他勵直流電動機的機械特性

1、他勵直流電動機的機械特性一、 實驗?zāi)康?了解和測定他勵直流電動機在各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)的機械特性二、 預(yù)習要點 1、改變他勵直流電動機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(guān)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(guān)系，電動勢平衡方程式及機械特性。 三、實驗項目 1、電動及回饋制動狀態(tài)下的機械特性 2、電動及反接制動狀態(tài)下的機械特性 3、能耗制動狀態(tài)下的機械特性四、實驗方法 1、實驗設(shè)備序 號型 號名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表1件2DJ15直流并勵電動機1件

2、3DJ23校正直流測功機1件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7D44可調(diào)電阻器、電容器1件8D51波形測試及開關(guān)板1件 2、屏上掛件排列順序 D51、D31、D42、D41、D31、D44按圖1接線，圖中M用編號為DJ15的直流并勵電動機(接成他勵方式)，MG用編號為DJ23的校正直流測功機，直流電壓表V1、V2的量程為1000V，直流電流表A1、A3的量程為200mA，A2、A4的量程為5A。R1、R2、R3、及R4依不同的實驗而選不同的阻值。3、R2=0時電動及回饋制動狀態(tài)下的機械特性圖 1他勵直流電動機機械特性測定的實驗接線圖(1)

3、R1、R2分別選用D44的1800和180阻值，R3選用D42上4 只900串聯(lián)共3600阻值，R4 選用D42上1800再加上D41上6只90串聯(lián)共2340阻值。 (2) R1阻值置最小位置，R2、R3及R4阻值置最大位置，轉(zhuǎn)速表置正向1800r/min量程。開關(guān)S1、S2選用D51掛箱上的對應(yīng)開關(guān)，并將S1合向1電源端，S2合向2'短接端。 (3) 開機時需檢查控制屏下方左、右兩邊的“勵磁電源”開關(guān)及“電樞電源”開關(guān)都須在斷開的位置，然后按次序先開啟控制屏上的“電源總開關(guān)”，再按下“開”按鈕，隨后接通“勵磁電源”開關(guān)，最后檢查R2阻值確在最大位置時接通“電樞電源”開關(guān)，使他勵直流電

4、動機M起動運轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)“電樞電源”電壓為 220V；調(diào)節(jié)R2阻值至零位置，調(diào)節(jié)R3阻值，使電流表A3為100mA。 (4) 調(diào)節(jié)電動機M的磁場調(diào)節(jié)電阻R1阻值，和電機MG 的負載電阻R4阻值(先調(diào)節(jié)D42上1800阻值，調(diào)至最小后應(yīng)用導(dǎo)線短接)。使電動機M的n=nN=1600r/min，IN=If+Ia=1.2A。此時他勵直流電動機的勵磁電流If為額定勵磁電流IfN。保持U=UN=220V ，If=IfN，A3表為100mA。增大R4阻值，直至空載(拆掉開關(guān)S2的2'上的短接線)，測取電動機M在額定負載至空載范圍的n、Ia，共取8-9組數(shù)據(jù)記錄于表1中。 (5) 在確定S2上短接線仍拆掉

5、的情況下，把R4調(diào)至零值位置(其中D42上1800阻值調(diào)至零值后用導(dǎo)線短接)，再減小R3阻值，使MG的空載電壓與電樞電源電壓值接近相等 (在開關(guān)S2兩端測)，并且極性相同，把開關(guān)S2合向1'端。 (6) 保持電樞電源電壓U=UN=220V，If=IfN，調(diào)節(jié)R3阻值，使阻值增加，電動機轉(zhuǎn)速升高，當A2表的電流值為0A時，此時電動機轉(zhuǎn)速為理想空載轉(zhuǎn)速（此時轉(zhuǎn)速表量程應(yīng)打向正向3600r/min檔），繼續(xù)增加R3阻值，使電動機進入第二象限回饋制動狀態(tài)運行直至轉(zhuǎn)速約為1900 r/min，測取M的n、Ia。共取89組數(shù)據(jù)記錄于表2中。 (7) 停機（先關(guān)斷“電樞電源”開關(guān)，再關(guān)斷“勵磁電源”

6、開關(guān)， 并將開關(guān)S2合向到2'端）。表1 UN=220V IfN= mA Ia（A）n（r/min）表2 UN=220V IfN= mAIa（A）n（r/min） 3、R2=400時的電動運行及反接制動狀態(tài)下的機械特性 (1) 在確保斷電條件下，改接圖1，R1阻值不變，R2用D42的900與900并聯(lián)并用萬用表調(diào)定在400，R3用D44的180阻值，R4用D42上1800阻值加上D41上6只90電阻串聯(lián)共2340阻值。 (2) 轉(zhuǎn)速表n置正向1800r/min量程，S1合向1端，S2合向2'端( 短接線仍拆掉)，把電機MG電樞的二個插頭對調(diào)，R1 、R3置最小值，R2置400阻

7、值， R4置最大值。 (3) 先接通“勵磁電源”，再接通“電樞電源”，使電動機M 起動運轉(zhuǎn)，在S2兩端測量測功機MG的空載電壓是否和“電樞電源”的電壓極性相反，若極性相反，檢查R4阻值確在最大位置時可把S2合向1'端。 (4) 保持電動機的“電樞電源”電壓U=UN=220V，If=IfN不變， 逐漸減小R4阻值（先減小D44上1800阻值，調(diào)至零值后用導(dǎo)線短接），使電機減速直至為零。把轉(zhuǎn)速表的正、反開關(guān)打在反向位置，繼續(xù)減小R4阻值，使電動機進入“反向”旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速在反方向上逐漸上升，此時電動機工作于電勢反接制動狀態(tài)運行，直至電動機M的Ia=IaN，測取電動機在1、4象限的n、Ia共取1

8、213 組數(shù)據(jù)記錄于表3中。 (5) 停機( 必須記住先關(guān)斷“電樞電源”而后關(guān)斷“勵磁電源”的次序，并隨手將S2合向到2'端)。 表3 UN=220V IfN= mA R2=400Ia（A）n（r/min） 4、能耗制動狀態(tài)下的機械特性 (1) 圖1中，R1阻值不變，R2用D44的180固定阻值，R3用D42的1800可調(diào)電阻，R4阻值不變。 (2) S1合向2短接端，R1置最大位置，R3置最小值位置，R4調(diào)定180阻值，S2合向1'端。 (3) 先接通“勵磁電源”，再接通“電樞電源”，使校正直流測功機MG起動運轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)“電樞電源”電壓為220V，調(diào)節(jié)R1使電動機M的If=If

9、N，調(diào)節(jié)R3使電機MG勵磁電流為100mA，先減少R4阻值使電機M的能耗制動電流 Ia=0.8IaN, 然后逐次增加R4阻值，其間測取M的Ia、n共取8-9組數(shù)據(jù)記錄于表4中。 (4) 把R2調(diào)定在90阻值，重復(fù)上述實驗操作步驟(2)、(3)，測取M的Ia、n共取5-7組數(shù)據(jù)記錄于表5中。 表4 R2=180 IfN= mAIa（A）n（r/min）表5 R2=90 IfN= mAIa（A）n（r/min）五、實驗報告根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，繪制他勵直流電動機運行在第一、第二、第四象限的電動和制動狀態(tài)及能耗制動狀態(tài)下的機械特性n=f(Ia)( 在同一座標系中繪出)。當忽略不變損耗時，可近似認為電動機軸上的輸出轉(zhuǎn)矩等于電動機的電磁轉(zhuǎn)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nf(Ia)來描述。六、思考題 1、回饋