直流發(fā)電機(jī)和并勵(lì)電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)

1、第一章 直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)1-1 認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、學(xué)習(xí)電機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本要求與安全操作注意事項(xiàng)。2、認(rèn)識(shí)在直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)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(lì)電動(dòng)機(jī)(即并勵(lì)電動(dòng)機(jī)按他勵(lì)方式)的接線、起動(dòng)、改變電機(jī)轉(zhuǎn)向與調(diào)速的方法。 二、預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1、如何正確選擇使用儀器儀表。特別是電壓表電流表的量程。 2、直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，為什么在電樞回路中需要串接起動(dòng)變阻器? 不串接會(huì)產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果? 3、直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，勵(lì)磁回路串接的磁場(chǎng)變阻器應(yīng)調(diào)至什么位置? 為什么? 若勵(lì)磁回路斷開(kāi)造成失磁時(shí),會(huì)產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果? 4、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向的方法。 三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 1、了解DD

2、01電源控制屏中的電樞電源、勵(lì)磁電源、校正過(guò)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(dòng)機(jī)的使用方法。 2、用伏安法測(cè)直流電動(dòng)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(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。 四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及控制屏上掛件排列順序1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 序 號(hào)型 號(hào)名 稱(chēng)數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1 臺(tái)2DJ23校正直流測(cè)功機(jī)1 臺(tái)1 / 253DJ15直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)1 臺(tái)4D31直流數(shù)字電壓、毫安、安培表2 件5D42三相可調(diào)電阻器1 件6D44可調(diào)電阻器、電容器1 件7D51波形測(cè)試及開(kāi)關(guān)板1 件8D41三相可調(diào)電阻器1 件 2、控制屏上掛件排列順序 D31、D4

3、2、D41、D51、D31、D44 五、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明及操作步驟 1、由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員介紹DDSZ-1型電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置各面板布置及使用方法，講解電機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本要求，安全操作和注意事項(xiàng)。 2、用伏安法測(cè)電樞的直流電阻圖1-1 測(cè)電樞繞組直流電阻接線圖 （1）按圖1-1接線，電阻R用D44上1800和180串聯(lián)共1980阻值并調(diào)至最大。A表選用D31直流、毫安、安培表，量程選用5A檔。開(kāi)關(guān)S選用D51掛箱。 （2）經(jīng)檢查無(wú)誤后接通電樞電源，并調(diào)至220V。調(diào)節(jié)R使電樞電流達(dá)到0.2A（如果電流太大，可能由于剩磁的作用使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，測(cè)量無(wú)法進(jìn)行；如果此時(shí)電流太小，可能由于接觸電阻產(chǎn)生較大的誤差），迅速

4、測(cè)取電機(jī)電樞兩端電壓U和電流I。將電機(jī)分別旋轉(zhuǎn)三分之一和三分之二周，同樣測(cè)取U、I三組數(shù)據(jù)列于表1-1中。 （3）增大R使電流分別達(dá)到0.15A和0.1A，用同樣方法測(cè)取六組數(shù)據(jù)列于表1-1中。 取三次測(cè)量的平均值作為實(shí)際冷態(tài)電阻值 表1-1 室溫 序號(hào)U（V）I（A）R（ 平均）（）Ra（）Raref（）1Ra11=Ra1=Ra12=Ra13=2Ra21=Ra2=Ra22=Ra23=3Ra31=Ra3=Ra32=Ra33=表中： （4）計(jì)算基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的電樞電阻 由實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得電樞繞組電阻值，此值為實(shí)際冷態(tài)電阻值。冷態(tài)溫度為室溫。按下式換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的電樞繞組電阻值： 式中Raref

5、 換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)電樞繞組電阻。（）。 Ra電樞繞組的實(shí)際冷態(tài)電阻。（）。 ref 基準(zhǔn)工作溫度，對(duì)于E級(jí)絕緣為75 。 a實(shí)際冷態(tài)時(shí)電樞繞組的溫度。（） 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(shí)驗(yàn)中可能達(dá)到的最大值來(lái)選擇，變阻器根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求來(lái)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(cè)量電動(dòng)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?yàn)橹绷鞑?lì)電動(dòng)機(jī)的額定電流為1.2A，測(cè)量電樞電流的電表A3可選用直流電流表的5A量程檔；額定勵(lì)磁電流小于0.16A，電流表A1選用200mA

