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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,1,电机调速与控制技术,项目六,常用特种电机控制线路参数的测定,1电机调速与控制技术项目六 常用特种电机控制线路参数的测定,1,项目六,常用特种电机控制线路参数的测定,返回,任务一 控制式自整角机参数的测定,任务二 测速发电机各参数的测量,任务三 直线电机各种参数的测量,知识拓展 一、自整角机的选择和使用,二、直线电机的应用,项目六常用特种电机控制线路参数的测定返回任务一 控,2,返回,项目描述,特种电机是电机中的一类，主要是指因为使用环境和制作工业的特殊而区别通用电机的名称。,随着工业化发展以及自动化技术的提高，特种电机的使用范围越来广泛，种类越来越多。,本项目以一类新型特种电机,(,自整角机、直线电动机、测速发电机等之类的）为例，综述其原理，结构，性能，参数的测定以及研究热点,。,项目六,常用特种电机控制线路参数的测定,返回 项目描述项目六常用特种电机控制线路参数的测定,3,任务一,控制式自整角机参数的测定,返回,情境设计,舰艇上有一个火炮自动瞄准系统，能在设定好目标位置方位角,1,的情况下舰艇航向方位角,2,的不断变化自动调整火炮的瞄准角度，使火炮能一直不断正确瞄准目标,。,任务一 控制式自整角机参数的测定返回情境设计,4,任务目标,自整角机属于自动控制系统中的测位用微特电机。根据在系统中的作用不同自整角机可分为控制式和力矩式两大类。,本任务实训的目标是：,(1),测自整角变压器输出电压与失调角的关系,U,2,=f,（,）,(2),测定比电压,U,和零位电压,U,0,。,任务一,控制式自整角机参数的测定,任务目标自整角机属于自动控制系统中的测位用微特电机。根据在系,5,返回,相关知识,自整角机的介绍：,控制式自整角机的功用是作为角度和位置的检测元件，它可将机械角度转换为电信号或将角度的数字量转变为电压模拟量，而且精密程度较高，误差范围仅有,3,14,。因此，控制式自整角机用于精密的闭环控制的伺服系统中是很适宜的。,力矩式自整角机的功用是直接达到转角随动的目的，即将机械角度变换为力矩输出，但无力矩放大作用，接收误差稍大，负载能力较差，其静态误差范围为,0.5,2,。因此，力矩式自整角机只适用于轻负载转矩及精度要求不太高的开环控制的伺服系统里。,任务一,控制式自整角机参数的测定,返回相关知识任务一 控制式自整角机参数的测定,6,返回,相关知识,自整角的基本结构：,任务一,控制式自整角机参数的测定,1-,定子铁心；,2-,三相绕组；,3-,转子铁心；,4-,转子绕组；,5-,滑环；,6-,轴,返回相关知识任务一 控制式自整角机参数的测定1-定子铁,7,返回,相关知识,控制式自整角机的工作原理：,定子绕组各相电流均产生两极的脉振磁场，该磁场的幅值位置就在各相绕组的轴线上，脉振磁通的交变频率等于定子绕组电流的频率,(,即电网频率,),，并且各相脉振磁场在时间上是同相位的。,但是个脉振磁场的幅值确实与转子的转角,1,有关。,三相合成磁密的结论可以用空间矢量的分解、合成法来分析。,结论：,(1),定子合成磁场仍为脉振磁场；,(2),合成磁场总是位于励磁绕组轴线上，即与励磁磁场在同一轴线上,其幅值为,；,(3),合成磁场磁通密度的幅值为,3/2BmSinwt,，合成磁场空间位置不变，磁场大小为时间的函数，所以定子合成磁场仍为脉振磁场。,任务一,控制式自整角机参数的测定,返回相关知识任务一 控制式自整角机参数的测定,8,返回,任务实施,1,、测定控制式自整角变压器输出电压与失调角的关系,U,2,=f,（,）,按图,6-15,接线。发送机加额定电压，旋转发送机刻度盘至,0,o,位置并固紧。,用手缓慢旋转自整角变压器指针圆盘，接在,L,1,、,L,2,两端的数字电压表就有相应读数，找到输出电压为最小值的位置，即为起始零点。