本实用新型涉及一种直流力矩电机原理与旋转变压器测试的教学用具，尤其涉及一种直流力矩电机与旋转变压器测试实验装置。
背景技术：
在教学过程中，直流力矩电机原理与旋转变压器测试实验的处理主要靠教师的讲解，没有具体的测试实验装置，教师难以讲透，学生难以理解其原理，授课中又缺少辅助手段，因此，设计一种直流力矩电机与旋转变压器测试的教学用具，使教师在讲解直流力矩电机与旋转变压器测试实验时候，做到浅显易懂，成为亟待解决的问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于，提供一种直流力矩电机与旋转变压器测试实验装置，应用至院校相关专业，可以帮助学生理解直流力矩电机及角度旋转变压器的结构、工作原理和信号特征，同时方便维修人员掌握正确的信号特征，对相关故障部件进行定位，提高维修人员的维修能力。
本实用新型的技术方案：直流力矩电机与旋转变压器测试实验装置，包括驱动控制装置、电源组件、角度和转速显示电路、控制开关、指示灯与信号测试孔；
所述驱动控制装置分别与所述角度和转速显示电路、所述指示灯与信号测试孔连接，所述控制开关与所述驱动控制装置连接；
所述驱动控制装置包括主控板、电机驱动器、力矩电机、增量光电编码器，所述主控板与所述电机驱动器连接，所述电机驱动器与所述力矩电机连接；所述力矩电机与所述增量光电编码器连接，所述增量光电编码器与所述主控板连接；
所述电源组件与所述主控板连接，所述电源组件还与所述电机驱动器连接。
前述的直流力矩电机与旋转变压器测试实验装置中，所述主控板包括PWM信号产生电路、旋转变压器信号产生电路和主控电路，所述PWM信号产生电路与所述主控电路相互连接，所述主控电路与所述旋转变压器信号产生电路相互连接。
前述的直流力矩电机与旋转变压器测试实验装置中，所述力矩电机与所述增量光电编码器通过联轴器同轴连接。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型提供的直流力矩电机与旋转变压器测试实验装置应用至院校相关专业，可用于演示力矩电机驱动信号特征，以及角度旋转变压器输出信号特征，可以帮助学生解力矩电机和双通道旋转变压器工作原理和信号特征，同时方便维修人员掌握正确的信号特征，从而帮助判断故障信号，对相关故障部件进行定位，提高维修人员的维修能力。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本实用新型提供的直流力矩电机与旋转变压器测试实验装置的结构示意图。
附图中的标记为：1-驱动控制装置，2-电源组件，3-角度和转速显示电路，4-控制开关，5-指示灯与信号测试孔，11-主控板，12-电机驱动器，13-力矩电机，14-增量光电编码器，21-PWM信号产生电路，22-旋转变压器信号产生电路，23-主控电路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
直流力矩电机与旋转变压器测试实验装置，如图1所示，包括驱动控制装置1、电源组件2、角度和转速显示电路3、控制开关4、指示灯与信号测试孔5；
所述驱动控制装置1分别与所述角度和转速显示电路3、所述指示灯与信号测试孔5连接，所述控制开关4与所述驱动控制装置1连接；
所述驱动控制装置1包括主控板11、电机驱动器12、力矩电机13、增量光电编码器14，所述主控板11与所述电机驱动器12连接，所述电机驱动器12与所述力矩电机13连接；所述力矩电机13与所述增量光电编码器14连接，所述增量光电编码器14与所述主控板11连接；
所述电源组件2与所述主控板11连接，所述电源组件2还与所述电机驱动器12连接。
所述主控板11包括PWM信号产生电路21、旋转变压器信号产生电路22和主控电路23，所述PWM信号产生电路21与所述主控电路23相互连接，所述主控电路23与所述旋转变压器信号产生电路22相互连接。
所述力矩电机13与所述增量光电编码器14通过联轴器同轴连接。
主控板11主要由主制电路23、旋转变压器信号产生电路22和PWM信号产生电路21组成。主制电路23用于对整个装置信号产生时序进行控制；旋转变压器信号产生电路22用于接收增量光电编码器14输出的角度数字信号，经转换产生对应的模拟信号，再经转换可模拟产生角度旋转变压器输出的粗、精通道角度正余弦信号；PWM信号产生电路21用于接收控制信号，产生力矩电机所使用的PWM信号。