6、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(shí)驗(yàn)中所需的阻值和流過(guò)變阻器最大的電流來(lái)確定，電樞回路R1可選用D44掛件的1.3A的90與90串聯(lián)電阻,磁場(chǎng)回路Rf1可選用D44掛件的0.41A的900與900串聯(lián)電阻。 4、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)準(zhǔn)備 按圖2-2接線。圖中直流他勵(lì)電動(dòng)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(lì)磁電流IfN0.16A。校正直流測(cè)功機(jī)MG作為測(cè)功機(jī)使用，TG為測(cè)速發(fā)電機(jī)。直流電流表選用D31。Rf

7、1用D44的1800阻值作為直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路串接的電阻。Rf2選用D42的1800阻值的變阻器。作為MG勵(lì)磁回路串接的電阻。R1選用D44的180阻值作為直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電阻，R2選用D41的90電阻6只串聯(lián)和D42的900與900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(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)步驟（1）檢查按圖1-2的接線是否正確，電表的極性、量程選擇是否正確，電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路接線是否牢靠。然后，將電動(dòng)機(jī)電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1、測(cè)功 圖12 直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線圖 機(jī)MG的負(fù)載電阻R2、及MG的磁場(chǎng)回路電阻Rf2調(diào)到阻值最大位置，M的磁

8、場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)到最小位置，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，并斷開(kāi)控制屏下方右邊的電樞電源開(kāi)關(guān)，作好起動(dòng)準(zhǔn)備。 （2）開(kāi)啟控制屏上的電源總開(kāi)關(guān)，按下其上方的“開(kāi)”按鈕，接通其下方左邊的勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)，觀察M及MG的勵(lì)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(kāi)關(guān)，使M起動(dòng)。 （3）M起動(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)速表上正、反向開(kāi)關(guān)來(lái)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(dòng)機(jī)端電壓為220伏。減小起動(dòng)電阻 R1阻值，直至短接。 （4）合上校正直流測(cè)功機(jī)MG的負(fù)載開(kāi)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(dòng)機(jī)

9、M的輸出轉(zhuǎn)矩T2 改變（按不同的IF值，查對(duì)應(yīng)于If2=100mA時(shí)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(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 分別改變串入電動(dòng)機(jī)M電樞回路的調(diào)節(jié)電阻R1和勵(lì)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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向 將電樞串聯(lián)起動(dòng)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(kāi)關(guān)，然后切斷控制屏上的勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)，使他勵(lì)電動(dòng)機(jī)停機(jī)。在斷電情況下，將電樞（或勵(lì)磁繞組）的兩端接線對(duì)調(diào)后，再按他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)步驟起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，并觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速表指針偏轉(zhuǎn)的方向。 六、注意事項(xiàng) 1、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，須將勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)至

10、最小，先接通勵(lì)磁電源,使勵(lì)磁電流最大,同時(shí)必須將電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1調(diào)至最大,然后方可接通電樞電源。使電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)。起動(dòng)后，將起動(dòng)電阻R1調(diào)至零，使電機(jī)正常工作。 2、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)，必須先切斷電樞電源，然后斷開(kāi)勵(lì)磁電源。同時(shí)必須將電樞串聯(lián)的起動(dòng)電阻R1調(diào)回到最大值，勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)回到最小值。給下次起動(dòng)作好準(zhǔn)備。 3、測(cè)量前注意儀表的量程、極性及其接法，是否符合要求。 4、若要測(cè)量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩T2 ，必須將校正直流測(cè)功機(jī)MG的勵(lì)磁電流調(diào)整到校正值：100mA，以便從校正曲線中查出電動(dòng)機(jī)M的輸出轉(zhuǎn)矩。 七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1、畫(huà)出直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)電樞串電阻起動(dòng)的接線圖。說(shuō)明電動(dòng)機(jī)起動(dòng)

11、時(shí)，起動(dòng)電阻R1和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1應(yīng)調(diào)到什么位置?為什么? 2、在電動(dòng)機(jī)輕載及額定負(fù)載時(shí)，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(lì)磁回路的調(diào)節(jié)電阻，轉(zhuǎn)速又如何變化？ 3、用什么方法可以改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向？ 4、為什么要求直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)回路的接線要牢靠？起動(dòng)時(shí)電樞回路必須串聯(lián)起動(dòng)變阻器？ 1-2直流發(fā)電機(jī)(第3個(gè)實(shí)驗(yàn)) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定直流發(fā)電機(jī)的各種運(yùn)行特性，并根據(jù)所測(cè)得的運(yùn)行特性評(píng)定該被試電機(jī)的有關(guān)性能。 2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)過(guò)程和自勵(lì)條件。 二、預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1、什么是發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性？在求取直流發(fā)電機(jī)的特性曲線時(shí)，哪些物理量應(yīng)保持不變，哪些物

