实验八 直流并励电动机
并励直流电机实验报告
126.46
104.46
82.46
η（%）
76.7
78.6
80.3
81.0
81.5
83.1
83.2
82.9
△n（%）
0.00
0.44
1.12
1.43
1.43
2.50
3.43
4.31
表1-8 U=UN=220V If=IfN=0.0748AKa=Ω
2．调速特性
（1）改变电枢端电压的调速
表1-9If=IfN=0.0748A,T2=0.60N.m
RL：采用MEL-03中两只900Ω电阻并联。
S：双刀双掷开关（MEL-05）
六．注意事项
1．直流电动机起动前, 测功机加载旋钮调至零. 实验做完也要将测功机负载钮调到零，否则电机起动时，测功机会受到冲击。
2．负载转矩表和转速表调零.如有零误差，在实验过程中要除去零误差。
3．为安全起动, 将电枢回路电阻调至最大, 励磁回路电阻调至最小。
并励电动机调速特性曲线n=f(If)如下：
2.绘出并励电动机调速特性曲线n=f(Ua)和n=f(If)。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。
解：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为：
调压调速是在基速以下调节转速的方法，电压越小，转速越小。调压调速的优点：（1）可实现无级调速；（2）相对稳定性较好；（3）调速范围较宽，D可达10-20；（4）调速经济性较好。调压调速的缺点：需要一套可控的直流电源。
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T2（N.m）
并励直流电机实验报告
实验二直流并励电动机一.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.掌握直流并励电动机的调速方法。
二.预习要点1.什么是直流电动机的工作特性和机械特性？答：工作特性：当 U = U ， R + r = C 时，η, n ,T 分别随P 变；N f f 2 机械特性：当 U = U ， R + r = C 时， n 随 T 变；N f f2.直流电动机调速原理是什么？答：由 n=(U-IR)/Ceφ可知，转速 n 和 U、I 有关，并且可控量惟独这两个，我们可以通过调节这两个量来改变转速。
即通过人为改变电动机的机械特性而使电动机与负载两条特性的交点随之改变，从而达到调速的目的。
三.实验项目1.工作特性和机械特性保持 U=UN 和 If =IfN 不变，测取 n=f(Ia)及 n=f(T2)。
2.调速特性(1)改变电枢电压调速保持 U=UN 、If=IfN =常数， T2 =常数，测取 n=f(Ua)。
(2)改变励磁电流调速保持 U=UN，T2 =常数， R1 =0，测取 n=f(If)。
(3)观察能耗制动过程四．实验设备及仪器1．MEL-I 系列机电教学实验台的主控制屏。
2．机电导轨及涡流测功机、转矩转速测量( MEL-13)、编码器、转速表。
3．可调直流稳压电源(含直流电压、电流、毫安表)第1页4．直流电压、毫安、安培表(MEL-06)。
5．直流并励电动机。
6．波形测试及开关板(MEL-05)。
7．三相可调电阻 900Ω(MEL-03)。
五．实验方法1．并励电动机的工作特性和机械特性。
(1)实验路线如图 1-6 所示U 1 ：可调直流稳压电 源R 、R ：电枢调节电1 f阻和磁场调节电阻， 位于 MEL-09。
mA 、A 、V ：直流毫2安、电流、电压表 (MEL-06)G ：涡流测功机I ：涡流测功机励磁电流调节，位于 MEL-13。
