电机实验1报告

试验一 直流他励电动机机械特性一．试验目的了解直流电动机的各种运转状态时的机械特性二．预习要点转变他励直流电动机械特性有哪些方法？他励直流电动机在什么状况下，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状况？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．试验工程直流他励电动机机械特性。回馈制动特性自由停车及能耗制动。反接制动。四．试验设备及仪器NMEL系列电机系统教学试验台主掌握屏。电机导轨及转速表〔MMEL-13〕900Ω〔NMEL-03〕90Ω〔NMEL-04〕波形测试及开关板〔NMEL-05B〕6、直流电压、电流、毫安表〔NMEL-06〕电机起动箱〔NMEL-09〕五．试验方法及步骤直流他励电动机机械特性及回馈制动特性1-1V1

220V可调直流稳压电源〔电枢电源〕V2

MEL-06上直300V；mA、A220V可调直流稳压电源自带毫安表、安培表；1 1mA、A200mA、5A的毫安表、安培表〔NMEL-06〕2 21R1800Ω欧姆电阻〔NMEL-03900Ω电阻相串联〕1R180欧姆电阻〔NMEL-0490欧姆电阻相串联〕2ΩR选用3000 磁场调整电阻〔NMEL-09〕Ω34R2250Ω电阻〔NMEL-03900Ω900Ω电阻相串4联〕S、S选用NMEL-05中的双刀双掷开关。1 2UNINnNPN220UNINnNPN220V1.1A1600r/min185WUNINnNPN220UNINnNPN220V0.55A1500r/min80W1-1直流他励电动机机械特性试验线路图1-1接线，在开启电源前，检查开关、电阻的设置；S合向“1”端，S合向“2”端。1 2R1

至最小值，R、R、R2 3

阻值最大位置。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。试验步骤。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MV1

UN

R阻值2至零。调直流电动机的额定点〔此时电动机运行在额定状态下，电枢电压，电枢电流，电机转速都为额定值〕调额定点时，先增大直流电动机的励磁电阻R1

，使转速为额定值，再减小发电机负载R、R4

〔R4

R3

，使电枢电流增加，随着电流的增加，转速会下降，要同时增大直流电动机的励磁电阻R1

，使转速保持在额定值，最终调到额定点。记录此时的I n、I 值填入下表中。a、 fNM在额定负载至空载范围的n、Ia保持电动机的U=U=220V，I=I 不变，增大R、R阻值，记录n、I，直到R、R增N f fN 3 4 a 3 4大到最大值〔空载状态〕为止，此过程中记录数据填入下表中。NfNI〔ANfNI〔A〕a1.10.90.80.60.50.40.30.20.17n〔r/min〕160016241636165716701687170117181724

=220伏

= 0.07 A空载状态时，Ia

=0.15A，n=1728r/min。S2

R3

G220伏，并且极性与电动机电枢电压一样。保持电枢电压U=UN

=220V，I=If

，把开关SfN 2

合向“1”端，此时开头记录数据，把R值减小，R4

值减小到零后，再调整R3

阻值使阻值渐渐增加，电动机M的转速上升，当A0R1

阻值，则电动机进入其次象限回馈制动状态运行，R3

阻值增加到最大时停顿，此过程中记录数据填入下表中。NI〔ANI〔A〕a0.13n〔r/min〕17370.0917460.0517540.02176101767fN-0.05 -0.11783 1794-0.151814-0.171821

=220伏

= 0.07 AV1

UN

=0R2

180Ω。自由停车及能耗制动1断电按图1-2接线，S 的“2”端先空着不接。R11

450欧，R2

180欧。S

合向“1”端，R

置最大值。1 ， 2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MV1

UN

R阻值2至零。S合向“2”端，同时按下秒表记录自由停车时间。11

3

1

2置最大值。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，调整直流可调电源，使V1

UN

=220R2阻值至零。S1车时间。

合向“2”端，同时按下秒表记录R3

900Ω能耗制动停3

1800S1

2

3

1800Ω220V电源船形开关，MV1

UN

=220R2

阻值至零。电动机稳定运行后，把S1车时间。

合向“2”端，同时按下秒表记录R3

1800Ω能耗制动停V1

UN

=0R2

180Ω。331-2自由停车及能耗制动接线图1-333自由停车3.293.183.20R=900Ω2.32.52.2R=1800Ω2.852.872.90反接制动。试验步骤：1-3S1

