電機實驗1報告

1、實驗一 直流他勵電動機機械特性一實驗?zāi)康牧私庵绷麟妱訖C的各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)時的機械特性二預(yù)習(xí)要點1改變他勵直流電動機械特性有哪些方法？2他勵直流電動機在什么情況下，從電動機運行狀態(tài)進入回饋制動狀態(tài)？他勵直流電動機回饋制動時，能量傳遞關(guān)系，電動勢平衡方程式及機械特性又是什么情況？3他勵直流電動機反接制動時，能量傳遞關(guān)系，電動勢平衡方程式及機械特性。三實驗項目1直流他勵電動機機械特性。2回饋制動特性3. 自由停車及能耗制動。4反接制動。四實驗設(shè)備及儀器1NMEL系列電機系統(tǒng)教學(xué)實驗臺主控制屏。2電機導(dǎo)軌及轉(zhuǎn)速表（MMEL-13）3三相可調(diào)電阻900（NMEL-03）4三相可調(diào)電阻90（NMEL-04）5

2、波形測試及開關(guān)板（NMEL-05B）6、直流電壓、電流、毫安表（NMEL-06）7電機起動箱（NMEL-09）五實驗方法及步驟1直流他勵電動機機械特性及回饋制動特性接線圖如圖1-1圖中直流電壓表V1為220V可調(diào)直流穩(wěn)壓電源（電樞電源）自帶，V2為MEL-06上直流電壓表，量程為300V；直流電流表mA1、A1分別為直流勵磁及220V可調(diào)直流穩(wěn)壓電源自帶毫安表、安培表；mA2、A2分別選用量程為200mA、5A的毫安表、安培表（NMEL-06）R1選用1800歐姆電阻（NMEL-03兩只900電阻相串聯(lián)）R2選用180歐姆電阻（NMEL-04中兩90歐姆電阻相串聯(lián)）R3選用3000磁場調(diào)節(jié)電阻

3、（NMEL-09）R4選用2250電阻（用NMEL-03中兩只900電阻相并聯(lián)再加上兩只900電阻相串聯(lián)）開關(guān)S1、S2選用NMEL-05中的雙刀雙擲開關(guān)。M為直流他勵電動機M03，請抄寫電機銘牌上的參數(shù)并填入下表中：表1-1UNINnNPN220 V1.1 A1600 r/min185 WG為直流發(fā)電機M12，請抄寫電機銘牌上的參數(shù)并填入下表中：表1-2UNINnNPN220 V0.55 A1500 r/min80 W圖1-1直流他勵電動機機械特性實驗線路圖按圖1-1接線，在開啟電源前，檢查開關(guān)、電阻的設(shè)置；（1）開關(guān)S1合向“1”端，S2合向“2”端。（2）電阻R1至最小值，R2、R3、R

4、4阻值最大位置。（3）直流勵磁電源船形開關(guān)和220V可調(diào)直流穩(wěn)壓電源船形開關(guān)須在斷開位置。實驗步驟。a按次序先按下綠色“閉合”電源開關(guān)、再合勵磁電源船型開關(guān)和220V電源船形開關(guān)，使直流電動機M起動運轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)直流可調(diào)電源，使V1讀數(shù)為UN=220伏，調(diào)節(jié)R2阻值至零。b調(diào)直流電動機的額定點（此時電動機運行在額定狀態(tài)下，電樞電壓，電樞電流，電機轉(zhuǎn)速都為額定值）調(diào)額定點時，先增大直流電動機的勵磁電阻R1，使轉(zhuǎn)速為額定值，再減小發(fā)電機負載電阻R4、R3（先調(diào)節(jié)R4，再調(diào)節(jié)R3），使電樞電流增加，隨著電流的增加，轉(zhuǎn)速會下降，要同時增大直流電動機的勵磁電阻R1，使轉(zhuǎn)速保持在額定值，最后調(diào)到額定點。記錄此

5、時的Ia 、n、IfN值填入下表中。c測取M在額定負載至空載范圍的n、Ia保持電動機的U=UN=220V，If=IfN不變，增大R3、R4阻值，記錄n、Ia，直到R3、R4增大到最大值（空載狀態(tài)）為止，此過程中記錄數(shù)據(jù)填入下表中。表1-3 UN=220伏 IfN= 0.07 AIa（A）1.10.90.80.60.50.40.30.20.17n（r/min）160016241636165716701687170117181724空載狀態(tài)時，Ia=0.15 A，n=1728 r/min。d折掉開關(guān)S2的短接線，調(diào)節(jié)R3，使發(fā)電機G的空載電壓為220伏，并且極性與電動機電樞電壓相同。e保持電樞電壓

6、 U=UN=220V，If=IfN，把開關(guān)S2合向“1”端，此時開始記錄數(shù)據(jù)，把R4值減小，R4值減小到零后，再調(diào)節(jié)R3阻值使阻值逐漸增加，電動機M的轉(zhuǎn)速升高，當(dāng)A1表的電流值為0時，此時電動機轉(zhuǎn)速為理想空載轉(zhuǎn)速，繼續(xù)增加R3阻值，則電動機進入第二象限回饋制動狀態(tài)運行，R3阻值增加到最大時停止，此過程中記錄數(shù)據(jù)填入下表中。表1-4 UN=220伏 IfN= 0.07 AIa（A）0.130.090.050.020-0.05-0.1-0.15-0.17n（r/min）173717461754176117671783179418141821記錄完數(shù)據(jù)后調(diào)節(jié)直流可調(diào)電源的電位器，使V1讀數(shù)為UN=0