S(2) 测取电动机电枢电流 I 、转速 n 和转矩T ，共取数据 7-8 组填入表 1-8a 2中表 1 - 8 U = U N = 2 2 0 V I f = I f N = 0. 0 7 4 8 A K a = Ω2．调速特性I a (A )n (r/min ) T 2 (N.m ) P 2 (w )P 1 (w ) η(%) △n (%) 0.95 16071.05177.17 225.46 78.60.44 1.101600 1.18198.24 258.46 76.70.00 0.50 16400.61105.04 126.4683.1 2.500.60 16230.71120.99 148.46 81.51.430.70 16230.81138.04 170.46 81.01.430.40 16550.5086.89104.46 83.23.430.80 16180.91154.60192.46 80.31.12 0.30 16690.3968.3482.4682.9 4.31实验数据 计算 数 据图1-6 直流并励电动机接线图第2页(1)改变电枢端电压的调速 I f =I fN = 0.0748 A,T 2=0.60 N.m2051538 0.547(2)改变励磁电流的调速154680.5 0.595(3)能耗制动图1-7 直流并励电动机能耗制动接线图按图 1 一 7 接线 U 1：可调直流稳压电源 R 1、R f ：直流电机电枢 调节电阻和磁场调节 电阻(MEL-09) R L ：采用 MEL-03 中两 只 900Ω电阻并联。
直流并励电动机机械特性(精)
直流并励电动机机械特性一、实验目的练习和掌握测定直流并励电动机的固有和人工机械特性的方法。
二、实验内容1、 测定直流并励电动机的固有机械特性。
2、 测定电枢回路串6Ω电阻时的人工机械特性。
3、 测定改变励磁电路时的人工机械特性。
三、实验设备1、 MCL －Ⅱ型实验台主控制屏2、 电机导轨及测功机3、 三相可调电阻器MEL －044、 直流电压电流表MEL －065、 电机启动电阻箱MEL －096、 电机M037、 万用表四、实验步骤按图一接线。
将R f 、R 放在零位置。
1、 固有机械特性的测定：闭合直流稳压电源开关，按下复位按钮使电动机启动。
如果转速表显示为负，则断开电源开关，改变励磁接线，重新启动电动机。
调节电源电压、励磁电阻和负载，使电机工作于额定工作点U ＝U N ，I ＝I N ，n ＝n N ，其励磁电流即为额定励磁电流I fN 。
在保持U ＝U N ，I f ＝I fN 不变的条件下，逐次减小电动机的负载。
测取电动机电枢电流I a ，转速n 和转矩T 2，共取5－6组数据，记录于表一中。
2、 测定电枢回路串6Ω电阻时的人工机械特性：在获得固有机械特性的基础上，停止电动机，断开电机电枢回路，用万用表测量调节电枢电阻至R 至6Ω。
重新连接电枢回路，启动电动机，调节I f ＝I fN 。
逐渐增加负载，最后达到额定电流I ＝I N ，测取电动机电枢电流I a ，转速n 和转矩T 2，共取5－6组数据，记录于表二中。
图一 直流并励电动机机械特性接线图3、 测定改变励磁电路时的人工机械特性：去掉负载，将R 调到零位置，调节R f 使电动机转速为1800r/min ，记录I f 值。
逐渐增加负载，最后达到额定电流I N ，测取电动机电枢电流I a ，转速n 和转矩T 2，共取5－6组数据，记录于表三中。
表二I fN ＝五、实验报告1、 实验目的2、 实验设备3、 实验线路及数据4、 根据测量数据，通过计算，画出三种情况下的机械特性曲线n ＝f （T 2）于同一坐标系上。
直流并励电动机实验
课程实验报告2018 - 2019 学年第一学期课程名称：电机拖动与运动控制系统I实验名称：直流并励电动机实验班级： *********实验小组: **** 组长: ***** 实验日期: 2018.10.15 地点: ******* 指导教师: ***成绩评定: 批改日期:***工程学院制一、实验目的1、对直流并励电动机的工作特性和机械特性的测试和验证。
2、对直流并励电动机的调速特性的测试。
