直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)三 直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)取直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性。2掌握直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)1什么是直流電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性?2直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速原理是什么?三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1工作特性和機(jī)械特性保持UUN和IfIfN不變，測(cè)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(cè)取nf(Ua)。 (2)改變勵(lì)磁電流調(diào)速 保持UUN，M2常值，R10，測(cè)取nf(If)。(3)觀察能耗制動(dòng)過程 四、實(shí)驗(yàn)線路及操作步驟 1. 并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性12實(shí)驗(yàn)線路如圖15所示。電機(jī)選用D17直

2、流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，測(cè)功機(jī)(請(qǐng)閱測(cè)功機(jī)使用說明)作為電動(dòng)機(jī)負(fù)載。按照實(shí)驗(yàn)一方法起動(dòng)直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)向從測(cè)功機(jī)端觀察為逆時(shí)針方向。 (把電樞電阻調(diào)到最大， 電阻調(diào)到最小)將電動(dòng)機(jī)電樞調(diào)節(jié)電阻Rl調(diào)至零，同時(shí)調(diào)節(jié)直流電源調(diào)壓旋鈕、測(cè)功機(jī)的加載旋鈕和電動(dòng)機(jī)的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf，調(diào)到其電機(jī)的額定值UUN，IIN，nnN，其勵(lì)磁電流即為額定勵(lì)磁電流IfN，在保持U=UN和IIfN不變的條件下，逐次減小電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，即將測(cè)功機(jī)的加載旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)直至零。測(cè)取電動(dòng)機(jī)輸入電流I、轉(zhuǎn)速n和測(cè)功機(jī)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)I（A）n（r/min）M2

3、 (N.m)計(jì)算數(shù)據(jù)Ia (A)P2 (W) (%)上表中Ra對(duì)應(yīng)于環(huán)境溫度0時(shí)電動(dòng)機(jī)電樞回路的總電阻，可由實(shí)驗(yàn)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(dòng)機(jī)起動(dòng)后，將電阻Rl調(diào)至零，同時(shí)調(diào)節(jié)負(fù)載(測(cè)功機(jī))、直流電源及電阻Rf使UUN、 IfIfN、M20.5 N·m，保持此時(shí)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(cè)取電動(dòng)機(jī)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(lì)磁電流的調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，將電阻Rl和電阻Rf調(diào)至零，同時(shí)調(diào)節(jié)直流調(diào)壓旋鈕和測(cè)功機(jī)加載旋鈕，使電動(dòng)機(jī)UUN， IfIfN ，M2=0.5N·m，保持此時(shí)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(cè)取電動(dòng)機(jī)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(dòng) 為了實(shí)驗(yàn)方便，DTSZ電機(jī)拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)配有繼電接觸控制實(shí)驗(yàn)箱，編號(hào)為DT31、DT32。接線圖如圖16所示。圖中DT21作為能耗制動(dòng)電阻RL接到繼電接觸回路中。電動(dòng)機(jī)電樞的兩個(gè)端

5、分別接到A+、A一接線柱。起動(dòng)電阻Rl接到C十、C一兩接線柱。并勵(lì)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(shí)驗(yàn)時(shí)，先按下直流電源的接通按鈕，由圖16可見，并勵(lì)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(dòng)機(jī)不能起動(dòng)，按下“起動(dòng)”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(dòng)機(jī)開始起動(dòng)。起動(dòng)后，若按下“制動(dòng)”按鈕，電樞脫開電源經(jīng)制動(dòng)電阻RL和常閉觸頭1C閉合，電機(jī)進(jìn)入能耗制動(dòng)。在不接制動(dòng)電阻RL情況下，若按下“制動(dòng)”按鈕，由于電樞開路，電機(jī)處于自由停機(jī)。選擇不同RL的阻值，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察對(duì)停機(jī)時(shí)間的影響。五、 注意事項(xiàng)

6、1直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)前，測(cè)功機(jī)加載旋鈕調(diào)至零。實(shí)驗(yàn)做完也要將測(cè)功機(jī)負(fù)載 旋鈕調(diào)到零，否則電機(jī)起動(dòng)時(shí)，測(cè)功機(jī)會(huì)受到?jīng)_擊。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 由表16計(jì)算出Ia、P2和，并繪出n、M、nf(Ia)及nf(M2)的特性曲線。 電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)輸入功率： P1UI 電動(dòng)機(jī)效率： ×100 電動(dòng)機(jī)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(lì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速特性曲線nf(U)和nf(If)。3. 分析在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)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(diǎn)。4. 能耗制

7、動(dòng)時(shí)間與制動(dòng)電阻RL的阻值有什么關(guān)系?為什么?該制動(dòng)方法有什么缺點(diǎn)?七、思考題1并勵(lì)電動(dòng)機(jī)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(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行有何影響?2當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和勵(lì)磁電流不變時(shí)，減小電樞端壓，為什么會(huì)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低?3當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和電樞端電壓不變時(shí)，減小勵(lì)磁電流會(huì)引起轉(zhuǎn)速的升高，為什么?4并勵(lì)電動(dòng)機(jī)在負(fù)載運(yùn)行中，當(dāng)磁場回路斷線時(shí)是否一定會(huì)出現(xiàn)“飛速”?為什么？實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)（1） 電源接通的順序：在新實(shí)驗(yàn)裝置上， 有多層開關(guān)。 應(yīng)嚴(yán)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(jì)算有關(guān)數(shù)據(jù)（如額定轉(zhuǎn)矩值，1.3 nN）；（3） 負(fù)載轉(zhuǎn)矩表和轉(zhuǎn)速表調(diào)零。如有零誤差，在實(shí)驗(yàn)過程中要除去零誤差；（4） 為安全起動(dòng)， 將電樞回路電阻調(diào)至最大， 勵(lì)磁回路電阻調(diào)至最??；（5） 起動(dòng)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(lì)磁電流（額定勵(lì)磁電流）；（6） 轉(zhuǎn)矩表反應(yīng)速度緩慢， 在實(shí)驗(yàn)過程中調(diào)節(jié)負(fù)載要慢。（7） 實(shí)驗(yàn)過程中按照實(shí)驗(yàn)要求， 隨時(shí)調(diào)節(jié)電阻， 使有關(guān)的物理量保持常量， 保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性；（8） 作“機(jī)械特性測(cè)