直流并勵電動機調(diào)速實驗

1、實驗三 直流并勵電動機一、實驗?zāi)康?掌握用實驗方法測取直流并勵電動機的工作特性和機械特性。2掌握直流并勵電動機的調(diào)速方法。二、預(yù)習(xí)要點1什么是直流電動機的工作特性和機械特性?2直流電動機調(diào)速原理是什么?三、實驗項目1工作特性和機械特性保持UUN和IfIfN不變，測取n、M2、nf(Ia)及n=f(M2)。 2調(diào)速特性 (1)改變電樞電壓調(diào)速 保持UUN，IfIfN常值，M2常值，測取nf(Ua)。 (2)改變勵磁電流調(diào)速 保持UUN，M2常值，R10，測取nf(If)。(3)觀察能耗制動過程 四、實驗線路及操作步驟 1. 并勵電動機的工作特性和機械特性12實驗線路如圖15所示。電機選用D17直

2、流并勵電動機，測功機(請閱測功機使用說明)作為電動機負載。按照實驗一方法起動直流并勵電動機，其轉(zhuǎn)向從測功機端觀察為逆時針方向。 (把電樞電阻調(diào)到最大， 電阻調(diào)到最小)將電動機電樞調(diào)節(jié)電阻Rl調(diào)至零，同時調(diào)節(jié)直流電源調(diào)壓旋鈕、測功機的加載旋鈕和電動機的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf，調(diào)到其電機的額定值UUN，IIN，nnN，其勵磁電流即為額定勵磁電流IfN，在保持U=UN和IIfN不變的條件下，逐次減小電動機的負載，即將測功機的加載旋鈕逆時針轉(zhuǎn)動直至零。測取電動機輸入電流I、轉(zhuǎn)速n和測功機的轉(zhuǎn)矩M，共取67組數(shù)據(jù)，記錄于表16中。表16 UUN V，IfIfN A， Ra 實驗數(shù)據(jù)I（A）n（r/min）M2

3、 (N.m)計算數(shù)據(jù)Ia (A)P2 (W) (%)上表中Ra對應(yīng)于環(huán)境溫度0時電動機電樞回路的總電阻，可由實驗室給出。2調(diào)速特性 (1) 改變電樞端電壓的調(diào)速 直流電動機起動后，將電阻Rl調(diào)至零，同時調(diào)節(jié)負載(測功機)、直流電源及電阻Rf使UUN、 IfIfN、M20.5 N·m，保持此時的M2的數(shù)值和IfIfN，逐次增加R1的阻值，即降低電樞兩端的電壓Ua，Rl從零調(diào)至最大值，每次測取電動機的端電壓Ua、轉(zhuǎn)速n和輸入電流I, 共取56組數(shù)據(jù)，記錄于表17中。表17 If=IfN= A, M2=0.5 N·mUa (V)n (r/min)I (A)Ia (A) (2) 改

4、變勵磁電流的調(diào)速直流電動機起動后，將電阻Rl和電阻Rf調(diào)至零，同時調(diào)節(jié)直流調(diào)壓旋鈕和測功機加載旋鈕，使電動機UUN， IfIfN ，M2=0.5N·m，保持此時的M2數(shù)值和UUN的值，逐次增加磁場電阻Rf，直至n1.3nN，每次測取電動機的n、If和I，共取56組數(shù)據(jù)，記錄于表18中。表18 U=UN= V, M2=0.5 N·mn (r/min)If (A)I (A)Ia (A) (3)能耗制動 為了實驗方便，DTSZ電機拖動實驗系統(tǒng)配有繼電接觸控制實驗箱，編號為DT31、DT32。接線圖如圖16所示。圖中DT21作為能耗制動電阻RL接到繼電接觸回路中。電動機電樞的兩個端

5、分別接到A+、A一接線柱。起動電阻Rl接到C十、C一兩接線柱。并勵繞阻與磁場調(diào)節(jié)電阻Rf串聯(lián)后接到F+、F一兩接線柱。直流電源接入L十、L兩接線柱。實驗時，先按下直流電源的接通按鈕，由圖16可見，并勵繞阻接入電源，由于接觸器常開觸頭1C斷開，電樞無電流，電動機不能起動，按下“起動”按鈕，接觸器1C工作，其常開觸頭閉合，常閉觸頭斷開，電樞接入電源，電動機開始起動。起動后，若按下“制動”按鈕，電樞脫開電源經(jīng)制動電阻RL和常閉觸頭1C閉合，電機進入能耗制動。在不接制動電阻RL情況下，若按下“制動”按鈕，由于電樞開路，電機處于自由停機。選擇不同RL的阻值，重復(fù)實驗，觀察對停機時間的影響。五、 注意事項

6、1直流電動機起動前，測功機加載旋鈕調(diào)至零。實驗做完也要將測功機負載 旋鈕調(diào)到零，否則電機起動時，測功機會受到?jīng)_擊。六、實驗報告1. 由表16計算出Ia、P2和，并繪出n、M、nf(Ia)及nf(M2)的特性曲線。 電動機輸出功率： P20.105nM2 式中輸出轉(zhuǎn)矩M2的單位為NM，轉(zhuǎn)速n的單位為rmin。 電動機輸入功率： P1UI 電動機效率： ×100 電動機電樞電流： IaIIfN 由工作特性求出轉(zhuǎn)速變化率： n×l00 2. 繪出并勵電動機調(diào)速特性曲線nf(U)和nf(If)。3. 分析在恒轉(zhuǎn)矩負載時兩種調(diào)速的電樞電流變化規(guī)律以及兩種調(diào)速方法的優(yōu)缺點。4. 能耗制

7、動時間與制動電阻RL的阻值有什么關(guān)系?為什么?該制動方法有什么缺點?七、思考題1并勵電動機的速率特性n=f(Ia)為什么是略微下降?是否出現(xiàn)上翹現(xiàn)象? 為什么?上翹的速率特性對電動機運行有何影響?2當電動機的負載轉(zhuǎn)矩和勵磁電流不變時，減小電樞端壓，為什么會引起電動機轉(zhuǎn)速降低?3當電動機的負載轉(zhuǎn)矩和電樞端電壓不變時，減小勵磁電流會引起轉(zhuǎn)速的升高，為什么?4并勵電動機在負載運行中，當磁場回路斷線時是否一定會出現(xiàn)“飛速”?為什么？實驗注意事項（1） 電源接通的順序：在新實驗裝置上， 有多層開關(guān)。 應(yīng)嚴格按照主電源、顯示、直流電源的開關(guān)順序打開開關(guān)；（2） 要首先記錄銘牌數(shù)據(jù)， 計算有關(guān)數(shù)據(jù)（如額定轉(zhuǎn)矩值，1.3 nN）；（3） 負載轉(zhuǎn)矩表和轉(zhuǎn)速表調(diào)零。如有零誤差，在實驗過程中要除去零誤差；（4） 為安全起動， 將電樞回路電阻調(diào)至最大， 勵磁回路電阻調(diào)至最??；（5） 起動完畢， 調(diào)節(jié)電阻值到額定狀態(tài)， 記錄額定狀態(tài)下的勵磁電流（額定勵磁電流）；（6） 轉(zhuǎn)矩表反應(yīng)速度緩慢， 在實驗過程中調(diào)節(jié)負載要慢。（7） 實驗過程中按照實驗要求， 隨時調(diào)節(jié)電阻， 使有關(guān)的物理量保持常量， 保證實驗數(shù)據(jù)的正確性；（8） 作“機械特性測