7、伏， R2阻值調(diào)至180。2自由停車及能耗制動斷電按圖1-2接線，S1 的“2”端先空著不接線。R1為450歐，R2為180歐。接好線后，把S1合向“1”端，R2置最大值。a按次序先按下綠色“閉合”電源開關(guān)、再合勵磁電源船型開關(guān)和220V電源船形開關(guān)，使直流電動機M起動運轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)直流可調(diào)電源，使V1讀數(shù)為UN=220伏，調(diào)節(jié)R2阻值至零。b電動機穩(wěn)定運行后，把S1合向“2”端，同時按下秒表記錄自由停車時間。c斷電，S1 的“2”端按圖1-2接線，R3為900歐。接好線后，把S1合向“1”端， R2置最大值。按次序先按下綠色“閉合”電源開關(guān)、再合勵磁電源船型開關(guān)和220V電源船形開關(guān)，使直流電動

8、機M起動運轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)直流可調(diào)電源，使V1讀數(shù)為UN=220伏，調(diào)節(jié)R2阻值至零。d電動機穩(wěn)定運行后，把S1合向“2”端，同時按下秒表記錄R3為900能耗制動停車時間。e斷電，R3阻值改為1800歐。接好線后，把S1合向“1”端， R2置最大值，R3置1800。按次序先按下綠色“閉合”電源開關(guān)、再合勵磁電源船型開關(guān)和220V電源船形開關(guān)，使直流電動機M起動運轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)直流可調(diào)電源，使V1讀數(shù)為UN=220伏，調(diào)節(jié)R2阻值至零。f電動機穩(wěn)定運行后，把S1合向“2”端，同時按下秒表記錄R3為1800能耗制動停車時間。記錄完數(shù)據(jù)后調(diào)節(jié)直流可調(diào)電源的電位器，使V1讀數(shù)為UN=0伏， R2阻值調(diào)至180。圖1

9、-2 自由停車及能耗制動接線圖表1-3自由停車及能耗制動停車時間 （單位：秒）自由停車3.293.183.20R3=9002.32.52.2R3=18002.852.872.903反接制動。實驗步驟：a斷電按圖1-3接線。把S1合向“1”端， R1為450歐，R2為180歐。R3為900歐在未上電前， R2 ， R3置最大值。b按次序先按下綠色“閉合”電源開關(guān)、再合勵磁電源船型開關(guān)和220V電源船形開關(guān)，使直流電動機M起動運轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)直流可調(diào)電源，使V1讀數(shù)為UN=220伏，調(diào)節(jié)R2阻值至零。c電動機穩(wěn)定運行后，把S1合向“2”端，同時按下秒表記錄R3為900反接制動停車時間。并觀察電流表電流極

10、性的變化。d斷電，R3阻值改為1800歐。按次序先按下綠色“閉合”電源開關(guān)、再合勵磁電源船型開關(guān)和220V電源船形開關(guān)，使直流電動機M起動運轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)直流可調(diào)電源，使V1讀數(shù)為UN=220伏，調(diào)節(jié)R2阻值至零。e電動機穩(wěn)定運行后，把S1合向“2”端，同時按下秒表記錄R3為1800反接制動停車時間。并觀察電流表電流極性的變化。表1-4反接制動停車時間（單位：秒）R3=9000.180.200.17R3=18001.631.701.68圖1-3 反接制動接線圖六實驗注意事項1、請根據(jù)電機參數(shù)正確選用測量儀表的量程；2、在測取M在額定負載至空載范圍的n和Ia時，電阻要R3、R4增大的方向調(diào)節(jié)，不能反向

11、調(diào)節(jié)，否則將使結(jié)果的誤差增大；3、電機在啟動時，為了減小電樞回路電流，必須保證R2的阻值為180歐。七實驗報告根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出電動機機械特性曲線機回饋制動制動特性曲線。1、 電動機機械特性曲線：已知實驗所得數(shù)據(jù)；Ia（A）1.10.90.80.60.50.40.30.20.17n（r/min）160016241636165716701687170117181724由電機銘牌數(shù)據(jù)：UNINnNPN220 V1.1 A1600 r/min185 W得電機相關(guān)數(shù)據(jù)：CEN= UN/ nN=220 V/1600 r/min=0.1375 V. min/r；CTN=9.55* CEN=1.313 V.

12、min/r,由T= CTN Ia,得到下表：T(N.M)1.441.181.050.790.660.530.390.260.22n（r/min）160016241636165716701687170117181724用EXCEL可得以下曲線：（2）回饋制動制動特性曲線：Ia（A）0.130.090.050.020-0.05-0.1-0.15-0.17n（r/min）173717461754176117671783179418141821采用和上圖相同的方法得到下表：T(N.M)0.170.120.0660.0260-0.065-0.131-0.197-0.223n（r/min）17371746

13、1754176117671783179418141821用EXCEL可得以下曲線：八思考題1.回饋制動實驗中,如何判別電動機運行在理想空載點?答：電樞回路電流為0時，及電流表A1顯示電流值為0時，電動機運行在理想空載點。2.直流電動機從第一象限運行到第二象限轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向不變,試問電磁轉(zhuǎn)矩的方向是否也不變? 為什么?答：電磁轉(zhuǎn)矩的方向發(fā)生了變化，變化為從T0變?yōu)門0,方向發(fā)生了變化。原因是從第一象限到第二象限的過程中，Ea逐漸變大，由公式Un=Ea+Ia*Ra知，此時IaU,導(dǎo)致I=（U-Ea）/R0,Pm=Ea*Ia0,說明機械功率轉(zhuǎn)化為電功率，電源處P=U*I0,說明外部機械能轉(zhuǎn)化為電源電能。3他勵直流電動機反接制動時，能量傳遞關(guān)系，電動勢平衡方程式及機械特性。反接制動時，電動勢平衡方程為-Un=Ea+Ia（Ra+Rf），則Ia=（-Un-Ea