控制电机实验指导
东北石油大学电气信息工程学院
二零一二年九月
目录
目录
实验一直流伺服电机实验 (1)
实验二永磁同步电机实验 (3)
实验三旋转变压器 (5)
实验四力矩式自整角机 (10)
实验一直流伺服电机实验
一、实验目的
1、熟悉MATLAB/SIMULINK的集成环境，了解各窗体和模块的功能和使用方法；
2、熟练使用MATLAB/SIMULINK的帮助系统；
3、熟练掌握直流伺服电机建模和仿真方法。
二、实验内容
1、实验模型及参数设置
仿真时间10s，解算方法ode23s。
2、motor starter模块参数
3、Ideal Switch以及Timer参数设置
三、实验报告要求
报告中要附有实验模型及相关示波器中波形图。
实验二永磁同步电机实验
一、实验目的
1、熟悉MATLAB/SIMULINK的集成环境，了解各窗体和模块的功能和使用方法；
2、熟练使用MATLAB/SIMULINK的帮助系统；
3、熟练掌握永磁同步电机建模和仿真方法。
二、实验内容
1、实验模型及参数设置
转速设定值700，PI控制器参数P=50，I=2.6,输出范围[-30 30];Step初始值3稳态值1，起跳时间0.04；PMSM采用默认参数，仿真时间0.06s，解算方法ode15s。
2、dq2abc模块参数
2、PWMinv模块参数
三、实验报告要求
报告中要附有实验模型及相关示波器中波形图。
实验三旋转变压器
旋转变压器是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。当激磁绕组以一定频率的交流电激励时，输出绕组
的电压可与转角的正弦、余弦成函数关系，或在一定范围内可以成线性关系。它广泛用于自动控制系统中的三角运算、传输角度数据等，也可以作为移相器用。
一、使用说明
HK-56由旋转变压器及旋转变压器专用的中频电源组成。
1、旋转变压器（1）旋转变压器技术指标
型号：36XZ20-5
电压比：0.56
电压： 60V
频率：400Hz
激励方：定子
空载阻抗；2000Ω
绝缘电阻：≥100MΩ
精度： 1级
（2）刻度盘
1）本装置将旋转变压器转轴与刻度盘固紧连接，使用时旋转刻度盘手柄即可完成转轴旋转。
2）可轻松旋转刻度盘上的指针，但旋转时要保护平稳，不允许用力向外拉或向内压，以防指针变形或产生较大误差。
3）接线柱：本装置将旋转变压器的引线端与接线柱一一对应连接，使用时根据实验接线图用手枪插头，将接线柱连接即可完成实验要求。
2、中频电源
（1）技术参数
波形：正弦波频率：400Hz±5Hz电压：0～70V（连续可调）
失真度：1% 负载：36XZ20-5旋转变压器
（2）系统电路原理框图
（3）面板上的交流数字电压指示表为21
4
级的数字电压表，下端是400HZ 中频电源的
输出端。
（4） 中频电源的“输出调节”旋钮顺时针旋转为增大输出幅度，逆时针旋转为减小输出幅度。
二、正余弦旋转变压器实验 （一）实验目的
1、研究测定正余弦旋转变压器的空载输出特性和负载输出特性。
2、研究测定二次侧补偿、一次侧补偿的正余弦旋转变压器的输出特性。
3、了解正余弦旋转变压器的几种应用情况。
（二）预习要点
1、正余弦旋转变压器的工作原理。
2、正余弦旋转变压器的主要特性及其实验方法。
（三）实验项目
1、测定正余弦旋转变压器的空载时的输出特性
2、测定负载对输出特性的影响
3、二次侧补偿后负载时的输出特性
4、一次侧补偿后负载时的输出特性
5、正余弦旋转变压器作线性应用时的接线图
（四）实验方法
2、屏上挂件排列顺序
HK56
3、测定正余弦旋转变压器空载时的输出特性
图6-1正余弦旋转变压器空载及负载实验接线图按图6-1接线。图中电阻R、RL均选用试验台上的磁盘电阻各900Ω的固定电阻，交流电压表V1选HK56上的内置电压表(测量接线内部已接好)；交流电压表V2选用实验台上的电压表；开关S1、S2、S3用试验台上相应开关（也可以直接用实验导线短接或断开模拟开关的通断），D1、D2为激磁绕组，D3、D4为补偿绕组，Z1、Z2为余弦绕组，Z3、Z4为正弦绕组。
1）将开关S1、S2、S3均打开关断状态。
2）顺时针调节HK56上中频电源的“电压调节”旋钮，使定子励磁绕组两端D1、D2施加额定电压Uf=UfN=60V（HK56上的电压指示表观察）且保持不变。
3）保持Uf=UfN=60V，用手缓慢向一个方向旋转刻度盘上的指针，找出转子余弦绕组空载输出电压Ur0（用V2表观察）为最小值的位置，此位置的电压即为起始零位电压，设此时的的角度ɑ为0度，记录此时转子余弦绕组的空载输出电压Ur0（用V2表观察）。
4）从ɑ=0º开始，用手缓慢向一个方向旋转刻度盘上的指针使角度增加，直至ɑ=180º为止，在这一过程测取刻度盘指针每旋转10º时对应的转子余弦绕组的空载输出电压Ur0于表6-1中。
（5）数据测取完后，不要改变6-1接线，直接进入到下一个实验。
4、测定负载对输出特性影响
1）开关S1、S2仍处于关断状态，将开关S3闭合，使用转子余弦绕组带上负载RL运行。
2）顺时针调节HK56上中频电源的“电压调节”旋钮，使定子励磁绕组两端D1、D2施加额定电压Uf=UfN=60V（用HK56上的电压指示表观察）且保持不变。
3）保持Uf=UfN=60V，用手缓慢向一个方向旋转刻度盘上的指针，找出转子余弦绕组负载输出电压UrL（用V2表观察）为最小值的位置，此位置的电压即为起始零位电压，设此时的的角度ɑ为0度，记录此时转子余弦绕组的负载输出电压UrL（用V2表观察）4）从ɑ=0º开始，用手缓慢向一个方向旋转刻度盘上的指针使角度增加，直至ɑ=180º为止，在这一过程测取刻度盘指针每旋转10º时对应的转子余弦绕组的负载输出电压UrL 于表6-2中。
表6-2 UfN=60V RL=900Ω