12、理量應(yīng)測(cè)取。 2、做空載特性實(shí)驗(yàn)時(shí)，勵(lì)磁電流為什么必須保持單方向調(diào)節(jié)？ 3、并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)條件有哪些？當(dāng)發(fā)電機(jī)不能自勵(lì)時(shí)應(yīng)如何處理？ 4、如何確定復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)是積復(fù)勵(lì)還是差復(fù)勵(lì)？ 三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 1、他勵(lì)發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn) （1）測(cè)空載特性 保持n=nN使IL=0，測(cè)取U0=f（If）。 （2）測(cè)外特性 保持n=nN使If=IfN ，測(cè)取U=f（IL）。 （3）測(cè)調(diào)節(jié)特性 保持n=nN使U=UN，測(cè)取If=f（IL）。 2、并勵(lì)發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn) （1）觀察自勵(lì)過(guò)程 （2）測(cè)外特性 保持n=nN使Rf2=常數(shù)，測(cè)取U=f（IL）。 3、復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn) 積復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)外特性 保持n=nN使Rf2常數(shù)，測(cè)取Uf（IL

13、）。 四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及掛件排列順序 1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)型 號(hào)名 稱(chēng)數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1 臺(tái)2DJ23校正直流測(cè)功機(jī)1 臺(tái)3DJ13直流復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)1 臺(tái)4D31直流電壓、毫安、安培表2 件5D44可調(diào)電阻器、電容器1 件6D51波形測(cè)試及開(kāi)關(guān)板1 件7D42三相可調(diào)電阻器1 件 2、屏上掛件排列順序 D31、D44、D31、D42、D51 五、實(shí)驗(yàn)方法 1、他勵(lì)直流發(fā)電機(jī) 圖13直流他勵(lì)發(fā)電機(jī)接線圖 按圖1-3接線。圖中直流發(fā)電機(jī)G選用DJ13，其額定值PN100W，UN200V，IN0.5A，nN1600r/min。校正直流測(cè)功機(jī)MG作為G的原動(dòng)機(jī)（按他勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線）。MG、

14、G及TG由聯(lián)軸器直接連接。開(kāi)關(guān)S選用D51組件。Rf1選用D44的1800變阻器，Rf2 選用D42的900變阻器，并采用分壓器接法。R1選用D44的180變阻器。R2為發(fā)電機(jī)的負(fù)載電阻選用D42，采用串并聯(lián)接法（900與900電阻串聯(lián)加上900與900并聯(lián)），阻值為2250。當(dāng)負(fù)載電流大于0.4 A時(shí)用并聯(lián)部分，而將串聯(lián)部分阻值調(diào)到最小并用導(dǎo)線短接。直流電流表、電壓表選用D31、并選擇合適的量程。 （1）測(cè)空載特性 1）把發(fā)電機(jī)G的負(fù)載開(kāi)關(guān)S打開(kāi)，接通控制屏上的勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)，將Rf2調(diào)至使G勵(lì)磁電壓最小的位置。 2）使MG電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1阻值最大，Rf1阻值最小。仍先接通控制屏下方左邊的

15、勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)，在觀察到MG的勵(lì)磁電流為最大的條件下，再接通控制屏下方右邊的電樞電源開(kāi)關(guān)，起動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)MG，其旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)符合正向旋轉(zhuǎn)的要求。 3）電動(dòng)機(jī)MG起動(dòng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，將MG電樞串聯(lián)電阻R1調(diào)至最小值 ，將MG的電樞電源電壓調(diào)為220V，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)額定值，并在以后整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中始終保持此額定轉(zhuǎn)速不變。 4）調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁分壓電阻Rf2，使發(fā)電機(jī)空載電壓達(dá)U01.2UN為止。 5）在保持n=nN1600r/min條件下，從U01.2UN 開(kāi)始，單方向調(diào)節(jié)分壓器電阻Rf2使發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流逐次減小，每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的空載電壓U0和勵(lì)磁電流If，直至If0（此時(shí)測(cè)得

