实验三 直流并励电动机特性实验
直流电动机特性测定
（4）两种调速方法的优缺点
改变电枢端电压调速可以连续平滑的无极调速，机械特性硬，对于轻载与重载具有明显的调速效果。但转速只能从额定转速往下调，初投资大，维护要求高。
改变励磁电流调速在恒转矩负载时，因磁通减小，导致电枢电流Ia增大，电机效率降低，而且长时间运行会导致电机发热，故弱磁调速适合恒功率场合。弱磁调速可以连续平滑调速，改变励磁电流控制方便，但转速只能从额定转速往上调，最高转速受机械强度与换向能力的限制。
表1.4 U＝UN＝V T2＝N·m
n（r/min）
If（mA）
Ia（A）
7．实验报告要求
（1）由表1.2计算出P2和η，并给出n、T2、η＝f（Ia）及n＝f（T2）的特性曲线。
电动机输出功率：P2＝0.105nT2
式中输出转矩T2的单位为N.m（由If2及IF值，从校正曲线T2=f（IF）查得），转速n的单位为r/min。
3.工作特性和机械特性
<1>电动机启动前，将R1最大，Rf调至最小，测功机常规负载旋钮调至零，直流电压调至零，各个测量表均调至最大量程处。
<2>接通实验电路，将直流电压源调至25伏左右，在电动机转速较慢的情况下，判断其转向是否与测功机上箭头所示方向一致。若不一致，则将电枢绕组或励磁绕组反接。
<3>将R1调至零，调节直流电压源旋钮，使U=220V，转速稳定后将测功机转矩调零。同时调节直流电源旋钮，测功机的加载旋钮和电动机的磁场调节电阻Rf，使U=UN=220V，I=IN=1.1A，n=nN=1600r/min，记录此时励磁电流If，即为额定励磁电流IfN。
实
验
数
据
a（A）
n（r/min）
直流并励电动机实验原理
直流并励电动机实验原理直流并励电动机是一种常见的电动机类型，它具有结构简单、价格低廉以及调速性能优良的特点，在工业生产和日常生活中得到了广泛应用。
直流并励电动机的原理基于摩擦能转换为电能的基本原理，通过电磁力的作用将电能转化为机械能。
它由电枢、励磁组和分配机构组成。
首先，我们来看电枢部分。
电枢由一组绕在铁芯上的电线圈组成，通电后产生磁场。
其中，直流电源的正极连接电枢上的一个接线柱，电源的负极连接电枢上的另一个接线柱。
通过这种连接方式，电流会通过电枢形成一个磁场。
这个磁场会在电枢的轴线方向上产生一个极性，并向着相反的方向形成两个极。
接下来是励磁组的部分。
励磁组通常由励磁线圈和励磁磁极组成。
励磁线圈绕在励磁磁极上，通过连接到外部电源，提供所需的励磁电流。
当励磁线圈通电时，产生的磁场会使励磁极上的磁场与电枢的磁场相互作用，进而形成一个磁极。
最后是分配机构的部分。
分配机构通常由刷子和换向器组成。
刷子与电枢的正、负极接触，使励磁组和电枢之间的电路实时连接。
换向器则根据电枢和励磁极的相对位置，实现电流的方向变换，从而实现正反转。
当直流电源连接到电动机的电枢上时，电流通过电枢产生磁场，同时励磁线圈的磁场与电枢的磁场相互作用，使电动机形成一个旋转磁场。
根据电动机的工作原理，通过刷子和换向器，将电流反复改变方向，从而使产生的磁场不断改变方向。
根据洛伦兹力的原理，当电流通过电枢和励磁线圈时，会产生一个力对电枢和励磁线圈施加作用力，使整个电机产生转动力矩。
而要实现电动机的转速调节，可以通过改变电流的大小或者改变励磁线圈的励磁电压来实现。
当电流增大时，电枢和励磁线圈产生的磁场也增大，力的大小也会增大，从而使电机的转速加快。
相反，当电流减小时，电机的转速会减慢。
另外，直流并励电动机还具有多种保护措施。
例如，可以通过使用熔断器或过电流继电器等装置，以保护电机不受过电压或过流的损害。
此外，还可以使用温度传感器来监测电机的温度，当温度超过设定值时，会及时切断电源，以避免电机因温度过高而受损。
