電機實驗1報告

試驗一 直流他勵電動機機械特性一．試驗目的了解直流電動機的各種運轉狀態(tài)時的機械特性二．預習要點轉變他勵直流電動機械特性有哪些方法？他勵直流電動機在什么狀況下，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，能量傳遞關系，電動勢平衡方程式及機械特性又是什么狀況？他勵直流電動機反接制動時，能量傳遞關系，電動勢平衡方程式及機械特性。三．試驗工程直流他勵電動機機械特性。回饋制動特性自由停車及能耗制動。反接制動。四．試驗設備及儀器NMEL系列電機系統(tǒng)教學試驗臺主掌握屏。電機導軌及轉速表〔MMEL-13〕900Ω〔NMEL-03〕90Ω〔NMEL-04〕波形測試及開關板〔NMEL-05B〕6、直流電壓、電流、毫安表〔NMEL-06〕電機起動箱〔NMEL-09〕五．試驗方法及步驟直流他勵電動機機械特性及回饋制動特性1-1V1

220V可調直流穩(wěn)壓電源〔電樞電源〕V2

MEL-06上直300V；mA、A220V可調直流穩(wěn)壓電源自帶毫安表、安培表；1 1mA、A200mA、5A的毫安表、安培表〔NMEL-06〕2 21R1800Ω歐姆電阻〔NMEL-03900Ω電阻相串聯(lián)〕1R180歐姆電阻〔NMEL-0490歐姆電阻相串聯(lián)〕2ΩR選用3000 磁場調整電阻〔NMEL-09〕Ω34R2250Ω電阻〔NMEL-03900Ω900Ω電阻相串4聯(lián)〕S、S選用NMEL-05中的雙刀雙擲開關。1 2UNINnNPN220UNINnNPN220V1.1A1600r/min185WUNINnNPN220UNINnNPN220V0.55A1500r/min80W1-1直流他勵電動機機械特性試驗線路圖1-1接線，在開啟電源前，檢查開關、電阻的設置；S合向“1”端，S合向“2”端。1 2R1

至最小值，R、R、R2 3

阻值最大位置。直流勵磁電源船形開關和220V可調直流穩(wěn)壓電源船形開關須在斷開位置。試驗步驟。按次序先按下綠色“閉合”電源開關、再合勵磁電源船型開關和220V電源船形開MV1

UN

R阻值2至零。調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，電機轉速都為額定值〕調額定點時，先增大直流電動機的勵磁電阻R1

，使轉速為額定值，再減小發(fā)電機負載R、R4

〔R4

R3

，使電樞電流增加，隨著電流的增加，轉速會下降，要同時增大直流電動機的勵磁電阻R1

，使轉速保持在額定值，最終調到額定點。記錄此時的I n、I 值填入下表中。a、 fNM在額定負載至空載范圍的n、Ia保持電動機的U=U=220V，I=I 不變，增大R、R阻值，記錄n、I，直到R、R增N f fN 3 4 a 3 4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。NfNI〔ANfNI〔A〕a1.10.90.80.60.50.40.30.20.17n〔r/min〕160016241636165716701687170117181724

=220伏

= 0.07 A空載狀態(tài)時，Ia

=0.15A，n=1728r/min。S2

R3

G220伏，并且極性與電動機電樞電壓一樣。保持電樞電壓U=UN

=220V，I=If

，把開關SfN 2

合向“1”端，此時開頭記錄數(shù)據(jù)，把R值減小，R4

值減小到零后，再調整R3

阻值使阻值漸漸增加，電動機M的轉速上升，當A0R1

阻值，則電動機進入其次象限回饋制動狀態(tài)運行，R3

阻值增加到最大時停頓，此過程中記錄數(shù)據(jù)填入下表中。NI〔ANI〔A〕a0.13n〔r/min〕17370.0917460.0517540.02176101767fN-0.05 -0.11783 1794-0.151814-0.171821

=220伏

= 0.07 AV1

UN

=0R2

180Ω。自由停車及能耗制動1斷電按圖1-2接線，S 的“2”端先空著不接。R11

450歐，R2

180歐。S

合向“1”端，R

置最大值。1 ， 2按次序先按下綠色“閉合”電源開關、再合勵磁電源船型開關和220V電源船形開MV1

UN

R阻值2至零。S合向“2”端，同時按下秒表記錄自由停車時間。11

3

1

2置最大值。按次序先按下綠色“閉合”電源開關、再合勵磁電源船型開關和220V電源船形開關，使直流電動機M起動運轉，調整直流可調電源，使V1

UN

=220R2阻值至零。S1車時間。

合向“2”端，同時按下秒表記錄R3

900Ω能耗制動停3

1800S1

2

3

1800Ω220V電源船形開關，MV1

UN

=220R2

阻值至零。電動機穩(wěn)定運行后，把S1車時間。

合向“2”端，同時按下秒表記錄R3

1800Ω能耗制動停V1

UN

=0R2

180Ω。331-2自由停車及能耗制動接線圖1-333自由停車3.293.183.20R=900Ω2.32.52.2R=1800Ω2.852.872.90反接制動。試驗步驟：1-3S1