16、的電壓即為電機(jī)的剩磁電壓）。 6）測(cè)取數(shù)據(jù)時(shí)U0UN和If0兩點(diǎn)必測(cè)，并在U0UN 附近測(cè)點(diǎn)應(yīng)較密。 7）共測(cè)取78組數(shù)據(jù)，記錄于表1-2中表1-2 n=nN1600r/min IL=0U0（V）If（mA） （2）測(cè)外特性 1）把發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻R2調(diào)到最大值，合上負(fù)載開(kāi)關(guān)S。 2）同時(shí)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1，發(fā)電機(jī)的分壓電阻Rf2 和負(fù)載電阻R2使發(fā)電機(jī)的ILIN，UUN，n=nN，該點(diǎn)為發(fā)電機(jī)的額定運(yùn)行點(diǎn)，其勵(lì)磁電流稱(chēng)為額定勵(lì)磁電流IfN，記錄該組數(shù)據(jù)。 3）在保持n=nN和IfIfN 不變的條件下，逐次增加負(fù)載電阻R2，即減小發(fā)電機(jī)負(fù)載電流IL，從額定負(fù)載到空載運(yùn)行點(diǎn)范圍內(nèi)，每次

17、測(cè)取發(fā)電機(jī)的電壓U和電流IL，直到空載（斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，此時(shí)IL=0），共取6-7組數(shù)據(jù)，記錄于表1-3中。表1-3 nnN r/min IfIfN mAU（V）IL（A） （3）測(cè)調(diào)整特性 1）調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的分壓電阻Rf2，保持n=nN，使發(fā)電機(jī)空載達(dá)額定電壓。 2）在保持發(fā)電機(jī)n=nN條件下，合上負(fù)載開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R2，逐次增加發(fā)電機(jī)輸出電流IL，同時(shí)相應(yīng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流If，使發(fā)電機(jī)端電壓保持額定值UUN。 3）從發(fā)電機(jī)的空載至額定負(fù)載范圍內(nèi)每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的輸出電流IL和勵(lì)磁電流If，共取5-6組數(shù)據(jù)記錄于表2-4中。表1-4 n=nN r/min UUN VIL（A）If（mA） 2

18、、并勵(lì)發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn) （1）觀察自勵(lì)過(guò)程 1）按實(shí)驗(yàn)2-1六中注意事項(xiàng)2使電機(jī)MG停機(jī)，在斷電的條件下將發(fā)電機(jī)G的勵(lì)磁方式從他勵(lì)改為并勵(lì)，接線如圖2-4所示。Rf2選用D42的900電阻兩只相串聯(lián)并調(diào)至最大阻值，打開(kāi)開(kāi)關(guān)S。 2）按實(shí)驗(yàn)2-1六中注意事項(xiàng)1起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n=nN，用直流電壓表量發(fā)電機(jī)是否有剩磁電壓，若無(wú)剩磁電壓，可將并勵(lì)繞組改接成他勵(lì)方式進(jìn)行充磁。 3）合上開(kāi)關(guān)S逐漸減小Rf2，觀察發(fā)電機(jī)電樞兩端的電壓，若電壓逐漸上升，說(shuō)明滿(mǎn)足自勵(lì)條件。如果不能自勵(lì)建壓，將勵(lì)磁回路的兩個(gè)端頭對(duì)調(diào)聯(lián)接即可。 4）對(duì)應(yīng)著一定的勵(lì)磁電阻，逐步降低發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)電壓隨之

19、下降，直至電壓不能建立，此時(shí)的轉(zhuǎn)速即為臨界轉(zhuǎn)速。 （2）測(cè)外特性圖14直流并勵(lì)發(fā)電機(jī)接線圖 1）按圖1-4接線。調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R2到最大,合上負(fù)載開(kāi)關(guān)S。 2）調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1、發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf2和負(fù)載電阻R2，使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、輸出電壓和電流三者均達(dá)額定值，即n=nN，U=UN，IL=IN。 3）保持此時(shí)Rf2的值和n=nN不變，逐次減小負(fù)載，直至IL=0，從額定到空載運(yùn)行范圍內(nèi)每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的電壓U和電流IL。 4）共取6-7組數(shù)據(jù),記錄于表1-5中。表1-5 nnN r/min Rf2常值 U（V） IL（A）3、復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn) （1）積復(fù)勵(lì)和差復(fù)勵(lì)的判別 1）接線如圖

