電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)課程 電機(jī)學(xué) 學(xué)院名稱 核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院 專業(yè)名稱 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 黃洪全 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 6C603 實(shí)驗(yàn)成績(jī) 教務(wù)處 制2015年6 月 19 日實(shí)驗(yàn)一 異步電機(jī)的M-S曲線測(cè)繪一實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠帽倦姍C(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)功能測(cè)繪各種異步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差曲線，并加以比較。二預(yù)習(xí)要點(diǎn)1復(fù)習(xí)電機(jī)M-S特性曲線。2M-S特性的測(cè)試方法。三實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1鼠籠式異步電機(jī)的M-S曲線測(cè)繪測(cè)。2繞線式異步電動(dòng)機(jī)的M-S曲線測(cè)繪。四實(shí)驗(yàn)原理異步電機(jī)的機(jī)械特性的圖5-6所示。在某一轉(zhuǎn)差率Sm時(shí)，轉(zhuǎn)矩有一最大值Tm，稱為異步電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，Sm稱為臨界轉(zhuǎn)差率。Tm是異步電動(dòng)機(jī)可

2、能產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩。如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩TzTm，電動(dòng)機(jī)將承擔(dān)不了而停轉(zhuǎn)。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst是異步電動(dòng)機(jī)接至電源開始起動(dòng)時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩，此時(shí)S=1（n=0）。對(duì)于繞線式轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)附加電阻，便能改變Tst，從而可改變起動(dòng)特性。異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性可視為兩部分組成，即當(dāng)負(fù)載功率轉(zhuǎn)矩TzTN時(shí)，機(jī)械特性近似為直線，稱為機(jī)械特性的直線部分，又可稱為工作部分，因電動(dòng)機(jī)不論帶何種負(fù)載均能穩(wěn)定運(yùn)行；當(dāng)SSm時(shí)，機(jī)械特性為一曲線，稱為機(jī)械特性的曲線部分，對(duì)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載或恒功率負(fù)載而言，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)這一特性段與這類負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性的配合，使電機(jī)不能穩(wěn)定運(yùn)行，而對(duì)于通風(fēng)機(jī)負(fù)載，則在這一特性段上卻能穩(wěn)定工作。在本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

3、中，通過對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)施加于電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，產(chǎn)生隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的下降，轉(zhuǎn)矩隨之下降的負(fù)載，使電機(jī)穩(wěn)定地運(yùn)行了機(jī)械特性的曲線部分。通過讀取不同轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩，可描繪出不同電機(jī)的M-S曲線。五實(shí)驗(yàn)設(shè)備1MEL系列電機(jī)系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏。2電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)功機(jī)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量（MEL-13、MEL-14）。3電機(jī)起動(dòng)箱（MEL-09）。4三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)M04。5三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)M09。六實(shí)驗(yàn)方法1鼠籠式異步電機(jī)的M-S曲線測(cè)繪被試電機(jī)為三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)M04，Y接法。G為渦流測(cè)功機(jī)，與M04電機(jī)同軸安裝。按圖5-7接線，其中電壓表采用指針式或數(shù)字式均可，量程選用300V檔，電流表

4、采用數(shù)字式，可選0.75A量程檔。起動(dòng)電機(jī)前，將三相調(diào)壓器旋鈕逆時(shí)針調(diào)到底，并將MEL-13中“轉(zhuǎn)矩控制”和“轉(zhuǎn)速控制”選擇開關(guān)扳向“轉(zhuǎn)速控制”，并將“轉(zhuǎn)速設(shè)定”調(diào)節(jié)旋鈕順時(shí)針調(diào)到底。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）按下綠色“閉合”按鈕開關(guān)，調(diào)節(jié)交流電源輸出調(diào)節(jié)旋鈕，使電壓輸出為220V，起動(dòng)交流電機(jī)。觀察電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，是之符合要求。（2）逆時(shí)針緩慢調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)速設(shè)定”電位器經(jīng)過一段時(shí)間的延時(shí)后，M04電機(jī)的負(fù)載將隨之增加，其轉(zhuǎn)速下降，繼續(xù)調(diào)節(jié)該電位器旋鈕電機(jī)由空載逐漸下降到200轉(zhuǎn)/分左右（注意：轉(zhuǎn)速低于200轉(zhuǎn)/分時(shí)，有可能造成電機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定。）（3）在空載轉(zhuǎn)速至200轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)，測(cè)取8-9組數(shù)據(jù)，其中在

