電機(jī)與拖動(dòng)試驗(yàn)授課教案

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試驗(yàn)一認(rèn)識(shí)試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、學(xué)習(xí)電機(jī)試驗(yàn)的基本要求與安全操作本卷須知。

2、認(rèn)識(shí)在直流電機(jī)試驗(yàn)中所用的電機(jī)、儀表、變阻器等組件及使用方法。

3、熟悉他勵(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、試驗(yàn)內(nèi)容

1、了解DD01電源控制屏中的電樞電源、勵(lì)磁電源、校正直流測(cè)功機(jī)、變阻器、多量

程直流電壓表、電流表及直流電動(dòng)機(jī)的使用方法。

2、用伏安法測(cè)直流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)的電樞繞組的冷態(tài)電阻。3、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。

三、試驗(yàn)步驟

1、由試驗(yàn)指導(dǎo)人員介紹DDSZ-1型電機(jī)及電氣技術(shù)試驗(yàn)裝置各面板布置及使用方法，

講解電機(jī)試驗(yàn)的基本要求，安全操作和本卷須知。

2、用伏安法測(cè)電樞的直流電阻

+220V電樞電源-SARVM

圖2-1測(cè)電樞繞組直流電阻接線圖

3、直流儀表、轉(zhuǎn)速表和變阻器的選擇

直流儀表、轉(zhuǎn)速表量程是根據(jù)電機(jī)的額定值和試驗(yàn)中可能達(dá)到的最大值來選擇，變阻器根據(jù)試驗(yàn)要求來選用，并按電流的大小選擇串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的接法。（1）電壓量程的選擇

如測(cè)量電動(dòng)機(jī)兩端為220V的直流電壓，選用直流電壓表為1000V量程檔。（2）電流量程的選擇

由于直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的額定電流為1.2A，測(cè)量電樞電流的電表A3可選用直流安培表的5A量程檔；額定勵(lì)磁電流小于0.16A，選用直流毫安表的200mA量程檔。（3）電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1600r/min，轉(zhuǎn)速表選用1800r/min量程檔。（4）變阻器的選擇

變阻器選用的原則是根據(jù)試驗(yàn)中所需的阻值和流過變阻器最大的電流來確定，電樞回路R1可選用D44掛件的1.3A的90Ω與90Ω串聯(lián)電阻,磁場(chǎng)回路Rf1可選用D44掛件的0.41A的900Ω與900Ω串聯(lián)電阻。

1

4、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)準(zhǔn)備

5、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)步驟

If2A2Rf2勵(lì)磁繞組+勵(lì)磁電源－220VIfA1Rf1

V2IFA4SR1IA3V1220V+電樞電源－圖2－2直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線圖

四、本卷須知

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)必需將電樞串聯(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)，必需先切斷電樞電源，然后斷開勵(lì)磁電源。同時(shí)必需將電樞串聯(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T2，必需將校正直流測(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。

五、試驗(yàn)報(bào)告

1、畫出直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)電樞串電阻起動(dòng)的接線圖。說明電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電阻R1

和磁場(chǎng)調(diào)理電阻Rf1應(yīng)調(diào)到什么位置?為什么?

2、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)理電阻，電機(jī)的轉(zhuǎn)速如何變化？增大勵(lì)磁回路的調(diào)理電阻，轉(zhuǎn)速又如何變化？

3、用什么方法可以改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向？

4、在他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，為什么要先加勵(lì)磁電源后加電樞電源？

5、為什么要求直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)回路的接線要穩(wěn)固？起動(dòng)時(shí)電樞回路必需串聯(lián)起動(dòng)變阻器？

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并勵(lì)繞組

試驗(yàn)二直流發(fā)電機(jī)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、把握用試驗(yàn)方法測(cè)定直流發(fā)電機(jī)的各種運(yùn)行特性，并根據(jù)所測(cè)得的運(yùn)行特性評(píng)定該

被測(cè)電機(jī)的有關(guān)性能。

2、通過試驗(yàn)觀測(cè)并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)過程和自勵(lì)條件。

二、試驗(yàn)原理

1、什么是發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性？在求取直流發(fā)電機(jī)的特性曲線時(shí)，哪些物理量應(yīng)保持不

變，哪些物理量應(yīng)測(cè)取。

2、做空載特性試驗(yàn)時(shí)，勵(lì)磁電流為什么必需保持單方向調(diào)理？3、并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)條件有哪些？當(dāng)發(fā)電機(jī)不能自勵(lì)時(shí)應(yīng)如何處理？4、如何確定復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)是積復(fù)勵(lì)還是差復(fù)勵(lì)？

三、試驗(yàn)項(xiàng)目

1、他勵(lì)發(fā)電機(jī)試驗(yàn)

（1）測(cè)空載特性保持n=nN使IL=0，測(cè)取U0=f（If）。（2）測(cè)外特性保持n=nN使If=IfN，測(cè)取U=f（IL）。（3）測(cè)調(diào)理特性保持n=nN使U=UN，測(cè)取If=f（IL）。2、并勵(lì)發(fā)電機(jī)試驗(yàn)（1）觀測(cè)自勵(lì)過程