20、2-5所示，Rf2選用D42的1800阻值。C1、C2為串勵(lì)繞組。 2）合上開(kāi)關(guān)S1將串勵(lì)繞組短接，使發(fā)電機(jī)處于并勵(lì)狀態(tài)運(yùn)行，按上述并勵(lì)發(fā)電機(jī)外特性試驗(yàn)方法，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出電流IL=0.5IN。 3）打開(kāi)短路開(kāi)關(guān)S1,在保持發(fā)電機(jī)n, Rf2 和R2 不變的條件下,觀察發(fā)電機(jī)端電壓的變化,若此時(shí)電壓升高即為積復(fù)勵(lì),若電壓降低則為差復(fù)勵(lì)。圖15直流復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)接線圖 4）如要把差復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)改為積復(fù)勵(lì) ,對(duì)調(diào)串勵(lì)繞組接線即可。 （2）積復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性 1）實(shí)驗(yàn)方法與測(cè)取并勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性相同。先將發(fā)電機(jī)調(diào)到額定運(yùn)行點(diǎn)，n=nN，U=UN，IL=IN。 2）保持此時(shí)的Rf2 和n=nN不變，逐次減

21、小發(fā)電機(jī)負(fù)載電流，直至IL=0。 3）從額定負(fù)載到空載范圍內(nèi)，每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的電壓U和電流IL，共取6-7組數(shù)據(jù)，記錄于表1-6中。 表1-6 nnN r/min Rf2常數(shù)U（V） IL（A） 五、注意事項(xiàng) 1、直流電動(dòng)機(jī)MG起動(dòng)時(shí)，要注意須將R1調(diào)到最大，Rf1調(diào)到最小，先接通勵(lì)磁電源，觀察到勵(lì)磁電流If1為最大后，接通電樞電源，MG起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。起動(dòng)完畢，應(yīng)將R1調(diào)到最小。 2、做外特性時(shí)，當(dāng)電流超過(guò)0.4A時(shí),R2中串聯(lián)的電阻調(diào)至零并用導(dǎo)線短接,以免電流過(guò)大引起變阻器損壞。 六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1、根據(jù)空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作出空載特性曲線,由空載特性曲線計(jì)算出被試電機(jī)的飽和系數(shù)和剩磁電壓的百分?jǐn)?shù)。 2

22、、在同一座標(biāo)紙上繪出他勵(lì)、并勵(lì)和復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)的三條外特性曲線。分別算出三種勵(lì)磁方式的電壓變化率： 并分析差異原因。 3、繪出他勵(lì)發(fā)電機(jī)調(diào)整特性曲線，分析在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不變的條件下，為什么負(fù)載增加時(shí)，要保持端電壓不變，必須增加勵(lì)磁電流的原因。 七、思考題 1、并勵(lì)發(fā)電機(jī)不能建立電壓有哪些原因？ 2、在發(fā)電機(jī)一電動(dòng)機(jī)組成的機(jī)組中，當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)載增加時(shí)，為什么機(jī)組的轉(zhuǎn)速會(huì)變低？為了保持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n=nN，應(yīng)如何調(diào)節(jié)？1-3直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)取直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性。 2、掌握直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法。 二、預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1、什么是直流電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性？

23、2、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速原理是什么？ 三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 1、工作特性和機(jī)械特性 保持U=UN和If=IfN不變，測(cè)取n、T2、=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(cè)取n=f（Ua）。 （2）改變勵(lì)磁電流調(diào)速 保持U=UN，T2=常數(shù)，測(cè)取n=f（If）。 （3）觀察能耗制動(dòng)過(guò)程 四、實(shí)驗(yàn)方法 1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)型 號(hào)名 稱(chēng)數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1臺(tái)2DJ23校正直流測(cè)功機(jī)1臺(tái)3DJ15直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)1臺(tái)4D31直流電壓、毫安、電流表2件5D42三相可調(diào)電阻器1件6D44可調(diào)電阻器、電容器1件7D51波形測(cè)試及

