直流電機(jī)試驗(yàn)報(bào)告

1、電機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告電氣1209高樹倫12292002實(shí)驗(yàn)一：他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)一、實(shí)驗(yàn)電路圖按圖接線： 2-3直流他勵(lì)發(fā)電機(jī)接線圖圖中直流發(fā)電機(jī) G 選用 DJ15,其額定值 PN=100W,UN=180V,lN = 0.5A,nN=i600r/min。校正直流測功機(jī)MG作為G的原動(dòng)機(jī)（按他勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線）。MG、G及TG由聯(lián)軸器直接連接。開關(guān)S選用D51組件。Rfi選用D44的1800變阻器，Rf2選用D42的900a變阻器， 并采用分壓器接法。 Ri選用D44的180變阻器。R2為發(fā)電機(jī)的負(fù)載電阻選用D42,采用串并聯(lián)接法（900 與900 電阻串聯(lián)加上900 與900 并聯(lián)），阻值為2250白。當(dāng)負(fù)

2、載電流 大于0.4 A時(shí)用并聯(lián)部分，而將串聯(lián)部分阻值調(diào)到最小并用導(dǎo)線短接。直流電流表、電壓表 選用D31、并選擇合適的量程。二、實(shí)驗(yàn)器材序號型號名稱數(shù)量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1臺(tái)2DJ23校正直流測功機(jī)1臺(tái)3DJ15直流復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)1臺(tái)4D31直流數(shù)字電壓、毫安、安培表2件5D44可調(diào)電阻器、電容器1件6D51波形測試及開關(guān)板1件7D42三相可調(diào)電阻器1件三、實(shí)驗(yàn)步驟（1）測空載特性1）把發(fā)電機(jī)G的負(fù)載開關(guān)S打開，接通控制屏上的勵(lì)磁電源開關(guān)，將Rf2調(diào)至使G勵(lì)磁電流最小的位置。2）使MG電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻Ri阻值最大，Rfi阻值最小。仍先接通控制屏下方左邊 的勵(lì)磁電源開關(guān)，在觀察到 M

3、G的勵(lì)磁電流為最大的條件下，再接通控制屏下方 右邊的電樞電源開關(guān)，起動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)MG,其旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)符合正向旋轉(zhuǎn)的要求。3）電動(dòng)機(jī)MG起動(dòng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，將 MG電樞串聯(lián)電阻Ri調(diào)至最小值，將 MG的電 樞電源電壓調(diào)為220V,調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)磁場調(diào)節(jié)電阻 Rfi,使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)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。4）調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁分壓電阻 Rf2,使發(fā)電機(jī)空載電壓達(dá) U0=1.2UN為止。5）在保持n=nN= 1600r/min條件下，從U0=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，每次測取發(fā)電機(jī)的空載電壓 Uo和勵(lì)磁電流If,直至If= 0（此時(shí)測得

4、的電壓即為電機(jī)的剩磁電壓）。6）測取數(shù)據(jù)時(shí)U0=UN和If=0兩點(diǎn)必測，并在U0=UN附近測點(diǎn)應(yīng)較密。7）共測取78組數(shù)據(jù)，記錄于表中（2）測外特性1）把發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻 R2調(diào)到最大值，合上負(fù)載開關(guān) So2）同時(shí)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf"發(fā)電機(jī)的分壓電阻 Rf2和負(fù)載電阻R2使發(fā)電機(jī)的Il=In, U = Un, n=nN,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IfN,記錄該組數(shù)據(jù)。3）在保持n=nN和|f=|fN不變的條件下，逐次增加負(fù)載電阻R2,即減小發(fā)電機(jī)負(fù)載電流Il,從額定負(fù)載到空載運(yùn)行點(diǎn)范圍內(nèi)，每次測取發(fā)電機(jī)的電壓U和電流Il,直到空載（斷開開關(guān)S,此時(shí)

5、IL=0）,共取6-7組數(shù)據(jù)，記錄于表中。四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析1、空載特性數(shù)據(jù):n= nN =1600r/min IL=0U0(V)253774111130160180190200I f(mA)02822.432.555.363.266.368.52、特性曲線：由表中數(shù)據(jù)制得他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)空載特性曲線，如下圖所示：If(mA)T- If(mA)3、數(shù)據(jù)分析：空載運(yùn)行時(shí)電樞電壓Ia=0,電樞回路中沒有電阻壓降，所以空載電壓就等于電樞感應(yīng)電動(dòng)勢，即U0=Ea又因?yàn)榘l(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速恒定，故電動(dòng)勢Ea與主磁通成正比。另一方面，因?yàn)閯?lì)磁繞組匝數(shù)恒定， 故勵(lì)磁磁動(dòng)勢Ff與勵(lì)磁電流If成正比，所以空載特性曲線 U0

6、=f (If )與 磁化曲線形狀相似。4、外特性數(shù)據(jù):n=Nn=1600r/min If=IfN=98.4mAIl(A)1.060.870.650.430.270U(V)180190200210215:2205、特性曲線：由表中數(shù)據(jù)制得他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)外特性曲線，如下圖所示:6、數(shù)據(jù)分析：由圖表可看出，他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的外特性曲線略微下垂。電壓下降原因可由電壓方程式得出。隨著負(fù)載電流的增大，電樞反應(yīng)的去磁作用增大，使氣隙磁通略微減小，從而電樞感應(yīng)電動(dòng)勢也隨之減?。涣硪环矫?，隨著電樞電流增大，電樞回路的電阻壓降增大，兩方面原因都使得發(fā)電機(jī)的端電壓下降。實(shí)驗(yàn)二：弁勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、實(shí)驗(yàn)電路圖:圖2-6直浦

