电机与拖动控制实验1 直流他励电动机的人为机械特性
他励直流电动机的机械特性(精)
反之，如果电网电压波动使机械特性偏低，由曲线1转为曲 线3，则瞬间工作点将转到 B 点，电磁转矩小于负载转矩， 转速将由 B点降低到 C 点，在 C 点取得新的平衡；而当 扰动消失后，工作点将又恢复到原工作点A。这种情况我们就 称为系统在A点能稳定运行，而图2.16（b）则是一种不稳定运 行的情况，读者可自己分析。 由以上分析，可得出如下结论：若两条特性曲线有交点 （必要条件），且在工作点上满足 dTem dTL （2-11） ＜
dn dn
（充分条件）则系统能稳定运行，式（211 ）即为稳定运行条件。对恒转矩负载 , 则 dT / dn 0即电磁转矩的变化与转速 的变化要异号,图示则为电动机的机械特性 曲线应是往下倾斜的。显然在图2.16（b） dTL / dn 0 dT / dn 0 中的A点， ，因此不 能稳定运行。
图2.14 他励直流电动机改 变电枢电压时的机械特性
3．减弱磁通时的人为机械特性 可以在励磁回路内串接电 阻R pf或降低励磁电压U f 来减弱 R pa 0 特 磁通，此时 U U N ， 性方程式为； UN Ra （2-10） n T 2 em Ce CeCT
由于磁通 的减少，使 得理想空载转速 n 0 和斜率 都增大，其特性曲线如图2.15 所图示。
2.3.1
机械特性方程式
图 2.11 是他励直流电动机的 电路原理图，他励直流电动机的 机械特性方程式，可由他励直流 电动机的基本方程式导出。由式 U Ea I a Ra 、 E a C e n 和 式 Tem CT I a 可求得机械特性方 程式;
←
U R n T C C C
U n C
0 e
图2.12 他励直流电动机的机械特性
直流他励电动机在各种运行状态下的机械特性_实验报告
实验报告课程名称：《电机与运动控制系统》实验第3次实验实验名称：直流他励电动机在各种运行状态下的机械特性实验时间：2015年xx月xx日实验地点：xxxxxxxxxx组号__________学号：xxxxxxxxxx姓名：xxxxx指导老师：xxxxxx评定成绩：___________实验三直流他励电动机在各种运行状态下的机械特性一、实验目的了解直流他励电动机的各种运转状态时的机械特性。
二、预习要点1．改变直流电动机机械特性有哪些方法。
2．直流电动机回馈制动及反接制动时，能量传递关系、电势平衡方程式以及机械特性。
三、实验项目1．直流电动机电动及回馈制动特性2．直流电动机电动及反接制动特性3．直流电动机能耗制动特性四、实验线路及操作步骤图3－1 直流他励电动机机械特性实验实验线路如图3－1所示。
图中被试直流他励电动机选用D26。
其额定点为UN＝220V、I N ＝0.55A、nN＝1500r/min、PN＝80W；励磁电流If＜0.13A。
1．电动及回馈制动特性实验线路按图3－1接线。
实验设备有：直流电动机（D26），直流负载机（D17），电机导轨，220V直流电源，220V励磁电源，直流电压电流表，900Ω/0.41A可变电阻箱，90Ω/1.3A可变电阻箱，双刀开关，磁场调节电阻（0～3000Ω）。
量程选择为：直流电压表V1、V2量程选为250V，直流电流表量程选为：A1为0.2A，A2为2.5A，A3为0.2A，A4为2.5A，R1选用900Ω可变电阻，R2选用两个90Ω电阻串联，R3选用磁场调节电阻（0～3000Ω），R4取阻值2250Ω（2个900Ω(0.41A)并联再与2个900Ω串联）。
若仪表自动切换量程则无需选择。
安装电机时，将被试电动机和负载电机与测功机同轴相联，旋紧固定螺丝先将开关S1合向1－1端，S2合向2－2端，R2、R3及R4置最大值，R1置最小值。
接通220V直流可调电源，使D26电机起动，然后把R2调至零，调节电源电压、R1、R2、R3及R4，使U＝UN ＝220V、n＝nN＝1500r/min、I1＋I2＝0.55A，此时I1＝IfN，保持D26电机的U＝UN＝220V、I 1＝IfN不变，改变R4和R3阻值，测取在额定负载至空载范围内的n、I2，共取4～5组数据记录于表3－1中。