24、開(kāi)關(guān)板1件 2、屏上掛件排列順序 D31、D42、D51、D31、D44 3、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性 1）按圖1-6接線。校正直流測(cè)功機(jī) MG按他勵(lì)發(fā)電機(jī)連接，在此作為直流電動(dòng)機(jī)M的負(fù)載，用于測(cè)量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和輸出功率。Rf1選用D44的1800阻值。Rf2 選用D42的900串聯(lián)900共1800阻值。R1用D44的180阻值。R2選用D42的900串聯(lián)900再加900并聯(lián)900共2250阻值。圖26 直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線圖 2）將直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至最小值，電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1調(diào)至最大值，接通控制屏下邊右方的電樞電源開(kāi)關(guān)使其起動(dòng)，其旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)符合轉(zhuǎn)速表正向旋轉(zhuǎn)的要求

25、。 3）M起動(dòng)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(cè)功機(jī)的勵(lì)磁電流If2為校正值（50mA或100 mA），再調(diào)節(jié)其負(fù)載電阻R2和電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1，使電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定值：UUN，IIN，nnN。此時(shí)M的勵(lì)磁電流If即為額定勵(lì)磁電流IfN。 4）保持UUN，If=IfN，If2為校正值不變的條件下，逐次減小電動(dòng)機(jī)負(fù)載。測(cè)取電動(dòng)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(dòng)機(jī)輸出對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)矩T2）。共取數(shù)據(jù)9-10組，記錄于表2-7中。表17 UUN V If=IfN= mA If2= mA 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Ia（A）n（r/min）I

26、F（A）T2（N·m）計(jì)算數(shù)據(jù)P2（W）P1（W）（） n（） 4、調(diào)速特性 （1）改變電樞端電壓的調(diào)速 1）直流電動(dòng)機(jī)M運(yùn)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(chǎng)電阻Rf1，使M的U=UN，I=0.5IN，IfIfN記下此時(shí)MG的IF值。 2）保持此時(shí)的IF值（即T2值）和IfIfN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(cè)取電動(dòng)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1-8中表18 IfIfN mA T2 N·mUa（V）n（r/min）Ia（A） （2）改變勵(lì)磁電流的

27、調(diào)速 1）直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行后，將M的電樞串聯(lián)電阻R1和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至零，將MG的磁場(chǎng)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(dòng)機(jī)M的U=UN，I0.5IN記下此時(shí)的IF值。 2）保持此時(shí)MG的IF值（T2值）和M的UUN不變，逐次增加磁場(chǎng)電阻阻值：直至n1.3nN，每次測(cè)取電動(dòng)機(jī)的n、If和Ia。共取 78組記錄于表19中。表19 UUN V T2 N·mn（r/min）If（mA）Ia（A） （3）能耗制動(dòng)1）實(shí)驗(yàn)設(shè)備序 號(hào)型 號(hào)名 稱(chēng)數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1臺(tái)2DJ23校正直流測(cè)功機(jī)1臺(tái)3DJ15直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)1臺(tái)4D31直流

28、電壓、毫安、安培表2件5D41三相可調(diào)電阻器1件6D42三相可調(diào)電阻器1件7D44可調(diào)電阻器、電容器1件8D51波形測(cè)試及開(kāi)關(guān)板 1件 2）屏上掛件排列順序 D31、D42、D51、D41、D31、D44 3）按圖1-7接線，先把S1合向2端，合上控制屏下方右邊的電樞電源開(kāi)關(guān)，把M的Rf1調(diào)至零，使電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流最大。 4）把M的電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1調(diào)至最大，把S1合至電樞電源，使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，能耗制動(dòng)電阻RL選用D41上180阻值。 5）運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，從S1任一端拔出一根導(dǎo)線插頭，使電樞開(kāi)路。由于電樞開(kāi)路，電機(jī)處于自由停機(jī)，記錄停機(jī)時(shí)間。 圖17并勵(lì)電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)接線圖 6）重復(fù)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，待

29、運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，把S1合向RL端，記錄停機(jī)時(shí)間。 7）選擇RL不同的阻值，觀察對(duì)停機(jī)時(shí)間的影響。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1、由表1-7計(jì)算出P2和，并給出n、T2、f（Ia）及nf（T2）的特性曲線。 電動(dòng)機(jī)輸出功率： P20.105nT2 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(dòng)機(jī)輸入功率： P1=UI 輸入電流： I=Ia+IfN 電動(dòng)機(jī)效率： 由工作特性求出轉(zhuǎn)速變化率： 2、繪出并勵(lì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速特性曲線nf（Ua）和n=f（If）。分析在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)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(diǎn)。 3、能耗制動(dòng)時(shí)間與制動(dòng)電