5、最大轉(zhuǎn)矩附近多測(cè)幾點(diǎn)，填入表5-9。 表5-9UN=220VY接法序 號(hào)123456789轉(zhuǎn)速（r/min）14311385130312291093934601404209轉(zhuǎn)矩（N.m）0.190.290.400.460.490.480.410.390.41（4）當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速下降到200轉(zhuǎn)/分時(shí)，順時(shí)針回調(diào)“轉(zhuǎn)速設(shè)定”旋鈕，轉(zhuǎn)速開始上升，直到升到空載轉(zhuǎn)速為止，在這范圍內(nèi)，讀出8-9組異步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩T，轉(zhuǎn)速n，填入表5-10。表5-10UN=220VY接法序 號(hào)123456789轉(zhuǎn)速（r/min）20840965092910991299130613991432轉(zhuǎn)矩（N.m）0.400.390.41

6、0.480.490.460.400.280.202繞線式異步電動(dòng)機(jī)的M-S曲線測(cè)繪被試電機(jī)采用三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)M09，Y接法。按圖5-8接法，電壓表和電流表的選擇同前，轉(zhuǎn)子調(diào)節(jié)電阻采用MEL-04中兩只90電阻相并聯(lián)（最大值為45）。MEL-13的開關(guān)和旋鈕的設(shè)置同前，調(diào)壓器退至零位。（1）繞線電機(jī)的轉(zhuǎn)子調(diào)節(jié)電阻調(diào)到零（三只旋鈕順時(shí)針到底），順時(shí)針調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕，使電壓升至180V，電機(jī)開始起動(dòng)至空載轉(zhuǎn)速。逆時(shí)針調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)速設(shè)定”旋鈕，M09的負(fù)載隨之增加，電機(jī)轉(zhuǎn)速開始下降，繼續(xù)逆時(shí)針調(diào)節(jié)該旋鈕，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降至200轉(zhuǎn)/分左右。在空載轉(zhuǎn)速至200轉(zhuǎn)/分范圍時(shí)，讀取8-9組繞線電機(jī)轉(zhuǎn)矩T、轉(zhuǎn)速

7、n記錄于表5-11。表5-11U=180VY接法RS=0序 號(hào)123456789轉(zhuǎn)速（r/min）696583553542519477432351330轉(zhuǎn)矩（N.m）1.161.181.181.201.221.231.241.241.25（2）繞線電機(jī)的轉(zhuǎn)子調(diào)節(jié)電阻調(diào)到2（斷開電源，用萬用表測(cè)量，三相需對(duì)稱），重復(fù)以上步驟，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。表5-12U=180VY接法RS=2序 號(hào)123456789轉(zhuǎn)速（r/min）21021534863577782395910551078轉(zhuǎn)矩（N.m）1.491.481.391.361.321.301.241.121.078（3）繞線電機(jī)的轉(zhuǎn)子調(diào)節(jié)電阻調(diào)到5（

8、斷開電源，用萬用表測(cè)量，三相需對(duì)稱），重復(fù)以上步驟，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。表5-13U=180VY接法RS=5序 號(hào)123456789轉(zhuǎn)矩（N.m）1.391.341.331.281.151.080.760.500.49轉(zhuǎn)速（r/min）222339469580779980112512901350七實(shí)驗(yàn)分析按照轉(zhuǎn)差率劃分電機(jī)有三種運(yùn)行狀態(tài)：（1）、0<s<1,電磁轉(zhuǎn)矩T和n都為正，方向相同，為電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。（2）、0>s, 電磁轉(zhuǎn)矩T和n方向相反，為發(fā)電機(jī)狀態(tài)。（3）、1<s，電磁轉(zhuǎn)矩T和n方向相反，為制動(dòng)狀態(tài)。通過這次實(shí)驗(yàn)可以看到，表5-9中可知在在空載轉(zhuǎn)速至200轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)