电机与拖动控制实验1 直流他励电动机的人为机械特性
实验1 直流他励电动机的人为机械特性一、实验目的了解和测定他励直流电动机的人为机械特性二、预习要点1、改变他励直流电动机的机械特性有哪些方法？2、什么叫电动机的人为机械特性？3、他励直流电动机的人为机械特性有哪几种？画出典型的机械特性曲线。
三、实验项目1、电枢回路中串接附加电阻时的人为机械特性；2、改变电枢电压时的人为机械特性；3、改变磁通Ф时的人为机械特性。
四、实验方法1、实验设备2、屏上挂件排列顺序D51、D31、D42、D41、D31、D443、实验接线图按图1接线，其中(1) M用编号为DJ15的直流并励电动机(接成他励方式)；(2) MG用编号为DJ23的校正直流测功机；(3) 直流电压表V1、V2的量程为1000V；(4) 直流电流表A1、A3的量程为200mA ； (5) 直流电流表A2、A4的量程为5A ；(6) 可调电阻R1选用D44上的1800Ω加上180Ω串联共1980Ω阻值； (7) 可调电阻R2选用D42上的900Ω并联900Ω共450Ω阻值；(8) 可调电阻R3选用D42上的1800Ω加上D41上的180Ω共1980Ω阻值； (9) 可调电阻R4选用D42上的1800Ω加上D41上的4个90Ω串联共2160Ω； (10) 开关S1、S2选用D51上的双刀双掷开关。
1'励磁电源电枢电源图 1 他励直流电动机人为机械特性测定的实验接线图4、电枢回路中串接附加电阻时的人为机械特性测定 操作步骤：(1) 可调电阻的设定：R1阻值置最小位置，R2、R3及R4阻值置最大位置，转速表置正向1800r/min 量程。
(2)开关S 1、S 2选用D51挂箱上的对应开关，并将S 1合向1电源端接通电枢电源，S 2合向2'短接端(见图1)。
(3) 开机时必须检查的事项：控制屏下方左、右两边的“励磁电源”开关及“电枢电源”开关都须在断开的位置；R1阻值置最小位置，R2、R3及R4阻值置最大位置。
电机与电力拖动实验指导书——直流及交流电机
第一章直流电机实验一直流他励电动机机械特性一．实验目的了解直流电动机的各种运转状态时的机械特性。
二．预习要点改变他励直流电动机械特性有哪些方法？三．实验项目1．直流电动机固有机械特性的测定。
2．直流电动机人为机械特性的测定。
四．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏2．电机导轨及测功机、转矩转速测量3．三相可调电阻900Ω（NMEL-03）4．三相可调电阻90Ω（NMEL-04）5．旋转指示灯及开关板（NMEL-05B）6、直流电压、电流、毫安表（NMEL-06）7．电机起动箱（NMEL-09）五．实验方法及步骤1．固有机械特性接线图如图1-1。
M为直流并励电动机M01（接成他励方式），U N=220V，I N=0.55A，n N=1600r/min，P N=80W；励磁电压U f=220V，励磁电流I f＜0.13A。
G为直流并励电动机M03（接成他励方式），U N=220V，I N=1.1A，n N=1600r/min;直流电压表V1为220V可调直流稳压电源自带，V2的量程为300V（NMEL-06）；直流电流表mA1、A1分别为220V可调直流稳压电源自带毫安表、安倍表；mA2、A2分别选用量程为200mA、5A的毫伏表、安培表（NMEL-06）R1选用900Ω欧姆电阻（NMEL-03）R2选用180欧姆电阻（NMEL-04中两90欧姆电阻相串联）R3选用3000Ω磁场调节电阻（NMEL-09）R4选用2250Ω电阻（用NMEL-03中两只900Ω电阻相并联再加上两只900Ω电阻相串联）开关S1、S2选用NMEL-05B中的双刀双掷开关。
图1-1 直流他励电动机机械特性测定接线图按图1-1接线，在开启电源前，检查开关、电阻等的设置；（1）开关S1合向“1”端，S2合向“2”端。
（2）电阻R1至最小值，R2、R3、R4阻值最大位置。
（3）直流励磁电源船形开关和220V可调直流稳压电源船形开关须在断开位置。
他励直流电动机机械特性的测定与绘制
