ω变阻器，Rf2 选用D42的900Ω变阻器，并采用分压法接线。

R1选用D44的180Ω变阻器。

R2为发电机的负载电阻选用D42，采用串并联接法（900Ω与900Ω电阻串联加上900Ω与900Ω并联），阻值为2250Ω。

当负载电流大于0.4 A时用并联部分，而将串联部分阻值调到最小并用导线短接。

直流伺服电动机实验报告2

淄博职业技术学院控制电机实验报告XX学院___年级XX班姓名________学号_________同组人__________实验日期________年_____月____日温度________ 湿度________实验二直流伺服电动机电磁力矩系数测量一、实验目的1、通过实验测出直流伺服电动机的参数ra、Ke、KT。

2、掌握直流伺服电动机的机械特性二、实验项目1、测直流伺服电动机的电枢电压、电流、力矩测量。

三、实验方法1、实验设备：7 光电转速表 12、测取直流伺服电动机的电磁力矩系数图4.1.2 直流伺服电动机接线图(1) 按实验指导书图示接线，图中R f1选用D42上1800Ω阻值，R1选用D42上900Ω与900并联共450Ω阻值采用分压器接法，S2选用D51，A1、A2选用两只D31上200mA档。

(2) 把R f1、R1调至最小，R L调至最大，开关S2打开，涡流测功机不加载。

先接通励磁电源，再接通电枢电源并调至220V，电机运行后把R1调至最大。

(3) 调节涡流测功机给定调节旋钮，给直流伺服电机加载。

同时调节直流伺服电机的励磁电阻R f1使电机达到n N=1600r/min,Ia=0.8A,U=U N=220V,此时电机的励磁电流即额定励磁电流。

(4) 保持此额定励磁电流不变，调节涡流测功机的给定调节旋钮逐渐减载，从额定负载到空载范围内测取将n、I a、T数据记录于表1-2中。

=220VNn(r/min) 1600I a(A) 0.8T(N.m) 62（数据在数值的基础上进行浮动即可）见课本P132Tem=Kt*i参数可见P211或者本页后(5) 调节电枢电压为U=110V ，保持I f =I fN 不变，调节涡流测功机的给定调节旋钮，使I a =0.8A ，再减小伺服电机的负载，一直到空载，其间记录7~8组数据于表1-4中。

四、实验报告1、由实验数据求得电机参数：R aref 、K e 、K TR aref ——直流伺服电动机的电枢电阻 ——电势常数——转矩常数五、实验心得六、思考题1、若直流伺服电动机正（反）转速有差别，试分析其原因？（1）“零飘”，零点不是绝对零点，要调节零飘点，接近于0位置，正反转就基本一致了（2）因为可控硅制造工艺和参数问题，实际上反转跟正传的电流环并不一致e T aNe KK n U K π300==。

伺服电机直流实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解伺服电机的工作原理及性能特点。

2. 掌握伺服电机的驱动与控制方法。

3. 通过实验验证伺服电机在直流电源下的运行特性。

二、实验原理伺服电机是一种用于自动控制系统中执行机械运动的电机，其特点是能够精确控制转速、位置和转矩。

直流伺服电机主要由永磁转子、电枢绕组和电刷等部分组成。

当给电枢绕组施加直流电压时，转子在磁场中受力产生转矩，从而使电机旋转。

三、实验设备1. 伺服电机2. 直流电源3. 电机驱动器4. 电流表、电压表5. 万用表6. 电脑及伺服电机控制软件四、实验步骤1. 连接电路：将伺服电机、直流电源、电机驱动器、电流表、电压表等设备按照实验电路图连接好。

2. 启动电机：打开直流电源，观察电机是否能够正常启动。

3. 测量电机参数：使用电流表、电压表和万用表测量电机的电流、电压和电阻等参数。

4. 调整电机转速：通过改变直流电源的输出电压，观察电机转速的变化，记录不同电压下的转速。

5. 控制电机位置：使用伺服电机控制软件，控制电机旋转到指定位置，并记录旋转角度。

6. 测量转矩：在电机旋转过程中，使用扭矩传感器测量电机输出的转矩，记录不同转速下的转矩。

7. 分析实验数据：根据实验数据，分析电机在不同工作条件下的性能特点。

五、实验结果与分析1. 电机启动：实验中，电机在接通直流电源后能够顺利启动。

2. 电机参数测量：通过测量，得到电机在空载和负载条件下的电流、电压和电阻等参数，为后续分析提供依据。

3. 电机转速：实验结果表明，电机转速与直流电源输出电压成正比，当电压升高时，电机转速也随之升高。

4. 电机位置：通过伺服电机控制软件，能够精确控制电机旋转到指定位置，且旋转角度稳定。

5. 电机转矩：实验结果表明，电机转矩与转速成反比，当转速升高时，电机转矩降低。

六、实验结论1. 直流伺服电机能够实现精确控制转速、位置和转矩。

2. 电机转速与直流电源输出电压成正比，转矩与转速成反比。

直流电机的实验报告

直流电机的实验报告2-2直流发电机一、实验目的1、掌握用实验方法测定直流发电机的各种运行特性，并根据所测得的运行特性评定该被试电机的有关性能。

2、通过实验观察并励发电机的自励过程和自励条件。

二、预习要点1、什么是发电机的运行特性？在求取直流发电机的特性曲线时，哪些物理量应保持不变，哪些物理量应测取。

2、做空载特性实验时，励磁电流为什么必须保持单方向调节？3、并励发电机的自励条件有哪些？当发电机不能自励时应如何处理？4、如何确定复励发电机是积复励还是差复励？三、实验项目1、他励发电机实验（1）测空载特性保持n=n N使I L=0，测取U0=f（I f）。

