《10直流他励电动机的调速试验公开课.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《10直流他励电动机的调速试验公开课.docx（11页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、项目十 直流他励电动机的调速试验一、学习目标1、能根据任务要求，小组讨论并制定合理的工作计划，安排生产进程；2、学会直流电动机三种调速方法的接线和操作使用；3、掌握三种调速特性的特点和调速方式；4、能按要求正确规范的完成本次学习活动工作页的填写；5、能主动获取有效信息，展示工作成果，对学习与工作进行反思总结，并能与他人开展 良好合作，进行有效的沟通。二、学习过程学习活动一：工作计划及生产进度表学习活动二：收集信息学习活动三：讨论工作方案学习活动四：实施工作学习活动五：工作总结学习活动六：填写综合评价表三、建议课时 4课时四、项目实施学习活动一：工作计划及生产进度表工作步骤工作内容时间人员Ste
2、pl领取生产任务单Step2借阅相关资料Step3查阅收集信息Step4确定检测设备清单Step5确定检测步骤Step6实施检测Step7检测数据记录Step8总结分析注：请同学们根据实际完成过的流程做好记录。附件：直流电动机调速在生产过程中，往往需要根据生产工艺的要求改变机械设备的运行速度；用人为的 方法来改变电动机的转速，这就是调速。2、试分析：改变励磁调速的机械特性为什么在固有机械特性上方？改变电枢电压调速的 机械特性为什么在固有机械特性下方？3、当直流电动机的负载转矩和励磁电流不变时，减小电枢电压，为什么会引起电动机转 速降低？4、当直流电动机的负载转矩和电枢电压不变时，减小励磁电流，
3、为什么会引起电动机转 速升高？学习活动六：填写综合评价表序 号项目自我评价小组评价教师评价10-98-65-110-98-65-110-98-65-1占总评10%占总评30%占总评60%1制定工作计划2展开讨论3测定直流他励电动机调 速特性的接线4实训设备的使用5测试他励直流电动机电 枢回路串电阻调速特性6测试他励直流电动机改 变励磁磁通调速特性7测试他励直流电动机改 变电枢电压调速特性8表达与沟通9学习主动性与协作10纪律与工作态度小计总评囱励磁电源&接电源a图10-1他励直流电动机接线+他励电动机的机械特性方程：Ua R.+RstC/ CJ6式中：n是电动机的转速，Ua是电机电枢电压，Ce
4、是电机结构常数，Ct是电机电磁常 数，是电动机主磁极磁通，Ra+Rs是转子电枢电阻和转子回路串联电阻，T是电动机的电 磁转矩。可以看出：他励(并励)电动机的调速方法有改变电枢电压U、改变主磁通、 改变电枢回路电阻Ra+Rs三种。1、改变电枢电压调速在其他参数不变的条件下，改变电枢电压Ua,使空载转速改变，而特性曲线的斜率保 持不变；因此，对应不同的电枢电压Ua,可以得到不同空载转速的平行直线；如图10-2 所示，是他励电动机改变电压调速的人工机械特性。从图中可见，在负载相同的情况下， 不同的电枢电压，所对应的转速是不同的。图10-2他励电动机改变电压调速的人工机械特性改变电枢电压调速的特点：(
5、1)改变电枢电压调速时，机械特性的斜率不变，所以调速的稳定性好。(2)电压可作连续变化，调速的平滑性好，调速范围广。(3)属于恒转矩调速；电动机不允许电压超过额定值，只能由额定值往下降低电压 调速，即只能减速。(4)电源设备的投资费用较大，但电能损耗小，效率高。还可用于降压启动。过去直流电动机的调压调速一直采用直流他励发电机直流电动机组来实现，称F D系统；或用交磁电机扩大机来调速。随着晶闸管变流技术的飞速发展，这种调速方法 已越来越获得广泛的应用。2、改变电枢回路电阻调速在其他参数不变的条件下，改变电枢回路电阻Ra+Rs,使特性曲线的斜率改变，而空载 转速n0保持不变；因此，对应不同的电枢回
6、路电阻Ra+Rs,可以得到空载转速n相同，斜 率不同的特性曲线；如图10-3所示是他励(并励)电动机改变电枢回路电阻调速的人工 机械特性。从图中可见，在负载相同的情况下，串入不同的电枢电阻，所对应的转速是不 同的。图10-3他励电动机改变电枢电阻调速的人工机械特性应该注意启动变阻器不能作为调速变阻器使用，启动变阻器只能用于短时间的工作， 调速变阻器可以作为启动变阻器使用。串电阻调速方法的特点是：(1)设备简单，投资少，只须增加电阻和切换开关，操作方便。小功率电机中用得较 多，如电气机车等。(2)属于恒转矩调速方式，转速只能由额定转速往下调。大型电机只能分级调速， 调速平滑性差。(4)低速时，特
7、性斜率变大，机械特性变软，转速受负载影响变化大；电能损耗大， 经济性能差。3、改变励磁回路电阻调速在其他参数不变的条件下，减少主磁通，会使空载转速n0增大；同时特性曲线的斜 率也增大，对应不同的主磁通，可以得到不同空载转速n0与不同斜率的特性曲线；如图 10-4所示是他励电动机改变主磁通调速的人工机械特性。从图中可见，在负载相同的情 况下，串入不同的励磁电阻，主磁通不同，所对应的转速也不同。这种调速方法的特点是：(1)由于调速是在励磁回路中进行，功率较小故能量损失小，控制方便。(2)速度变化比较平滑，但转速只能往上调，不能在额定转速以下进行调节，故往 往只能与前两种调速方法结合使用，作为辅助调