黑龙江科技学院综合性实践报告实践项目名称他励直流电动机各种运行状态下机械特性的测定与绘制所属课程名称电机与拖动实验日期2011.4.18——2011.4.22班级学号姓名成绩电气与信息工程学院实践基地【实践名称】他励直流电动机各种运行状态下机械特性的测定与绘制【实践目的】了解和分析他励直流电动机在各种运行状态下的能量转换情况。
分别测定和绘制他励直流电动机在电动、回馈制动、能耗制动及电动势反接制动状态下的机械特性曲线。
【实践项目】1、他励直流电动机在电动状态下的固有机械特性与回馈制动状态下的机械特性测定2、他励直流电动机在能耗制动状态下的机械特性测定3、他励直流电动机在倒拉反接制动状态下的机械特性的测定【实践原理】机械特性：n = f (T)是指在一定的条件下，电磁转矩和转速两个机械量之间的函数关系。
1．固有机械特性：三个量U 、φ、Ra 可以改变机械特性， U = Un（额定电压），φ =φn （额定磁通），Ra= 0 时的机械特性称为固有机械特性。
其方程为：由于 R a很小，转矩T 增大时， n 下降很小，他励电动机的固有机械特性是一条比较平的下降曲线。
2．人为（人工）机械特性：改变三个量U 、φ、Ra 之一而其他量不变时可以得到人为机械特性。
根据公式可得到以下三种人为的机械特性：（1）电枢回路串电阻时的人为机械特性：对应于不同的 Ra 可以得到一簇斜率不同射线。
（2）改变电枢电压的人为机械特性：斜率不变，理想空载转速 n0 不同的一簇平行线。
(U = UN)，（3）减少电动机气隙磁通的人为机械特性：φ减少时， n0 增大同时φ增大。
【实践环境】 DJ15直流并砺电动机DJ23校正直流测功机 直流电机电源 智能直流电压表 三向可调电阻 涡流测功机控制箱【实践方案设计】实践电路图如下：【实践过程】1. 固有特性及回馈制动状态下机械特性测试步骤：（1） 在静止状态下按图示连接好电路，R a15，R a23置最大，测功机加载钮置零。
第三章 直流电动机的电力拖动
U
Ec R1
两级起动时
I1 R2 R1 I 2 R1 Ra
推广到m级起动的一般情况
I1 Rm Rm1 R2 R1
I 2 Rm1 Rm2
R1 Ra
I1 / I2 称为起动电流比
30
R1 Ra
R2 R1 Ra 2
Rm1
Rm 2
Ra
m1
Rm Rm1 Ra m
17
B、风机与泵类负载的转矩特性
通风机负载转矩与转速的大小有关，基本上与转速的平方成正比
特点： TL Kn2
通风机类负载的转矩特性
如实际生产机械中的水泵、油泵、离心式通风机等其介质 对叶片的阻力基本上与转速的平方成正比。
18
C、恒功率负载的转矩特性
特点：
TL
k
1 n
恒功率负载的转矩特性
在不同转速下，负载转矩基本上与转速成反比,其功率基本
恒转矩负载 大多数生产机械可归纳为： 风机与泵类负载
恒功率负载
14
各类生产机械的负载转矩特性 A、恒转矩负载的转矩特性
特点： 负载转矩不受转速变化的影响。在任何转速下，负载转矩
总是保持恒定或大致恒定。
反抗性恒转矩负载 恒转矩负载
位能性恒转矩负载
15
(1) 反抗性恒转矩负载的转矩特性如下图所示。
反抗性恒转矩负载的转矩特性
22000 Ω
0.174Ω
Ce N
UN
I N Ra nN
220 116 0.174 V/(r/min) 1500
0.133 V/(r/min)
理想空载点 Te 0
n
n0
UN
Ce N
220 r/min 1650r/min 0.133
他励直流电动机特性实验报告
实验报告他励直流电动机的机械特性一、实验原理1、当在他励直流电动机上加上一定电压U和一定的励磁电流时，电磁转矩与转速之间将呈现的关系。
而励磁电压，励磁转矩T=。
可得。
这便是直流他励电动机机械特性的一般表达式。
实验中可以先不串电阻R，测量出励磁电流和相应转速n的一系列对应值，作图得出的空载转矩，并得出和的值。
串入R后得出T的另外对应值，作图得出的他励直流电动机的机械特性曲线2、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。
3、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。
4、熟悉他励电动机的接线、起动、改变电机转向与调速的方法。
