a直流电机实验报告4解读文档格式.docx

1、 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）。 四、实验设备及挂件排列顺序1、实验设备序号型 号名 称数 量1DD03-4涡流测功机及导轨1 台2D55-4涡流测功机控制箱DJ23-1直流电动机（按他励电动机接线）3DJ13直流复励发电机（他励发电机接线）4D31直流电压、毫安、安培表2 件5D44可调电阻器、电容器1 件6D51波形测试及开关板7D42三相可调电阻器 2、屏上挂件排列顺序 D55-4，D31、D44、D31、D42、D51五、实验方法1、他励直流发电机（必做）按图1-2-1接线。图中直流发电机G选用DJ13，其额定值PN100W，UN2

2、00V，IN0.5A，nN1600r/min。直流电动机DJ23-1作为G的原动机（按他励电动机接线）。涡流测功机、发电机及直流电动机由联轴器同轴联接。开关S选用D51组件上的双刀双掷开关。Rf1选用D44的1800变阻器，Rf2 选用D42的900变阻器，并采用分压法接线。R1选用D44的180变阻器。R2为发电机的负载电阻选用D42，采用串并联接法（900与900电阻串联加上900与900并联），阻值为2250。当负载电流大于0.4 A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、电压表选用D31、并选择合适的量程。图1-2-1直流他励发电机接线图 （1）测空载特性1）首

3、先将涡流测功机控制箱的“突减载”开关拨至上端位置或将给定调节旋钮逆时针旋转到底，涡流测功机不加载。然后打开发电机G的负载开关S，接通控制屏上的励磁电源开关，将Rf2调至使G励磁电流最小的位置（即Rf2调至最大）。 2）使直流电动机M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，在观察到直流电动机M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M，其旋转方向应符合正向旋转的要求。 3）直流电动机M起动正常运转后，将M电枢串联电阻R1调至最小值 ，将M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。

4、 4）调节发电机励磁分压电阻Rf2，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1-2-1中表2-2 n=nN1600r/min IL=0U0（V）240220210200190180150110705028.8If（mA）116.790.481.573.16659.442.826.61

5、2.96.9（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。特别注意，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。 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1-2-

6、2中。表2-3 nnN1600 r/min IfIfN 112.0 mAU（V）230235IL（A）0.50.370.270.1 2、并励发电机实验 1）按注意事项使直流电动机M停机。同时将启动电阻R1调回最大值，磁场调节电阻Rf1调到最小值为下次启动做好准备。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1-2-2所示。Rf2选用D42的900电阻两只相串联并调至最大阻值，打开开关S。 2）按注意事项起动电动机，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

7、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。 六、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，使 M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。七、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

8、磁电压的百分数。饱和系数：X%=（Ib/Ia）*100%=（63/73.1）*100%=86.18%剩磁电压：剩磁电压U=28.8V 剩磁电压的百分数 %=（U/UN）*100%=（28.8/200）*100%=14.4%可以看出，电机的剩磁电压还是比较大的。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。分别算出三种励磁方式的电压变化率： 并分析差异原因。从图表中可以看出，随着负载电流上升，他励发电机的端电压逐渐下降。计算电压变化率：=（235-200）/200*100%=17.5%通常他励发电机的电压调整率为5%到10%，由于17.5%大于10%，此发电机的外特性不够好。八、

9、思考题1、并励发电机不能建立电压有哪些原因？答：电机没有磁路，没有电压，必须通过外加直流电源通电来励磁；励磁绕组接法和电枢方向没有配合好，最初微小励磁电流产生的磁动势方向与剩磁方向相反；对于某回路有以临街转速，转速低于临界转速也不建立起电压。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？负载电流增大时电压下降，而励磁电流没有增加，转速降低，为了保持转速正常运行，应曾江励磁电流，以抵消电枢回路的电压降。2-3直流并励电动机一.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

10、。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1.工作特性和机械特性保持U=UN 和If =IfN 不变，测取n、T2 、n=f（Ia）及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，R1 =0，测取n=f（If）。（3）观察能耗制动过程四实验方法1并励电动机的工作特性和机械特性。a将R1调至最大，Rf调至最小，毫安表量程为200mA，电流表量程为2A档，电压表量程为300V档，检查涡流测功机与MEL-13是否相连，将