二、实验项目1、直流并励电动机工作特性和机械特性的测试实验保持N U U =、、fN f I I =不变，测取n 、2T 、)(a I f =η、)(2T f n = 2、直流并励电动机调速特性的测试实验（1）改变电枢电压调速保持N U U =、fN f I I ==常数、2T =常数，测取)(a U f n =（2）改变励磁电流调速保持N U U =、2T =常数，测取)(f I f n =设备名称数量设备名称数量 导轨、测速发电机及转速表（DD03）1台 校正直流测功机（DJ23）1台直流并励电动机（DJ15） 1台 直流数字电压、毫安、安培表（D31）2件 三相可调电阻器（DJ12） 1件 可调电阻器、电容器（D44） 1件 波形测试及开关板（D51） 1件四、实验线路简图及基本操作步骤 实验线路简图:操作步骤：1、直流电动机工作特性测试：调节R f2阻值，把 I f2调到100mA ，再调节负载电阻R 2和电动机的磁场调节电阻R f1，使电机满足额定值U=U N ，I=I N （I 为电机的输入电流，I=I a +I f ），n=n N ，其励磁电流为额定励磁电流I fN ，在保持U=U N 和I f =I fN 不变的条件下，逐次减小电动机的负载，先调小两个900Ω串联电阻的阻值，观察A 4使其不超过0.5A 。
当串联部分为0后，减小并联部分电阻，当I a 为0.25A 时记录下n 、I f 的数值，依次增大I a （步进为0.1A ），记录n 、I f 的值于表1中。
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。
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。
并励直流电机制动方法
并励直流电机制动方法
并励(他励)直流电动机的起动
直流电动机接通电源以后，电动机的转速从零达到稳态转速的过程称为起动过程。
对于电动机来讲，我们总希望它的起动转矩大，起动电流小，起动设备简单、经济、可靠。
直流电动机开始起动时，转速n=0，此时直流电动机的反电动势(e=keφn)还没有建立起来，由于电枢电阻ra较小，ia=u／r。
，所以此时电枢电流最大。
另外，根据转矩公式t=ktφi可知，由于电枢电流非常大，此时的起动转矩也非常大。
这样大的起动电流和起动转矩，分别将对供电电源和机械装置形成强大的冲击。
通常采用保证足够的起动转矩下尽量减少起动电流的办法，使电动机起动。
直流电动机经常使用的起动方法有下面两种。
1．电枢回路串电阻起动
为了限制起动电流，起动时可在电枢回路串入起动电阻rst,待电动机转速上升后逐步将起动电阻切除。
接人起动电阻后的起动电流为
可见rst选择合适，能将起动电流限制在允许的范围内。
有一点必须注意，对于他励电动机，在起动电动机之前，必须先将励磁回路接通，并将励磁电流调到额定值，使主磁场建立起来，然后再进行电动机的起动。
2．减压起动
减压起动时，开始加在电动机电枢的端电压很低，随着转速的上升，逐步增大电枢电压，并使电枢电流限制在一定的范围内。
为使励磁不受电枢电压的影响，电动机应采用他励方式。
采用减压起动时，需要一套专用电源作为电动机的电源。
现在一般采用脉宽可调制的由大功率电子器件构成的开关直流电源。
减压起动的优点是，起动电流小，起动过程平滑，能量损耗小。
2021年并励直流电机实验报告
试验二直流并励电动机一.试验目1.掌握用试验方法测取直流并励电动机工作特征和机械特征。
2.掌握直流并励电动机调速方法。
二.预习关键点1.什么是直流电动机工作特征和机械特征？答: 工作特征: 当U = UN , Rf+ rf= C时, η, n ,T分别随P2变;机械特征: 当U = UN , Rf+ rf= C时, n 随 T 变;2.直流电动机调速原理是什么？答: 由n=(U-IR)/Ceφ可知, 转速n和U、 I相关, 而且可控量只有这两个, 我们能够经过调整这两个量来改变转速。
即经过人为改变电动机机械特征而使电动机与负载两条特征交点随之改变, 从而达成调速目。
三.试验项目1.工作特征和机械特征保持U=UN和If=IfN不变, 测取n=f(Ia)及n=f(T2)。
2.调速特征(1)改变电枢电压调速保持U=UN、 If=IfN=常数, T2=常数, 测取n=f(Ua)。
(2)改变励磁电流调速保持U=UN, T2 =常数, R1 =0, 测取n=f(If)。