5、掌握用实验方法测取直流他励电动机的工作特性和机械特性。
二、实验注意事项1、实验时，人体不可接触带电线路。
2、接线或拆线都必须在切断电源的情况下进行。
3、学生独立完成接线或改接线路后必须经指导教师检查和允许，并使组内其他同学引起注意后方可接通电源。
实验中如发生事故，应立即切断电源，经查清问题和妥善处理故障后，才能继续进行实验。
4、电机如直接起动则应先检查功率表及电流表的电流量程是否符合要求，有否短路回路存在，以免损坏仪表或电源。
5、总电源或实验台控制屏上的电源接通应由实验指导人员来控制，其他人只能由指导人员允许后方可操作，不得自行合闸。
6、在做直流电动机实验时，要注意开/关机顺序先开“直流电机励磁电源”，后开“可调直流稳压电源”先关“可调直流稳压电源”，后关“直流电机励磁电源”三、实验安全要求1、实验时，人体不可接触带电线路。
2、接线或拆线都必须在切断电源的情况下进行。
3、学生独立完成接线或改接线路后必须经指导教师检查和允许，并使组内其他同学引起注意后方可接通电源。
实验中如发生事故，应立即切断电源，经查清问题和妥善处理故障后，才能继续进行实验。
4、电机如直接起动则应先检查功率表及电流表的电流量程是否符合要求，有否短路回路存在，以免损坏仪表或电源。
5、总电源或实验台控制屏上的电源接通应由实验指导人员来控制，其他人只能由指导人员允许后方可操作，不得自行合闸。
它励直流电动机人为机械特性仿真分析
它励直流电动机人为机械特性仿真分析（总9页）-本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可--内页可以根据需求调整合适字体及大小-课程设计任务书2013/2014学年第二学期学院: 计算机与控制工程学院专业: _______________ 自动化学生姓名：〕Guo学号：课程设计题目：电机及电力拖动综合实验它励直流电动机人为机械特性仿真分析（串电阻特性）起迄曰期：9月23曰~ 9月27曰课程设计地点：指导教师：下达任务书日期：2013年9月23日课程设计任务书1.设计目的：—逼过篁握竜机拖动技耒药箱矣知识点i对苴申药原理血甬讎吞务而说萌「弄甬MATLAB进行特性仿真，并得出仿真结论。
2.设计内容和要求—工施励歳药机天务机丽性彷真丽谭电丽性j ...............................................2、对所学直流电动机的知识进行复习，重点掌握直流电动机的人为机械特性。
3、学习MATLAB语言，运行M文件进行仿真。
4、分析仿真结果.3 •设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：....... a厂香闻wr福楚谡讦芳秦........................................(2) 分析电机工作原理，执行软件仿真，编写程序(3) 撰写课程设计说明书课程设计任务书4.主要参考文献：ST《电机写拖动》“刘锦菠至编清年天孚茁贩社元葩……[2] 《电机与电力拖动》赵影主编国防工业出版社2010[3] 《MATLAB使用详解》董霖主编电子工业出版社20095•设计成果形式及要求：课程设计说明书1份原理分析及程序仿真结果1份程序清单1份6.工作计划及进度：.…元亍亍军©頁方百二©月习•百…政集藝理资科…一褊臣桎希厉秦9月25日〜9月26曰编写程序，进行仿真9月27日撰写课程设计说明书9月28日答辩系主任审查意见：签字：年月曰第一章设计要求及内容对所学直流电动机的知识进行复习，重点掌握直流电动机的人为机械特性。
他励直流电动机机械特性的测定实验报告
实验一他励直流电动机机械特性的测定一.实验目的1．掌握用实验方法测取他励直流电动机的工作特性和机械特性。
2．掌握他励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．实验设备及仪器1．SMCL电力电子及电气传动教学实验台的主控制屏。
2．电机导轨及涡流测功机、转矩转速测量（NMEL-13F）。
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（NMEL-06）。
