直流发电机和并励电动机实验.pdf

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1、第一章第一章 直流电机实验直流电机实验1-11-1认识实认识实 验验一、实验目的一、实验目的 1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。2、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。 3、熟悉他励电动机(即并励电动机按他励方式)的接线、起动、改变电机转向与调速的方法。二、预习要点二、预习要点 1、如何正确选择使用仪器仪表。特别是电压表电流表的量程。 2、直流电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器? 不串接会产生什么严重后果? 3、直流电动机起动时，励磁回路串接的磁场变阻器应调至什么位置? 为什么? 若励磁回路断开造成失磁时,会产生什么严重后果? 4、直流电动

2、机调速及改变转向的方法。三、实验项目三、实验项目 1、了解 DD01 电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。 2、用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。 3、直流他励电动机的起动、调速及改变转向。四、实验设备及控制屏上挂件排列顺序四、实验设备及控制屏上挂件排列顺序1、实验设备序 号12型 号DD03DJ23名称导轨、测速发电机及转速表校正直流测功机数 量1 台1 台1 / 25345678DJ15D31D42D44D51D41直流并励电动机直流数字电压、毫安、安培表三相可调电阻器可调电阻器、电容器波形测试及开

3、关板三相可调电阻器1 台2 件1 件1 件1 件1 件2、控制屏上挂件排列顺序D31、D42、D41、D51、D31、D44五、实验说明及操作步骤五、实验说明及操作步骤 1、由实验指导人员介绍DDSZ-1 型电机及电气技术实验装置各面板布置及使用方法，讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。 2、用伏安法测电枢的直流电阻+ 2 20V电枢电源-SARVM图 1-1 测电枢绕组直流电阻接线图（1）按图按图 1-11-1 接线，接线，电阻电阻 R R 用用 D44D44 上上 18001800和和 180180串联共串联共 19801980阻值并阻值并调至最大。调至最大。A A 表选用表选用

4、D31D31 直流、毫安、安培表，量程选用直流、毫安、安培表，量程选用5A5A 档。开关档。开关S S 选用选用 D51D51挂箱。挂箱。（2）经检查无误后接通电枢电源，并调至 220V。调节 R 使电枢电流达到0.2A（如果电流太大，可能由于剩磁的作用使电机旋转，测量无法进行；如果此时电流太小，可能由于接触电阻产生较大的误差） ，迅速测取电机电枢两端电压U 和电流 I。将电机分别旋转三分之一和三分之二周，同样测取U、I 三组数据列于表 1-1 中。（3）增大R 使电流分别达到 0.15A 和 0.1A，用同样方法测取六组数据列于表 1-1 中。取三次测量的平均值作为实际冷态电阻值1Ra(Ra

5、1 Ra2 Ra3)3表 1-1室温序号U （V） I（A）123表中：1Ra1(Ra11 Ra12 Ra13)3R（ 平均） （）Ra11=Ra（）Raref（）Ra12=Ra13=Ra21=Ra1=Ra22=Ra23=Ra31=Ra2=Ra32=Ra33=Ra3=11Ra2(Ra21Ra22Ra23)Ra3(Ra31 RA32 Ra33)33（4）计算基准工作温度时的电枢电阻由实验直接测得电枢绕组电阻值，此值为实际冷态电阻值。冷态温度为室温。按下式换算到基准工作温度时的电枢绕组电阻值：Raref Ra235ref235a式中 Raref换算到基准工作温度时电枢绕组电阻。 （） 。Ra电枢绕

6、组的实际冷态电阻。 （） 。ref基准工作温度，对于 E 级绝缘为 75 。a实际冷态时电枢绕组的温度。 （） 3、直流仪表、转速表和变阻器的选择直流仪表、转速表量程是根据电机的额定值和实验中可能达到的最大值来选择，变阻器根据实验要求来选用，并按电流的大小选择串联、并联或串并联的接法。（1）电压量程的选择如测量电动机两端为 220V 的直流电压，选用直流电压表为 1000V 量程档。（2）电流量程的选择因为直流并励电动机的额定电流为 1.2A，测量电枢电流的电表 A3可选用直流电流表的 5A 量程档；额定励磁电流小于 0.16A，电流表 A1选用 200mA 量程档。（3）电机额定转速为 16