并励直流电动机的认识实验与特性测试
北京联合大学实验报告实验一课程（项目）名称：并励直流电动机的认识实验与特性测试学院：自动化学院专业：电气工程及其自动化班级：电气1501s组员姓名：林丁棣、周琪、杜浩文实验项目一并励直流电动机的认识实验与特性测试一.实验目的通过直流电机认识实验，了解实验中所用设备和仪表的使用及安全操作规程；学会并励直流电动机的接线和操作方法，掌握并励直流电动机的起动、调速和实现反转的方法；通过测取并励直流电动机工作特性和机械特性，掌握测试电机的基本技能和方法，树立工程意识，从运行的角度理解机电能量转换的原理，深入理解工作特性和机械特性的内涵，为熟练掌握和灵活运用电动机奠定基础。
二.实验任务1. 了解实验室概况，熟悉电源与实验设备布局，常用设备、仪表的使用及安全操作规程；2. 并励直流电动机的起动、调速与反转；3. 测取一台直流并励电动机的工作特性和机械特性。
保持U=UN 和If=IfN不变，测取n、T2、η=f（Ia）和n=f（T2）。
4. 明确电动机机械特性是指电动机的转速n与电磁转矩T的关系。
三.实验设备与装置1.DDSZ-1型电机及电气技术实验装置结合现代教育的特点和实验教学的发展趋势，实验室配备了DDSZ-1型电机及电气技术实验装置（联网型）；该装置主要包括电源控制屏、电机导轨、涡流测功机、电动机、发电机、变压器、步进电机、交流伺服电机、直线电机实验部件、直流无刷电机及控制系统以及相应的智能电机特性测试仪、智能测试仪表等实验组件挂箱。
为培养学生试验分析、系统调试和解决实际工程技术问题的能力以及教师指导、管理实验进程逐步实现开放性实验创造了条件。
2.电源控制屏图3-1 DD01电源控制屏3.智能电机特性测试及控制系统智能电机特性测试系统由导轨、涡流测功机、光码盘测速系统（配日本欧姆龙1024光电码器）和智能电机特性测试控制系统组件构成，图3-2所示为智能电机特性测试系统组成图。
采用此测试方式与传统的直流发电机作校正电机的测功方式相比，更为方便、直观，转矩可直接读数，将大大提高实验效率和精度。
直流并励电机的特性测试实验原理
直流并励电机的特性测试实验原理
直流并励电机的特性测试实验主要通过改变电机的负载和输入电压来研究电机的性能特性。
实验原理包括以下几个方面：
1. 电机的基本特性：通过改变电机的负载来研究电机的转速-负载特性曲线。
通过改变电机的转速和输入电压来研究电机的转速-电压特性曲线。
2. 电机的效率特性：通过测试电机的输入功率和输出功率，计算电机的效率，研究电机的负载-效率特性曲线。
3. 电机的起动特性：通过改变电机的输入电压和负载，观察电机的起动情况，研究电机的起动特性。
实验步骤一般如下：
1. 将电机连接到电源，并通过速度变调器调节电机的输入电压。
2. 测量电机的转速和输入电压，记录下转速-电压的数据。
3. 改变电机的负载，测量电机的转速和负载，记录下转速-负载的数据。
4. 测量电机的输入功率和输出功率，计算电机的效率。
5. 改变电机的输入电压和负载，观察电机的起动情况，并记录下起动的电压和负载。
通过以上的实验步骤和数据记录，可以得到电机的转速-负载特性曲线、转速-电压特性曲线、负载-效率特性曲线，以及起动的电压和负载范围等特性。
这些特性数据可以用来评估电机的性能，并为电机的使用和控制提供参考。
并励直流电动机的认识实验与特性测试
北京联合大学实验报告实验一课程（项目）名称：并励直流电动机的认识实验与特性测试学院：自动化学院专业：电气工程及其自动化班级：电气1501s组员姓名：林丁棣、周琪、杜浩文实验项目一并励直流电动机的认识实验与特性测试一.实验目的通过直流电机认识实验，了解实验中所用设备和仪表的使用及安全操作规程；学会并励直流电动机的接线和操作方法，掌握并励直流电动机的起动、调速和实现反转的方法；通过测取并励直流电动机工作特性和机械特性，掌握测试电机的基本技能和方法，树立工程意识，从运行的角度理解机电能量转换的原理，深入理解工作特性和机械特性的内涵，为熟练掌握和灵活运用电动机奠定基础。