5. 直流励磁及电源（NMEL－18A）。
6．他励直流电动机M03。
7．开关板（NMEL-05B）。
8．三相可调电阻900Ω（NMEL-03）。
四．实验内容1．学习起动直流电动机。
2．测定他励直流电动机固有机械特性。
3．测定改变电源电压及串电阻的人为机械特性。
五．实验方法1 . 他励直流电动机固有机械特性的测定M03为他励直流电动机U N=220V，I N=1.1A，n N=1600r/min，P N=185W；励磁电压U f=220V，励磁电流I f≤0.080A。
直流电压表V为220V可调直流稳压电源自带；直流电流表mA1、A1分别为220V可调直流稳压电源自带毫安表、安倍表；按图1-1接线，在开启电源前，检查开关、电阻等的设置。
实验步骤：（1）R2电阻位于NMEL-09中间电阻，顺时针调到底（最小）；（2）R1电阻位于NMEL-04最上面电阻，逆时针调到底（最大）；（3）R4电阻位于NMEL －03最上面电阻，逆时针调到底（最大）； （4）NMEL-05B 开关S 1合向“1”端（5）按下绿色“闭合”电源开关按钮（左下方主电源开关）； （6）调节电压调节电位器，使电压输出显示（V ）显示220V ； （7）按下NMEL-18复位按钮，电机起动后将R1顺时针调至底；（8）调节NMEL －09上中间励磁电阻，使转速显示为1500转，读取电枢电流，转速（n=1500n/min ）；（9）在不串电阻的情况下，调节测功机“转速转矩给定”，使电枢电流在额定内的变化，读取8组数据：（Ia=0.1，0.15，0.2，0.25，0.3，0.35，0.4，0.45）记录电流I a ，转速n ，转矩T 2；（10）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“转矩设定”电位器，测取电动机电枢电流I a 、转速n 和转矩T 2，共取数据8组填入表1-1中。
他励直流电动机机械特性的测定实验报告
他励直流电动机机械特性的测定实验报告实验报告：直流电动机机械特性的测定引言：直流电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业生产中。
机械特性是指电动机在不同负载条件下的转速、转矩和功率之间的关系。
通过测定直流电动机的机械特性，可以了解电动机在不同负载下的性能指标，为电动机的选择和应用提供参考。
实验目的：1.测定直流电动机的转速-负载特性曲线；2.测定直流电动机的转速-电机电枢电流特性曲线；3.测定直流电动机的效率。
实验原理：1.转速-负载特性曲线实验原理：通过改变电动机的负载，测量不同负载下的转速和转矩，并计算功率，得到转速-负载特性曲线。
2.转速-电机电枢电流特性曲线实验原理：通过改变电动机的电枢电流，测量不同电流下的转速和转矩，并计算功率，得到转速-电机电枢电流特性曲线。
3.效率测定原理：根据直流电动机的输入功率（电源电压×电机电枢电流）和输出功率（机械功率），计算出直流电动机的效率。
实验步骤：1.测定转速-负载特性曲线：（1）将电动机空载转动，通过转速计测量电动机的空载转速；（2）依次添加不同的负载，分别测量旋钮开度、载荷质量、电机输出转矩；（3）根据测得的数据，计算负载对应的转速和功率；（4）绘制转速-负载特性曲线。
2.测定转速-电机电枢电流特性曲线：（1）设置电动机的负载为一定值，将旋钮开度调至合适位置；（2）改变电动机电枢电流的大小，使用电流表测量电枢电流；（3）测量电动机的转速和转矩；（4）根据测得的数据，计算电枢电流对应的转速和功率；（5）绘制转速-电机电枢电流特性曲线。
3.测定效率：（1）选择一个转速和负载，测量相应的电机电枢电流、输入功率和输出功率；（2）根据测得的数据，计算出效率。
实验结果和数据处理：1.转速-负载特性曲线：[插入转速-负载特性曲线图]2.转速-电机电枢电流特性曲线：[插入转速-电机电枢电流特性曲线图]3.效率测定：根据测得的数据计算得到效率为XX%。
电机与拖动附部分参考答案唐介
1500
1350
50
3
1500
1050
50
1
750
600
50
