实验三---直流电动机

实验三直流电动机

一．实验目的

1．掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。

2．掌握直流电动机的调速方法。

二．预习要点

1．什么是直流电动机的工作特性和机械特性？

2．直流电动机调速原理是什么？

三．实验项目

1．工作特性和机械特性

保持U=U N和I f=I f N不变，测取n、T2、n=f(I a)&n=f(T2)。

2．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(Ua)。

(2)改变励磁电流调速

保持U=U N，T2=常数，R1=0,测取n=f(I f)。

(3)观察能耗制动过程

四．实验设备

1 .直流电动机电枢电源(NMEL-18/1)

2 .直流电动机励磁电源(NMEL-18/2)

3 .可调电阻箱(NMEL-03/4)

4 .电机导轨及测功机、转速转矩测量(NMEL-13)

5 .开关(NMEL-05)

6．直流电压、电流表

7 .直流并励电动机M03

五．实验方法

1．并励电动机的工作特性和机械特性。

实验线路如图1-6所示。

V、A：直流电压表(量程为300V档)、直流电流表(量程为2A档)。

a.将直流电动机励磁电源调至最大，直流电动机电枢电源调至最小。检查涡流测功机与NMEL-13是否相连，将NMEL-13转速控制和转矩控制选择开关拨向转矩控制，转速/转矩设定旋钮逆时针旋到底，使船形开关处于“ON”，按实验一方法起动直流电机，使电机旋转,并调整电机的旋转方向,使电机正转。

动机电枢电流I 、转速n 和转矩T 2，共取数据7-8组填入表1-8中。

表1-8U=U N =220VI f =I fN =73mA

实验数据

I (A ) 1.120 1.006 0.925 0.821 0.720 0.637 0.557 0.461 n (r/min ) 1606 1618 1634 1647 1663 1673 1685 1702 T 2(N.m ) 1.20 1.1 1.01 0.92 0.81 0.73 0.64 0.53 计算数据

P 2(w )

202.36 186.88 173.29 159.10 141.44 128.24 113.23 94.72 P 1(w )

246.4 221.32 203.5 180.62 158.4 140.14 122.54 101.42 (%)

82.1% 84.4% 85.2% 88.1% 89.3% 91.5% 92.4% 93.4% ■n (%)

0.0038

0.0113

0.0213

0.0294

0.0394

0.0456

0.0531

0.0638

2.调速特性

(1)改变电枢端电压的调速 实验线路如图1-6所示。

a .按上述方法起动直流电机后，同时调节转速/转矩设定旋钮，直流电动机电枢电压和

直流电动机励磁电流，使电动机的U=U N ，I=0.5I N ，I f =I fN ，记录此时的T 2=0.63N.m 。

b .保持T 2不变，I f =I fN 不变，逐次降低电枢两端的电压U ,每次测取电压U ,转速n 和电

枢电流I ,共取7-8组数据填入表1-9中。

表1-9I f =I fN =550mA ,T 2=0.63N.m

U (V ) 198 178 158 139 119 99 80 59 n (r/min )

1507

1335

1174 1006 837 665 477 221 I (A ) 0.59 0.73 0.80

0.89

1.00

1.15

1.41

1.63

(2)改变励磁电流的调速

a .直流电动机起动后，将直流电动机励磁电流调至最大，调节直流电动机电枢电源为 220V ,调节转速/转矩设定旋钮，使电动机的U=U N ，1a =0.5I N ，记录此时的T 2=0.75N.m

b .保持T 2和U=U N 不变，逐次减小直流电动机励磁电流，直至n=1.3n N ，每次测取电动

机的n 、I f 和I a ，共取7-8组数据填写入表1-10中。

表1-10U=U N =220V ,T 2=0.75N.m

n (r/min )

1391

1419 1450 1487 1541 1619 1715 2080

b .直流电机正常起动后，调节直

流电动机电枢电源的输出至220V ,再分别调节直流电动机励磁电源和“转速/转矩设定”旋钮，使电动机达到额定值：U=U N =220V ，I=I N ，

n=n N =1600r/min ,此时直流电机的励

磁电流I f =I fN (额定励磁电流)。

c .保持U=U N ，I f =I fN 不变的条件

下，逐次减小电动机的负载，即逆时

针调节”转速/转矩设定”旋钮，测取电

直

电机磁

厂直流机电

枢电

型源

图1-6直流电动机接线图

流电动机

I f (A )

123 113 103 93 83 73 63 40 I (A )

0.55

0.563

0.572

0.582

0.600

0.619

0.645

0.742

(3)能耗制动 按图1-7接线。

R 1：采用NMEL-03/4中电阻R 1。 5：双刀双掷开关(NMEL-05) c .重复起动电动机，待运转正常后，把S 1合向电阻R 1端，选择不同R 1

对停机时间的影响，记录停机时间。

六.实验报告

1 .由表1-8计算出P 2和，并绘出n 、T 2、=f(I a )及n=f(T 2)的特性曲线。

注:：电动机输出功率P 2=0.105nT 2

式中输出转矩T 2的单位为N*m ,转速n 的单位为r /min 。 电动机输入功率P 1=UI

P

电动机效率=

p x100%

1

由工作特性求出转速变化率：

n=

n■n x100%

n

N

a .将开关S 1合向电枢电

源端，电枢电源调至最小，磁场电源调至最大，起动直流电机。

b .运行正

常后，将开关S 1合向中间位置，使电枢开路

直流

I .电动f

机励磁电口源

电机处于自由停机，记录停机时间。

阻值，观察

图1-7直流电动机能耗制动接线图

虱\&

1 R

直流电动机

直流电动机电枢电源