9、轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速都沒有怎么變化；由表5-10可知轉(zhuǎn)速開始上升到空載轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)速升高轉(zhuǎn)矩降低；由表5-11，5-10對(duì)比可知，當(dāng)外接電阻不變時(shí)，電壓變小，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速都要減?。挥杀?-12，5-13對(duì)比可知當(dāng)電壓不變時(shí)，外接電阻增大對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速反而減小。啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩先增大后減小，機(jī)械特性變軟。由M-S曲線可知，最后一組實(shí)驗(yàn)使電機(jī)運(yùn)行在機(jī)械特性穩(wěn)定的部分。八思考題1. 電機(jī)的降速特性和升速特性曲線不重合的原因何在？ 答：由于電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)是轉(zhuǎn)子和定子間的磁耦合來完成的，而磁有磁滯效應(yīng)，就是磁場(chǎng)的變化上升軌跡和下降軌跡并不重合，所以電機(jī)的升降速曲線也是不重合的。實(shí)驗(yàn)二 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速一實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐?/p>

10、過實(shí)驗(yàn)掌握異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速的方法。二實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)。2異步電動(dòng)機(jī)星形三角形（Y-）換接起動(dòng)。3自耦變壓器起動(dòng)。4繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器起動(dòng)。5繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器調(diào)速。三實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1MEL系列電機(jī)系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏（含交流電壓表）。2指針式交流電流表。3電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)功機(jī)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量（MEL-13、MEL-14）。4電機(jī)起動(dòng)箱（MEL-09）。5鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)（M04）。6繞線式異步電動(dòng)機(jī)（M09）。四實(shí)驗(yàn)方法1三相籠型異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)試驗(yàn)。按圖3-5接線，電機(jī)繞組為接法。起動(dòng)前，把轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn)箱（MEL-13）中“轉(zhuǎn)矩設(shè)

11、定”電位器旋鈕逆時(shí)針調(diào)到底，“轉(zhuǎn)速控制”、“轉(zhuǎn)矩控制”選擇開關(guān)扳向“轉(zhuǎn)矩控制”，檢查電機(jī)導(dǎo)軌和MEL-13的連接是否良好。儀表的選擇：交流電壓表為數(shù)字式或指針式均可，交流電流表則為指針式。a把三相交流電源調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針調(diào)到底，合上綠色“閉合”按鈕開關(guān)。調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使輸出電壓達(dá)電機(jī)額定電壓220伏，使電機(jī)起動(dòng)旋轉(zhuǎn)。（電機(jī)起動(dòng)后，觀察MEL-13中的轉(zhuǎn)速表，如出現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)向不符合要求，則須切斷電源，調(diào)整次序，再重新起動(dòng)電機(jī)。）b斷開三相交流電源，待電動(dòng)機(jī)完全停止旋轉(zhuǎn)后，接通三相交流電源，使電機(jī)全壓起動(dòng)，觀察電機(jī)起動(dòng)瞬間電流值。注：按指針式電流表偏轉(zhuǎn)的最大位置所對(duì)應(yīng)的讀數(shù)值計(jì)量。電流表受起動(dòng)電流沖擊，

12、電流表顯示的最大值雖不能完全代表起動(dòng)電流的讀數(shù)，但用它可和下面幾種起動(dòng)方法的起動(dòng)電流作定性的比較。c斷開三相交流電源，將調(diào)壓器退到零位。用起子插入測(cè)功機(jī)堵特孔中，將測(cè)功機(jī)定轉(zhuǎn)子堵住。d合上三相交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器，觀察電流表，使電機(jī)電流達(dá)23倍額定電流，讀取電壓值UK、電流值IK、轉(zhuǎn)矩值TK，填入表中，注意試驗(yàn)時(shí)，通電時(shí)間不應(yīng)超過10秒，以免繞組過熱。對(duì)應(yīng)于額定電壓的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TST和起動(dòng)電流I比按下式計(jì)算：式中Ik：起動(dòng)試驗(yàn)時(shí)的電流值，A； TK：起動(dòng)試驗(yàn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩值，N.m； 式中UK：起動(dòng)試驗(yàn)時(shí)的電壓值，V； UN：電機(jī)額定電壓，V； 測(cè) 量 值計(jì) 算 值UK（V）IK（A）TK（N.m）T