7、00r/min，转速表选用 1800r/min 量程档。（4）变阻器的选择变阻器选用的原则是根据实验中所需的阻值和流过变阻器最大的电流来确变阻器选用的原则是根据实验中所需的阻值和流过变阻器最大的电流来确定，电枢回路定，电枢回路 R R1 1可选用可选用 D44D44 挂件的挂件的 1.3A1.3A 的的 9090与与 9090串联电阻串联电阻, ,磁场回路磁场回路 R Rf1f1可选用可选用 D44D44 挂件的挂件的 0.41A0.41A 的的 900900与与 900900串联电阻。串联电阻。 4、直流他励电动机的起动准备按图按图 2-22-2 接线。图中直流他励电动机接线。图中直流他励电

8、动机 M M 用用 DJ15DJ15，其额定功率，其额定功率P PN N=185W=185W，额定，额定电压电压U UN N=220V=220V ， 额定额定 电流电流I IN N=1.2A,=1.2A, 额定额定 转速转速n nN N=1600r/min,=1600r/min, 额定励磁电流额定励磁电流 I IfNfN0.16A0.16A。 校正校正直流测功机直流测功机 MGMG 作为测功机使用，作为测功机使用，TGTG 为测速发电机。直流电流表选用为测速发电机。直流电流表选用 D31D31。R Rf1f1用用D44D44的的18001800阻值作为直流他励电动机励磁回路串接的电阻。阻值作为

9、直流他励电动机励磁回路串接的电阻。 R Rf2f2选用选用D42D42的的18001800阻值的变阻器。作为阻值的变阻器。作为 MGMG 励磁回路串接的电阻。励磁回路串接的电阻。R R1 1选用选用 D44D44 的的 180180阻值作为阻值作为直流他励电动机的起动电阻，直流他励电动机的起动电阻， R R2 2选用选用 D41D41 的的 9090电阻电阻 6 6 只串联和只串联和 D42D42 的的 900900与与900900并联电阻相串联作为并联电阻相串联作为 MGMG 的负载电阻。的负载电阻。 接好线后，检查接好线后，检查 M M、MGMG 及及 TGTG 之间之间是否用联轴器直接联

10、接好。是否用联轴器直接联接好。5、他励直流电动机起动步骤（1）检查按图 1-2 的接线是否正确，电表的极性、量程选择是否正确，电动机励磁回路接线是否牢靠。然后，将电动机电枢串联起动电阻 R1、测功If2A2Rf2并励绕组+励 磁 电 源220VIfA1Rf1V2IFA4SR1IA3V1图 12直流他励电动机接线图+220V并磁绕阻机 MG 的负载电阻 R2、及 MG 的磁场回路电阻 Rf2调到阻值最大位置，M 的磁电 枢 电 源场调节电阻 Rf1调到最小位置，断开开关 S，并断开控制屏下方右边的电枢电源开关，作好起动准备。（2）开启控制屏上的电源总开关，按下其上方的“开”按钮，接通其下方左边的

11、励磁电源开关，观察 M 及 MG 的励磁电流值，调节 Rf2使 If2等于校正值（100mA）并保持不变，再接通控制屏右下方的电枢电源开关，使M 起动。（3）M 起动后观察转速表指针偏转方向，应为正向偏转 ，若不正确，可拨动转速表上正、反向开关来纠正。调节控制屏上电枢电源电压调节旋钮，使电动机端电压为 220 伏。减小起动电阻 R1阻值，直至短接。（4）合上校正直流测功机MG 的负载开关 S，调节R2阻值，使MG 的负载电流 IF改变，即直流电动机 M 的输出转矩 T2改变（按不同的 IF值，查对应于If2=100mA 时的校正曲线 T2=f(IF)，可得到 M 不同的输出转矩 T2值） 。（

12、5）调节他励电动机的转速分别改变串入电动机M 电枢回路的调节电阻R1和励磁回路的调节电阻Rf1，观察转速变化情况。（6）改变电动机的转向将电枢串联起动变阻器 R1的阻值调回到最大值，先切断控制屏上的电枢电源开关，然后切断控制屏上的励磁电源开关，使他励电动机停机。在断电情况下，将电枢（或励磁绕组）的两端接线对调后，再按他励电动机的起动步骤起动电动机，并观察电动机的转向及转速表指针偏转的方向。六、注意事项六、注意事项1、直流他励电动机起动时，须将励磁回路串联的电阻 Rf1调至最小，先接通励磁电源,使励磁电流最大,同时必须将电枢串联起动电阻 R1调至最大,然后方可接通电枢电源。使电动机正常起动。起动