,用手缓慢旋转自整角变压器指针圆盘，在指针每转过,10,o,时测量一次自整角变压器的输出电压,U,2,。测取各点,U,2,及,值并记录于表,6-3,中。,任务一,控制式自整角机参数的测定,角度,(deg),0,o,10,o,20,o,30,o,40,o,50,o,60,o,70,o,80,o,90,o,电压,U,2,(V),角度,(deg),100,o,110,o,120,o,130,o,140,o,150,o,160,o,170,o,180,o,电压,U,2,(V),返回任务实施任务一 控制式自整角机参数的测定角度(d,9,返回,任务实施,2,、测定比电压,U,比电压是指自整角变压器在失调角为,1,o,时的输出电压，单位,v/deg,。,在测定控制式自整角变压器输出电压与失调角关系的实验时，用手缓慢旋转自整角变压器的指针圆盘，使指针转过起始零点,5,o,，在这位置记录自整角变压器的输出电压,U,2,值，计算失调角为,1,o,时的输出电压。,3,、测定零位电压,U,0,任务一,控制式自整角机参数的测定,返回任务实施任务一 控制式自整角机参数的测定,10,任务完成情况评价,返回,序号,主要内容,考核要求,评分标准,配分,扣分,得分,1,负载分析,要求正确熟悉负载的类型与输出计算,1),负载输出计算错误扣,10,分,10,2,类型选择,要求熟知不同类型变频器的使用场合,选择错误扣,30分,30,3,容量计算,能正确进行容量计算,1),容量计算错误扣,20分,2),电流计算错误扣,20分,40,4,安全文明,生产,能保证人身和设备的安全,1),经提示后能规范操作,2),不能文明生产，不符合操作规范,20,任务完成情况评价返回序号主要内容考核要求评分标准配分扣分得分,11,返回,思考与练习,1,各种自整角机的国内外代号分别是什么？自整角机的型号中各量含义是什么？,2.,何为脉振磁场？它有何特点与性质？,3.,说明,ZKF,的定子磁密的产生和特点。如果将控制式运行的自整角机中定子绕组三根引出线改接，将,D1,和,D2,连接、,D2,与,D3,连接、,D3,仍然和,D3,连接，其协调位置和失调角又如何分析？,任务一,控制式自整角机参数的测定,返回思考与练习任务一 控制式自整角机参数的测定,12,任务二,测速发电机各参数的测量,返回,情境设计,搜索飞机的时候，希望雷达天线能按照我们设想的要求在空间不断的旋转，使雷达发射机发出的强大的电磁波束跟着天线的转动在空中进行扫描。雷达天线又大又重，人是无法直接摇动的，我们要求在操作的时候只需要摇动某个手柄就可以轻松的使天线转动起来。在这个雷达天线自动控制系统中，直流测速电机就是作为校正元件作用的。,任务二 测速发电机各参数的测量返回情境设计,13,返回,任务目标,测速发电机是将输入的机械转速变换成电压信号输出，因此它是一种反映转速信号的电器元件。在自动控制系统中测速发电机主要用作测速元件、阻尼元件,(,或校正元件,),、解算元件和角加速度信号元件。,(1),了解直流测速发电机的性能参数。,(2),测试直流测速发电机的输出特性,(3),测定交流测速发电机的剩余电压。,(4),测定交流测速发电机带纯电阻负载时的输出特性,n=f,（,U,2,）。,(5),测定交流测速发电机带纯电容负载时的输出特性,n=f,（,U,2,）。,任务二,测速发电机各参数的测量,返回任务目标任务二 测速发电机各参数的测量,14,返回,相关知识,1,、直流测速发电机的工作原理与结构,直流发电机的工作是基于电磁感应定律，即运动导体切割磁力线，在导体中产生切割电势；或者说匝链线圈的磁通发生变化，在线圈中发生感应电势。,测速发电机是一种测量转速信号元件，它将输入的机械转速变换成为电压信号输出。,测速发电机可以分为直流式测速发电机和交流式测速发电机，直流测速发电机有电磁式和永磁式，交流测速发电机有异步电机和同步电机。,任务二,测速发电机各参数的测量,返回相关知识任务二 测速发电机各参数的测量,15,返回,相关知识,2,、直流测速发电机的型式,(1),永磁式,永磁式直流测速发电机的定子磁极由永久磁钢做成，没有励磁绕组。