合向“1”端，R1

450欧，R2

180欧。R3

900欧在未上电前，R2

R置最大值。3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MV1

UN

R阻值2至零。S1

合向“2”端，同时按下秒表记录R3

900Ω反接制动停车时间。并观看电流表电流极性的变化。断电，R3

阻值改为1800欧。按次序先按下绿色“闭合”电源开关、再合励磁电源220VMV读1UN

=220R2

阻值至零。电动机稳定运行后，把S1

合向“2”端，同时按下秒表记录R3

1800Ω反接制动停车时间。并观看电流表电流极性的变化。331-4反接制动停车时间33R=900Ω0.180.200.17R=1800Ω1.631.701.681-3反接制动接线图六．试验留意事项1、请依据电机参数正确选用测量仪表的量程；2M在额定负载至空载范围的nIaR3、R4增大的方向调整，不能反向调整，否则将使结果的误差增大；3、电机在启动时，为了减小电枢回路电流，必需保证R2180欧。七．试验报告依据试验数据绘出电动机机械特性曲线机回馈制动制动特性曲线。1试验所得数据；I〔A〕a1.10.90.80.60.50.40.30.20.17n〔r/min〕160016241636165716701687170117181724由电机铭牌数据：UUNINnNPN220V1.1A1600r/min185W得电机相关数据：CΦE

=N/N=220V1600r/min=0.1375.min/；C

=9.55*CN ETT(N.M)1.44n〔r/min〕16001.181624Na,1.05TT(N.M)1.44n〔r/min〕16001.181624Na,1.0516360.7916570.6616700.5316870.3917010.2617180.221724NTN

I得到下表：EXCEL电机机械特性曲线电机机械特性曲线n17401720170016801181701168716601640162016001580167016571636162416000 0.2 0.4 0.60.8T11.21.41.6回馈制动制动特性曲线：II〔A〕a0.13n〔r/min〕17370.0917460.0517540.02176101767-0.051783-0.11794-0.151814-0.171821承受和上图一样的方法得到下表：T(N.M)T(N.M)0.17n〔r/min〕17370.1217460.066 0.026 01754 1761 1767-0.065 -0.131 -0.197 -0.2231783 1794 1814 1821EXCEL电动机回馈特性曲线电动机回馈特性曲线1821181418401820n速1794转17831800178017601740172017671761175417461737-0.3-0.2-0.100.10.2转矩T八．思考题回馈制动试验中,如何判别电动机运行在抱负空载点?0A10直流电动机从第一象限运行到其次象限转子旋转方向不变,试问电磁转矩的方向是否也不变?为什么?答：电磁转矩的方向发生了变化，变化为从T>0T<0,方向发生了变化。EaUn=Ea+Ia*Ra知，此时Ia<0,由公式T=CΦ I知，此时的力矩和电流的方向以致，变为反方向。T Na能耗制动电阻的大小对制动时间有何影响，为什么？答：电阻越大，制动时间越长。这是由于，电阻越大，在制动过程中，电枢回路的电流就越小，导致电阻消耗的功率就越小，制动时间从而就越长。反接制动电阻的大小对制动时间有何影响，为什么？在反接制动过程中电枢电流的极性应如何变化？答：反接制动电阻越大，制动时间越长，这是由于电路中电压肯定的状况下，电阻越大，电流越小，从而导致电阻消耗的功率越小，因而制动时间越长。反接制动过程中，电流方向发生转变，从正值变化为0九、预习要点解答：转变他励直流电动机械特性有哪些方法？电枢回路串电阻，降低电枢电压，转变励磁电流进而转变磁场。他励直流电动机在什么状况下，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状况？电动机转速超过空载转速，进入回馈制动状态；回馈制动运行时，U=Ea+I*Rn的增加，Ea=CΦ*n>U,I=〔U-Ea〕E N/R<0,Pm=Ea*Ia<0,说明机械功率转化为电功率，电源处P=U*I<0,说明外部机械能转化为电源电能。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。反接制动时，电动势平衡方程为-Un=Ea+I〔Ra+Rf，则〔〕此时，Pm=Ea*