（2）測(cè)外特性保持n=nN使Rf2=常數(shù)，測(cè)取U=f（IL）。

四、試驗(yàn)設(shè)備及掛件排列順序1、試驗(yàn)設(shè)備序號(hào)1234567型號(hào)DD03DJ23DJ13D31D44D51D42名稱導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表校正直流測(cè)功機(jī)直流復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)直流數(shù)字電壓、毫安、安培表可調(diào)電阻器、電容器波形測(cè)試及開關(guān)板三相可調(diào)電阻器數(shù)量1臺(tái)1臺(tái)1臺(tái)2件1件1件1件2、屏上掛件排列順序

D31、D44、D31、D42、D51

五、試驗(yàn)方法1、他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)

按圖2-3接線。圖中直流發(fā)電機(jī)G選用DJ13，其額定值PN＝100W，UN＝200V，IN＝0.5A，nN＝1600r/min。校正直流測(cè)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、

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G及TG由聯(lián)軸器直接連接。開關(guān)S選用D51組件。Rf1選用D44的1800Ω變阻器，Rf2選用D42的900Ω變阻器，并采用分壓器接法。R1選用D44的180Ω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（900Ω與900Ω電阻串聯(lián)加上900Ω與900Ω并聯(lián)），阻值為2250Ω。當(dāng)負(fù)載電流大于0.4A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、并選擇適合的量程。（1）測(cè)空載特性

1）把發(fā)電機(jī)G的負(fù)載開關(guān)S開啟，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R1阻值最大，Rf1阻值最小。仍先接通控制屏下方左邊的勵(lì)磁電源開關(guān)，在觀測(cè)到MG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。

A2V1220V+電樞電源－R2ILA4SR1V2Rf1If1A1勵(lì)磁電源+220V－勵(lì)磁繞阻Rf2A3If圖2－3直流他勵(lì)發(fā)電機(jī)接線圖

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R1調(diào)至最小值，將MG的電樞電源電壓調(diào)為220V，調(diào)理電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)調(diào)理電阻Rf1，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)額定值，并在以后整個(gè)試驗(yàn)過程中始終保持此額定轉(zhuǎn)速不變。

4）調(diào)理發(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)理分壓器電阻Rf2使發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流逐次減小，每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的空載電壓U0和勵(lì)磁電流If，直至If＝0（此時(shí)測(cè)得的電壓即為電機(jī)的剩磁電壓）。

6）測(cè)取數(shù)據(jù)時(shí)U0＝UN和If＝0兩點(diǎn)必測(cè)，并在U0＝UN附近測(cè)點(diǎn)應(yīng)較密。7）共測(cè)取7～8組數(shù)據(jù)，記錄于表2-2中（2）測(cè)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)S。

2）同時(shí)調(diào)理電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)理電阻Rf1，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If＝IfN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(cè)取發(fā)電機(jī)的電壓U和電流IL，直到空載（斷

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并勵(lì)繞組

開開關(guān)S，此時(shí)IL=0），共取6-7組數(shù)據(jù)，記錄于表2-3中。（3）測(cè)調(diào)整特性

1）調(diào)理發(fā)電機(jī)的分壓電阻Rf2，保持n=nN，使發(fā)電機(jī)空載達(dá)額定電壓。

2）在保持發(fā)電機(jī)n=nN條件下，合上負(fù)載開關(guān)S，調(diào)理負(fù)載電阻R2，逐次增加發(fā)電機(jī)輸出電流IL，同時(shí)相應(yīng)調(diào)理發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流If，使發(fā)電機(jī)端電壓保持額定值U＝UN。3）從發(fā)電機(jī)的空載至額定負(fù)載范圍內(nèi)每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的輸出電流IL和勵(lì)磁電流If，共取5-6組數(shù)據(jù)記錄于表2-4中。

2、并勵(lì)發(fā)電機(jī)試驗(yàn)（1）觀測(cè)自勵(lì)過程

1）先切斷電樞電源，然后斷開勵(lì)磁電源使電機(jī)MG停機(jī)，同時(shí)將啟動(dòng)電阻調(diào)回最大值，磁場(chǎng)調(diào)理電阻調(diào)到最小值為下次啟動(dòng)做好準(zhǔn)備。在斷電的條件下將發(fā)電機(jī)G的勵(lì)磁方式從他勵(lì)改為并勵(lì)，接線如圖2-4所示。Rf2選用D42的900Ω電阻兩只相串聯(lián)并調(diào)至最大阻值，開啟開關(guān)S。

2）先接通勵(lì)磁電源，然后啟動(dòng)電樞電源，使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。調(diào)理電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n=nN，用直流電壓表測(cè)量發(fā)電機(jī)是否有剩磁電壓，若無剩磁電壓，可將并勵(lì)繞組改接成他勵(lì)方式進(jìn)行充磁。

3）合上開關(guān)S逐漸減小Rf2，觀測(cè)發(fā)電機(jī)電樞兩端的電壓，若電壓逐漸上升，說明滿足自勵(lì)條件。假使不能自勵(lì)建立電壓，將勵(lì)磁回路的兩個(gè)插頭對(duì)調(diào)即可。

4）對(duì)應(yīng)著一定的勵(lì)磁電阻，逐步降低發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)電壓隨之下降，直至電壓不能建立，此時(shí)的轉(zhuǎn)速即為臨界轉(zhuǎn)速。（2）測(cè)外特性

+R1V2A2V1220V－電樞電源SR2ILA4+勵(lì)磁電源220V－If1A1Rf1勵(lì)磁繞組IfA3Rf2圖2－4直流并勵(lì)發(fā)電機(jī)接線圖

1）按