電機(jī)拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)一 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜に麆?lì)電動(dòng)機(jī)(即并勵(lì)電動(dòng)機(jī)按他勵(lì)方式)的接線、起動(dòng)、改變電機(jī)轉(zhuǎn)向與調(diào)速的方法。二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 序 號(hào)型 號(hào)名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1 臺(tái)2DJ23校正直流測(cè)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(cè)試及開(kāi)關(guān)板1 件8D41三相可調(diào)電阻器1 件 2、控制屏上掛件排列順序 D31、D42、D41、D51、D31、D44四、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)步驟（1）檢查按圖2-2的

2、接線是否正確，電表的極性、量程選擇是否正確，電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路接線是否牢靠。然后，將電動(dòng)機(jī)電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1、測(cè)功機(jī)MG的負(fù)載電阻R2、及MG的磁場(chǎng)回路電阻Rf2調(diào)到阻值最大位置，M的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)到最小位置，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，并斷開(kāi)控制屏下方右邊的電樞電源開(kāi)關(guān)，作好起動(dòng)準(zhǔn)備。 （2）開(kāi)啟控制屏上的電源總開(kāi)關(guān)，按下其上方的“開(kāi)”按鈕，接通其下方左邊的勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)，觀察M及MG的勵(lì)磁電流值，調(diào)節(jié)Rf2使If2 等于校正值（100mA）并保持不變，再接通控制屏右下方的電樞電源開(kāi)關(guān)，使M起動(dòng)。 （3）M起動(dòng)后觀察轉(zhuǎn)速表指針偏轉(zhuǎn)方向，應(yīng)為正向偏轉(zhuǎn) ，若不正確，可撥動(dòng)轉(zhuǎn)速表上正、反向開(kāi)關(guān)來(lái)糾正。調(diào)節(jié)控制屏

3、上電樞電源電壓調(diào)節(jié)旋鈕，使電動(dòng)機(jī)端電壓為220伏。減小起動(dòng)電阻 R1阻值，直至短接。 （4）合上校正直流測(cè)功機(jī)MG的負(fù)載開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)R2 阻值，使MG的負(fù)載電流IF 改變，即直流電動(dòng)機(jī)M的輸出轉(zhuǎn)矩T2 改變（按不同的IF值，查對(duì)應(yīng)于If2=100mA時(shí)的校正曲線T2=f(IF)，可得到M不同的輸出轉(zhuǎn)矩T2值）。 （5）調(diào)節(jié)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 分別改變串入電動(dòng)機(jī)M電樞回路的調(diào)節(jié)電阻R1和勵(lì)磁回路的調(diào)節(jié)電阻Rf1，觀察轉(zhuǎn)速變化情況。 （6）改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向 將電樞串聯(lián)起動(dòng)變阻器R1的阻值調(diào)回到最大值，先切斷控制屏上的電樞電源開(kāi)關(guān)，然后切斷控制屏上的勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)，使他勵(lì)電動(dòng)機(jī)停機(jī)。在斷電情況下，將電樞

4、（或勵(lì)磁繞組）的兩端接線對(duì)調(diào)后，再按他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)步驟起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，并觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速表指針偏轉(zhuǎn)的方向。 五、注意事項(xiàng) 1、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，須將勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)至最小，先接通勵(lì)磁電源,使勵(lì)磁電流最大,同時(shí)必須將電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1調(diào)至最大,然后方可接通電樞電源。使電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)。起動(dòng)后，將起動(dòng)電阻R1調(diào)至零，使電機(jī)正常工作。 2、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)，必須先切斷電樞電源，然后斷開(kāi)勵(lì)磁電源。同時(shí)必須將電樞串聯(lián)的起動(dòng)電阻R1調(diào)回到最大值，勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)回到最小值。給下次起動(dòng)作好準(zhǔn)備。 3、測(cè)量前注意儀表的量程、極性及其接法，是否符合要求。 4、若要測(cè)量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩

5、T2 ，必須將校正直流測(cè)功機(jī)MG的勵(lì)磁電流調(diào)整到校正值：100mA，以便從校正曲線中查出電動(dòng)機(jī)M的輸出轉(zhuǎn)矩。 六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1、在電動(dòng)機(jī)輕載及額定負(fù)載時(shí)，增大電樞回路的調(diào)節(jié)電阻，電機(jī)的轉(zhuǎn)速如何變化？增大勵(lì)磁回路的調(diào)節(jié)電阻，轉(zhuǎn)速又如何變化？ 2、用什么方法可以改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向？3、為什么要求直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)回路的接線要牢靠？起動(dòng)時(shí)電樞回路必須串聯(lián)起動(dòng)變阻器？實(shí)驗(yàn)二 直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、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。 二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 1、工作特性和機(jī)械特性 保持U=UN和If=IfN不變，測(cè)取n、T2、=f（Ia）、n=f（T2）。 三

6、、實(shí)驗(yàn)方法 1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)型 號(hào)名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1臺(tái)2DJ23校正直流測(cè)功機(jī)1臺(tái)3DJ15直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)1臺(tái)4D31直流電壓、毫安、電流表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(cè)試及開(kāi)關(guān)板1件 2、屏上掛件排列順序 D31、D42、D51、D31、D44 3、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性 1）按圖2-6接線。校正直流測(cè)功機(jī) MG按他勵(lì)發(fā)電機(jī)連接，在此作為直流電動(dòng)機(jī)M的負(fù)載，用于測(cè)量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和輸出功率。Rf1選用D44的1800阻值。Rf2 選用D42的900串聯(lián)900共1800阻值。R1用D44的180阻值。R2選用D42

7、的900串聯(lián)900再加900并聯(lián)900共2250阻值。圖26 直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線圖 2）將直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M的磁場(chǎng)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(kāi)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。 3）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(cè)功機(jī)的勵(lì)磁電流If2為校正值（50mA或100 mA），再調(diào)節(jié)其負(fù)載電阻R2和電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1，使電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定值：UUN，IIN，nnN。此時(shí)M的勵(lì)磁電流If即為額定勵(lì)磁電流IfN。 4）保持UUN，If=IfN，If2為校正值不變的條件下，逐次

8、減小電動(dòng)機(jī)負(fù)載。測(cè)取電動(dòng)機(jī)電樞輸入電流Ia，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(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)矩T2）。共取數(shù)據(jù)9-10組，記錄于表2-7中。表27 UUN V If=IfN= mA If2= mA 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Ia（A）n（r/min）IF（A）T2（Nm）計(jì)算數(shù)據(jù)P2（W）P1（W）（） n（） 四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1、由表2-7計(jì)算出P2和，并給出n、T2、f（Ia）及nf（T2）的特性曲線。 電動(dòng)機(jī)輸出功率： P20.105nT2 式中輸出轉(zhuǎn)矩T2的單位為N.m（由If2及IF值，從校正曲線T2=f（IF）查得），轉(zhuǎn)速n的單位為r/min。 電動(dòng)機(jī)輸入功率： P1=UI 輸入電流：

9、I=Ia+IfN 電動(dòng)機(jī)效率： 由工作特性求出轉(zhuǎn)速變化率：五、思考題 1、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的速率特性nf（Ia）為什么是略微下降？是否會(huì)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？實(shí)驗(yàn)三 直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法（一） 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓調(diào)速方法。 二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 1、改變電樞電壓調(diào)速 保持U=UN、If=IfN=常數(shù)，T2=常數(shù)，測(cè)取n=f（Ua）。 三、實(shí)驗(yàn)方法 1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)型 號(hào)名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1臺(tái)2DJ23校正直流測(cè)功機(jī)1臺(tái)3DJ15直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)1臺(tái)4D31直流電壓、毫安、電流表2件5D42三相可調(diào)電阻器1件6D44可調(diào)

10、電阻器、電容器1件7D51波形測(cè)試及開(kāi)關(guān)板1件 2、屏上掛件排列順序D31、D42、D51、D31、D443、電樞繞組串電阻調(diào)速 1）直流電動(dòng)機(jī)M運(yùn)行后，將電阻R1調(diào)至零，If2調(diào)至校正值，再調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R2、電樞電壓及磁場(chǎng)電阻Rf1，使M的U=UN，I=0.5IN，IfIfN記下此時(shí)MG的IF值。 2）保持此時(shí)的IF值（即T2值）和IfIfN不變，逐次增加R1的阻值，降低電樞兩端的電壓Ua，使R1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和電樞電流Ia。 3）共取數(shù)據(jù)8-9組，記錄于表2-8中表28 IfIfN mA T2 NmUa（V）n（r/min）Ia（A） 四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、