8、速。nt TnT图10-4 并励电动机削弱磁场调速的人工机械特性(3)调速的范围较窄，在磁通减少太多时，由于电枢磁场对主磁场的影响加大，会 使电机火花增大换向困难。转速提高时须考虑到机械强度的影响；最高转速一般控制在1.2 倍额定转速的范围内。(4)在减少励磁调速时，如果负载转矩不变，电枢电流必然增大，因为T=Cm要 防止电流太大带来的问题，如发热、打火等。学习活动二：收集信息1、直流电动机的转速与哪些因素有关?2、怎样实现电枢回路串电阻调速？有什么特点?3、怎样实现改变主磁通调速？有什么特点?4、怎样实现改变电枢电压调速？有什么特点?学习活动三：讨论工作方案1、测定直流他励电动机的调速特性接
9、线2、电枢回路串电阻调速法3、改变主磁通调速法4、改变电枢电压调速法学习活动四：实施工作1、实训设备序号型号名称数量1MEC01电源控制屏1套2MEC02实训桌3DD03-11不锈钢电机导轨、测速光码盘1件4DJ15直流并励电动机1台5DJ23校正直流测功机1台6MEC21直流数字电压、毫安、安培表2件7MEC25智能型转矩、转速、输出功率测试仪1件8MEC31直流电枢电源及开关组件1件9MEC41可调电阻器（一）1件10MEC42可调电阻器（二）1件11MEC43可调电阻器（三）1件2、直流他励电动机的接线+ 励磁电源9220V?图10-5直流他励电动机接线图按图10-5接线。图中电动机M选
10、用DJ15直流并励电动机（按他励方式接线），其额 定功率Pn=185W,额定电压Un=220V,额定电流lN=Ia+IL2A,额定转速小二1600r/min,额定励磁电流Ln If2为校正值100 mA不变的条件下，减小直流他励电动机M 的负载（操作方法：增大R2阻值即减小测功机负载电流IF,先增大其并联部分阻值，并 联部分的阻值增到最大后，将串联部分短接导线拆除，再增大串联部分的阻值，当R2增到 最大后断开开关S），使电动机M的Lf0.5LnQ0.55A,记录下此时电动机的输出转矩T2及 测功机MG的If值。（6）保持此时的T2值（即If值）和Ifi=IfiN不变，逐次增加电动机M的电枢串联
11、起 动电阻R1的阻值，即在降低电动机M电枢两端的电压Ua （用VI表观察）和调节测功机 MG的负载R2以保持此时的T2值（即If值）不变。从Ri由零调至最大值，每次测取电动 机M的端电压Ua、转速n和电枢电流la,共取数据5组，记录下表。测试完毕后不用停 机，直接进入到下一个测试。检测次数12345Ua (V)n (r/min)la (A)4、测取他励直流电动机改变电枢电压的调速特性（1）参考“测取他励直流电动机电枢串电阻的调速特性”的步骤（2）、（3）、（4）起动 电动机，保持U=Un、I门=1门n、3为校正值100 mA不变的条件下，减小直流他励电动机M 的负载（操作方法：增大R2阻值即减
12、小测功机负载电流IF,先增大其并联部分阻值，并 联部分的阻值增到最大后，将串联部分短接导线拆除，再增大串联部分的阻值，当R2增到 最大后断开开关S），使电动机M的L=0. 5Ia0. 55A,记录下此时电动机的输出转矩%及 测功机MG的IF值。（2）保持此时的T2值（即L值）和I门= Ihn不变，调节“电压调节”旋钮，逐次降低 电动机M电枢两端的电压Ua （用VI表观察）和调节测功机MG的负载R2以保持此时的T2 值（即If值）不变。从R由零调至最大值，每次测取电动机M的端电压心、转速n和电枢 电流la,每次测取电动机M的端电压工、转速n和电枢电流la,共取数据5组，记录于 表下表中。测试完毕
13、后不用停机，直接进入到下一个测试。检测次数12345Ua (V)n (r/min)Ta (A)5、测取他励直流电动机改变励磁的调速特性（1）参考“测取他励直流电动机电枢串电阻的调速特性”的步骤（2）、（3）起动电动 机，磁场调节电阻R门调至使电动机M的励磁电流（用A1表观察）为最大的位置，调节 测功机MG的磁场调节电阻Rf2使曲调至校正值100mA,再调节负载电阻R2电枢电压U, 使电动机的15=仄=220丫，Lm=0. 5In0. 55A,记录下此时电动机M的输出转矩T2及测功机 MG的IF值（用MEC25表观察），试验过程中保持此时的丁2值（即If值）和U=Un=220V不变。（2）保持此
14、时的T2值（即IF值）和U=Un不变，逐次调节电动机M的磁场调节电阻R 使电动机M的励磁电流，减小（用A1表观察），提高电动机M转出转速n （用MEC25表观 察），同时调节测功机MG的负载R2和电动机M的电枢电压U以保持此时的丁2值（即IF值） 和Un值不变。直至电动机M的输出转速n=l. 3nN=2080r/min为止，其间测取电动机M的 转速n、励磁电流和电枢电流la。共取数据5组，记录于表下表中。If2= 100mA U=Un=V If =A（T?= N , m）检测次数12345n (r/min)In (mA)la (A)（3）停机。先切断电枢电源使电动机M停机，同时将电枢串联起动电阻R调回最大值 位置，磁场调节电阻Rf1调到最小值位置，再关闭励磁电源，拆除实训导线、电机，最后 关闭实训装置电源总开关。学习活动五：工作总结或分析1、画出测定直流他励电动机调速特性的接线图，并简要说明电枢回路串电阻、改变励磁 磁通和改变电枢电压三种调速特性的测定步骤。