13、后，将起动电阻 R1调至零，使电机正常工作。2、直流他励电动机停机时，必须先切断电枢电源，然后断开励磁电源。同时必须将电枢串联的起动电阻 R1调回到最大值， 励磁回路串联的电阻 Rf1调回到最小值。给下次起动作好准备。3、测量前注意仪表的量程、极性及其接法，是否符合要求。4、若要测量电动机的转矩 T2，必须将校正直流测功机 MG 的励磁电流调整到校正值：100mA，以便从校正曲线中查出电动机 M 的输出转矩。七、实验报告七、实验报告 1、画出直流他励电动机电枢串电阻起动的接线图。说明电动机起动时，起动电阻 R1和磁场调节电阻 Rf1应调到什么位置?为什么? 2、在电动机轻载及额定负载时，增大电

14、枢回路的调节电阻，电机的转速如何变化？增大励磁回路的调节电阻，转速又如何变化？ 3、用什么方法可以改变直流电动机的转向？ 4、为什么要求直流他励电动机磁场回路的接线要牢靠？起动时电枢回路必须串联起动变阻器？1-21-2 直直流发电机流发电机 ( (第第 3 3 个个实验实验 ) )一、实验目的一、实验目的 1、掌握用实验方法测定直流发电机的各种运行特性，并根据所测得的运行特性评定该被试电机的有关性能。 2、通过实验观察并励发电机的自励过程和自励条件。二、预习要点二、预习要点 1、什么是发电机的运行特性？在求取直流发电机的特性曲线时，哪些物理量应保持不变，哪些物理量应测取。 2、做空载特性实验时

15、，励磁电流为什么必须保持单方向调节？ 3、并励发电机的自励条件有哪些？当发电机不能自励时应如何处理？ 4、如何确定复励发电机是积复励还是差复励？三、实验项目三、实验项目 1、他励发电机实验（1）测空载特性 保持 n=nN使 IL=0，测取 U0=f（If） 。（2）测外特性 保持 n=nN使 If=IfN，测取 U=f（IL） 。（3）测调节特性 保持 n=nN使 U=UN，测取 If=f（IL） 。2、并励发电机实验（1）观察自励过程（2）测外特性 保持 n=nN使 Rf2=常数，测取 U=f（IL） 。3、复励发电机实验积复励发电机外特性 保持 n=nN使 Rf2常数，测取 Uf（IL）

16、。四、实验设备及挂件排列顺序四、实验设备及挂件排列顺序 1、实验设备序号1234567型 号名称数 量1 台1 台1 台2 件1 件1 件1 件DD03导轨、测速发电机及转速表DJ23DJ13D31D44D51D42校正直流测功机直流复励发电机直流电压、毫安、安培表可调电阻器、电容器波形测试及开关板三相可调电阻器2、屏上挂件排列顺序D31、D44、D31、D42、D51五、实验方法五、实验方法 1、他励直流发电机A2V1220V+电枢电源R2ILA4SR1V2Rf1If1A1励磁电源+220V励磁绕阻Rf2A3If并励绕组图 13 直流他励发电机接线图按图 1-3 接线。 图中直流发电机直流发

17、电机 G G 选用选用 DJ13DJ13， 其额定值其额定值 P PN N100W100W， U UN N200V200V，I IN N0.5A0.5A，n nN N1600r/min1600r/min。校正直流测功机。校正直流测功机 MGMG 作为作为 G G 的原动机（按他励电动机的原动机（按他励电动机接线）接线） 。MGMG、G G 及及 TGTG 由联轴器直接连接。开关由联轴器直接连接。开关 S S 选用选用 D51D51 组件。组件。R Rf1f1选用选用 D44D44 的的18001800变阻器，变阻器，R Rf2f2选用选用 D42D42 的的 900900变阻器，并采用分压器接