2、[3分]变频调速的异步电动机，在基频以下调速时，应使 与 比值恒定（比值恒定or乘积恒定），属于恒转矩（恒转矩or恒功率）调速方式；在基频以上调速时，属于恒功率（恒转矩or恒功率）调速方式。
3、[4分]变压器采用副边向原边折算时，电流量应该在原有基础上乘以___1/k___________，电压量应该在原有基础上乘以____k_____________，电势量应该在原有基础上乘以_______k_________，电阻和电抗量应该在原有基础上乘以_________k的平方________。（设变压器变比为 ）
A顺时针B逆时针
(a) (b) (c) (d)
2、[6分]异步电动机，定子接三相对称电源，转子短路。转子从静止开始启动，随着转子转度ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ渐升高，转差率C，转子电动势大小C，转子电动势频率C。
A不变；B变大；C变小;
3、[2分]一台他励直流发电机有额定运行状态转速下降到原来的60％，而励磁电流和电枢电流都不变，则A。
（2）在高压测做短路试验，测得数据： , ，
试求：(1)变压器每一相的参数值（不需要做温度折算，不用标么值表示）。
(2)额定负载、 （感性）时，变压器电压调整率。
3、[15分]已知一台三相四极异步电动机的额定数据为： ， =10kW， =380V，定子绕组Y型连接。额定运行时，定子铜耗 ，转子铜耗 ，铁耗 ，机械损耗 ，附加损耗 。计算该电动机额定负载时的：（1）同步转速 （2）电磁功率（3）额定转速 ；（4）空载转矩 ；（5）转轴上的输出转矩 ；（6）电磁转矩
A 下降到原来的60％B 下降到原来的60％
电机与拖动技术项目化教程课件：直流电机的机械特性
直流电机机械特性 小结
1、他励、并励、串励直流电机机械特性 2、固有机械特性、人为机械特性
是分析电动机起动、反转、调速、制动的重要工具。
• 一、他励直流电机
• 1、机械特性一般表达式
电枢回路电压平衡方程 U=Ea+Ia（Ra+RΩ）
电枢电动势 Ea=CeΦn 电磁转矩 T=CTΦIa
机械特性的一般表达式
n U Ra R T
Ce CeCT 2
n
U
n0 Ce 理想空载转速
n0
Δn
他励直流电动机电路图
直流电机的机械特性
Mechanical characteristics of DC motors
直流电动机的机械特性：
电动机的转速与机械负载转矩的关系，即n= f(TL)。
机械特性表明电动机转速因外部负载变化而变化的情况。由于电
动机电磁转矩T近似等于负载转矩TL，所以
常写成
n= f(TL)
n= f(T)。
一、他励直流电机
（3）改变磁通 时的人为机械特性
U=UN，RΩ =0, 在励磁回路中串入附加电阻RB，改变 ；
n
UN
Ce
Ra
CeCT 2
T
当：RB↑→ ↓ →n0↑
↓ →Δn↑ →β ↓
特点： 1、一般他励直流电机在额定运行时已接近磁饱和，故通常是减弱磁通
n n02 n01 n0
φ N>φ1>φ2 0
人为机械特性：
若只改变Ra（保持电源电压U 和Rf 不变） ，则 不改变。那么
人为机械特性与他励电动机串电阻机械特性相同，是一组射线。
若通过改变 Rf 改变磁通 （保持 U、Ra 不变），则人为机械特
电机实验五-直流电机机械特性及拖动
实验一直流他励电动机机械特性一．实验目的了解直流电动机的各种运转状态时的机械特性二．预习要点1．改变他励直流电动机械特性有哪些方法？2．他励直流电动机在什么情况下，从电动机运行状态进入回馈制动状态？他励直流电动机回馈制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性又是什么情况？3．他励直流电动机反接制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性。
三．实验项目1．电动及回馈制动特性。
2．电动及反接制动特性。
3．能耗制动特性。
四．实验设备及仪器1．MEL系列电机系统教学实验台主控制屏。