合向“1”端，R1

450歐，R2

180歐。R3

900歐在未上電前，R2

R置最大值。3按次序先按下綠色“閉合”電源開關、再合勵磁電源船型開關和220V電源船形開MV1

UN

R阻值2至零。S1

合向“2”端，同時按下秒表記錄R3

900Ω反接制動停車時間。并觀看電流表電流極性的變化。斷電，R3

阻值改為1800歐。按次序先按下綠色“閉合”電源開關、再合勵磁電源220VMV讀1UN

=220R2

阻值至零。電動機穩(wěn)定運行后，把S1

合向“2”端，同時按下秒表記錄R3

1800Ω反接制動停車時間。并觀看電流表電流極性的變化。331-4反接制動停車時間33R=900Ω0.180.200.17R=1800Ω1.631.701.681-3反接制動接線圖六．試驗留意事項1、請依據(jù)電機參數(shù)正確選用測量儀表的量程；2M在額定負載至空載范圍的nIaR3、R4增大的方向調整，不能反向調整，否則將使結果的誤差增大；3、電機在啟動時，為了減小電樞回路電流，必需保證R2180歐。七．試驗報告依據(jù)試驗數(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試驗所得數(shù)據(jù)；I〔A〕a1.10.90.80.60.50.40.30.20.17n〔r/min〕160016241636165716701687170117181724由電機銘牌數(shù)據(jù)：UUNINnNPN220V1.1A1600r/min185W得電機相關數(shù)據(jù)：CΦE

=N/N=220V1600r/min=0.1375.min/；C

=9.55*CN ETT(N.M)1.44n〔r/min〕16001.181624Na,1.05TT(N.M)1.44n〔r/min〕16001.181624Na,1.0516360.7916570.6616700.5316870.3917010.2617180.221724NTN

I得到下表：EXCEL電機機械特性曲線電機機械特性曲線n17401720170016801181701168716601640162016001580167016571636162416000 0.2 0.4 0.60.8T11.21.41.6回饋制動制動特性曲線：II〔A〕a0.13n〔r/min〕17370.0917460.0517540.02176101767-0.051783-0.11794-0.151814-0.171821承受和上圖一樣的方法得到下表：T(N.M)T(N.M)0.17n〔r/min〕17370.1217460.066 0.026 01754 1761 1767-0.065 -0.131 -0.197 -0.2231783 1794 1814 1821EXCEL電動機回饋特性曲線電動機回饋特性曲線1821181418401820n速1794轉17831800178017601740172017671761175417461737-0.3-0.2-0.100.10.2轉矩T八．思考題回饋制動試驗中,如何判別電動機運行在抱負空載點?0A10直流電動機從第一象限運行到其次象限轉子旋轉方向不變,試問電磁轉矩的方向是否也不變?為什么?答：電磁轉矩的方向發(fā)生了變化，變化為從T>0T<0,方向發(fā)生了變化。EaUn=Ea+Ia*Ra知，此時Ia<0,由公式T=CΦ I知，此時的力矩和電流的方向以致，變?yōu)榉捶较?。T Na能耗制動電阻的大小對制動時間有何影響，為什么？答：電阻越大，制動時間越長。這是由于，電阻越大，在制動過程中，電樞回路的電流就越小，導致電阻消耗的功率就越小，制動時間從而就越長。反接制動電阻的大小對制動時間有何影響，為什么？在反接制動過程中電樞電流的極性應如何變化？答：反接制動電阻越大，制動時間越長，這是由于電路中電壓肯定的狀況下，電阻越大，電流越小，從而導致電阻消耗的功率越小，因而制動時間越長。反接制動過程中，電流方向發(fā)生轉變，從正值變化為0九、預習要點解答：轉變他勵直流電動機械特性有哪些方法？電樞回路串電阻，降低電樞電壓，轉變勵磁電流進而轉變磁場。他勵直流電動機在什么狀況下，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，能量傳遞關系，電動勢平衡方程式及機械特性又是什么狀況？電動機轉速超過空載轉速，進入回饋制動狀態(tài)；回饋制動運行時，U=Ea+I*Rn的增加，Ea=CΦ*n>U,I=〔U-Ea〕E N/R<0,Pm=Ea*Ia<0,說明機械功率轉化為電功率，電源處P=U*I<0,說明外部機械能轉化為電源電能。他勵直流電動機反接制動時，能量傳遞關系，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+I〔Ra+Rf，則〔〕此時，Pm=Ea*