(3)观察能耗制动过程四．试验设备及仪器1．MEL-I系列电机教学试验台主控制屏。
2．电机导轨及涡流测功机、转矩转速测量（MEL-13）、编码器、转速表。
3．可调直流稳压电源（含直流电压、电流、毫安表）4．直流电压、毫安、安培表（MEL-06）。
5．直流并励电动机。
6．波形测试及开关板（MEL-05）。
7．三相可调电阻900Ω（MEL-03）。
毫安、电流、电压表（MEL-06）G: 涡流测功机IS: 涡流测功机励磁电流调整, 位于MEL-13。
（2）测取电动机电枢电流Ia 、转速n和转矩T2, 共取数据7-8组填入表1-8中表1-8U=U N=220V I f=I f N=0.0748A K a=Ω2．调速特征（1）改变电枢端电压调速表1-9 I f=I fN= 0.0748 A,T2=0.60 N.m（2）改变励磁电流调速表1-10 U=U N=220V, T2= 0.60N.m一7接线R f: 直流电机电MEL-09）MEL-03中两L只900Ω电阻并联。
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实验八直流并励电动机
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与机械特性。
2、掌握直流并励电动机的调速方法。
二、实验方法
1.并励电动机的工作特性与机械特性。
表1-8 U=U N=220V I f=I fN= 80、8 mA
2.调速特性
(1)改变电枢端电压的调速
(2)改变励磁电流的调速
三.实验报告
1、由表1-8计算出P2与η,并绘出n、T
2、η=f(I a)及n=f(T2)的特性曲线。
图1 n=f(I a)特性曲线图2 T2=f(I a)特性曲线
图3 η=f(I a)特性曲线图4 n=f(T2)特性曲线
2、绘出并励电动机调速特性曲线n=f(U a)与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。
图5 特性曲线n=f(U a)图6 特性曲线n=f(I f)
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:
改变电枢端电压的调速就是在额定转速以下调节转速的方法,电压Ua越小,转速n越小。
优点:(1)可实现平滑的无级调速;(2)相对稳定性较好;(3)调速经济性较好;(4)调速范围大。
缺点:需要专用的可调压直流电源。
改变励磁电流的调速就是在额定转速以上调节转速的方法,励磁电流If减小,磁通Φ变小,转速n升高。
优点:(1)可实现无级调速;(2)稳定性好;(3)调速经济性较好;(4)控制方便,能量损耗小。
缺点:受电动机机械强度与换向火花的限制,转速不能太高,调速范围不大。
四.思考题
1、并励电动机的速率特性n=f(I a)为什么就是略微下降？就是否会出现上翘现象？为什么？上翘的速率特性对电动机运行有何影响？
答:根据并励电动机的速率特性公式,若忽略电枢反应 ,当电枢回路电流I a增加时,转速n 下降;若考虑电枢反应的去磁效应,磁通Φ下降可能引起转速n的上升,即出现上翘现象。
这样的变化与电枢回路电流I a增大引起的转速n降低抵消,使电动机的转速n变化很小。
2、当电动机的负载转矩与励磁电流不变时,减小电枢端压,为什么会引起电动机转速降低？
答:由直流电动机机械特性的表达式可知,转速n与电枢电压Ua成正比、与磁通量Φ成反比,所以减小电压时,转速n下降。
3、当电动机的负载转矩与电枢端电压不变时,减小励磁电流会引起转速的升高,为什么？
答:由于磁通与励磁电流在额定磁通以下时基本成正比,所以励磁电流I f减小时,主磁通也随着减小。
由机械特性的表达式可知,当磁通Φ减小时,转速n升高。
4、并励电动机在负载运行中,当磁场回路断线时就是否一定会出现“飞速”？为什么？
答:不一定。
因为当电动机负载较轻时,电动机的转速将迅速上升直至超过允许值,造成“飞车”;但若电动机的负载为重载时,则电动机的电磁转矩将小于负载转矩,使电动机转速减小,但电枢电流将飞速增大,超过电动机允许的最大电流值,烧毁电枢绕组。