电机驱动器12主要由电机驱动电路和放大电路组成，用于PWM信号进行放大以驱动力矩电机13转动。角度和转速显示电路3用于显示力矩电机13转动的角度和速度。控制开关4主要有电源开关、转速控制开关、转位控制开关和模式转换开关，电源开关负责接通和断开整个装置的电源，转速控制开关用于对电机转动速度和方向进行控制，转位控制开关用于对电机的转动角度进行控制，模式转换开关用于对电机转动速度和位置测量的选择。指示灯包括电源指示、电机正转指示和反转指示灯，整个装置接通电源时电源指示点亮，在转速模式下电机顺时针转动时正转指示亮，逆时针转动时反转指示灯亮。测试孔用于引出供电电源、PWM驱动信号、角度转换的粗通道和精通道正余弦信号，方便进行测试。
电源组件2产生力矩电机13和整个装置内部电路所需的各种电源，为该实验装置供电。
直流力矩电机与旋转变压器测试实验装置应用至院校相关专业，可用于演示力矩电机的工作过程，力矩电机驱动信号特征，以及角度旋转变压器输出信号特征；能够演示双通道旋转变压器粗、精通道输出信号关系，可以帮助学生解力矩电机和双通道旋转变压器工作原理和信号特征，方便维修人员掌握正确的信号特征，从而帮助判断故障信号，对相关故障部件进行定位，提高维修人员的维修能力。
直流力矩电机与旋转变压器测试实验装置的使用方法：
(一)电机驱动信号测试
1.准备工作：连接好电源线，将电机转盘上的箭头转至0位置，模式选择开关拨至转速控制一边，转速控制开关拨到0位置，打开电源开关为系统供电。
2.测试供电电源：观察电源指示灯是否点亮，正常应点亮，转速显示窗应显示0，用万用表表笔探测+24V测试孔，电压应为+24V。
3.测试电机驱动PWM信号：转速控制开关在0位置时，用示波器表笔探测PWM测试孔，可观察到电机驱动PWM信号的占空比为50％，电机不转，转速显示窗应显示0；将转速控制开关到+1位置，用示波器表笔探测PWM测试孔，可观察到电机驱动PWM信号的占空比约为55％，电机顺时针转动，转速显示窗应显示+5，表示电机转速为5r/min，正转指示灯亮；将转速控制开关到+2位置，用示波器表笔探测PWM测试孔，可观察到电机驱动PWM信号的占空比约为60％，电机顺时针转动比+1档要快一些，转速显示窗应显示+10，表示电机转速为10r/min，正转指示灯亮；将转速控制开关到-1位置，用示波器表笔探测PWM测试孔，可观察到电机驱动PWM信号的占空比约为45％，电机逆时针转动，转速显示窗应显示-5，表示电机反向转速为5r/min，反转指示灯亮；将转速控制开关到-2位置，用示波器表笔探测PWM测试孔，可观察到电机驱动PWM信号的占空比约为40％，电机逆时针转动比-1档要快一些，转速显示窗应显示-10，表示电机反向转速为10r/min，反转指示灯亮。
总结：PWM信号占空比为50％，电机停止转动；PWM信号占空比大于50％，电机正向转动，占空比越大转速越快；PWM信号占空比小于50％，电机反向转动，占空比越小转速越快。
(二)双通道旋转变压器输出信号测试
1.粗、精通道角度转换信号比例关系测试
(1)准备工作：连接好电源线，将电机转盘上的箭头转至0位置，模式选择开关拨至转速控制一边，转速控制开关拨到0位置，打开电源开关为系统供电。
(2)信号测试：将转速控制开关拨到1位置，同时使用示波器的两个通道，一只表笔探测粗级正弦(或粗级余弦)，另一只表笔探测精级正弦(或精级余弦)，观察示波器粗级波形周期与精级周期的关系(本系统为32倍，与定位定向系统双通道旋转变压器转换倍数一致)。
2.转动角度与输出信号关系测试
(1)准备工作：连接好电源线，将电机转盘上的箭头转至0位置，模式选择开关拨至转位控制一边，转速控制开关拨到0位置，转位控制开关拨到0位置，打开电源开关为系统供电。
(2)单一通道信号测试：同时使用示波器的两个通道，一只表笔探测粗级正弦，另一只表笔探测粗级余弦，从0开始缓慢调节转位控制开关，观察示波器上显示的两路信号变化，转位控制开关从0调到90时，粗级正弦的波形峰值应从0变化到最大，粗级余弦的波形峰值应从最大变化到0；转位控制开关从90调到180时，粗级正弦的波形峰值应从最大变化到最大0，粗级余弦的波形峰值应从0变化到最大。正弦与余弦相位相差180°。测试精级正余弦时，正弦与余弦相位相差180°。
(3)粗、精通道信号比较测试：同时使用示波器的两个通道，一只表笔探测粗级正弦(或粗级余弦)，另一只表笔探测精级正弦(或精级余弦)，从0开始缓慢调节转位控制开关，观察示波器上显示的两路信号变化，转位控制开关从0调到90时，粗级正弦的波形峰值应从0变化到最大，精级正弦的波形峰值较粗级变化了32个周期，从而也反应了双通道旋转变压器粗精通道信号角度转换的关系。
本实用新型提供的直流力矩电机与旋转变压器测试实验装置供电电压为：交流220V。
以上所述是本实用新型的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本实用新型的保护范围。