18、法。变阻器，并采用分压器接法。R R1 1选用选用 D44D44 的的180180变阻器。变阻器。R R2 2为发电机的负载电阻选用为发电机的负载电阻选用D42D42，采用串并联接法（，采用串并联接法（ 900900与与 900900电阻串联加上电阻串联加上 900900与与 900900并联）并联） ，阻值为，阻值为 22502250。当负载电流大于。当负载电流大于 0.4 A0.4 A 时时用并联部分，而将串联部分阻值调到最小并用导线短接。直流电流表、电压表用并联部分，而将串联部分阻值调到最小并用导线短接。直流电流表、电压表选用选用 D31D31、并选择合适的量程。、并选择合适的量程。（1

19、）测空载特性1）把发电机 G 的负载开关 S 打开，接通控制屏上的励磁电源开关，将 Rf2调至使 G 励磁电压最小的位置。2）使 MG 电枢串联起动电阻 R1阻值最大，Rf1阻值最小。仍先接通控制屏下方左边的励磁电源开关，在观察到 MG 的励磁电流为最大的条件下，再接通控制屏下方右边的电枢电源开关，起动直流电动机 MG，其旋转方向应符合正向旋转的要求。3）电动机 MG 起动正常运转后，将 MG 电枢串联电阻 R1调至最小值 ，将MG 的电枢电源电压调为 220V，调节电动机磁场调节电阻Rf1，使发电机转速达额定值，并在以后整个实验过程中始终保持此额定转速不变。4）调节发电机励磁分压电阻 Rf2

20、，使发电机空载电压达 U01.2UN为止。5）在保持 n=nN1600r/min 条件下，从 U01.2UN开始，单方向调节分压器电阻 Rf2使发电机励磁电流逐次减小， 每次测取发电机的空载电压 U0和励磁电流 If，直至 If0（此时测得的电压即为电机的剩磁电压） 。6）测取数据时U0UN和 If0 两点必测，并在U0UN附近测点应较密。7）共测取 78 组数据，记录于表 1-2 中表 1-2n=nN1600r/minIL=0U0（V）If（mA）（2）测外特性1）把发电机负载电阻 R2调到最大值，合上负载开关 S。2）同时调节电动机的磁场调节电阻Rf1，发电机的分压电阻Rf2和负载电阻R2

21、使发电机的 ILIN，UUN，n=nN，该点为发电机的额定运行点，其励磁电流称为额定励磁电流 IfN，记录该组数据。3）在保持 n=nN和 IfIfN不变的条件下，逐次增加负载电阻 R2，即减小发电机负载电流 IL，从额定负载到空载运行点范围内，每次测取发电机的电压 U和电流 IL，直到空载（断开开关S，此时 IL=0） ，共取 6-7 组数据，记录于表 1-3中。表 1-3nnNr/minIfIfNmAU（V）IL（A）（3）测调整特性1）调节发电机的分压电阻 Rf2，保持 n=nN，使发电机空载达额定电压。2）在保持发电机n=nN条件下，合上负载开关S，调节负载电阻R2，逐次增加发电机输出

22、电流 IL，同时相应调节发电机励磁电流If，使发电机端电压保持额定值 UUN。3）从发电机的空载至额定负载范围内每次测取发电机的输出电流IL和励磁电流 If，共取 5-6 组数据记录于表 2-4 中。表 1-4n=nNr/minUUNVIL（A）If（mA） 2、并励发电机实验（1）观察自励过程 1）按实验 2-1 六中注意事项 2 使电机 MG 停机，在断电的条件下将发电机G 的励磁方式从他励改为并励，接线如图2-4 所示。R Rf2f2选用选用 D42D42 的的 900900电阻两电阻两只相串联并调至最大阻值，打开开关只相串联并调至最大阻值，打开开关 S S。2）按实验 2-1 六中注意

23、事项 1 起动电动机，调节电动机的转速，使发电机的转速 n=nN，用直流电压表量发电机是否有剩磁电压，若无剩磁电压，可将并励绕组改接成他励方式进行充磁。3） 合上开关 S 逐渐减小 Rf2， 观察发电机电枢两端的电压， 若电压逐渐上升，说明满足自励条件。如果不能自励建压，将励磁回路的两个端头对调联接即可。4）对应着一定的励磁电阻，逐步降低发电机转速，使发电机电压随之下降，直至电压不能建立，此时的转速即为临界转速。（2）测外特性A2ILA4V1R1V2励磁电源+220VIf 1A1Rf 1励磁绕组IfA3Rf 2S220V图 14 直流并励发电机接线图+电枢电源R21）按图 1-4 接线。调节负