13、st(N.m)Ist(A)1301.200.531.472.152星形三角形（Y-）起動(dòng)按圖3-6接線，電壓表、電流表的選擇同前，開關(guān)S選用MEL-05。a起動(dòng)前，把三相調(diào)壓器退到零位，三刀雙擲開關(guān)合向右邊（Y）接法。合上電源開關(guān)，逐漸調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使輸出電壓升高至電機(jī)額定電壓UN=220V，斷開電源開關(guān)，待電機(jī)停轉(zhuǎn)。b待電機(jī)完全停轉(zhuǎn)后，合上電源開關(guān)，觀察起動(dòng)瞬間的電流，然后把S合向左邊（接法），電機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行，整個(gè)起動(dòng)過程結(jié)束，觀察起動(dòng)瞬間電流表的顯示值以與其它起動(dòng)方法作定性比較。3自耦變壓器降壓起動(dòng)按圖3-5接線。電機(jī)繞組為 接法。a先把調(diào)壓器退到零位，合上電源開關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕，使輸出

14、電壓達(dá)110伏，斷開電源開關(guān)，待電機(jī)停轉(zhuǎn)。b待電機(jī)完全停轉(zhuǎn)后，再合上電源開關(guān)，使電機(jī)就自耦變壓器，降壓起動(dòng)，觀察電流表的瞬間讀數(shù)值，經(jīng)一定時(shí)間后，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使輸出電機(jī)達(dá)電機(jī)額定電壓UN=220伏，整個(gè)起動(dòng)過程結(jié)束。4繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)繞組串入可變電阻器起動(dòng)。實(shí)驗(yàn)線路如圖3-7，電機(jī)定子繞組Y形接法。轉(zhuǎn)子串入的電阻由刷形開關(guān)來調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)電阻采用MEL-09的繞線電機(jī)起動(dòng)電阻（分0，2，5，15，五檔），MEL-13中“轉(zhuǎn)矩控制”和“轉(zhuǎn)速控制”開關(guān)扳向“轉(zhuǎn)速控制”，“轉(zhuǎn)速設(shè)定”電位器旋鈕順時(shí)針調(diào)節(jié)到底。a起動(dòng)電源前，把調(diào)壓器退至零位，起動(dòng)電阻調(diào)節(jié)為零。b合上交流電源，調(diào)節(jié)交流電源使電機(jī)起動(dòng)。注意電

15、機(jī)轉(zhuǎn)向是否符合要求。c在定子電壓為180伏時(shí)，逆時(shí)針調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)速設(shè)定”電位器到底，繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢（只有幾十轉(zhuǎn)），讀取此時(shí)的轉(zhuǎn)矩值Ist和Ist。d用刷形開關(guān)切換起動(dòng)電阻，分別讀出起動(dòng)電阻為2、5、15的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst和起動(dòng)電流Ist，填入表3-9中。注意：試驗(yàn)時(shí)通電時(shí)間不應(yīng)超過20秒的以免繞組過熱。表3-9 U=180伏Rst（）02515Tst（N.m）1.311.451.551.36Ist（A）1.9301.7001.4691.0805繞線式異步電動(dòng)機(jī)繞組串入可變電阻器調(diào)速。實(shí)驗(yàn)線路同前。MEL-13中“轉(zhuǎn)矩控制”和“轉(zhuǎn)速控制”選擇開關(guān)扳向“轉(zhuǎn)矩控制”，“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器逆時(shí)針到底，“轉(zhuǎn)

16、速設(shè)定”電位器順時(shí)針到底。MEL-09“繞線電機(jī)起動(dòng)電阻”調(diào)節(jié)到零。a合上電源開關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出電壓至UN=220伏，使電機(jī)空載起動(dòng)。b調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器調(diào)節(jié)旋鈕，使電動(dòng)機(jī)輸出功率接近額定功率并保持輸出轉(zhuǎn)矩T2不變，改變轉(zhuǎn)子附加電阻，分別測(cè)出對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，記錄于表3-10中。表3-10中 U=220伏 T2= N.mRst（）02515n（r/min）1489148714371459五實(shí)驗(yàn)分析異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組可分為籠型和繞線型兩大類。啟動(dòng)方法：1.籠型異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)可以分為直接啟動(dòng)，降壓?jiǎn)?dòng)（自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)，星形三角形（Y-）起動(dòng)，延邊三角形換接開關(guān)啟動(dòng)，定子回路中串電抗器）兩種

