電機(jī)與拖動基礎(chǔ)實驗報告二

直流電機(jī)認(rèn)識實驗

電機(jī)與拖動基礎(chǔ)實驗報告(二)

實驗名稱:直流并勵電動機(jī)

實驗成員:學(xué)號0937031093704009370340937030

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姓名潘佳麗富志玲王瀟瀟張丹直流電機(jī)認(rèn)識實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

1、掌握用實驗方法測取直流并勵電動機(jī)的工作特性和機(jī)械特性。

2、掌握直流并勵電動機(jī)的調(diào)速方法。二、實驗項目

1、了解DD01電源控制屏中的電樞電源、勵磁電源、校正過的直流電機(jī)、變阻器、多量程直流電壓表、電流表及直流電動機(jī)的使用方法。2、用伏安法測直流電動機(jī)和直流發(fā)電機(jī)的電樞繞組的冷態(tài)電阻。3、直流他勵電動機(jī)的起動、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。1、工作特性和機(jī)械特性保持U=UN和If=IfN不變，測取n、T2、η=f（Ia）、n=f（T2）。2、調(diào)速特性

（1）改變電樞電壓調(diào)速

保持U=UN、If=IfN=常數(shù)，T2=常數(shù)，測取n=f（Ua）。（2）改變勵磁電流調(diào)速

保持U=UN，T2=常數(shù)，測取n=f（If）。（3）觀察能耗制動過程

三、實驗方法

1、實驗設(shè)備

序號1234567型號DD03DJ23DJ15D31D42D44D51名稱導(dǎo)軌、測速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表校正直流測功機(jī)直流并勵電動機(jī)直流電壓、毫安、電流表三相可調(diào)電阻器可調(diào)電阻器、電容器波形測試及開關(guān)板數(shù)量1臺1臺1臺2件1件1件1件2、屏上掛件排列順序D31、D42、D51、D31、D44

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直流電機(jī)認(rèn)識實驗

3、并勵電動機(jī)的工作特性和機(jī)械特性

1）按圖2-6接線。校正直流測功機(jī)MG按他勵發(fā)電機(jī)連接，在此作為直流電動機(jī)M的負(fù)載，用于測量電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和輸出功率。Rf1選用D44的1800Ω阻值。Rf2選用D42的900Ω串聯(lián)900Ω共1800Ω阻值。R1用D44的180Ω阻值。R2選用D42的900Ω串聯(lián)900Ω再加900Ω并聯(lián)900Ω共2250Ω阻值。

R2IFA4A3IaS+I220V電樞電源V2R1V1+并勵繞組勵磁電源220V－勵磁繞組Rf1A1IfIf2A2Rf2－

圖2－6直流并勵電動機(jī)接線圖

2）將直流并勵電動機(jī)M的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至最小值，電樞串聯(lián)起動電阻R1調(diào)至最大值，接通控制屏下邊右方的電樞電源開關(guān)使其起動，其旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)符合轉(zhuǎn)速表正向旋轉(zhuǎn)的要求。

3）M起動正常后，將其電樞串聯(lián)電阻R1調(diào)至零，調(diào)節(jié)電樞電源的電壓為220V，調(diào)節(jié)校正直流測功機(jī)的勵磁電流If2為校正值（50mA或100mA），再調(diào)節(jié)其負(fù)載電阻R2和電動機(jī)的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1，使電動機(jī)達(dá)到額定值：U＝UN，I＝IN，n＝nN。此時M的勵磁電流If即為額定勵磁電流IfN。

4）保持U＝UN，If=IfN，If2為校正值不變的條件下，逐次減小電動機(jī)負(fù)載。

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直流電機(jī)認(rèn)識實驗

測取電動機(jī)電樞輸入電流Ia，轉(zhuǎn)速n和校正電機(jī)的負(fù)載電流IF（由校正曲線查出電動機(jī)輸出對應(yīng)轉(zhuǎn)矩T2）。共取數(shù)據(jù)9-10組，記錄于表2-7中。

表2－7U＝UN＝220VIf=IfN=74mAIf2=100mA

I（0.90aA）0.8416040.7516410.7016200.6516260.6016320.5516360.500.460.401658實n（r/m160016431651驗in）FA）數(shù)I（0.700.410.660.580.540.490.440.380.340.3140.290.2980.230.289據(jù)T2（Nm）P2（W）0.4090.3780.3680.3560.3420．32768.6668.6663.0562.3960.5958.4255.9954.01198.1184.95165.12156.12143.11132.09121.08110.0751.50101.2650.950.1588.0557計P1算η（W）5434.6537.1238.6740.4842.3444.0246.2449.06數(shù)（％據(jù)）Δn40.583（％）4、調(diào)速特性