二.实验任务1. 了解实验室概况，熟悉电源与实验设备布局，常用设备、仪表的使用及安全操作规程；2. 并励直流电动机的起动、调速与反转；3. 测取一台直流并励电动机的工作特性和机械特性。
保持U=UN 和If=IfN不变，测取n、T2、η=f（Ia）和n=f（T2）。
4. 明确电动机机械特性是指电动机的转速n与电磁转矩T的关系。
三.实验设备与装置1.DDSZ-1型电机及电气技术实验装置结合现代教育的特点和实验教学的发展趋势，实验室配备了DDSZ-1型电机及电气技术实验装置（联网型）；该装置主要包括电源控制屏、电机导轨、涡流测功机、电动机、发电机、变压器、步进电机、交流伺服电机、直线电机实验部件、直流无刷电机及控制系统以及相应的智能电机特性测试仪、智能测试仪表等实验组件挂箱。
为培养学生试验分析、系统调试和解决实际工程技术问题的能力以及教师指导、管理实验进程逐步实现开放性实验创造了条件。
2.电源控制屏图3-1 DD01电源控制屏3.智能电机特性测试及控制系统智能电机特性测试系统由导轨、涡流测功机、光码盘测速系统（配日本欧姆龙1024光电码器）和智能电机特性测试控制系统组件构成，图3-2所示为智能电机特性测试系统组成图。
采用此测试方式与传统的直流发电机作校正电机的测功方式相比，更为方便、直观，转矩可直接读数，将大大提高实验效率和精度。
直流并励电动机实验报告
第三次实验报告——直流并励电动机1、 实验内容1 1． 工作特性和机械特性保持U=UN 和If =IfN 不变，测取n 、T2 、n=f(Ia)及n=f(T2)。
1.1实验拍照、数据、图表表1-8 U=U N =220V I f =I fN =1.1 A K a =20Ω 1.2 实验结果分析与理解实 验 数 据 I a （A ）1.101.00 0.85 0.75 0.63 0.57 0.40 0.25 n （r/min ） 1261 1289 1317 1340 1363 1387 1402 1428 T 2（N.m ）2.73 2.512.211.801.571.421.160.84计 算 数 据P 2（w ） 361.5 339.7 305.6 253.3 224.7 206.8 170.8 125.9 P 1（w ） 484.0 462.0 429.0 407.0 380.6 367.4 330.0 297.0 η（%）74.773.5 71.2 62.2 59.0 56.3 51.7 42.4 △n （%）电磁转矩T越大，转速n越低，其特性是一条下斜直线。
原因是T增大，电枢电流Ia与T成正比关系，Ia也增大；电枢电动势Ea则减小，转速n降低。
2、实验内容2调速特性（1）改变电枢端电压的调速2.1实验拍照、数据、图表U a（V）153 123 78 72 66 60 56 0.42n（r/min）858 638 295 276 185 158 138 83I a（A）0.55 0.65 0.93 0.90 0.88 0.86 0.82 0.612.2实验结果分析与理解电枢电压减小时，Ce与电动机本身决定，Φ由励磁电流决定，负载转矩T 不变，只有转速n会随着电枢电压减小而降低，从而实现调速。
改变电枢电压调速，电枢电流几乎不变。
改变电枢电压调速，可以实现连续平滑地无级调速，调速范围大，效率高，机械特性硬，但只能从额定转速向下调节。
3、4直流发电机和并励电动机实验
第一章直流电机实验1-1 认识实验一、实验目的1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。