17、。直接起動(dòng)最為簡(jiǎn)單，當(dāng)電網(wǎng)有足夠容量可才用這種辦法，在實(shí)驗(yàn)中可以看到轉(zhuǎn)矩大，產(chǎn)生的電流也大，但一般要求要有小的啟動(dòng)電流，這種辦法不好。對(duì)于降壓?jiǎn)?dòng)的方法，自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)將讓啟動(dòng)電流減小到1/（k*k）倍，Y-啟動(dòng)電流可減小到1/3，繞線式異步電動(dòng)機(jī)繞組串入可變電阻器可將啟動(dòng)電流減小到原來的K倍。其中R越大，啟動(dòng)電流越小。2.繞線式異步電機(jī)在定子回路中串入電阻或頻敏變阻可獲得較好的啟動(dòng)性能。調(diào)速方法：籠型異步電動(dòng)機(jī)：變頻調(diào)速，變極調(diào)速和改變外施電壓調(diào)速。繞線式異步電機(jī)：串級(jí)調(diào)速，在轉(zhuǎn)子回路中接入變阻器進(jìn)行調(diào)速。在轉(zhuǎn)子回路中接入變阻器進(jìn)行調(diào)速會(huì)使能耗加大，不經(jīng)濟(jì)。六 思考題1.氣隙對(duì)電動(dòng)機(jī)有什

18、么影響？答：氣隙是指電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子間的空隙。氣隙大小對(duì)電機(jī)性能及制造工藝有很大的影響。氣隙大，磁阻大，使電機(jī)勵(lì)磁電流增大，電機(jī)功率因數(shù)降低。但氣隙大使諧波磁場(chǎng)減弱，電機(jī)的附加損耗降低。氣隙大，對(duì)電機(jī)零部件的同軸度及裝配精度的要求降低；氣隙過小，則容易引起定轉(zhuǎn)子掃膛，以及由于附加損耗增加而使電機(jī)效率降低。氣隙不均勻，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生磁拉力，發(fā)生不平衡振動(dòng)。實(shí)驗(yàn)三 直流發(fā)電機(jī)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定直流發(fā)電機(jī)的運(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通過實(shí)驗(yàn)觀察并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)過程和自勵(lì)條件。二實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1.他勵(lì)發(fā)電機(jī)(1)空載特性：保持n=nN，使I=0，測(cè)取Uo=f(If)。

19、(2)外特性：保持n=nN，使If =IfN，測(cè)取U=f(I)。(3)調(diào)節(jié)特性：保持n=nN，使U=UN，測(cè)取If =f(I)。2.并勵(lì)發(fā)電機(jī)(1)觀察自勵(lì)過程(2)測(cè)外特性：保持n=nN，使Rf2 =常數(shù),測(cè)取U=f(I)。3.復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)積復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)外特性：保持n=nN，使Rf=常數(shù)，測(cè)取U=f(I)。三實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1MEL系列電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏（MEL-I、MEL-IIA、B）。2電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)功機(jī)，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量組件（MEL-13）或電機(jī)導(dǎo)軌及轉(zhuǎn)速表。3直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M03。4直流復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)M01。5直流穩(wěn)壓電源（位于主控制屏下部）。6直流電壓、毫安、安培表（MEL-06）。7波形測(cè)試

20、及開關(guān)板（MEL-05）。8三相可調(diào)電阻900（MEL-03）。9三相可調(diào)電阻90（MEL-04）。10電機(jī)起動(dòng)箱（MEL-09）。四實(shí)驗(yàn)說明及操作步驟1他勵(lì)發(fā)電機(jī)。按圖1-3接線G：直流發(fā)電機(jī)M01，PN=100W，UN=200V，IN=0.5A，NN=1600r/minM：直流電動(dòng)機(jī)M03，按他勵(lì)接法S1、S2：雙刀雙擲開關(guān)，位于MEL-05R1：電樞調(diào)節(jié)電阻100/1.22A，位于MEL-09。Rf1：磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻3000/200mA，位于MEL-09。Rf2：磁場(chǎng)調(diào)節(jié)變阻器，采用MEL-03最上端900變阻器，并采用分壓器接法。R2：發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻，采用MEL-03中間端和下端變阻器，