,(2),电磁式,电磁式直流测速发电机的定子励磁绕组由外部电源供电，通电时产生磁场。,目前常用的是永磁式测速发电机。因为它结构简单，省去励磁电源，便于使用，并且温度变化对励磁磁通的影响也小。但永磁材料价格较贵。,3,、直流测速发电机的输出特性,任务二,测速发电机各参数的测量,图,6-22,不同负载电阻时的理想输出特性,返回相关知识任务二 测速发电机各参数的测量图6-22,16,返回,相关知识,4,、,直流测速发电机的误差及其减小的方法,(1),温度影响,(2),电枢反应影响,(3),延迟换向去磁,(4),波纹的影响,5,、直流测速发电机主要性能参数,6,、,测速发电机的产品,7,、,测速发电机的应用,(1),速度伺服控制系统,速度闭环控制系统中的测速发电机要求输出斜率大，线性误差小，剩余电压低。,(2),位置伺服控制系统,位置伺服系统用测速发电机要求输出斜率小，线性误差小，剩余电压可稍大。,(3),控制系统的积分运算,交流异步测速发电机往往带有温度补偿及剩余电压补偿电路。,任务二,测速发电机各参数的测量,返回相关知识任务二 测速发电机各参数的测量,17,返回,任务实施,(,一,),永磁式直流测速发电机各参数的测量,（,1,）绘制测试直流测速发电机输出特性的实训电路。参考电路如图,6-28,所示，并按该电路连接好线路。校正直流电机,MG,按照他励直流电动机方式工作，,R,pf,选用,1800,阻值，,R,pa,选用,180,阻值，,R,L,选用,5400,阻值，按图接线。并把,R,pf,调至最小，,R,pa,和,R,L,调至最大，直流电压表选用,100V,档，电枢电源输出电压调至最小，开关,S3,断开。,图,6-28,直流测速发电机接线图,任务二,测速发电机各参数的测量,返回任务实施任务二 测速发电机各参数的测量,18,返回,任务实施,2,、先接通励磁电源，再接通电枢电源，并将电枢电源调至,220V,，使电动机运行，调节励磁电阻,R,f1,使转速达,2400 r/min,，然后减小励磁电阻,R,f1,和电枢电源输出电压使逐渐电机减速，每,300 r/min,记录对应的转速和输出电压。,3,、共测取,89,组，记录于表,6-6,中。,4,、合上双刀双掷开关,S,，重复上面步骤，记录,89,组数据于表,6-7,中。,任务二,测速发电机各参数的测量,n(r/min),U(V),n(r/min),U(V),返回任务实施任务二 测速发电机各参数的测量n(r/mi,19,任务完成情况评价,返回,序号,考核内容,考核要求,配分,得分,1,技能训练的准备,预习技能训练的内容,10,2,仪器、仪表的使用,正确使用万用表、转速表、实验台等设备,10,3,直流测速发电机的接线,电路绘制正确，接线速度快,30,4,直流测速发电机操作运行,通电运行一次成功，操作规范,20,5,测取输出特性,U,=f(,n,),操作规范，数据测量正确，,20,6,安全文明生产,违反安全文明操作规程（视实际情况进行扣分）,10,7,合计得分,8,否定项,发生重大责任事故、严重违反教学纪律者得,0分,任务完成情况评价返回序号考核内容考核要求配分得分1技能训练的,20,返回,思考与练习,1.,测速发电机的作用是什么？,2.,直流测速发电机的输出电压与转速有什么关系？若转向改变，其输出电压有什么影响？,3.,直流测速发电机使用时，为什么转速不能过高，负载电阻不能过小？,4.,直流测速发电机的主要性能参数有哪些？,5.,交流异步测速发电机的输出电压与转速有什么关系？若转向改变，其输出电压有何变化？,6.,常用的国产测速发电机有哪些系列？分别有什么特点？,任务二,测速发电机各参数的测量,返回思考与练习任务二 测速发电机各参数的测量,21,任务三,直线电机各种参数的测量,返回,情境设计,有一台绘图仪，如图,6-30,所示动子在工作台上可以左右、上下移动，相当于两轴的移动平台，这
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