直流电机实验

实验一、直流电机实验一、 实验目的1.掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。2•掌握直流并励电动机的调速方法。二、 预习要点1•什么是直流电动机的工作特性和机械特性？2•直流电动机调速原理是什么？三、 实验项目TOC\o"1-5"\h\z1•工作特性和机械特性：保持U二UN和1f=IN不变，测取nT2、n二/（I）及n=/（T丿。Nf fN 2 a 22•调速特性（1） 改变电枢电压调速：保持U二U、1f二I刑=常数、t2=常数，测取n=/（U）。NffN 2 a（2） 改变励磁电流调速：保持U二u、T=常数、R1=0，测取n二f（1）。N2 1 f（3） 观察能耗制动过程四、 实验设备及仪器1.MEL系列电机教学试验台的主控制屏（MEL-I、MEL-IIA、B）2•电机导轨及涡流测功机、转矩转速测量（MEL-13）或电机导轨及编码器、转速表。3•可调直流稳压电源（含直流电压、电流、毫安表）。4.直流电压、毫安、安培表（MEL-06）。5•直流并励电动机。6•波形测试及开关板（MEL-05）。7.7.三相可调电阻900QR彳（MEL-03）。五、实验方法1•并励电动机的工作特性和机械特性实验线路如图1—1所示。U]:可调直流稳压电源R「Rf:电枢调节电阻和磁场调节电阻，位于MEL-09。mA、A、V?：直流毫安、电流、电压表（MEL-06）。G：涡流测功机。1:涡流测功机励磁电流调节，位于MEL-13。sq将R调至最大，调至最小，毫安表量程为200mA,电流表量程为2A档，电压表量程为300V档，检查涡流测功机于MEL-13是否相连，将MEL-13“转速控制”和“转矩控制”选择开关扳向“转矩控制”，“转矩设定”电位器逆时针旋转到底，打开船形开关，按下绿色“闭合”按钮开关，依次打开励磁电源和可调直流电源开关，按下复位按钮，此时，直流电源的绿色工作发光二极管亮，励磁回路毫安表有读数，指示直流电压已建立，旋转电压调节电位器，起动电动机。（注意：若毫安表无读数，有可能是励磁回路保险丝烧断，此时，千万不可在无励磁情况下加电压，以免造成转速飞逸。撤销电压时，一定要先关电枢电压，后关励磁电

压。Q直流电动机正常起动后，将电枢串联电阻R调至零，调节直流可调稳压电源的输出至220V,再分别调节磁场调节电阻Rf和“转矩设定”电位器，使电动机达到额定值：U二U=220V,1二/”，n二n=1600r/min，此时直流电机的励磁N aaN N电流If=I股(额定励磁电流)。/fNQ保持U二U、1f=1处不变的条件下，逐次减小电动机的负载，即逆时针调节“转矩设定”电位器，测取电动机电枢NffN电流1、转速n和转矩T，共取数据7〜8组填入表1—1中。TOC\o"1-5"\h\za 2表1—1 U二U=220V，I"二= A，R= QI I I IN f I~1实验数据I(A) N f-——fN———1 an(r/min)Tc(N・m)计算数据厶P2(W)P(W)n(%)△n(%)TOC\o"1-5"\h\z2•调速特性(1)改变电枢端电压调速，使电机的U二UN，Q按上述方法起动直流电动机后，将电阻R调至零，并同时调节负载、电枢电压和励磁调节电阻R1=°・51”，匚二1，使电机的U二UN，a aNffN 2R1从零调至最大值，每次测取电动机Q保持T不变，1f二1处不变，逐次增加R的阻值，即降低电枢两端的电压UR1从零调至最大值，每次测取电动机2 ffN 1 aU(V) f fN 2—an(r/min)I(A)aa表1—2 | If=\fN=——"AJ|——N^~aaa表1—2 | If=\fN=——"AJ|——N^~a(2)改变励磁电流的调速Q直流电动机起动后，将电枢调节电阻和磁场调节电阻调至零，调节可调直流电源的输出为220V，调节“转矩设定”电位器，使电动机的U二U1=°5/“，记录此时的T= N.m。\o"CurrentDocument"Na aN 2Q保持T和U=U不变，逐次增加磁场电阻R阻值，直至n=L3n，每次测取电动机的n、I，和/，共取7〜82 N f N fa组数据填入表1—3中。表1—3 U=U”，=220V，T=N・m。I I I I I N~2n(r/min) N— 2I.(A)fI(A)a(3)能耗制动按图1—2接线。图1图1—2直流并励电动机能耗制动接线图U]:可调直流稳压电源R「Rf:直流电动机电枢调节电阻和磁场调节电阻(MEL-09)Rl:采用MEL-03中两只900Q电阻并联S：双刀双掷开关(MEL-05)Q将开关s合向“1”端，叫调至最大，Rf调至最小，起动电动机。Q运行正常后，从电机电枢的一端拔出一根导线，使电枢开路，电机处于自由停机，记录停机时间。④重复起动电动机，待运转正常后，把S合向“2”端，记录停机时间。Q选择不同rl阻值，观察对停机时间的影响。六、实验报告1.由表1一1计算出卩2和"，并绘出n、T2、n=f(Ia)及n=f(T2)的特性曲线。电动机输出功率P2=0-105nT2，式中输出转矩―的单位为N・m，转速n的单位为r/min。电动机输入功率P=UIP电动机效率耳=-^X100%电动机效率耳P1电动机输入电流1-Ia+I/n由工作特性求出转速变化率A由工作特性求出转速变化率An二n—n0NX100%n02•绘出并励电动机调速特性曲线n二/(U)和n二/(/丿。分析在恒转矩负载时两种调速的电枢电流变化规律以及两种a f调速方法的优缺点。3•能耗制动时间与制动电阻Rl的阻值有什么关系？为什么？该制动方法有什么缺点？七、思考题1•并励电动机的速率特性n二/(I)为什么是略微下降？是否会出现上翘现象？为什么？上翘的速率特