DJSY1直流电动机实验指导书.doc

实验一 直流电机实验一、实验目的1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。2、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。3、熟悉他励电动机(即并励电动机按他励方式)的接线、起动、改变电机转向与调速的方法。二、预习要点1、如何正确选择使用仪器仪表。特别是电压表电流表的量程。2、直流电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器？不串接会产生什么严重后果？3、直流电动机起动时，励磁回路串接的变阻器应调至什么位置？为什么？若励磁回路断开造成失磁时，会产生什么严重后果？4、直流电动机调速及改变转向的方法。三、实验项目1、了解DD01电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、直流电机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。2、用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。3、直流他励电动机的起动、调速及改变转向。四、实验设备1、实验设备序号型号名称数量1DD03导轨、测速发电机及转速表1台2DJ23校正直流测功机1台3DJ15直流并励电动机1台4D31直流数字电压、毫安、安培表2件5D42三相可调电阻器3（900+900）1件6D44可调电阻器及开关（90+900）1件7D41三相可调电阻器3（90+90）1件2、控制屏上挂件排列顺序：D31、D42、D41、D51、D31、D44(为便于接线)五、实验内容1、熟悉实验装置根据实验指导老师的介绍，熟悉所用电机及电气技术实验装置各面板布置及使用方法，掌握电机实验的基本方法，掌握安全操作和注意事项。2、直流仪表、转速表和变阻器的选择直流仪表、转速表量程是根据电机的额定值和实验中可能达到的最大值来选择，变阻器根据实验要求来选用，并按电流的大小选择串联、并联或串并联的接法。（1）电压量程的选择电压表的量程应大于被测电路电压的最大值。如测量电动机两端为220V的直流电压，选用直流电压表为1000V量程档。最大最小ABCX2X1图1-1变阻器的结构（2）电流量程的选择因为直流电动机的电枢电流较大，因此应选用较大量程的表。直流并励电动机的电枢电额定电流为1.2A，测量电枢电流的电表A3可选用有5A量程档的直流电流表，同样测功机的电枢回路电流表A4也选用有5A量程档的直流电流表；额定励磁电流小于0.16A，电流表A1选用200mA量程档。（3）电机额定转速为1600r/min，转速表选用1800r/min量程档。（4）变阻器的选择与扩展使用(串并联)+50V电枢电源RmAV900/900=450图12 测量电枢电阻的电路变阻器选用的原则是根据实验中所需的阻值和流过变阻器最大的电流来确定。电枢回路R1可选用D44挂件上的额定电流1.3A的90与90串联电阻，励磁回路Rf1可选用D44挂件的额定电流0.41A的900与900串联电阻。按照图1-1，串联接线方法是接BC两点，并联接线方法是先将BC两点短接，然后接AB（或AC）两点。3、直流他励电动机的过程他励直流电动机实验内容及步骤：1测定直流电动机电枢电阻实验选用D44挂件，将两900并联作为R，并调到最大。按图1-2的接线，开启控制屏上的电源总开关，将电枢/励磁电压表切换开关拨向电枢电源侧，按下上方的“开”按钮，电枢电压调节旋扭，使之为50V左右，接通电枢电源开关，减小电阻R，使电流表的读数150mA，记录电压表上的读数，然后，关上电源。根据欧姆定律计算电枢总电阻。2 测定固有机械特性实验（a）断开控制屏下方右边的电枢电源开关，按表1要求和图1-3的接线，注意电表的极性、量程选择是否正确，电动机励磁回路接线要牢靠。