（1）改變電樞端電壓的調(diào)速

1）直流電動機(jī)M運行后，將電阻R1調(diào)至零，If2調(diào)至校正值，再調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R2、電樞電壓及磁場電阻Rf1，使M的U=UN，I=0.5IN，If＝IfN記下此時MG的IF值。0.37A

2）保持此時的IF值（即T2值）和If＝IfN不變，逐次增加R1的阻值，降低電樞兩端的電壓Ua，使R1從零調(diào)至最大值，每次測取電動機(jī)的端電壓Ua，轉(zhuǎn)速n和電樞電流Ia。

3）共取數(shù)據(jù)8-9組，記錄于表2-8中

表2－8If＝IfN＝74mAT2＝0.320Nm

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直流電機(jī)認(rèn)識實驗

Ua（V）201*90180171162153143132130n（r/min）159815201*40136212871215113510451025Ia（A）0.500.480.460.440.420.410.390.360.36（2）改變勵磁電流的調(diào)速

1）直流電動機(jī)運行后，將M的電樞串聯(lián)電阻R1和磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至零，將MG的磁場調(diào)節(jié)電阻If2調(diào)至校正值，再調(diào)節(jié)M的電樞電源調(diào)壓旋鈕和MG的負(fù)載，使電動機(jī)M的U=UN，I＝0.5IN記下此時的IF值。

2）保持此時MG的IF值（T2值）和M的U＝UN不變，逐次增加磁場電阻阻值：直至n＝1.3nN，每次測取電動機(jī)的n、If和Ia。共取7－8組記錄于表2－9中。

表2－9U＝UN＝220VT2＝0.336Nm

n（r/min）If（mA）Ia（A）

1826188868.50.4662.90.49191261.00.50194558.60.51198655.90.53201*54.50.54203553.00.56206853.10.41四、實驗報告

1、由表2-7計算出P2和η，并給出n、T2、η＝f（Ia）及n＝f（T2）的特性曲線。

電動機(jī)輸出功率：P2＝0.105nT2

式中輸出轉(zhuǎn)矩T2的單位為N.m（由If2及IF值，從校正曲線T2=f（IF）查得），轉(zhuǎn)速n的單位為r/min。

電動機(jī)輸入功率：P1=UI輸入電流：I=Ia+IfN

電動機(jī)效率：P2100%P1

由工作特性求出轉(zhuǎn)速變化率：n%n0nNnN100%2、繪出并勵電動機(jī)調(diào)速特性曲線n＝f（Ua）和n=f（If）。分析在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時兩種調(diào)速的電樞電流變化規(guī)律以及兩種調(diào)速方法的優(yōu)缺點。

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直流電機(jī)認(rèn)識實驗

五、思考題

1、并勵電動機(jī)的速率特性n＝f（Ia）為什么是略微下降？是否會出現(xiàn)上翹現(xiàn)象？為什么？上翹的速率特性對電動機(jī)運行有何影響？

勵磁電流不變，電樞端電壓不變，轉(zhuǎn)速下降之后，反電動勢減小，電樞電流會變大，電磁轉(zhuǎn)矩變大。

也可以這樣分析，負(fù)載轉(zhuǎn)矩變大，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，反電動勢減小，電樞電流變大，電磁轉(zhuǎn)矩變大，電機(jī)在比較低的速度下保持恒速運行。

2、當(dāng)電動機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和勵磁電流不變時，減小電樞端電壓，為什么會引起電動機(jī)轉(zhuǎn)速降低？

電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比，減小電樞端電壓，電樞勵磁電流也會下降，電動機(jī)在新的轉(zhuǎn)速下保持恒速運行。

3、當(dāng)電動機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和電樞端電壓不變時，減小勵磁電流會引起轉(zhuǎn)速的升高，為什么？

轉(zhuǎn)速不變時，反電動勢與勵磁電流成正比，減小勵磁電流，反電動勢會減小，電樞電流變大，電動機(jī)會加速，直到比較高的轉(zhuǎn)速，保持恒速運行。

4、并勵電動機(jī)在負(fù)載運行中，當(dāng)磁場回路斷線時是否一定會出現(xiàn)“飛車”？為什么？

不一定，如果勵磁回路斷線，電磁轉(zhuǎn)矩立即減小，如果電機(jī)在負(fù)載運行，因為沒有足夠的電磁轉(zhuǎn)矩，電機(jī)會停轉(zhuǎn)，電樞電流立即上升，超過額定值，長時間之后電樞繞組燒壞。

空載運行時，因為鐵芯剩磁的存在，電樞會轉(zhuǎn)動，但是因為磁場弱，反電動勢太小，所以轉(zhuǎn)速會一直上升，電樞高速運行，導(dǎo)致“飛車”事故。