21、采用串并聯(lián)接法，阻值為2250（900與900電阻串聯(lián)加上900與900并聯(lián)）。調(diào)節(jié)時(shí)先調(diào)節(jié)串聯(lián)部分，當(dāng)負(fù)載電流大于0.4A時(shí)用并聯(lián)部分，并將串聯(lián)部分阻值調(diào)到最小并用導(dǎo)線短接以避免燒毀熔斷器。mA1、A1：分別為毫安表和電流表，位于直流電源上。U1、U2：分別為可調(diào)直流穩(wěn)壓電源和電機(jī)勵(lì)磁電源。V2、mA2、A2：分別為直流電壓表（量程為300V檔），直流毫安表（量程為200mA檔），直流安倍表（量程為2A檔）（1）空載特性a打開發(fā)電機(jī)負(fù)載開關(guān)S2，合上勵(lì)磁電源開關(guān)S1，接通直流電機(jī)勵(lì)磁電源，調(diào)節(jié)Rf2，使直流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓最小，mA2讀數(shù)最小。此時(shí)，注意選擇各儀表的量程。b調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)電樞調(diào)節(jié)電

22、阻R1至最大，磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1至最小，起動(dòng)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源（先合上對(duì)應(yīng)的船形開關(guān)，再按下復(fù)位按鈕，此時(shí)，綠色工作發(fā)光二極管亮，表明直流電壓已正常建立），使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。b從數(shù)字轉(zhuǎn)速表上觀察電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，若電機(jī)反轉(zhuǎn)，可先停機(jī)，將電樞或勵(lì)磁兩端接線對(duì)調(diào)，重新起動(dòng)，則電機(jī)轉(zhuǎn)向應(yīng)符合正向旋轉(zhuǎn)的要求。d調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)電樞電阻R1至最小值，可調(diào)直流穩(wěn)壓電源調(diào)至220V，再調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)電阻Rf1，使電動(dòng)機(jī)（發(fā)電機(jī)）轉(zhuǎn)速達(dá)到1600r/min（額定值），并在以后整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中始終保持此額定轉(zhuǎn)速不變。e調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)電阻Rf2，使發(fā)電機(jī)空載電壓達(dá)V0=1.2UN（240V）為止。f在保持電機(jī)額定轉(zhuǎn)速（1600r/m

23、in）條件下，從UO=1.2UN開始，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，直至If2=o。每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的空載電壓UO和勵(lì)磁電流If2,只取7-8組數(shù)據(jù)，填入表1-2中，其中UO=UN和If2=O兩點(diǎn)必測(cè)，并在UO=UN附近測(cè)點(diǎn)應(yīng)較密。表1-2 n=nN=1600r/minUO（V）2202102001901701504032If2（A）95757263605100（2）外特性a在空載實(shí)驗(yàn)后，把發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻R2調(diào)到最大值（把MEL-03中間和下端的變阻器逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底），合上負(fù)載開關(guān)S2。b同時(shí)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1，發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf2和負(fù)載電阻R2，使發(fā)電機(jī)的

24、n=nN,U=UN（200V），I=IN（0.5A），該點(diǎn)為發(fā)電機(jī)的額定運(yùn)行點(diǎn)，其勵(lì)磁電流稱為額定勵(lì)磁電流If2N= A.c在保持n=nN和If2=If2N不變的條件下，逐漸增加負(fù)載電阻，即減少發(fā)電機(jī)負(fù)載電流，在額定負(fù)載到空載運(yùn)行點(diǎn)范圍內(nèi)，每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的電壓U和電流I，直到空載（斷開開關(guān)S2），共取6-7組數(shù)據(jù)，填入表1-3中。其中額定和空載兩點(diǎn)必測(cè)。表1-3 n=nN=1600r/min If2=If2NU（V）200190184170165150140112I（A）0.5230.4760.4620.4340.4020.3810.3450（3）調(diào)整特性a斷開發(fā)電機(jī)負(fù)載開關(guān)S2，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)磁

