實(shí)驗(yàn)一 直 流 電 機(jī) 實(shí) 驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．學(xué)習(xí)電機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本要求與安全操作注意事項(xiàng)。2．認(rèn)識(shí)在直流電機(jī)實(shí)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)方向與調(diào)速的方法。二．預(yù)習(xí)要點(diǎn)1．如何正確選擇使用儀器儀表。特別是電壓表、電流表的量程。2．直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，為什么在電樞回路中需要串聯(lián)起動(dòng)變阻器？不連接會(huì)產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果？3．直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，勵(lì)磁回路連接的磁場(chǎng)變阻器應(yīng)調(diào)至什么位置？為什么？若勵(lì)磁回路斷開(kāi)造成失磁時(shí)，會(huì)產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果？4．直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向的方法。三．實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目了解MCL電機(jī)系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)中的直流穩(wěn)壓電源、渦流測(cè)功機(jī)、變阻器、多量程直流電壓表、電流表、毫安表及直流電動(dòng)機(jī)的使用方法。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。直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的自勵(lì)過(guò)程，外特性。四．實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器MCL電機(jī)系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)功機(jī)3.直流電機(jī)M01、M03220V直流可調(diào)穩(wěn)壓電源（位于實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏的下部）電阻箱N(xiāo)MEL-03、NMEL-04、NMEL-09五．實(shí)驗(yàn)說(shuō)明及操作步驟由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員講解電機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本要求，實(shí)驗(yàn)臺(tái)各面板的布置及使用方法，注意事項(xiàng)。在控制屏上按次序懸掛MEL-03、MEL-04、MEL-09組件，并檢查渦流測(cè)功機(jī)與實(shí)驗(yàn)

臺(tái)的連接。3．用伏安法測(cè)電樞的直流電阻接線原理圖見(jiàn)圖1-1。? a? a~~TU ?? ?~~—u：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源R：3000Q磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻（NMEL-09）V：直流電壓表（NMEL-06）A：直流安培表（NMEL-06）M：直流電機(jī)M01的電樞圖1-1測(cè)電樞繞組直流電阻接線圖（1） 經(jīng)檢查接線無(wú)誤后，逆時(shí)針調(diào)節(jié)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻R使至最大。直流電壓表量程選為20V檔，直流安培表量程選為2A檔。（2） 按順序按下主控制屏綠色“閉合”按鈕開(kāi)關(guān)，可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的船形開(kāi)關(guān)以及復(fù)位開(kāi)關(guān)，建立直流電源，并調(diào)節(jié)直流電源至220V輸出。調(diào)節(jié)R使電樞電流達(dá)到0.2A（如果電流太大，可能由于剩磁的作用使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，測(cè)量無(wú)法進(jìn)行，如果此時(shí)電流太小，可能由于接觸電阻產(chǎn)生較大的誤差），迅速測(cè)取電機(jī)電樞兩端電壓UM和電流I。將電機(jī)轉(zhuǎn)子分別旋轉(zhuǎn)三分之一和三分之二周，同樣測(cè)取UM、I,填入M a Ma表1-1。（3） 增大R（逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)）使電流分別達(dá)到0.15A和0.1A，用上述方法測(cè)取六組數(shù)據(jù),填入表1-1。取三次測(cè)量的平均值作為實(shí)際冷態(tài)電阻值Ra=Ra1+R2+Ra3。3)/3表1-1 室溫 °C)/3序號(hào)0.,?>Ia(A)R(Q)Ra平均（Q）Rf(Q)1Ra11Ra1Ra12Ra132Ra21Ra2Ra22Ra233Ra31Ra3Ra32 表中Ra1=(Ra11+Ra12+Ra13)/3Ra2=(Ra21+Ra22+Ra234．直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)圖1-2圖1-2直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線圖R1:電樞調(diào)節(jié)電阻(NMEL-09)Rf:磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻(NMEL-09)M：直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M03：G：渦流測(cè)功機(jī)IS：電流源，位于實(shí)驗(yàn)臺(tái)測(cè)功機(jī)部分，由“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，將“轉(zhuǎn)速控制”和“轉(zhuǎn)矩控制”選擇開(kāi)關(guān)板向“轉(zhuǎn)矩控制”，“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器逆時(shí)針旋到底。5：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源u2：直流電機(jī)勵(lì)磁電源V］：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源自帶電壓表V2：直流電壓表，量程為300V檔A：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源自帶電流表mA：毫安表，位于直流電機(jī)勵(lì)磁電源部。按圖1-2接線，檢查M、G之間是否用聯(lián)軸器聯(lián)接好，電機(jī)導(dǎo)軌和實(shí)驗(yàn)臺(tái)測(cè)功機(jī)部分的連接線是否接好，電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路接線是否牢靠，儀表的量程，極性是否正確選擇。將電機(jī)電樞調(diào)節(jié)電阻R］調(diào)至最大，磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻調(diào)至最小，轉(zhuǎn)矩設(shè)定電位器(位于實(shí)驗(yàn)臺(tái)測(cè)功機(jī)部分)逆時(shí)針調(diào)到底。