八 交流伺服电动机
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）实验目的
1、观察交流伺服电动机的自制动过程 2、掌握用实验方法配圆形磁场
3、掌握交流伺服电动机的机械特性及调节特性的测量方法
（二）预习要点
1、对交流伺服电动机有什么技术要求？ 2、交流伺服电动机有几种控制方式？
3、何谓交流伺服电动机的机械特性和调节特性？
（三）实验项目
1、用实验方法配堵转圆形磁场
2、测交流伺服电动机幅值控制时的机械特性和调节特性 3、测交流伺服电动机幅值——相位控制时的机械特性 4、观察自转现象
（四）实验方法
1、实验设备 序号 型 号 1 2 3 4 5 6 HK01 HK02 HK03 HK57 HK57 名 称 电源控制屏 实验桌 涡流测功系统导轨 交流伺服电机控制箱 交流伺服电机 示波器 数 量 1件 1件 1件 1件 1件 1台 备 注 自 备 2、屏上挂件排列顺序 HK57
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3、幅值控制
UCV1U1380VT1220V控制绕组测功机
NV2WT2图7-1交流伺服电动机幅值控制接线图
1）实测交流伺服电动机α=1（即UC=UN=220V）时的机械特性
（1） 关断三相交流电源，按图7-7接线。图中T1、T2选用HK57挂件 （2） 启动三相交流电源，调节调压器，使Uf=220V，再调节单相调压
器T2使UC=UN=220V。
（3） 调节涡流测功机，将力矩T及电机转速记录于表7-1中。 表7-1 Uf= V UC= V 序 号 T=（N.cm） n（r/min） 2）实测交流伺服电动机α=0.75（即UC=0.75UN=165V）时的机械特性 （1）保持Uf=220V不变，调节单相调压器T2使UC=0.75UN=165V。 （2）重复上述步骤，将所测数据记录于表7-2中。 表7-2 Uf = V UC= V 序 号 T（N.cm） n（r/min） 3）实测交流伺服电动机的调节特性 （1）调节三相调压器使Uf=220V，电机空载。逐次调节单相调压器T2。使控制电压UC从220V逐次减小直到0V。
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励磁绕组（2）将每次所测的控制电压UC与电动机转速n记录于表7-3中。 表7-3 Uf=220V U（V） n（r/min） 4、幅值——相位控制 1）用实验方法使电机堵转时的旋转磁场为圆形磁场
（1）关断三相交流电源，按图7-2接线。图中T1、T2、C选用HK57挂件。A、V。R1、R2选用屏上两个900Ω各自并联，用万用表调定在5Ω阻值。示波器两探头地线应接图中N线，X踪和Y踪幅值量程一致，并设在迭加状态。 励磁绕组U220VNv 220VT1127VCA1V1R1V3JSZ-1型交流伺服电机实验装置 力矩测量机构控制绕组示波器 T2XYR2ICA2光电计V2UC图7-2 交流伺服电动机幅值——相位控制接线图
（2）合上三相交流电源，调节三相调压器使U1=127V，再调节单相调压器T2使UC=U1=127V，调节棘轮机构使电机堵转。
（3）调节可变电容C，观察A1和A2表，使If=IC，此时观察示波器轨迹应为圆形旋转磁场。并且此时Uf应等于UC。
2）实测交流伺服电机U1=127V，α=1（即UC=UN=220V）时的机械特性。
（1）调节单相调压器T2使UC=UN=220V。松开棘轮机构，再调节棘轮机构手柄逐次增大力矩。
（2）记录电机从空载至堵转时，10N弹簧称和2N弹簧称读数及电机转速于表7-4中。
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表7-4 U1= V UC= V 序 号 T（N.cm） n（r/min） 3）实测交流伺服电机U1=127V，α=0.75（即UC=0.75UN=165V）时的机械特性。
（1）调节三相交流电源和单相调压器使UC=0.75UN=165V，重复上面实验，将数据记录于表7-5中。
表7-5 Uf= V UC= V 序 号 T（N.cm） n（r/min） 5、观察交流伺服电动机“自转”现象 1）接线图同7-1一样，调节调压器使U1=127V，UC=220V，再将UC开路，观察电机有无“自转”现象。
2）接线图同7-1一样，调节调压器使U1 =127V，UC=220V，再将UC调到0V，观察电机有无“自转”现象。
（五）实验报告
1、作交流伺服电动机幅值控制时的机械特性和调节特性 2、作交流伺服电动机幅值——相位控制时的机械特性 3、分析实验数据及实验过程中发生的现象
（六）思考题
1、分析无“自转”现象的原因？怎样消除“自转”现象？
2、幅值——相位控制时的交流伺服电动机，什么条件下电机气隙磁场为圆形磁场？其理想空载转速是多大？
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