直流他勵電動機機械特性(選做)

1、實驗一 直流他勵電動機機械特性（選做）一實驗目的了解直流電動機的各種運轉狀態(tài)時的機械特性二預習要點1改變他勵直流電動機械特性有哪些方法？2他勵直流電動機在什么情況下，從電動機運行狀態(tài)進入回饋制動狀態(tài)？他勵直流電動機回饋制動時，能量傳遞關系，電動勢平衡方程式及機械特性又是什么情況？3他勵直流電動機反接制動時，能量傳遞關系，電動勢平衡方程式及機械特性。三實驗項目1電動及回饋制動特性。2電動及反接制動特性。3能耗制動特性。四實驗設備及儀器1MEL系列電機系統(tǒng)教學實驗臺主控制屏。2電機導軌及轉速表（MEL-13、MEL-14）3三相可調電阻900（MEL-03）4三相可調電阻90（MEL-04）5波形

2、測試及開關板（MEL-05）6直流電壓、電流、毫安表（MEL-06）7電機起動箱（MEL-09）五實驗方法及步驟1電動及回饋制動特性按線路圖5-1接線。M為直流并勵電動機M12（接成他勵方式），UN=220V，IN=A，nN=1600r/min，PN=80W；勵磁電壓Uf=220V，勵磁電流IfA。G為直流并勵電動機M03（接成他勵方式），UN=220V，IN=A，nN=1600r/min;直流電壓表V1為220V可調直流穩(wěn)壓電源自帶，V2的量程為300V（MEL-06）；直流電流表mA1、A1分別為220V可調直流穩(wěn)壓電源自帶毫安表、安倍表；mA2、A2分別選用量程為200mA、5A的毫伏表

3、、安培表（MEL-06）R1選用900歐姆電阻（MEL-03）R2選用180歐姆電阻（MEL-04中兩90歐姆電阻相串聯(lián)）R3選用3000磁場調節(jié)電阻（MEL-09）R4選用2250電阻（用MEL-03中兩只900電阻相并聯(lián)再加上兩只900電阻相串聯(lián)）開關S1、S2選用MEL-05中的雙刀雙擲開關。接好線路后，在開啟電源前，檢查開關、電阻等的設置：（1）開關S1合向“1”端，S2合向“2”端。（2）電阻R1至最小值，R2、R3、R4阻值最大位置。（3）直流勵磁電源船形開關和220V可調直流穩(wěn)壓電源船形開關須在斷開位置。實驗步驟。a按次序先按下綠色“閉合”電源開關、再合勵磁電源船型開關和220V

4、電源船形開關，使直流電動機M起動運轉，調節(jié)直流可調電源，使V1讀數(shù)為UN=220伏，調節(jié)R2阻值至零。b分別調節(jié)直流電動機M的磁場調節(jié)電阻R1，發(fā)電機G磁場調節(jié)電阻R3、負載電阻R4（先調節(jié)相串聯(lián)的900電阻旋鈕，調到零用導線短接以免燒毀熔斷器，再調節(jié)900電阻相并聯(lián)的旋鈕），使直流電動機M的轉速nN=1600r/min，If+Ia=IN=，此時If=IfN，記錄此值。c保持電動機的U=UN=220V，If=IfN不變，改變R4及R3阻值，測取M在額定負載至空載范圍的n、Ia，共取5-6組數(shù)據填入表中。表5-1 UN=220伏 IfN= AIa（A）n（r/min）d折掉開關S2的短接線，調節(jié)

5、R3，使發(fā)電機G的空載電壓達到最大（不超過220伏），并且極性與電動機電樞電壓相同。e保持電樞電源電壓U=UN=220V，If=IfN，把開關S2合向“1”端，把R4值減小，直至為零（先調節(jié)相串聯(lián)的900電阻旋鈕，調到零用導線短接以免燒毀熔斷器）。再調節(jié)R3阻值使阻值逐漸增加，電動機M的轉速升高，當A1表的電流值為0時，此時電動機轉速為理想空載轉速，繼續(xù)增加R3阻值，則電動機進入第二象限回饋制動狀態(tài)運行直至電流接近0.8倍額定值（實驗中應注意電動機轉速不超過2100轉/分）。測取電動機M的n、Ia，共取5-6組數(shù)據填入表5-2中。表5-2 UN=220伏 IfN= AIa（A）n（r/min）

6、因為T2=CMI2，而CM中為常數(shù)，則TI2，為簡便起見，只要求n=f（Ia）特性，見圖5-2。2電動及反接制動特性。在斷電的條件下，對圖5-1作如下改動：（1）R1為MEL-09的3000磁場調節(jié)電阻，R2為MEL-03 的900電阻，R3不用，R4不變。（2）S1合向“1”端，S2合向“2”端（短接線拆掉），把發(fā)電機G的電樞二個插頭對調。實驗步驟：a在未上電源前，R1置最小值，R2置300左右，R4置最大值。b按前述方法起動電動機，測量發(fā)電機G的空載電壓是否和直流穩(wěn)壓電源極性相反，若極性相反可把S2含向“1”端。c調節(jié)R2為900，調節(jié)直流電源電壓U=UN=220V，調節(jié)R1使If=IfN

7、，保持以上值不變，逐漸減小R4阻值，電機減速直至為零，繼續(xù)減小R4阻值，此時電動機工作于反接制動狀態(tài)運行（第四象限）；d再減小R4阻值，直至電動機M的電流接近0.8倍IN，測取電動機在第1、第4象限的n、I2，共取5-6組數(shù)據記錄于表5-3中。表5-3R2=900UN=220VIfN=AI2（A）n（r/min）為簡便起見，畫n=f（Ia），見圖5-3。3能耗制動特性圖5-1中，R1用3000，R2改為360歐（采用MEL-04中只90電阻相串聯(lián)），R3采用MEL-03中的900歐電阻，R4仍用2250電阻。操作前，把S1俁向“2”端，R1、R2置最大值，R3置最大值，R4置300歐（把兩只串

8、聯(lián)電阻調至零位，并用導線短接，把兩只并聯(lián)電阻調在300歐位置），S2合向“1”端。按前述方法起動發(fā)電機G（此時作電動機使用），調節(jié)直流穩(wěn)壓電源使U=UN=220伏，調節(jié)R1使電動機M的If=IfN,調節(jié)R3使發(fā)電機G的If=80mA，調節(jié)R4并先使R4阻值減小，使電機M的能耗制動電流Ia接近IaN數(shù)據，記錄于表5-4中。表5-4R2=360IfN=mAIa（A）n（r/min）調節(jié)R2的180，重復上述實驗步驟，測取Ia、n，共取6-7組數(shù)據，記錄于表5-5中。表5-5R2=180IfN=mAIa（A）n（r/min）當忽略不變損耗時，可近似為電動機軸上的輸出轉矩等于電動機的電磁轉矩T=CMIa，他勵電動機在磁通不變的情況下，其機械特性可以由曲線n=f（Ia）來描述。畫出以上二條能耗制動特此曲線n=f（Ia），見圖5-4。六實驗注意事項調節(jié)串并聯(lián)電阻時，要按電流的大小而相應調節(jié)串聯(lián)或并聯(lián)電阻，防止電阻過流燒毀熔斷絲。七實驗報告根據實驗數(shù)據繪出電動機運行在第一、第二、第四象限的制動特性n=f（Ia）及能耗制動特性n=f（Ia）。八思考題1.回饋制動實驗中,如何判別電動機運