11、繪出并勵(lì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速特性曲線nf（Ua）。 五、思考題 1、當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和勵(lì)磁電流不變時(shí)，減小電樞端電壓，為什么會(huì)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低？ 實(shí)驗(yàn)四 直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法（二） 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的弱磁調(diào)速方法。 二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 1、改變勵(lì)磁電流調(diào)速 保持U=UN，T2=常數(shù)，測(cè)取n=f（If）。 2、觀察能耗制動(dòng)過(guò)程 三、實(shí)驗(yàn)方法 1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)型 號(hào)名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1臺(tái)2DJ23校正直流測(cè)功機(jī)1臺(tái)3DJ15直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)1臺(tái)4D31直流電壓、毫安、電流表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(cè)試及開(kāi)關(guān)板1件

12、 2、屏上掛件排列順序D31、D42、D51、D31、D44 3、改變勵(lì)磁電流的調(diào)速 1）直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行后，將M的電樞串聯(lián)電阻R1和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至零，將MG的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻If2調(diào)至校正值，再調(diào)節(jié)M的電樞電源調(diào)壓旋鈕和MG的負(fù)載，使電動(dòng)機(jī)M的U=UN，I0.5IN記下此時(shí)的IF值。 2）保持此時(shí)MG的IF值（T2值）和M的UUN不變，逐次增加磁場(chǎng)電阻阻值：直至n1.3nN，每次測(cè)取電動(dòng)機(jī)的n、If和Ia。共取 78組記錄于表29中。表29 UUN V T2 Nmn（r/min）If（mA）Ia（A） 4、能耗制動(dòng)1）實(shí)驗(yàn)設(shè)備序 號(hào)型 號(hào)名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1臺(tái)2

13、DJ23校正直流測(cè)功機(jī)1臺(tái)3DJ15直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)1臺(tái)4D31直流電壓、毫安、安培表2件5D41三相可調(diào)電阻器1件6D42三相可調(diào)電阻器1件7D44可調(diào)電阻器、電容器1件8D51波形測(cè)試及開(kāi)關(guān)板 1件 2）屏上掛件排列順序 D31、D42、D51、D41、D31、D44 3）按圖2-7接線，先把S1合向2端，合上控制屏下方右邊的電樞電源開(kāi)關(guān)，把M的Rf1調(diào)至零，使電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流最大。 4）把M的電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1調(diào)至最大，把S1合至電樞電源，使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，能耗制動(dòng)電阻RL選用D41上180阻值。 5）運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，從S1任一端拔出一根導(dǎo)線插頭，使電樞開(kāi)路。由于電樞開(kāi)路，電機(jī)處于自由停機(jī)，記錄

14、停機(jī)時(shí)間。 圖27并勵(lì)電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)接線圖 6）重復(fù)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，待運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，把S1合向RL端，記錄停機(jī)時(shí)間。 7）選擇RL不同的阻值，觀察對(duì)停機(jī)時(shí)間的影響。 四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1、繪出并勵(lì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速特性曲線n=f（If）。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)。 2、能耗制動(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)？ 實(shí)驗(yàn)五 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性（三）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的空載載試驗(yàn)的方法。 二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 1、空載實(shí)驗(yàn)。 三、實(shí)驗(yàn)方法1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 序 號(hào)型 號(hào)名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1件2DJ23

