直流并励电动机的机械特性和调速

实验一直流并励电动机的机械特性和调速

一、实验目的

1、掌握用实验方法测取直流并励电动机的机械特性。

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机械特性？

2、直流电动机调速原理是什么？

三、实验项目

1、机械特性

保持U=U N和I f=I fN不变，测取n、T2，得到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（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、实验方法

1、实验设备

2、屏上挂件排列顺序

D31、D42、D51、D31、D44

3、并励电动机的机械特性

1）按图1-1接线。校正直流测功机MG按他励发电机连接，在此作为直流电动机M的负载，用于测量电动机的转矩和输出功率。R f1选用D44的1800Ω阻值。R f2选用D42的900Ω串联900Ω共1800Ω阻值。R1用D44的180Ω阻值。R2选用D42的900Ω串联900Ω再加900Ω并联900Ω共2250Ω阻值。

图1－1 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，电枢串联起动电阻R1调至最大值，接通控制屏下边右方的电枢电源开关使其起动，其旋转方向应符合转速表正向旋转的要求。

3）M起动正常后，将其电枢串联电阻R1调至零，调节电枢电源的电压为220V，调节校正直流测功机的励磁电流I f2为校正值（100 mA），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）保持U＝U N，I f=I fN，I f2为校正值不变的条件下，逐次减小电动机负载。测取电动机电枢输入电流

I，转速n和校正电机的负载电流I F（由校正曲线查

a

出电动机输出对应转矩T2）。共取数据9-10组，记录于表1-1中。

表1－1 U＝U N＝V I f=I fN= mA I f2= mA

4、调速特性

（1）改变电枢电压的调速

1）直流电动机M运行后，将电阻R1调至零，I f2调至校正值，再调节负载电阻R2、电枢电压及磁场电阻R f1，使M的U=U N，I=0.5I N，I f＝I fN记下此时MG的I F值。

2）保持此时的I F值（即T2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Ua，使R1从零调至最大值，每次测取电动机的端电压Ua，转速n和电枢电流Ia。

3）共取数据8-9组，记录于表1-2中

表1－2 I f＝I fN＝mA T2＝N·m

（2）改变励磁电流的调速

1）直流电动机运行后，将M的电枢串联电阻R1和磁场调节电阻R f1调至零，将MG的磁场调节电阻I f2调至校正值，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记下此时的I F值。

2）保持此时MG的I F值（T2值）和M的U＝U N不变，逐次增加磁场电阻

阻值：直至n＝1.3n N，每次测取电动机的n、I f和Ia。共取7－8组记录于表1－3中。

表1－3 U＝U N＝V T2＝N·m

五、实验报告

1、绘出并励电动机调速特性曲线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。

六、思考题

1、并励电动机的速率特性n＝f（I a）为什么是略微下降？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？

2、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？

3、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转速的升高，为什么？

4、并励电动机在负载运行中，当磁场回路断线时是否一定会出现“飞车”？为什么？

实验二三相异步电动机的启动与调速

一、实验目的

1. 通过实验掌握异步电动机的启动方式。

2. 通过实验掌握异步电动机的调速方法。

二、预习要点

1、复习异步电动机有哪些启动方法和启动技术指标。

2、复习异步电动机的调速方法。

三、实验项目

1、鼠笼式异步电动机直接启动

2、鼠笼式异步电动机星形——三角形(Y-Δ)降压启动

3、线绕式异步电动机转子绕组串入可变电阻器启动

4、线绕式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速

四、实验方法

1、实验设备

2、屏上挂件排列顺序

D33、D32、D51、D31

3、三相鼠笼式异步电机直接启动试验

图2-1 异步电动机直接启动

1) 按图2-1接线。电机绕组为Δ接法。异步电动机直接与测速发电机同轴联接，不联接负载电机DJ23。

2) 把交流调压器退到零位，开启电源总开关，按下“开”按钮，接通三相交流电源。

3) 调节调压器，使输出电压达电机额定电压220伏，使电机启动旋转，(如电机旋转方向不符合要求需调整相序时，必须按下“关”按钮，切断三相交流电源)。

4)再按下“关”按钮，断开三相交流电源，待电动机停止旋转后，按下“开”按钮，接通三相交流电源，使电机全压启动，观察电机启动瞬间电流值(按指针式电流表偏转的最大位置所对应的读数值定性计量)。

表2-1

4、三相鼠笼式异步电机星形——三角形(Y-Δ)启动