然后作好起动准备：将电动机电枢回路的串联起动电阻R1、测功机MG的负载电阻R2及MG的磁场回路电阻Rf2调到阻值最大位置，电动机M的励磁电阻Rf1调到约中间位置，断开开关S，将电枢电压旋扭旋到最小。（b）开启控制屏上的电源总开关，按下其上方的“开”按钮，接通其下方左边的励磁电源开关，观察M及MG的励磁电流值，调节Rf1 和Rf2使If1 和If2都是100mA，再接通控制屏右下方的电枢电源开关，旋转电枢电压旋扭，使M起动。mA1mA2+220V励磁电源If2If1A1+220V电枢电源R1V1A2IFZV2SIaRf1励磁绕组励磁绕组Rf2图13 直流他励电动机接线图表1元件组件参数联接方式Rf1D442*900串联mA1D31-1200mA第一组件R1D442*90串联A1D31-15A第一组件Rf2D422*900mA2D31-2200mA第二组件R2D413*2*90串联A2D31-25A第二组件V1D31-11000V第一组件V2D31-21000V第二组件M起动后观察转速表指针偏转方向，应为正向偏转，若不正确，将电枢（或励磁绕组）的两端接线对调（也可拨动转速表上正、反向开关来纠正）。（c）调节控制屏上电枢电源电压调节旋钮，使电动机端电压为220伏。减小起动电阻R1阻值，直至最小，这样电机处于固有机械特性状态了。（d）记下此时的A1和转速填于表1-1左侧。然后合上发电机MG的负载开关S，分步减小R2阻值，使MG的负载电流IFZ增加，这样直流电动机M的电枢电流A1和输出转矩T2跟着增加（如果电动机端电压改变了，则轻微调节控制屏上电枢电源电压调节旋钮，使电动机端电压为220伏）。每次读取A1和转速填于表1-1。（e）调节控制屏上电枢电源电压调节旋钮，使电动机端电压为最小，调节R2到最大。断开S，准备下一实验。3 测定电枢回路串一固定电阻的机械特性（b）将R1调到最大位置，先用其中一个电阻（如接A3、A2），合上电源，将电压调到100V左右，使电机启动，再将R1的两电阻并联成45（短接A1、A2）后就不动它了，调节控制屏上电枢电源电压调节旋钮，使电动机端电压为220伏，记录A1和转速填于表1-2中，合上S，分步减小R2阻值，（如果每次减小R2阻值，如果导致电动机端电压改变了，则轻微调节控制屏上电枢电源电压调节旋钮，使电动机端电压为220伏），每次记录A1和转速也填于表1-2中。以上是测定电枢回路串电阻的机械特性实验。表1-1 If2=100mA，If1=100mA，U1=220V，R1=0A1(A)0.61.2n(rpm)表1-2 If2=100mA，If1=100mA，U1=220V，R1=45A1(A)0.61.2V1n(rpm)（7）测定不同的R1值对转速的影响将R1两电阻的并联线去掉（R1=90），减小R2阻值，使A1=0.6A，记录转速填于表1-3中。将R1两电阻改成串联（R1=180），减小R2阻值，使A1=0.6A，记录转速填于表1-3中。将R1调到最小（R1=0），增大R2阻值，使A1=0.6A，（可用表11中的）记录电枢电压Ua及转速填于表1-3中。表1-3 Ia=0.6A，If1=100mAR1()04590180Uan(rpm)4调节励磁电流改变他励电动机转速根据表14要求，分步改变励磁回路的调节电阻Rf1，保持测功机电枢电流和励磁电流不变(电动机输出转矩不变)，如变了，调节R2，使IFZ=0.5A，观察转速变化情况，将有关数据填于表14中。表14 If2=100mA，IFZ=0.5A，R1=90If1(mA)100908070n(rpm)六、注意事项1、直流他励电动机起动时，须将励磁回路串联的电阻Rf1调至最小，先接通励磁电源，使励磁电流最大，同时必须将电枢串联起动电阻R1调至最大，然后方可接通电枢电源。使电动机正常起动。起动后，将起动电阻R1调至零，使电机正常工作。2、直流他励电动机停机时，必须先切断电枢电源，然后断开励磁电源。同时必须将电枢串联的起动电阻R1调回到最大值，励磁回路串联的电阻Rf1调回到最小值。给下次起动作好准备。3、测量前注意仪表的量程、极性及其接法，是否符合要求。七、实验报告1、画出直流他励电动