15、校正過(guò)的直流電機(jī)1件3DJ16三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)1件4D33交流電壓表1件5D32交流電流表1件6D34-3單三相智能功率、功率因數(shù)表1件7D31直流電壓、毫安、安培表1件8D42三相可調(diào)電阻器1件9D51波形測(cè)試及開(kāi)關(guān)板1件 2、屏上掛件排列順序 D33、D32、D34-3、D31、D42、D51 三相鼠籠式異步電機(jī)的組件編號(hào)為DJ16。3、空載實(shí)驗(yàn) 1) 按圖4-3接線。電機(jī)繞組為接法(UN=220V)，直接與測(cè)速發(fā)電機(jī)同軸聯(lián)接，負(fù)載電機(jī)DJ23不接。 2) 把交流調(diào)壓器調(diào)至電壓最小位置，接通電源，逐漸升高電壓，使電機(jī)起動(dòng)旋轉(zhuǎn)，觀察電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。并使電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向符合要求( 如轉(zhuǎn)向不符合要求

16、需調(diào)整相序時(shí)，必須切斷電源)。3) 保持電動(dòng)機(jī)在額定電壓下空載運(yùn)行數(shù)分鐘，使機(jī)械損耗達(dá)到穩(wěn)定后再進(jìn)行試驗(yàn)。 圖4-3 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)接線圖 4) 調(diào)節(jié)電壓由1.2倍額定電壓開(kāi)始逐漸降低電壓，直至電流或功率顯著增大為止。在這范圍內(nèi)讀取空載電壓、空載電流、空載功率。 5) 在測(cè)取空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，在額定電壓附近多測(cè)幾點(diǎn)，共取數(shù)據(jù)79 組記錄于表4-4中。 表4-4序號(hào)U0L（V）I0L（A）P0（W）cos0UABUBCUCAU0LIAIBICI0LPP P0 四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1、作空載特性曲線：I0L、P0、cos0=f(U0L) 2、由空載、短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求異步電機(jī)的等效電路參數(shù)。 (1)

17、 由空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)求激磁回路參數(shù) 空載阻抗 空載電阻 空載電抗 式中 ，P0電動(dòng)機(jī)空載時(shí)的相電壓、相電流、三相空載功率（接法）。 激磁電抗 激磁電阻 式中PFe為額定電壓時(shí)的鐵耗，由圖4-4確定。圖4-4 電機(jī)中鐵耗和機(jī)械耗 五、思考題 1、由空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求取異步電機(jī)的等效電路參數(shù)時(shí)，有哪些因素會(huì)引起誤差？ 實(shí)驗(yàn)六 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性（四）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載試驗(yàn)的方法。 2、用直接負(fù)載法測(cè)取三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的工作特性。二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 1、負(fù)載實(shí)驗(yàn)。三、實(shí)驗(yàn)方法1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 序 號(hào)型 號(hào)名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1件2DJ23校正過(guò)的直流電機(jī)

18、1件3DJ16三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)1件4D33交流電壓表1件5D32交流電流表1件6D34-3單三相智能功率、功率因數(shù)表1件7D31直流電壓、毫安、安培表1件8D42三相可調(diào)電阻器1件9D51波形測(cè)試及開(kāi)關(guān)板1件 2、屏上掛件排列順序 D33、D32、D34-3、D31、D42、D51 三相鼠籠式異步電機(jī)的組件編號(hào)為DJ16。3、負(fù)載實(shí)驗(yàn) 1) 測(cè)量接線圖同圖4-3。同軸聯(lián)接負(fù)載電機(jī)。圖中Rf用D42上1800阻值，RL用D42上1800阻值加上900并聯(lián)900共2250阻值。 2) 合上交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之逐漸升壓至額定電壓并保持不變。 3) 合上校正過(guò)的直流電機(jī)的勵(lì)磁電源，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流至校正值( 50mA 或100mA)并保持不變。 4) 調(diào)節(jié)負(fù)載電阻RL（注：先調(diào)節(jié)1800電阻，調(diào)至零值后用導(dǎo)線短接再調(diào)節(jié)450電阻），使異步電動(dòng)機(jī)的定子電流逐漸上升，直至電流上升到1.25倍額定電流。 5) 從這負(fù)載開(kāi)始，逐漸減小負(fù)載直至空載，在這范圍內(nèi)讀取異步電動(dòng)機(jī)的定子電流、輸入功率、轉(zhuǎn)速、直流電機(jī)的負(fù)載電流IF等數(shù)據(jù)。 6) 共取數(shù)據(jù)