2、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。
3、熟悉他励电动机(即并励电动机按他励方式)的接线、起动、改变电机转向与调速的方法。
二、预习要点1、如何正确选择使用仪器仪表。
特别是电压表电流表的量程。
2、直流电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器? 不串接会产生什么严重后果?3、直流电动机起动时，励磁回路串接的磁场变阻器应调至什么位置? 为什么? 若励磁回路断开造成失磁时,会产生什么严重后果?4、直流电动机调速及改变转向的方法。
三、实验项目1、了解DD01电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。
2、用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。
3、直流他励电动机的起动、调速及改变转向。
四、实验设备及控制屏上挂件排列顺序2、控制屏上挂件排列顺序D31、D42、D41、D51、D31、D44五、实验说明及操作步骤1、由实验指导人员介绍DDSZ -1型电机及电气技术实验装置各面板布置及使用方法，讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。
2、用伏安法测电枢的直流电阻图1-1 测电枢绕组直流电阻接线图（1）按图1-1接线，电阻R 用D44上1800Ω和180Ω串联共1980Ω阻值并调至最大。
A 表选用D31直流、毫安、安培表，量程选用5A 档。
开关S 选用D51挂箱。
（2）经检查无误后接通电枢电源，并调至220V 。
调节R 使电枢电流达到（如果电流太大，可能由于剩磁的作用使电机旋转，测量无法进行；如果此时电流太小，可能由于接触电阻产生较大的误差），迅速测取电机电枢两端电压U 和电流I 。
将电机分别旋转三分之一和三分之二周，同样测取U 、I 三组数据列于表1-1中。
-220V电枢电源SA VM（3）增大R 使电流分别达到和，用同样方法测取六组数据列于表1-1中。
直流并励电动机实验报告
直流并励电动机实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对直流并励电动机的实验，掌握直流电动机的工作原理、特性及调速方法，加深对电动机的运行原理和性能的理解。
二、实验仪器与设备。
1. 直流电动机。
2. 直流电源。
3. 转速测量仪。
4. 电流表。
5. 电压表。
6. 载荷装置。
三、实验原理。
直流电动机是利用直流电流在磁场中产生力矩，从而使电动机转动。
并励电动机是在电枢和励磁绕组上分别接入电源，通过励磁绕组产生磁场，使电动机能够正常工作。
在实验中，通过改变电动机的励磁电流和电压，可以调节电动机的转速和负载特性。
四、实验步骤。
1. 连接电路，将直流电源分别连接到电动机的电枢和励磁绕组上，同时连接电流表和电压表进行电流和电压的测量。
2. 载荷调节，通过载荷装置对电动机进行负载调节，观察电动机的运行情况。
3. 励磁调节，改变励磁电流和电压，记录下不同励磁条件下电动机的转速和电流特性。
4. 性能测试，根据实验要求，对电动机进行性能测试，如效率、输出功率等指标的测量。
五、实验数据与分析。
根据实验记录，我们可以得到不同励磁条件下电动机的转速、电流和电压等数据。
通过对这些数据的分析，可以得出电动机的特性曲线，如转速-电流曲线、转速-电压曲线等，从而了解电动机在不同工况下的性能表现。
六、实验结论。
通过本次实验，我们深入了解了直流并励电动机的工作原理和特性，掌握了调节电动机转速和负载的方法，对电动机的性能有了更深入的了解。