24、载电阻 R2到最大,合上负载开关 S。2）调节电动机的磁场调节电阻 Rf1、发电机的磁场调节电阻 Rf2和负载电阻R2，使发电机的转速、输出电压和电流三者均达额定值，即 n=nN，U=UN，IL=IN。3）保持此时 Rf2的值和 n=nN不变，逐次减小负载，直至 IL=0，从额定到空载运行范围内每次测取发电机的电压 U 和电流 IL。4）共取 6-7 组数据,记录于表 1-5 中。表 1-5nnNr/minRf2常值U（V）IL（A）3、复励发电机实验（1）积复励和差复励的判别1）接线如图 2-5 所示，R Rf2f2选用选用 D42D42 的的 18001800阻值。阻值。C1、C2为串励绕

25、组。2）合上开关S1将串励绕组短接，使发电机处于并励状态运行，按上述并励发电机外特性试验方法，调节发电机输出电流 IL=0.5IN。3）打开短路开关 S1,在保持发电机 n, Rf2和 R2不变的条件下,观察发电机端电压的变化,若此时电压升高即为积复励,若电压降低则为差复励。R1A2V1S1励磁电源+220VIf 1A1Rf 1励磁绕组A3并励绕组IfRf 2C1串励绕组C2V2ILA4R220V图 125 直流复励发电机接线图+电枢电源S4）如要把差复励发电机改为积复励 ,对调串励绕组接线即可。（2）积复励发电机的外特性1） 实验方法与测取并励发电机的外特性相同。 先将发电机调到额定运行点，

26、n=nN，U=UN，IL=IN。2）保持此时的 Rf2和 n=nN不变，逐次减小发电机负载电流，直至 IL=0。3） 从额定负载到空载范围内， 每次测取发电机的电压 U 和电流 IL， 共取 6-7组数据，记录于表 1-6 中。表 1-6nnN r/minRf2常数U（V）IL（A）五、注意事项五、注意事项1、直流电动机 MG 起动时，要注意须将 R1调到最大，Rf1调到最小，先接通励磁电源，观察到励磁电流 If1为最大后，接通电枢电源，MG 起动运转。起动完毕，应将 R1调到最小。2、做外特性时，当电流超过0.4A 时,R2中串联的电阻调至零并用导线短接,以免电流过大引起变阻器损坏。六、实验

27、报告六、实验报告 1、根据空载实验数据,作出空载特性曲线,由空载特性曲线计算出被试电机的饱和系数和剩磁电压的百分数。 2、在同一座标纸上绘出他励、并励和复励发电机的三条外特性曲线。分别U0UNU%100%算出三种励磁方式的电压变化率：并分析差异原因。UN 3、绘出他励发电机调整特性曲线，分析在发电机转速不变的条件下，为什么负载增加时，要保持端电压不变，必须增加励磁电流的原因。七、思考题七、思考题 1、并励发电机不能建立电压有哪些原因？ 2、在发电机一电动机组成的机组中，当发电机负载增加时，为什么机组的转速会变低？为了保持发电机的转速 n=nN，应如何调节？1-31-3 直直流并励电动机流并励电

28、动机一、实验目的一、实验目的 1、掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。 2、掌握直流并励电动机的调速方法。二、预习要点二、预习要点 1、什么是直流电动机的工作特性和机械特性？ 2、直流电动机调速原理是什么？三、实验项目三、实验项目 1、工作特性和机械特性保持 U=UN和 If=IfN不变，测取 n、T2、=f（Ia） 、n=f（T2） 。2、调速特性（1）改变电枢电压调速保持 U=UN、If=IfN=常数，T2=常数，测取 n=f（Ua） 。（2）改变励磁电流调速保持 U=UN，T2=常数，测取 n=f（If） 。（3）观察能耗制动过程四、实验方法四、实验方法 1、实验设备序

29、号1234567型号DD03DJ23DJ15D31D42D44D51名称导轨、测速发电机及转速表校正直流测功机直流并励电动机直流电压、毫安、电流表三相可调电阻器可调电阻器、电容器波形测试及开关板数 量1 台1 台1 台2 件1 件1 件1 件 2、屏上挂件排列顺序D31、D42、D51、D31、D44 3、并励电动机的工作特性和机械特性 1）按图 1-6 接线。校正直流测功机校正直流测功机 MG MG 按他励发电机连接，在此作为直流按他励发电机连接，在此作为直流电动机电动机M M 的负载，的负载， 用于测量电动机的转矩和输出功率。用于测量电动机的转矩和输出功率。 R Rf1f1选用选用D44D