25、場(chǎng)電阻Rf2，使發(fā)電機(jī)空載電壓達(dá)額定值（UN=200V）b在保持發(fā)電機(jī)n=nN條件下，合上負(fù)載開關(guān)S2，調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R2，逐次增加發(fā)電機(jī)輸出電流I，同時(shí)相應(yīng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流If2，使發(fā)電機(jī)端電壓保持額定值U=UN，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I和勵(lì)磁電流If2，共取5-6組數(shù)據(jù)填入表1-4中。表1-4 n=nN=1600r/min,U=UN=200VI（A）0.5000.4120.3420.2330.2050.1820.115If2（A）0.1130.0930.0980.0850.0860.0830.0742并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)（1）觀察自勵(lì)過程a斷開主控制屏電源開關(guān)，即

26、按下紅色按鈕，鑰匙開關(guān)撥向“關(guān)”。按圖1-4接線R1、Rf1：電動(dòng)機(jī)電樞調(diào)節(jié)電阻 和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻，位于MEL-09。A1、mA1：直流電流表、毫安表，位于可調(diào)直流電源和勵(lì)磁電源上。mA2、A2：直流毫安表、電流表位于MEL-06。Rf2：MEL-03中二只900電阻相串聯(lián)，并調(diào)至最大。R2：采用MEL-03中間端和下端變阻器，采用串并聯(lián)接法，阻值為2250。S1、S2：位于MEL-05V1、V2：直流電壓表，其中V1位于直流可調(diào)電源上，V2位于MEL-06。b斷開S1、S2，按前述方法（他勵(lì)發(fā)電機(jī)空載特性實(shí)驗(yàn)b）起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n=nN，用直流電壓表測(cè)量發(fā)電機(jī)是否有剩

27、磁電壓，若無剩磁電壓，可將并勵(lì)繞組改接他勵(lì)進(jìn)行充磁。c合上開關(guān)S1，逐漸減少Rf2，觀察電動(dòng)機(jī)電樞兩端電壓，若電壓逐漸上升，說明滿足自勵(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。（2）外特性a在并勵(lì)發(fā)電機(jī)電壓建立后，調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R2到最大，合上負(fù)載開關(guān)S2，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)n=nN,U=UN，I=IN。b保證此時(shí)Rf2的值和n=nN不變的條件下，逐步減小負(fù)載，直至I=0，從額定到負(fù)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I，共取6-7組數(shù)據(jù)，填入表1-5中，其中額定和空載兩點(diǎn)必測(cè)。表1-5 n=nN=1600r

28、/min Rf2=常數(shù)U（V）20017315012310576510I（A）0.0170.2300.3320.4810.3630.2870.1490.0263復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)（1）積復(fù)勵(lì)和差復(fù)勵(lì)的判別a接線如圖1-5所示R1、Rf1：電動(dòng)機(jī)電樞調(diào)節(jié)電阻和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻，位于MEL-09。A1、mA1：直流電流、毫安表V2、A2、mA2：直流電壓、電流、毫安表，采用MEL-06組件。Rf2：采用MEL-03中兩只900電阻串聯(lián)。R2：采用MEL-03中四只900電阻串并聯(lián)接法，最大值為2250。S1、S2：?jiǎn)蔚峨p擲和雙刀雙擲開關(guān)，位于MEL-05開關(guān)板上。按圖接線，先合上開關(guān)S，將串勵(lì)繞組短接，使發(fā)電

29、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I=0.5IN，n=nN，U=UN。b打開短路開關(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，若此電壓升高即為積復(fù)勵(lì)，若電壓降低為差復(fù)勵(lì)，如要把差復(fù)勵(lì)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。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，I=IN，在保持此時(shí)的Rf2和n=nN不變的條件下，逐次減小發(fā)電機(jī)負(fù)載電流，直至I=0。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I，共取6-7組數(shù)據(jù)，記錄于表1-6中，其中額定和空載兩點(diǎn)必測(cè)。 表1-6 n=n