2．电机导轨及转速表（MEL-13、MEL-14）3．三相可调电阻900Ω（MEL-03）4．三相可调电阻90Ω（MEL-04）5．波形测试及开关板（MEL-05）6、直流电压、电流、毫安表（MEL-06）7．电机起动箱（MEL-09）五．实验方法及步骤1．电动及回馈制动特性接线图如图5-1M为直流并励电动机M12（接成他励方式），U N=220V，I N=0.55A，n N=1600r/min，P N=80W；励磁电压U f=220V，励磁电流I f＜0.13A。
G为直流并励电动机M03（接成他励方式），U N=220V，I N=1.1A，n N=1600r/min;直流电压表V1为220V可调直流稳压电源自带，V2的量程为300V（MEL-06）；直流电流表mA1、A1分别为220V可调直流稳压电源自带毫安表、安倍表；mA2、A2分别选用量程为200mA、5A的毫伏表、安培表（MEL-06）R1选用900Ω欧姆电阻（MEL-03）R2选用180欧姆电阻（MEL-04中两90欧姆电阻相串联）R3选用3000Ω磁场调节电阻（MEL-09）R4选用2250Ω电阻（用MEL-03中两只900Ω电阻相并联再加上两只900Ω电阻相串联）开关S1、S2选用MEL-05中的双刀双掷开关。
按图5-1接线，在开启电源前，检查开关、电阻等的设置；（1）开关S1合向“1”端，S2合向“2”端。
电机与拖动控制-直流电机实验报告
直流电机实验一、实验目的1、熟悉他励直流电动机几种常见起动方法。
2、测定他励直流电动机的固有特性及人为特性二、实验内容1、认识直流电机的各种运行方式:正转，反转。
2、固有机械特性：记录直流电动机铭牌数据，绘制固有特性曲线。
3、人为机械特性：记录测试数据，绘制人为机械特性。
三、实验要求1、记录直流电动机铭牌数据，了解本实验所需设备(包括名称、规格)和仪表(含类型和量程)。
2、列出实验数据表格。
3、标明本实验注意事项。
4、按实验报告格式编写实验报告，着重讨论采用本方案的原因，并对实验结果进行分析。
四．实验设备及仪器1、XSM系列转速、线速、频率测量控制仪2、TPR系列直流稳压，稳流电源（2台）3、AKC系列应变式扭矩传感器（5Nm）4、直流电机5、负载直流电机6、滑动变阻器一台五．实验方法及步骤1、认真阅读实验要求和说明，对照说明对实验仪器作初步的认识和掌握。
（1）认识控制面板的功能，以及各按钮的作用，注意其中一些重要的事项和要求。
（2）认真阅读说明书，对实验中涉及的各种实验仪器作初步认识，以做到安全实验和操作。
（3）检查实验中最主要的仪器，若有问题，及时向带课老师报告。
2、仪器准备好以后，开始进入实验（1）认识直流电机的各种运行方式，正转，反转。
（2）变电枢电压机械特性：额定磁通，电枢电路内不外接电阻的情况下改变电枢电压测得转矩和转速，绘制人为特性曲线。
（3）收拾整理实验台，注意各个仪器仪表的关闭。
六、试验记录、数据处理与实验图像绘制1、记录直流电动机的铭牌数据24,6,100,1500/min N N N N U V I A P W n r ====2、记录试验数据U=U N ，Rad=0，励磁电压U 为6，7 V 时调节不同的负载电压值，将测得数据填下表：3、绘制机械特性曲线（1）、固有机械特性曲线 首先进行相关数据的计算：100240.60(1)0.60(1)0.7332466N N a N N N P U R U I I =⨯-=⨯-⨯=Ω⨯ 2460.7330.01315000N N a e N N U I R K n φ--⨯⇒=== 0241840(/min)0.013N e N U n r K ===Φ //min {}{}100{}9.559.550.637(){}{}1500N W N W N N m rad s N r P P T N m n ω•===⨯=• 因此，固有机械特性曲线图如下：（2）、人为机械特性曲线（3）、曲线分析对于直流电动机，在不同的电枢电压时，可以得到一组平行于固有机械特性曲线的人为机械特性曲线簇。
电机拖动实验报告
电机拖动实验报告班级：学号：姓名：2013年1月实验一直流他励电动机机械特性一．实验数据1．直流他励电动机机械特性及回馈制动特性M为直流他励电动机M03，请抄写电机铭牌上的参数并填入下表中：G为直流发电机M12，请抄写电机铭牌上的参数并填入下表中：调额定点时，先增大直流电动机的励磁电阻R1，使转速为额定值，再减小发电机负载电阻R4、R3（先调节R4，再调节R3），使电枢电流增加，随着电流的增加，转速会下降，要同时增大直流电动机的励磁电阻R1，使转速保持在额定值，最后调到额定点。