30、44 的的18001800阻值。阻值。R Rf2f2选用选用 D42D42 的的 900900串联串联 900900共共 18001800阻值。阻值。R R1 1用用 D44D44 的的 180180阻值。阻值。R R2 2选用选用D42D42 的的 900900串联串联 900900再加再加 900900并联并联 900900共共 22502250阻值。阻值。励磁电源+220VIf 2A2Rf 2励磁绕组Rf 1A1IfV1V2R1IFA4A3IaSR2I+220V电枢电源并励绕组图 26直流并励电动机接线图2）将直流并励电动机 M 的磁场调节电阻 Rf1调至最小值，电枢串联起动电阻 R1调

31、至最大值，接通控制屏下边右方的电枢电源开关使其起动，其旋转方向应符合转速表正向旋转的要求。3）M 起动正常后，将其电枢串联电阻 R1调至零，调节电枢电源的电压为220V，调节校正直流测功机的励磁电流 If2为校正值（50mA 或 100 mA） ，再调节其负载电阻 R2和电动机的磁场调节电阻 Rf1，使电动机达到额定值：UUN，IIN，nnN。此时 M 的励磁电流 If即为额定励磁电流 IfN。4）保持 UUN，If=IfN，If2为校正值不变的条件下，逐次减小电动机负载。测取电动机电枢输入电流 Ia，转速 n 和校正电机的负载电流 IF（由校正曲线查出电动机输出对应转矩 T2） 。共取数据

32、9-10 组，记录于表 2-7 中。表 17UUNVIf=IfN=mAIf2=mA实Ia（A）验n（r/min）数IF（A）据T2（Nm）计P2（W）算P1（W）数（） 4、调速特性据n（）（1）改变电枢端电压的调速1）直流电动机 M 运行后，将电阻 R1调至零，If2调至校正值，再调节负载电阻 R2、电枢电压及磁场电阻 Rf1，使 M 的 U=UN，I=0.5IN，IfIfN记下此时MG 的 IF值。2）保持此时的 IF值（即 T2值）和 IfIfN不变，逐次增加 R1的阻值，降低电枢两端的电压 Ua，使 R1从零调至最大值，每次测取电动机的端电压 Ua，转速n 和电枢电流 Ia。 3）共取

33、数据 8-9 组，记录于表 1-8 中表 18IfIfNmAT2NmUa（V）n（r/min）Ia（A）（2）改变励磁电流的调速1）直流电动机运行后，将 M 的电枢串联电阻 R1和磁场调节电阻 Rf1调至零，将 MG 的磁场调节电阻 If2调至校正值，再调节 M 的电枢电源调压旋钮和MG 的负载，使电动机 M 的 U=UN，I0.5IN记下此时的 IF值。2）保持此时 MG 的 IF值（T2值）和 M 的 UUN不变，逐次增加磁场电阻阻值：直至n1.3nN，每次测取电动机的 n、If和 Ia。共取 78 组记录于表 19 中。表 19UUNVT2Nmn（r/min）If（mA）Ia（A）（3）

34、能耗制动1）实验设备序 号1型 号DD03名称导轨、测速发电机及转速表数 量1 台2345678DJ23DJ15D31D41D42D44D51校正直流测功机直流并励电动机直流电压、毫安、安培表三相可调电阻器三相可调电阻器可调电阻器、电容器波形测试及开关板1 台1 台2 件1 件1 件1 件1 件 2）屏上挂件排列顺序D31、D42、D51、D41、D31、D44 3）按图 1-7 接线， 先把 S1合向 2 端，合上控制屏下方右边的电枢电源开关，把 M 的 Rf1调至零，使电动机的励磁电流最大。4）把 M 的电枢串联起动电阻 R1调至最大，把 S1合至电枢电源，使电动机起动，能耗制动电阻能耗制