7、；I功電動(dòng)機(jī)接線圖8按圖接線。校正直流測功機(jī) 于測量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和輸出功率。 900 串聯(lián)900 共1800 Q阻值。 并聯(lián)900a共2250a阻值。MG按他勵(lì)發(fā)電機(jī)連接，在此作為直流電動(dòng)機(jī)M勺負(fù)載，用Rf1選用D44900 Q阻值，按分壓法接線。Rf2選用D42的R1用D44白180 阻值。R選用D42白J900Q串聯(lián)900 再加900、實(shí)驗(yàn)器材:序號型號名稱數(shù)量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1臺(tái)2DJ23校正直流測功機(jī)1臺(tái)3DJ15直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)1臺(tái)4D31直流數(shù)字電壓、毫安、安培表2件5D42三相可調(diào)電阻器1件6D44可調(diào)電阻器、電容器：1件7D51波形測試及開關(guān)板1件三、實(shí)驗(yàn)步驟：

8、(1)將直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī) M的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至最小值，電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1調(diào)至最大值，接通控制屏下邊右方的電樞電源開關(guān)使其起動(dòng)，其旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)符合轉(zhuǎn)速表正向旋轉(zhuǎn)的要求；(2) M起動(dòng)正常后，將其電樞串聯(lián)電阻 R1調(diào)至零，調(diào)節(jié)電樞電源的電壓為 220V,調(diào)節(jié) 校正直流測功機(jī)的勵(lì)磁電流 If2為校正值(100 mA),再調(diào)節(jié)其負(fù)載電阻 R2和電動(dòng)機(jī)的磁 場調(diào)節(jié)電阻Rf1 ,使電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定值： U= UN I =IN, n=nNo此時(shí)M的勵(lì)磁電流If即為 額定勵(lì)磁電流IfN ;(3)保持U= UN If=IfN , If2為校正值不變的條件下，逐次減小電動(dòng)機(jī)負(fù)載。測取電 動(dòng)機(jī)電樞輸入電流Ia ,

9、轉(zhuǎn)速n和校正電機(jī)的負(fù)載電流IF (由校正曲線查出電動(dòng)機(jī)輸出對應(yīng)轉(zhuǎn) 矩T2)。取數(shù)據(jù)記錄于表中。四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析:U=UN=180V If=IfN=67mA If2=100mAIa(A)0.630.741.031.461.742.22.533.05n(r/min)15741456144714101400137213371265If(A)0.570.470.70.971.131.351.461.65T2(N - m)0.2530.7860.9861.2331.4171.621.7381.923由上表測得數(shù)據(jù)，再依據(jù)公式可計(jì)算出以下值:電動(dòng)機(jī)輸出功率：P2= 0.105 nT2電動(dòng)機(jī)輸入功率：Pi

10、=UI輸入電流：I=Ia+I fN電動(dòng)機(jī)效率：由上式計(jì)算得下表所示數(shù)據(jù):B(W)55.703763.1881103.469157.2199193.2044245.6521276.7363330.4643Pi(W)161.46145.26197.46274.86325.26408.06467.46561.06效率(%)34.543.552.457.259.460.259.258.9并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)工作特性曲線特性分析:由實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)繪制而成以下圖表:并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)效率特性曲線如圖所示。 當(dāng)負(fù)載較小時(shí)，電機(jī)效率較低，當(dāng)負(fù)載增大時(shí), 效率隨著輸出功率的增大而增大； 但當(dāng)負(fù)載增大到一定程度時(shí)， 由于銅耗

11、隨電樞電流的增大 而快速增加，使電機(jī)效率重新開始下降。并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性曲線n(r/min) n(r/min)機(jī)械特性分析:并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性曲線為一條向下傾斜的直線。實(shí)驗(yàn)總結(jié)：這次實(shí)驗(yàn)時(shí)本學(xué)期電機(jī)學(xué)課程的第一次實(shí)驗(yàn)。我們在對實(shí)驗(yàn)室設(shè)備儀器有了基本的了解與認(rèn)識(shí)的情況下開始實(shí)驗(yàn)。 但由于第一次實(shí)驗(yàn)缺乏經(jīng)驗(yàn)， 也由于對實(shí)驗(yàn)儀器、接線不夠了解， 所以在做實(shí)驗(yàn)的過程中不斷將電路連線接錯(cuò)。后來在老師與助教學(xué)長的幫助指導(dǎo)下，我們弄清了一些元器件的接法，包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)上兩個(gè)900歐電阻如何串聯(lián)在一起的接法等等。在接好電路之后，我們開始調(diào)節(jié)各個(gè)電阻使發(fā)電機(jī)或者電動(dòng)機(jī)保持在額定工作狀態(tài)。然而同時(shí)調(diào)節(jié)三個(gè)電阻使電機(jī)保持在額定電流、額定電壓與額定轉(zhuǎn)速有點(diǎn)困難，