（2）测外特性保持n=n N使I f=I fN，测取U=f（I L）。

（3）测调节特性保持n=n N使U=U N，测取I f=f（I L）。

2、并励发电机实验（1）观察自励过程（2）测外特性保持n=n N使R f2=常数，测取U=f（I L）。

3、复励发电机实验积复励发电机外特性保持n=n N使R f2＝常数，测取U＝f（I L）。

四、实验设备及挂件排列顺序1、实验设备2、屏上挂件排列顺序D55-4，D31、D44、D31、D42、D51五、实验方法1、他励直流发电机（必做）按图1-2-1接线。

图中直流发电机G选用DJ13，其额定值PN＝100W，UN ＝200V，IN＝0.5A，nN＝1600r/min。

直流电动机DJ23-1作为G的原动机（按他励电动机接线）。

涡流测功机、发电机及直流电动机由联轴器同轴联接。

开关S选用D51组件上的双刀双掷开关。

Rf1选用D44的1800Ω变阻器，Rf2 选用D42的900Ω变阻器，并采用分压法接线。

R1选用D44的180Ω变阻器。

R2为发电机的负载电阻选用D42，采用串并联接法（900Ω与900Ω电阻串联加上900Ω与900Ω并联），阻值为2250Ω。

当负载电流大于0.4 A时用并联部分，而将串联部分阻值调到最小并用导线短接。

直流伺服电动机机械特性-word

控制电机实验报告实验名称：实验二直流伺服电动机机械特性测试院系：信息工程学院专业：自动化实验参与：指导老师：日期：20100611实验二直流伺服电动机机械特性测试一、实验仪器直流测速发电机一台直流电动机一台电机及制动控制装置一台测速器一台导线若干万用表一个二、实验原理及相关公式电磁感应定律………………………………………………F =Bli电磁转矩……………………………………………………a T I G T Φ= (1) 稳态转矩平衡方程式………………………………………L T T T T =-=02 电压平衡方程式……………………………………………a a a a R I E U += (2) 反电势………………………………………………………e a C E =Φn (3)由（1）、（3）分别可得 Φ=T a G TI e a C E =Φn将以上各式带入（2）中，化简即可得到电动机机械特性曲线所对应的方程，即。

其中，0n 为该直线在纵坐标上的截距，k 为该直线斜率，k 前的负号表示直线是向下倾斜的。

不同的电枢电压下，电动机的机械特性将有所改变。

但斜率k 和电枢电压a U 无关。

所以对应不同的电枢电压a U 可以得到一组相互平行的机械特性，如下图所示。

电枢电压越大，曲线的位置越高。

图1 不同控制电压时直流伺服电动机机械特性三、实验步骤1、原理图如图2所示，按图连接好电路，所有电阻均设置到最大。

2、变化电枢电压，是电枢电压a U 为80V ，并调节电枢回路上的电阻ΩR 为0Ω。

使电枢电流a I 慢慢增大，并记录相应的转速于表中。

3、重复步骤2，将电压分别设置到80V 、160V ，电阻分别调到0Ω、180Ω，记录相应的数据。

图2 机械特性测试原理图四、实验数据记录、处理、图形绘制由步骤三可得一下数据：当=1a U 160V ，=o R 0Ω时，当=1a U 160V ，=o R 180Ω时，当=1a U 80V ，=o R 0Ω时，当=1a U 80V ，=o R 180Ω时，上述数据对应的线性方程如下图所示：上述运算所需相关公式：其中，n P =185w ，N n =1600r/min ，N I =1.2A五、讨论由公式可得：当 0n =Φe aC U 不变时，该直线在纵坐标上的截距不会变。

直流伺服电机实验报告

保持此额定电流不变，调节测功机负载，记录空载到额定负载的T、n、Ia，并填入表中。
Uf=UfN=220V Ua=UN=220V
T(N·m)
1.13
1.00
0.90
0.80
0.70
0.60
n（r/min）
1603
1619
1628
1635
16426
0.87
0.77
0.68
1．用伏安法测电枢的直流电阻Ra
接线原理图见图6-11。
U：可调直流稳压电源。
R：1800Ω磁场调节电阻（MEL-03）。
V：直流电压表（MEL-06）。
A：直流安培表（MEL-06）
M：直流电机电枢
（1）经检查接线无误后，逆时针调节磁场调节电阻R使至最大。直流电压表量程选为300V档，直流安培表量程选为2A档。
Ia(A)
0.78
0.77
0.78
0.78
0.77
0.77
使电动机和测功机脱开，仍保持If＝IfN，在电机空载状态，调节直流稳压电源（或R1阻值），使Ua从UN逐渐减小，记录电动机的n、Ua、Ia并填入表6-5中。
Uf=UfN=220V T=0N・m
n(r/min)
1758
1596
1434
1355
1273
根据以下理论知识：
调节特性在图像中表现为一簇斜线，始动电压Ua0= ,根据实验图像可得随着负载的增大，从原点到始动电压点出现“死区”的现象。
分析：实验所得到的数据与理论相对应，很好的证明了理论假设。
5．实验感想
取三次测量的平均值作为实际冷态电阻值Ra= 。
室温20℃
序号
UM（V）
Ia（A）

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。