35、动电阻 R RL L选用选用 D41D41 上上 180180阻值。阻值。5）运转正常后，从S1任一端拔出一根导线插头，使电枢开路。由于电枢开路，电机处于自由停机，记录停机时间。IFA4V2R121S1RLIf 2A2Rf 2励磁绕组Rf 1A3IfSI220V图 17 并励电动机能耗制动接线图+电枢电源R2并励绕组励磁电源+220V6）重复起动电动机，待运转正常后，把 S1合向 RL端，记录停机时间。7）选择 RL不同的阻值，观察对停机时间的影响。五、实验报告五、实验报告1、由表 1-7 计算出 P2和，并给出 n、T2、f（Ia）及 nf（T2）的特性曲线。电动机输出功率：P20.105n

36、T2式中输出转矩 T2的单位为 N.m（由 If2及 IF值，从校正曲线 T2=f （IF）查得） ，转速 n 的单位为 r/min。电动机输入功率：P1=UI输入电流：I=Ia+IfN电动机效率：P2100%P1由工作特性求出转速变化率：n%n0nNnN100%2、绘出并励电动机调速特性曲线 nf（Ua）和 n=f（If） 。分析在恒转矩负载时两种调速的电枢电流变化规律以及两种调速方法的优缺点。3、能耗制动时间与制动电阻 RL的阻值有什么关系？为什么？该制动方法有什么缺点？七、思考题七、思考题 1、并励电动机的速率特性nf（Ia）为什么是略微下降？是否会出现上翘现象？为什么？上翘的速率特性对

37、电动机运行有何影响？ 2、当电动机的负载转矩和励磁电流不变时，减小电枢端电压，为什么会引起电动机转速降低？ 3、当电动机的负载转矩和电枢端电压不变时，减小励磁电流会引起转速的升高，为什么？ 4、 并励电动机在负载运行中， 当磁场回路断线时是否一定会出现 “飞车” ？为什么？1-41-4 直直流串励电动机流串励电动机一、实验目的一、实验目的 1、用实验方法测取串励电动机工作特性和机械特性。 2、了解串励电动机起动、调速及改变转向的方法。二、预习要点二、预习要点 1、串励电动机与并励电动机的工作特性有何差别。串励电动机的转速变化率是怎样定义的？ 2、串励电动机的调速方法及其注意问题。三、实验项目三

38、、实验项目 1、工作特性和机械特性在保持 UUN的条件下，测取 n、T2、f（Ia）以及 nf（T2） 。2、人为机械特性保持 UUN和电枢回路串入电阻 R1=常数的条件下，测取 nf（T2） 。3、调速特性（1）电枢回路串电阻调速保持 UUN和 T2常值的条件下，测取 nf（Ua） 。（2）磁场绕组并联电阻调速保持 UUN、T2常数及 R10 的条件下，测取 nf（If） 。四、实验线路及操作步骤四、实验线路及操作步骤1、实验设备序 号1234567型 号DD03DJ23DJ14D31D41D42D51名称导轨、测速发电机及转速表校正直流测功机直流串励电动机直流电压、毫安、安培表三相可调电阻

39、器三相可调电阻器波形测试及开关板数 量1 台1 台1 台2 件1 件1 件1 件 2、屏上挂件排列顺序D31、D42、D51、D31、D41励磁电源C1+220VRf 1C2A21IS1AfIf 2Rf 2励磁绕组V1R1A4IFA3IV1R2+220V电枢电源串励绕组图 18 串励电动机接线图实验线路如图 1-8 所示，图中直流串励电动机选用图中直流串励电动机选用 DJ14DJ14，校正直流测功，校正直流测功机机 MGMG 作为电动机的负载，用于测量作为电动机的负载，用于测量 M M 的转矩，两者之间用联轴器直接联接。的转矩，两者之间用联轴器直接联接。R Rf1f1也选用也选用 D41D41

40、 的的 180180和和 9090串联共串联共 270270阻值，阻值，R Rf2f2选用选用 D42D42 上上 18001800阻值，阻值，R R1 1用用 D41D41 的的 180180阻值，阻值， R R2 2选用选用 D42D42 上上 900900和和 900900串联再加上串联再加上 900900和和 900900并联共并联共 22502250阻值，直流电压表、电流表选用阻值，直流电压表、电流表选用 D31D31。 1、工作特性和机械特性 1） 由于串励电动机不允许空载起动，串励电动机不允许空载起动， 因此校正直流测功机因此校正直流测功机 MGMG 先加他励电流先加他励电流I