五、實驗感想

本次實驗我們研究了直流并勵電動機(jī)，主要用實驗方法測取了直流并

勵電動機(jī)的工作特性和機(jī)械特性，以及直流并勵電動機(jī)的調(diào)速方法。在實驗中，我們開始實驗時候，出現(xiàn)了R2燒斷的現(xiàn)象，由于我們操作時候的一些錯誤，所以出現(xiàn)了這樣的狀況，接下來的實驗，我們做的比較細(xì)心，又重新檢查了實驗電路，最終得到了正確的結(jié)果。這次實驗，在調(diào)節(jié)數(shù)值的時候比較復(fù)雜，也提高了我們的細(xì)心與耐心。

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直流電機(jī)認(rèn)識實驗

電機(jī)與拖動基礎(chǔ)實驗報告(一)

實驗名稱:直流電機(jī)認(rèn)識實驗

實驗成員:學(xué)號093703109370400937034

1

姓名潘佳麗富志玲王瀟瀟直流電機(jī)認(rèn)識實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

1、學(xué)習(xí)電機(jī)實驗的基本要求與安全操作注意事項。

2、認(rèn)識在直流電機(jī)實驗中所用的電機(jī)、儀表、變阻器等組件及使用方法。3、熟悉他勵電動機(jī)(即并勵電動機(jī)按他勵方式)的接線、起動、改變電機(jī)轉(zhuǎn)向與調(diào)速的方法。二、實驗項目

1、了解DD01電源控制屏中的電樞電源、勵磁電源、校正過的直流電機(jī)、變阻器、多量程直流電壓表、電流表及直流電動機(jī)的使用方法。2、用伏安法測直流電動機(jī)和直流發(fā)電機(jī)的電樞繞組的冷態(tài)電阻。

3、直流他勵電動機(jī)的起動、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。

三、實驗方法

1、由實驗指導(dǎo)人員介紹DDSZ-1型電機(jī)及電氣技術(shù)實驗裝置各面板布置及使用方法，講解電機(jī)實驗的基本要求，安全操作和注意事項。2、用伏安法測電樞的直流電阻

圖2-1測電樞繞組直流電阻接線圖

3、直流儀表、轉(zhuǎn)速表和變阻器的選擇

直流儀表、轉(zhuǎn)速表量程是根據(jù)電機(jī)的額定值和實驗中可能達(dá)到的最大值來選擇，變阻器根據(jù)實驗要求來選用，并按電流的大小選擇串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的接法。

（1）電壓量程的選擇

如測量電動機(jī)兩端為220V的直流電壓，選用直流電壓表為1000V量程檔。（2）電流量程的選擇

因為直流并勵電動機(jī)的額定電流為1.2A，測量電樞電流的電表A3可選用直

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+220V電樞電源-SARVM直流電機(jī)認(rèn)識實驗

流電流表的5A量程檔；額定勵磁電流小于0.16A，電流表A1選用200mA量程檔。

（3）電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1600r/min，轉(zhuǎn)速表選用1800r/min量程檔。（4）變阻器的選擇

變阻器選用的原則是根據(jù)實驗中所需的阻值和流過變阻器最大的電流來確定，電樞回路R1可選用D44掛件的1.3A的90Ω與90Ω串聯(lián)電阻,磁場回路Rf1可選用D44掛件的0.41A的900Ω與900Ω串聯(lián)電阻。4、直流他勵電動機(jī)的起動準(zhǔn)備

按圖2-2接線。圖中直流他勵電動機(jī)M用DJ15，其額定功率PN=185W，額定電壓UN=220V，額定電流IN=1.2A,額定轉(zhuǎn)速nN=1600r/min,額定勵磁電流IfN＜0.16A。校正直流測功機(jī)MG作為測功機(jī)使用，TG為測速發(fā)電機(jī)。直流電流表選用D31。Rf1用D44的1800Ω阻值作為直流他勵電動機(jī)勵磁回路串接的電阻。Rf2選用D42的1800Ω阻值的變阻器。作為MG勵磁回路串接的電阻。R1選用D44的180Ω阻值作為直流他勵電動機(jī)的起動電阻，R2選用D41的90Ω電阻6只串聯(lián)和D42的900Ω與900Ω并聯(lián)電阻相串聯(lián)作為MG的負(fù)載電阻。接好線后，檢查M、MG及TG之間是否用聯(lián)軸器直接聯(lián)接好。5、他勵直流電動機(jī)起動步驟

（1）檢查按圖2-2的接線是否正確，電表的極性、量程選擇是否正確，電動機(jī)勵磁回路接線是否牢靠。然后，將電動機(jī)電樞串聯(lián)起動電阻R1、測功

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SIFA4V2R1IA3V1+220V－電樞電源If2A2Rf2并勵繞組+勵磁電源220V－IfA1Rf1并磁繞阻直流電機(jī)認(rèn)識實驗