30、阻RL的阻值有什么關(guān)系？為什么？該制動(dòng)方法有什么缺點(diǎn)？ 七、思考題 1、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的速率特性nf（Ia）為什么是略微下降？是否會(huì)出現(xiàn)上翹現(xiàn)象？為什么？上翹的速率特性對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行有何影響？ 2、當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和勵(lì)磁電流不變時(shí)，減小電樞端電壓，為什么會(huì)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低？ 3、當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和電樞端電壓不變時(shí)，減小勵(lì)磁電流會(huì)引起轉(zhuǎn)速的升高，為什么？ 4、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)在負(fù)載運(yùn)行中，當(dāng)磁場(chǎng)回路斷線時(shí)是否一定會(huì)出現(xiàn)“飛車(chē)”？為什么？1-4直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)取串勵(lì)電動(dòng)機(jī)工作特性和機(jī)械特性。 2、了解串勵(lì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向的方法。 二、預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1、串勵(lì)電動(dòng)機(jī)與并勵(lì)

31、電動(dòng)機(jī)的工作特性有何差別。串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化率是怎樣定義的？ 2、串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法及其注意問(wèn)題。 三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 1、工作特性和機(jī)械特性 在保持UUN的條件下，測(cè)取n、T2、f（Ia）以及nf（T2）。 2、人為機(jī)械特性 保持UUN和電樞回路串入電阻R1=常數(shù)的條件下，測(cè)取nf（T2）。 3、調(diào)速特性 （1）電樞回路串電阻調(diào)速 保持UUN和T2常值的條件下，測(cè)取nf（Ua）。 （2）磁場(chǎng)繞組并聯(lián)電阻調(diào)速 保持UUN、T2常數(shù)及R10的條件下，測(cè)取nf（If）。 四、實(shí)驗(yàn)線路及操作步驟1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序 號(hào)型 號(hào)名 稱(chēng)數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1臺(tái)2DJ23校正直流測(cè)功機(jī)1臺(tái)3DJ

32、14直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)1臺(tái)4D31直流電壓、毫安、安培表2件5D41三相可調(diào)電阻器1件6D42三相可調(diào)電阻器1件7D51波形測(cè)試及開(kāi)關(guān)板 1件 2、屏上掛件排列順序 D31、D42、D51、D31、D41 圖18串勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線圖 實(shí)驗(yàn)線路如圖1-8所示，圖中直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)選用DJ14，校正直流測(cè)功機(jī)MG作為電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，用于測(cè)量M的轉(zhuǎn)矩，兩者之間用聯(lián)軸器直接聯(lián)接。Rf1也選用D41的180和90串聯(lián)共270阻值，Rf2選用D42上1800阻值，R1用D41的180阻值， R2選用D42上900和900串聯(lián)再加上900和900并聯(lián)共2250阻值，直流電壓表、電流表選用D31。 1、工作特性和機(jī)械特性

33、 1）由于串勵(lì)電動(dòng)機(jī)不允許空載起動(dòng)，因此校正直流測(cè)功機(jī)MG先加他勵(lì)電流If2 為校正值，并接上一定的負(fù)載電阻R2，使電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中帶上負(fù)載。 2）調(diào)節(jié)直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)M的電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1及磁場(chǎng)分路電阻Rf1到最大值，打開(kāi)磁場(chǎng)分路開(kāi)關(guān)S1，合上控制屏上的電樞電源開(kāi)關(guān)，起動(dòng)M，并觀察轉(zhuǎn)向是否正確。 3）M運(yùn)轉(zhuǎn)后，調(diào)節(jié)R1至零，同時(shí)調(diào)節(jié)MG的負(fù)載電阻值R2，控制屏上的電樞電壓調(diào)壓旋鈕，使M的電樞電壓U1=UN、I=1.2IN。 4）在保持U1=UN，If2為校正值的條件下，逐次減小負(fù)載（即增大R2）直至n<1.4nN為止,每次測(cè)取I、n、IF ，共取數(shù)據(jù)6-7組，記錄于表1-10中。 5）若要在實(shí)驗(yàn)中使串勵(lì)電動(dòng)機(jī)M停機(jī)，須將電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1調(diào)回到最大值，斷開(kāi)控制屏上電樞電源開(kāi)關(guān)，使M失電而停止。表1-10 U1=UN=_ V If2=_mA實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)I(A)n(r/min)IF(A)計(jì)算數(shù)據(jù)T2