41、If2f2为校正值，并接上一定的负载电阻为校正值，并接上一定的负载电阻 R R2 2，使电动机在起动过程中带上负载。，使电动机在起动过程中带上负载。2） 调节直流串励电动机 M 的电枢串联起动电阻 R1及磁场分路电阻 Rf1到最大值，打开磁场分路开关 S1，合上控制屏上的电枢电源开关，起动 M，并观察转向是否正确。3）M 运转后，调节 R1至零，同时调节 MG 的负载电阻值 R2，控制屏上的电枢电压调压旋钮，使 M 的电枢电压 U1=UN、I=1.2IN。4）在保持 U1=UN，If2为校正值的条件下，逐次减小负载（即增大 R2）直至n1.4nN为止,每次测取 I、n、IF，共取数据 6-7

42、组， ，记录于表 1-10 中。 5）若要在实验中使串励电动机）若要在实验中使串励电动机M M 停机，须将电枢串联起动电阻停机，须将电枢串联起动电阻R R1 1调回到最调回到最大值，断开控制屏上电枢电源开关，使大值，断开控制屏上电枢电源开关，使 M M 失电而停止。失电而停止。表 1-10U1=UN=_ VIf2=_mA验实I(A)n(r/min)IF(A)计算数据实验数据计算数据T2(N.m)P2(W)(%) 2、测取电枢串电阻后的人为机械特性1）保持 MG 的他励电流 If2为校正值，调节负载电阻 R2。断开直流串励电动机 M 的磁场分路开关 S1，调节电枢串联起动电阻 R1到最大值，起动

43、 M（若在上一步骤 1，实验中未使 M 停机，可跳过这步接着做） 。2）调节串入 M 电枢的电阻 R1、电枢电源的调压旋钮和校正电机 MG 的负载电阻 R2，使 M 的电枢电源电压等于额定电压（即 U=UN） 、电枢电流 I=IN、转速 n=0.8nN。3）保持此时的 R1不变和 U=UN，逐次减小电动机的负载，直至 n1.4nN为止。每次测取 U1、I、n、IF，共取数据 6-7 组，记录于表 1-11 中。表 1-11U=UN=_VR1=常值If2=_mAU2(V)I(A)IF(A)n(r/min)T2(N.m)P2(W)(%)3、绘出串励电动机恒转矩两种调速的特性曲线(1)电枢回路串电阻

44、调速1)电动机电枢串电阻并带负载起动后,将 R1调至零,If2调至校正值。2）调节电枢电压和校正电机的负载电阻，使 U=UN，IIN，记录此时串励电动机的 n、I 和电机 MG 的 IF。3）在保持 U=UN以及 T2（即保持 IF）不变的条件下，逐次增加 R1的阻值，每次测量 n、I、U2。4）共取数据 6-8 组，记录于表 1-12 中。表 1-12U=UN=_VIf2=_mAIF=_An(r/min)I(A)U2(V)（2）磁场绕组并联电阻调速1）接通电源前，打开开关 S1，将 R1和 Rf1调至最大值。2）电动机电枢串电阻并带负载起动后，调节 R1至零，合上开关 S1。3）调节电枢电压

45、和负载，使 U=UN，T2=0.8TN。记录此时电动机的 n、I、If1和校正直流测功机电枢电流 IF。4）在保持 U=UN及 IF(即 T2)不变的条件下，逐次减小的 Rf1的阻值，注意Rf1不能短接，直至 n1.4nN为止。每次测取 n、I、If1，共取数据 5-6 组，记录于表 1-13 中表 1-13U=UN=_VIf2=_mAIF=_An(r/min)I（A）If1（A）五、实验报告五、实验报告 1、绘出直流串励电动机的工作特性曲线 n、T2、=f(Ia)。 2、在同一张座标纸上绘出串励电动机的自然和人为机械特性。 3、绘出串励电动机恒转矩两种调速的特性曲线。试分析在U=UN和 T2不变条件下调速时电枢电流变化规律。比较两种调速方法的优缺点。六、思考题六、思考题 1、串励电动机为什么不允许空载和轻载起动？ 2、磁场绕组并联电阻调速时，为什么不允许并联电阻调至零？友情提示：方案范本是经验性极强的领域，本范文无法思考和涵盖全面，供参考!最好找专业人士起草或审核后使用。