实验一 步进电动机实验
一．实验目的
1、加深对步进电动机的驱动电源和电机工作情况的了解。 2、掌握步进电动机基本特性的测定。
二．预习要点
1、步进电动机原理。
2、了解步进电动机的驱动电源和工作情况。
三．实验项目
1、单步运行状态。 2、角位移和脉冲数的关系。 3、空载最高连续工作频率的测定。 4、转子振荡状态的观察。 5、平均转速和脉冲频率的关系。 6、矩频特性的测定。
四．实验设备及仪器
1．步进电机控制仪（NMEL-10A ） 2．步进电机
五．实验方法及步骤
基本实验电路的外部接线如图一所示。
1．单步运行状态
控制仪先不接电机。
接通电源控制系统设置于单步运行状态，或复位后，按执行键，走一步矩角，绕组相应的发光管发亮，在不断按执行键，步进电机转子也不断作步进运动。改变电机转向，电机即反向作步进运动。改变模式，重复实验，记录三相单三拍、双三拍、六拍的通电顺序。
2．角位移和脉冲数的关系
控制系统接通电源，按使用举例的③设置好预置步数，按执行键，电机运转，观察并记录电机偏转角度，再重设置另一置数值，按执行键，观察并记录电机偏转角度，利用公式计算电机偏转角度与实际值是否一致。
3．空载突跳频率的测定
控制系统置连续运行状态，按执行键，电机连续运转后，调节速度调节旋钮使频率提高至某频率(频率自动指示当前频率) 。让步进电机停转(按设置键) ，重新启动电机(按执行键) ，观察电机能否运行正常，则继续提高频率，直至电机不失步启动的最高频率，则该频率为步进电机的空载频率。
4．空载最高连续工作频率的测定
步进电机空载连续运转后缓慢调节速度调节旋钮使频率一提高，仔细观察电机是否不失步，如不失步，则再缓缓提高频率，直至电机熊连续运转的最高频率，则该频率为步进电机空载最高连续工作频率。（注意，三相单三拍、双三拍、六拍都要测定）
5．转子振荡状态的观察
步进电机空载连续运转后，调节并降低脉冲频率，直至步进电机声音异常或出现电机转子来回偏摆即为步进电机的振荡状态。
6．平均转速和脉冲的关系
接通电源控制系统设置于连续运行状态，再按执行键，电机连续运转运转，改变速度调节旋钮，测量并记录频率f 与对应的转速n 。（注意，三相单三拍、双三拍、六拍都要测定）
7．矩频特性的测定
置步进电机为逆时针转向，实验架上左端挂20N 的弹簧秤，右端挂30N 的弹簧秤，两秤下端的弦线套在皮带轮的凹槽内，控制电路工作于连续方式（单三拍），设定频率后，使步进电机启动运转，旋转棘轮机构手柄，弹簧秤通过弦线对皮带轮施加制动力矩（制动力矩，仔细测定对应设定频率的最大输出动态力矩(电机失步前的力T =(F 30-F 20)*D /2）
矩) 。改变频率，重复上述过程得到一组与频率f 对应的转矩T 值，即为步进电机的矩频特性。
六．实验报告
对上述实验内容进行总结，整理数据，并加以分析。
七．思考题
1、影响步进电机步距的因素有哪些？对实验用步进电机，采用何种方法步距最小？