直流他励电动机机械特性

1、实验一 直流他励电动机机械特性（选做）一实验目的了解直流电动机的各种运转状态时的机械特性二预习要点1改变他励直流电动机械特性有哪些方法？2他励直流电动机在什么情况下，从电动机运行状态进入回馈制动状态？他励直流电动机 回馈制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性又是什么情况？ 3他励直流电动机反接制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性。 三实验项目1电动及回馈制动特性。2电动及反接制动特性。3能耗制动特性。四实验设备及仪器1 MEL 系列电机系统教学实验台主控制屏。 2电机导轨及转速表（ MEL-13 、 MEL-14 ）3三相可调电阻 900Q （ MEL-03 ）4三相可调

2、电阻 90Q （ MEL-04 ）5. 波形测试及开关板（MEL-05 ）6. 直流电压、电流、毫安表（MEL-06 ）7. 电机起动箱（MEL-09）五实验方法及步骤1. 电动及回馈制动特性按线路图 5-1 接线。可调直流稳压电源-L-c M Ji5R4直流电机励磁电源-ORI图5-1直流他励电动机机械特性测定接线图M为直流并励电动机 M12（接成他励方式），UN=220V, In=0.55A , nN=1600r/min , R=80W 励磁电压Uf=220V,励磁电流I f v 0.13A。G为直流并励电动机 M03（接成他励方式），Lk=220V, I nf1.1A , nNFl600

3、r/min;直流电压表 Vi为220V可调直流稳压电源自带，V2的量程为300V （ MEL-06）;直流电流表 mA、A1分别为220V可调直流稳压电源自带毫安表、安倍表；mA、A分别选用量程为 200mA 5A的毫伏表、安培表（MEL-06）R选用900 Q欧姆电阻（MEL-03）R选用180欧姆电阻（MEL-04中两90欧姆电阻相串联）F3选用3000 Q磁场调节电阻（MEL-09）F4选用2250 Q电阻（用MEL-03中两只900 Q电阻相并联再加上两只900Q电阻相串联）开关S、S2选用MEL-05中的双刀双掷开关。接好线路后，在开启电源前，检查开关、电阻等的设置：（1） 开关S合

4、向“ 1”端，S2合向“ 2”端。（2） 电阻R至最小值，R、R、F4阻值最大位置。（3） 直流励磁电源船形开关和220V可调直流稳压电源船形开关须在断开位置。实验步骤。a. 按次序先按下绿色“闭合”电源开关、再合励磁电源船型开关和220V电源船形开关，使直流电动机 M起动运转，调节直流可调电源，使M读数为U=220伏，调节R阻值至零。b. 分别调节直流电动机M的磁场调节电阻 R,发电机G磁场调节电阻 2、负载电阻F4（先调节相串联的 900 Q电阻旋钮，调到零用导线短接以免烧毁熔断器，再调节 900 Q电阻 相并联的旋钮），使直流电动机 M的转速nN=1600r/min，I f+I a=I

5、n=0.55A，此时I f=I叫记录 此值。c. 保持电动机的 U=UN=220V lf=lfN 不变，改变 R4及R3阻值，测取 M在额定负载至 空载范围的n、la，共取5-6组数据填入表中。表 5-1Un=220 伏IfN= AIa ( A)n (r/min )d. 折掉开关S2的短接线，调节R3,使发电机G的空载电压达到最大 （不超过220伏）， 并且极性与电动机电枢电压相同。e. 保持电枢电源电压 U=UN=220V If=IfN ，把开关S2合向“1”端，把R4值减小，直至为零（先调节相串联的 900 Q电阻旋钮，调到零用导线短接以免烧毁熔断器）。再调节R3阻值使阻值逐渐增加，电动机

6、M的转速升高，当 A1表的电流值为0时，此时电动机转速为理想空载转速，继续增加R3阻值，则电动机进入第二象限回馈制动状态运行直至电流接近0.8倍额定值（实验中应注意电动机转速不超过2100转/分）。测取电动机 M的n、la，共取5-6组数据填入表5-2中。表 5-2Un=220 伏IfN=AIa (A)n (r/min )因为T2=CMf）I2，而CM）中为常数，贝U Tx I2，为简便起见，只要求n=f （Ia ）特性,电动及反接制动特性见图5-2。图5-2直流他励电动机 电动及回馈制动特性2电动及反接制动特性。在断电的条件下，对图 5-1作如下改动：（1） R1为MEL-09的3000 Q

7、磁场调节电阻， R2为MEL-03的900 Q电阻，R3不用，R4 不变。（2） S1合向“ 1”端，S2合向“ 2”端（短接线拆掉），把发电机G的电枢二个插头对 调。实验步骤：a. 在未上电源前，R1置最小值，R2置300Q左右，R4置最大值。b. 按前述方法起动电动机，测量发电机G的空载电压是否和直流稳压电源极性相反，若极性相反可把 S2含向“ 1”端。c. 调节R2为900Q，调节直流电源电压 U=UN=220V调节R1使If=IfN ，保持以上值 不变，逐渐减小R4阻值，电机减速直至为零， 继续减小R4阻值，此时电动机工作于反接制 动状态运行（第四象限）；d. 再减小R4阻值，直至电动

8、机 M的电流接近0.8倍IN，测取电动机在第 1、第4象 限的n、12，共取5-6组数据记录于表 5-3中。表 5-3Ra=900QUn=220VI fN= A丨2 ( An (r/min )为简便起见，画 n=f （Ia ）,见图5-3。3能耗制动特性图5-1中，R1用3000 Q , R2改为360欧（采用 MEL-04中只90 Q电阻相串联），R3采 用MEL-03中的900欧电阻，R4仍用2250Q电阻。操作前，把S1俣向“ 2”端，R1、R2置最大值，R3置最大值，R4置300欧（把两只串 联电阻调至零位，并用导线短接，把两只并联电阻调在300欧位置），S2合向“ 1”端。按前述方法

9、起动发电机 G （此时作电动机使用），调节直流稳压电源使 U=UN=220伏，调 节R1使电动机M的lf=lfN,调节R3使发电机G的If=80mA，调节R4并先使R4阻值减小， 使电机M的能耗制动电流Ia接近0.8laN数据，记录于表5-4中。表 5-4Rz=360 QI fN=mAIa (An (r/min )调节R2的180Q，重复上述实验步骤，测取la、n,共取6-7组数据，记录于表 5-5中。表 5-5R?=180 QI fN =mAIa (An (r/min )当忽略不变损耗时，可近似为电动机轴上的输出转矩等于电动机的电磁转矩T=C随Ia ,他励电动机在磁通 不变的情况下，其机械特性可以由曲线n=f （Ia ）来描述。画出以上条能耗制动特此曲线n=f (la ),见图5-4。图5-4直流他励电动机能耗制动特性六. 实验注意事项防止电阻过流烧毁熔调节串并联电阻时，要按电流的大小而相应调节串联或并联电阻, 断丝。七. 实验报告根据实验数据绘出电动机运行在第一、第二、第四象限的制动特性n=f (la )及能耗制动特性n=f (la )。八. 思考题1.