同时，通过实验数据的分析，我们可以得出结论，进一步验证了电动机的工作特性和性能表现。
七、实验总结。
本次实验使我们对直流并励电动机有了更深入的认识，掌握了实验方法和数据处理技巧，提高了实验操作能力和数据分析能力。
同时，也增强了对电动机原理和性能的理解，为今后的学习和科研工作打下了坚实的基础。
八、参考文献。
[1] 《电气工程基础》，XXX，XX出版社，200X年。
[2] 《电机与拖动》，XXX，XX出版社，200X年。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验三直流并励电动机特性实验
一、实验目的：
掌握直流并励电动机的调速方法
二、预习要点：
直流电动机调速原理是什么？
三、实验内容：调速特性
（1）改变电枢电压调速：保持U=U N、I f=I fN=常数，T2=常数,测取n=f(U a)
（2）改变励磁电流调速：保持U=U N, T2=常数,测取n=f(I f)
四、选用组件：
1、DJ62直流并励电动
2、DJ64校正过的直流电机
3、DG09直流电压、毫安、安培表
4、DT24可调电阻器
五、实验线路及操作步骤
1、实验线路如图2-4所示，测试电机选用DJ62直流并励电动机，校正过的直流电机DJ64按他励发电机连接，R1用DT24的180欧值，R f1选用DT24的1800欧值，R2选用DT的900欧与900欧并联电阻值，R f2用DT24的1800欧值与1800欧并联电阻值。
图2-4 直流并励电动机接线图
２、将直流并励电动机M的磁场调节电阻R f1调至最小值，电枢串联启动电阻R1调至最大值，首先按下电源控制屏上的“启动”按钮，然后按下电枢电源“开”按钮，使M启动，注意M的旋转方向应符合转数表正转的要求。
3、M启动正常后，将其电枢串联电阻R1调至零，调节电枢电源的电压为220V，调节校正直流发电机的励磁电流调节电阻R f1为校正值（50mA或100mA），再调节其负载电阻R2和电动机的磁场调节电阻R f1，使电动机达到额定值：U=U N，I=I N，n=n N。
此时M的励磁电流I f即为额定励磁电流I fN。
4、改变电枢端电压的调速
1）直流电动机M运行后，再调节负载电阻R2、电枢电压及磁场调节电阻R f1，使M的U=U N，I=0.5I N，I f=I fN记下此时MG的IF值。
2）保持此时的I F值和I f=I fN不变，逐次增加R1的阻值，降低电枢两端的电压U a，使R1从零调至最大值，每次测取电动机的端电压U a，转速n和电枢电流I a
3）共取数据5-6组，记录于表2-2。
表2-2 I f=I fN=（）mA
U a（V）
n(r/min)
I a (A)
5、改变励磁电流调速
1）直流电动机M运行后,将M的电枢串联电阻R1和磁场调节电阻R f1调至零，调节MG的磁场调节电阻R f2使I f2为校正值，再调节M的电枢电源调压旋钮和MG的负载，使电动机M的U=U N，I=0.5I N，I f=I fN记下此时MG的I F值。
2）保持此时MG的I F值（即T2值）和M的U=U N的值，逐次增加磁场电阻R f的阻值，直至n=1.3n N，每次测取电动机的n、I f和I a
3）共取数据5-6组，记录于表2-3。
表2-3 U=U N=（）V
n(r/min)
I f（mA）
I a (A)
六、实验报告
绘出并励电动机调速曲线n=f(U a)和n=f(I f)。
分析在恒转矩负载时两种调速的电枢电流变化规律以及两种调速方法的优缺点。
七、思考题1、当电动机的负载转矩和励磁电流不变时，减小电枢端电压，为什么会引起电动机转速降低？2、当电动机的负载转矩和电枢端电压不变时，减小励磁电流会引起电动机转速的升高，为什么？。