11、MEL-13“转速控制”和“转矩控制”选择开关板向“转矩控制”，“转矩设定”电位器逆时针旋到底，打开船形开关，按实验一方法起动直流电源，使电机旋转，并调整电机的旋转方向，使电机正转。b直流电机正常起动后，将电枢串联电阻R1调至零，调节直流可调稳压电源的输出至220V，再分别调节磁场调节电阻Rf和“转矩设定”电位器，使电动机达到额定值：U=UN=220V，Ia=IN，n=nN=1600r/min，此时直流电机的励磁电流If=IfN（额定励磁电流）。c保持U=UN，If=IfN不变的条件下，逐次减小电动机的负载，即逆时针调节“转矩设定”电位器，测取电动机电枢电流Ia、转速n和转矩T2，共取数据7-

12、8组填入表1-8中。表2-7 U=UN=220V If=IfN= 67.8mA IF2=100MA实验数据Ia（A）0.50 0.40 0.35 0.33 1.20 n（r/min）1682 1700 1710 1717 1600 IF（A）0.27 0.16 0.11 0.09 0.90 T2（Nm）0.505 0.343 0.290 0.280 1.155 计算数据P2（w）89.19 61.23 52.07 50.48 194.04 P1（w）124.92 102.92 91.92 87.52 278.92 （%）71.40%59.49%56.65%57.68%69.57%n（%）5.1

13、3%6.25%6.88%7.31%0.00%1.10 1.00 0.85 0.75 0.65 1608 1618 1625 1635 1648 1657 0.84 0.60 1.100 0.990 0.882 0.828 0.720 0.612 185.72 168.19 150.49 142.15 124.59 106.48 256.92 234.92 212.92 201.92 179.92 157.92 72.29%71.60%70.68%70.40%69.25%67.43%0.50%1.13%1.56%2.19%3.00%3.56%五实验报告1.由表1-8计算出 P2和，并绘出n、T2

14、、=f（Ia）及n=f（T2）的特性曲线。电动机输出功率P2=0.105nT2式中输出转矩T2 的单位为Nm，转速n的单位为rmin。电动机输入功率P1=UI电动机效率=100电动机输入电流I =Ia +IfN由工作特性求出转速变化率：n= 有图表中可以看出，转速n和转矩T2的曲线比较符合理论推测：随着电枢电流的上升，他励电动机转速n略微下降，负载转矩T2线性增大，而效率的曲线偏离较大，找不到明显的线增后降，出现峰值的趋势，可能是实验中操作存在失误导致数据出现偏差，还有可能是理论与实际情况的电机运行条件不完全吻合，导致实际效率曲线不正确。在图表中沿n=f（Ia）的数据曲线画出趋势线，与坐标轴的

15、交点即为n0，读出n0=1.08，换算成n0=1.08*1600=1728，计算转速变化率：100=（1728-1600）/1600*100%=8%六思考题1.并励电动机的速率特性n=f（Ia）为什么是略微下降？是否会出现上翘现象？为什么？上翘的速率特性对电动机运行有何影响？n=U/Ce-RaTem/CeCT2=n0-Tem，为一条下垂的斜线，由于直流电动机中的Ran0,于是当负载转矩很小时，可能会导致飞速。若负载转矩较大，这可能产生制动效果。实验收获与感想在此次实验中，我对变压器的参数有了进一步的认识和理解，对变压器的特性有了更具体深刻的体会，同时学会了在实验室应根据需要正确选择各仪表量程序

16、保护实验设备。通过发电机实验，我们对直流电机有了初步的认识。我们首先根据实验要求和电路图，连接了电路，在连接的开始出现了一些正负极的错误，使得电流过大，造成了过流现象。在随后的修正中，我们认真重新修改了电路，终于成功使得电机转动并按照实验步骤得到了正确的分析结果。通过实验掌握了发电机的运行特性，发电机的转速由原动机决定，一般认为转速恒定。除了转速N外，发电机的外部可测量有三个，即端电压U负载电流I励磁电流。当发电机正常运行时，3个物理量中1个保持不变，另外2个之间的关系称为发电机的运行特性，不同励磁方式之发电机的运行特性有所不同。通过电动机实验我们研究了直流并励电动机，主要用实验方法测取了直流并励电动机的工作特性。在实验中，我们开始实验时候，出现了R2烧断的现象，由于我们操作时候的一些错误，所以出现了这样的状况，接下来的实验，我们做的比较细心，又重新检查了实验电路，最终得到了正确的结果。这次实验，在调节数值的时候比较复杂，也提高了我们的细心与耐心。