圖2－2直流他勵電動機(jī)接線圖

機(jī)MG的負(fù)載電阻R2、及MG的磁場回路電阻Rf2調(diào)到阻值最大位置，M的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)到最小位置，斷開開關(guān)S，并斷開控制屏下方右邊的電樞電源開關(guān)，作好起動準(zhǔn)備。

（2）開啟控制屏上的電源總開關(guān)，按下其上方的“開”按鈕，接通其下方左邊的勵磁電源開關(guān)，觀察M及MG的勵磁電流值，調(diào)節(jié)Rf2使If2等于校正值（100mA）并保持不變，再接通控制屏右下方的電樞電源開關(guān)，使M起動。（3）M起動后觀察轉(zhuǎn)速表指針偏轉(zhuǎn)方向，應(yīng)為正向偏轉(zhuǎn)，若不正確，可撥動轉(zhuǎn)速表上正、反向開關(guān)來糾正。調(diào)節(jié)控制屏上電樞電源‘電壓調(diào)節(jié)’旋鈕，使電動機(jī)端電壓為220伏。減小起動電阻R1阻值，直至短接。

（4）合上校正直流測功機(jī)MG的負(fù)載開關(guān)S，調(diào)節(jié)R2阻值，使MG的負(fù)載電流IF改變，即直流電動機(jī)M的輸出轉(zhuǎn)矩T2改變（按不同的IF值，查對應(yīng)于If2=100mA時的校正曲線T2=f(IF)，可得到M不同的輸出轉(zhuǎn)矩T2值）。（5）調(diào)節(jié)他勵電動機(jī)的轉(zhuǎn)速

分別改變串入電動機(jī)M電樞回路的調(diào)節(jié)電阻R1和勵磁回路的調(diào)節(jié)電阻Rf1，觀察轉(zhuǎn)速變化情況。

（6）改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)向

將電樞串聯(lián)起動變阻器R1的阻值調(diào)回到最大值，先切斷控制屏上的電樞電源開關(guān)，然后切斷控制屏上的勵磁電源開關(guān)，使他勵電動機(jī)停機(jī)。在斷電情況下，將電樞（或勵磁繞組）的兩端接線對調(diào)后，再按他勵電動機(jī)的起動步驟起動電動機(jī)，并觀察電動機(jī)的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速表指針偏轉(zhuǎn)的方向。

注意事項

1、直流他勵電動機(jī)起動時，須將勵磁回路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)至最小，先接通勵磁電源,使勵磁電流最大,同時必須將電樞串聯(lián)起動電阻R1調(diào)至最大,然后方可接通電樞電源。使電動機(jī)正常起動。起動后，將起動電阻R1調(diào)至零，使電機(jī)正常工作。

2、直流他勵電動機(jī)停機(jī)時，必須先切斷電樞電源，然后斷開勵磁電源。同時必須將電樞串聯(lián)的起動電阻R1調(diào)回到最大值，勵磁回路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)回到最小值。給下次起動作好準(zhǔn)備。

3、測量前注意儀表的量程、極性及其接法，是否符合要求。

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直流電機(jī)認(rèn)識實驗

4、若要測量電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩T2，必須將校正直流測功機(jī)MG的勵磁電流調(diào)整到校正值：100mA，以便從校正曲線中查出電動機(jī)M的輸出轉(zhuǎn)矩。

四、實驗報告

1、在電動機(jī)輕載及額定負(fù)載時，增大電樞回路的調(diào)節(jié)電阻，電機(jī)的轉(zhuǎn)速如何變化？增大勵磁回路的調(diào)節(jié)電阻，轉(zhuǎn)速又如何變化？

增大電樞回路的調(diào)節(jié)電阻，電機(jī)的轉(zhuǎn)速減小。增大勵磁回路調(diào)節(jié)電阻，電機(jī)轉(zhuǎn)速增大。2、用什么方法可以改變直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)向？

將電樞或者勵磁繞組的兩隊接線對調(diào)后，直流電動機(jī)反轉(zhuǎn)。

五、實驗感想

本次實驗，我們對直流電機(jī)有了初步的認(rèn)識。我們首先根據(jù)實驗要求和

電路圖，連接了電路，在連接的開始出現(xiàn)了一些正負(fù)極的錯誤，使得電流過大，造成了過流現(xiàn)象。在隨后的修正中，我們認(rèn)真重新修改了電路，終于成功使得電機(jī)轉(zhuǎn)動并按照實驗步驟得到了正確的分析結(jié)果。

通過此次實驗，我們對我們所學(xué)的知識有了更多的理解，通過調(diào)節(jié)R2阻值，R1，Rf阻值，我們對轉(zhuǎn)速的觀察，得到了所要研究的問題的答案，也對書本上的曲線圖有了真實的感知。

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