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电 机 学 实 验

电 机 学 实 验. 并励直流电动机. 一、实验目的 1. 掌握用实验方法测取并励直流电动机的工作特性和机械特性。 2. 掌握并励直流电动机的调速方法。 3. 观察并励直流电动机的能耗制动过程。 二、实验内容 1. 测定并励直流电动机的工作特性和机械特性 　在保持电动机端电压 U=UN 和 If=IfN 的条件下，测取电动机的转速特性 n=f(Ia) 、转矩特性 T2=f(Ia) 、效率特性 η=f(Ia) 和机械特性 n=f(T2) 。 2. 测定并励直流电动机的调速特性 （ 1 ）改变电动机电枢电压调速

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Presentation Transcript

  1. 电 机 学 实 验 并励直流电动机

  2. 一、实验目的 • 1. 掌握用实验方法测取并励直流电动机的工作特性和机械特性。 • 2. 掌握并励直流电动机的调速方法。 • 3. 观察并励直流电动机的能耗制动过程。 • 二、实验内容 • 1. 测定并励直流电动机的工作特性和机械特性 • 　在保持电动机端电压U=UN和If=IfN的条件下，测取电动机的转速特性n=f(Ia)、转矩特性T2=f(Ia)、效率特性η=f(Ia)和机械特性n=f(T2)。 • 2. 测定并励直流电动机的调速特性 • （1）改变电动机电枢电压调速 • 保持U=UN、If=IfN=常数、T2=常数的条件下，测取电动机的调速特性n=f(Ua)。

  3. （2）改变电动机励磁电流调速 • 保持U=UN、T2=常数的条件下，测取电动机的调速特性n=f(If)。 • 3. 观察能耗制动过程 • 三、实验设备与仪表 • 1. M2 直流电动机PN=1.9kW UN=230V IN=8.3A UfN=220V IfN=0.295A nN=1500rpm • M1直流发电机PN=2.2kW UN=220V IN=12A UfN=220V IfN=0.68A nN=1500rpm TG测速发动机8W 90V 1500rpm • 2. M2直流电动机PN=0.8kW UN=230V IN=3.48A UfN=220V IfN=0.245A nN=1450rpm • M1直流发电机PN=1.1kW UN=220V IN=6.68A UfN=220V IfN=0.65A nN=1500rpm TG测速发动机4.4W 55V 2000rpm （41.25V 1500rpm）

  4. 3. 单相变阻器 R1 0/204Ω 0/17A 、RL 8.8/108Ω 2/25A、Rf1 0/500Ω 1A • 4 .直流电流表30A（电枢） • 5. 直流电流表 4A（励磁） • 6. 直流电压表400V • 四、实验预习 • 1. 预习并励直流电动机的工作特性和机械特性的定义及测定条件 • 2. 预习并励直流电动机的调速原理及各种调速方法的特点。 • 3. 了解能耗制动的基本原理。 • 五、实验方法 • 1. 并励直流电动机的工作特性和机械特性

  5. （1）按图6-1接线，电动机M2的负载为直流发电机M1，发电机采用他励方式，其负载用变阻器RL，电动机电枢回路电阻R1为最大值，励磁回路电阻Rf1为最小值，负载用变阻器RL置最大值，S2断开，合上S1开关调节电枢电源起动并励电动机。（1）按图6-1接线，电动机M2的负载为直流发电机M1，发电机采用他励方式，其负载用变阻器RL，电动机电枢回路电阻R1为最大值，励磁回路电阻Rf1为最小值，负载用变阻器RL置最大值，S2断开，合上S1开关调节电枢电源起动并励电动机。 • (2) 调节电阻R1逐步减小至零，使电动机电枢电压为额定值 Ua=UN，调节Rf1，使n=nN。电动机起动结束。 • (3) 增加发电机励磁电压，使励磁电流至额定值，合上负载开关S2给电动机施加负载。 • (4) 在保持电动机端电压U=UN及n=nN的条件下，逐步增加发电机负载电流，使电动机的负载增加，直到电动机输入电流达到额定电流，此时即为电动机的额定运行状态（即U=UN、I=IN、n=nN），而此时的励磁电流即为电动机的额定励磁电流If=IfN，开始记录数据，数据填入表中，以后在U=UN，If=IfN不变的条件下，逐步减小发电机输出电流直至为零为止。共读取6组数据。

  6. 图6-1 直流电机机械特性接线图

  7. 2. 并励直流电动机的调速特性 • (1)改变电动机电枢电压Ua调速 • a. 电动机电枢回路电阻R1为最大值，励磁回路电阻Rf1为最小值，合上电源起动并励电动机。 • b. 将电枢回路电阻R1调至零，此时电枢端电压Ua=UN，调节励磁回路电阻Rf1，使励磁电流If=IfN并保持不变。 • c. 增加发电机励磁电压，使励磁电流至额定值，合上负载开关S2给电动机施加负载，使电动机输入电流I=0.5IN，并保持负载转矩T2不变。 • d. 在上述条件下，逐步增加电枢回路电阻R1值，降低电枢端电压Ua，使电动机转速减小。每次读取电枢电压Ua、转速n、电流Ia的数据，共读取6组数据记入表中。

  8. (2) 改变电动机励磁电流If调速 • a. 电动机电枢回路电阻R1为最大值，励磁回路电阻Rf1为最小值，合上电源起动并励电动机。 • b. 将电枢回路电阻R1调至零，此时电枢端电压Ua=UN，调节励磁回路电阻Rf1，使励磁电流If=IfN。 • c. 增加发电机励磁电压，使励磁电流至额定值，合上负载开关给电动机施加负载，使电动机输入电流I=0.5IN，并保持负载转矩T2不变。 • d. 在上述条件下，逐步减小励磁回路电阻Rf1值，以减小励磁电流If使电动机转速增加直至n=1.2nN为止。每次读取励磁电流If、转速n、电流Ia的数据，共读取6组数据记入表中。 • 3. 观察能耗制动过程 • 电动机电枢回路电阻R1为最大值，励磁回路电阻Rf1为最小值，合上电源起动并励电动机。待电机转速稳定后，调节R1在不同的位置时，将双刀双掷开关向右合闸，观察R1在不同电阻值时的停车时间。但要注意，每次起动电机前，仍要将R1调到最大位置。

  9. 六、实验报告 • 1. 根据实验数据作出转速特性曲线n=f(Ia)、转矩特性曲线T2=f(Ia)、效率特性曲线η=f(Ia)和机械特性曲线n=f(T2)。 • 2. 根据工作特性实验数据计算被测电动机的转速变化率 Δn=(n0-nN)/nN×100% • 3. 根据实验数据作出改变电枢电压和励磁电流的调速特性曲线n=f(Ua)、n=f(If)。 • 4. 分析并励直流电动机两种调速方法的优缺点。 • 七、实验思考 • 1. 测定并励直流电动机的工作特性时为什么要求保持励磁电流If=IfN不变？ • 2. 测定并励直流电动机的调速特性时为什么要求电动机的输出转矩T2保持不变？ • 3. 如何理解并励直流电动机在Ua=UN和负载转矩一定时，减小励磁电流If时电枢电流Ia会变大？

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