開(kāi)啟控制屏的總電源控制鑰匙開(kāi)關(guān)至“開(kāi)，位置，按次序按下綠色“閉合，按鈕開(kāi)關(guān)，打開(kāi)勵(lì)磁電源船形開(kāi)關(guān)和可調(diào)直流電源船形開(kāi)關(guān)，按下復(fù)位按鈕，此時(shí)，直流電源的綠色工作發(fā)光二極管亮，指示直流電壓已建立，旋轉(zhuǎn)電壓調(diào)節(jié)電位器，使可調(diào)直流穩(wěn)壓電源輸出220V電壓。減小R1電阻至最小，電機(jī)起動(dòng)完畢。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R］和勵(lì)磁回路的調(diào)節(jié)電阻Rf。調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩設(shè)定電位器，注意轉(zhuǎn)矩不要超過(guò)1.1N.m。以上兩種情況可分別觀察并記錄R1、Rf、轉(zhuǎn)矩變化大小與轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系。表1-5 n=n=1600r/minI表1-5 n=n=1600r/minI=mA 1 1 ——1-^ 1^ 1 U(V)I(A)6．改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向?qū)㈦姌谢芈氛{(diào)節(jié)電阻叫調(diào)至最大值，“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器逆時(shí)針調(diào)到零，先斷開(kāi)可調(diào)直流電源的船形開(kāi)關(guān)，再斷開(kāi)勵(lì)磁電源的開(kāi)關(guān)，使他勵(lì)電動(dòng)機(jī)停機(jī)，將電樞或勵(lì)磁回路的兩端接線對(duì)調(diào)后，再按前述起動(dòng)電機(jī)，觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速表的讀數(shù)。7．并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)（1） 觀察自勵(lì)過(guò)程按圖1-3接線G：直流發(fā)電機(jī)M01，PN=100W,UN=200V，IN=0.5A，NN=1600r/minM：直流電動(dòng)機(jī)M03,按他勵(lì)接法R1、Rf1:電動(dòng)機(jī)電樞調(diào)節(jié)電阻和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻，位于NMEL-09。A］、mA/直流電流表、毫安表，位于可調(diào)直流電源和勵(lì)磁電源上。mA?、A2：直流毫安表、電流表位于實(shí)驗(yàn)臺(tái)左邊。Rf2：MEL-03中二只900Q電阻相串聯(lián)，并調(diào)至最大。R2：采用MEL-03中間端和下端變阻器，采用串并聯(lián)接法，阻值為2250Q。S］、S2:位于MEL-05V］、v2：直流電壓表，其中V］位于直流可調(diào)電源上，v2位于實(shí)驗(yàn)臺(tái)左邊。斷開(kāi)主控制屏電源開(kāi)關(guān)，即按下紅色按鈕，鑰匙開(kāi)關(guān)撥向“關(guān)”開(kāi)關(guān)S,、S2斷開(kāi)。按前述方法起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n=nN，1、2 N用直流電壓表測(cè)量發(fā)電機(jī)是否有剩磁電壓，若無(wú)剩磁電壓，可將并勵(lì)繞組改接他勵(lì)進(jìn)行充磁。合上開(kāi)關(guān)S1，逐漸減少，觀察發(fā)電機(jī)電樞兩端電壓，若電壓逐漸上升，說(shuō)明滿足自勵(lì)條件，如果不能自勵(lì)建壓，將勵(lì)磁回路的兩個(gè)端頭對(duì)調(diào)聯(lián)接即可。（2） 外特性在并勵(lì)發(fā)電機(jī)電壓建立后，調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R2到最大，合上負(fù)載開(kāi)關(guān)S2，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1，發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf2和負(fù)載電阻R2,使發(fā)電機(jī)n=nN，U=UN，I=IN。此時(shí)，疋=抵。記下IfNo保持If=IfN和n=nN不變的條件下，逐步減小負(fù)載即增大負(fù)載電阻R2，直至I=0，從額定到空載運(yùn)行范圍內(nèi)，每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的電壓U和電流I,共取6-7組數(shù)據(jù)，填入表1-5中，其中額定和空載兩點(diǎn)必測(cè)。六．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Rf調(diào)到最小，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)電阻叫調(diào)至最大，然后方可接通電源，使電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)，起動(dòng)后，將起動(dòng)電阻叫調(diào)至最小，使電機(jī)正常工作。2．直流他勵(lì)電機(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)電阻比調(diào)回最大值，勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻Rf調(diào)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及極性，接法。七．實(shí)驗(yàn)報(bào)告畫(huà)出直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)電樞串電阻起動(dòng)的接線圖。說(shuō)明電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電阻R1和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf應(yīng)調(diào)到什么位置？為什么？列出電樞回路的調(diào)節(jié)電阻、勵(lì)磁回路的調(diào)節(jié)電阻和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系。用什么方法可以改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向？為什么要求直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)回路的接線要牢靠？并勵(lì)發(fā)電機(jī)不能建立電壓有哪些原因？在發(fā)電機(jī)一電動(dòng)機(jī)組成的機(jī)組中，當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)載增加時(shí)，為什么機(jī)組的轉(zhuǎn)速會(huì)變低？為了保持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n=nN應(yīng)如何調(diào)節(jié)？計(jì)算基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的電樞電阻由實(shí)驗(yàn)測(cè)得電樞繞組電阻值，此值為實(shí)際冷態(tài)電阻值，冷態(tài)溫度為室溫。按下式換算到基準(zhǔn)工