记录此时的I a、n、I fN值填入下表中。
保持电动机的U=U N=220V，I f=I fN不变，增大R3、R4阻值，记录n、I a，直到R3、R4增大到最大值（空载状态）为止，此过程中记录数据填入下表中。
保持电枢电压U=U N=220V，I f=I fN，把开关S2合向“1”端，此时开始记录数据，把R4值减小，R4值减小到零后，再调节R3阻值使阻值逐渐增加，电动机M的转速升高，当A1表的电流值为0时，此时电动机转速为理想空载转速，继续增加R3阻值，则电动机进入第二象限回馈制动状态运行，R3阻值增加到最大时停止，此过程中记录数据填入下表中。
记录完数据后调节直流可调电源的电位器，使V1读数为U N=0伏，R2阻值调至180Ω。
2．自由停车及能耗制动3．反接制动。
二．实验报告根据实验数据绘出电动机机械特性曲线及回馈制动特性曲线。
1.电动机的机械特性曲线如下所示2.电动机的回馈制动特性曲线如下所示三．思考题1.回馈制动实验中,如何判别电动机运行在理想空载点?答：当电枢电流I a=0 A时，电动机运行在理想空载状态。
2.直流电动机从第一象限运行到第二象限转子旋转方向不变,试问电磁转矩的方向是否也不变? 为什么?答：电磁转矩方向变化了，和转速n方向相同变为方向相反。
这是由于此时n>n0,所以I从大于零变为小于零，电磁转矩从拖动性转矩变为制动性转矩。
电机与拖动实验(他励直流电机调速,单相变压器)
实验一他励直流电动机认识实验一、实验目的1、认识DDSZ-1型电机及电气技术实验装置，了解电机拖动实验的基本要求与安全操作规程。
2、认识和了解在电机拖动实验中所用的电源、开关、仪表、挂件、电机等组件及使用方法。
3、熟悉他励直流电动机的接线、起动、机械特性、改变转向与基本方法。
二、实验项目1、了解DD01电源控制屏及电枢电源、励磁电源、变阻器、直流电压表、电流表、直流测速发电机转速表的使用方法；了解校正直流测功电动机、普通直流电动机的铭牌参数及要求。
2、直流他励电动机的连线、起动准备、起动和改变转向方法。
三、实验设备及控制屏上挂件排列顺序1、实验设备：DD03-DJ23-DJ15、D31、D42、D31、D44、D51、D55-1。
2、控制屏上挂件排列顺序：D31、D42、D31、D44、D51、D55-1。
四、实验说明及操作步骤1、由指导人员介绍DDSZ-1型电机及电气技术实验装置面板布置及使用方法。
2、直流他励电动机的测试。
1）直流他励电动机的接线，如图1-1所示。
图1－1 他励直流电动机接线图2）他励直流电动机起动步骤（1）起动准备：检查接线是否正确，直流电表的极性、量程选择是否正确。
将电动机的起动电阻调最大R1=180Ω、电动机的励磁调节电阻调最小Rf1=0Ω；测功机的励磁电阻调最大Rf2=1800Ω；断开开关S。
a)Rf1=0Ω,电枢电压，励磁电压都为220V时b) R1=180Ω,电枢电压，励磁电压都为220V时C) R1=180Ω, 电动机的励磁调节电阻调最小Rf1=0Ω；电枢电压，励磁电压都为220V时。
电枢电流Ia(A)= 0.01 A。
3．改变电动机的转向停机过程：将电枢串联起动变阻器R1的阻值调回到最大值，→先切断控制屏上的电枢电源开关，→然后切断控制屏上的励磁电源开关，使他励电动机停机。
改变转向：在断电情况下，将电枢（或励磁绕组）的两端接线对调后，再按他励电动机的起动步骤起动电动机，并观察电动机的转向及转速表指针偏转的方向。
他励直流电动机的机械特性
减小，β 增大，n0增大
线
反之称为软
图
特性
1、他励电动机的固有机械特性
U=UN、Φ=ΦN， Rpa=0的机械特性称固有机械特性
n UN CeΦN
Ra CeCT ΦN2
恒转矩负载
不
特性在A点 的斜率：
系统 电压
稳 定
dn/dTL=∞, 则dTL/dn=0
波动 机特
运 行
下斜的机械特性在
上翘的机械特性在
A点其dn/dT<0,则 dT/dn<0，在A点满 足dT/dn<dTL/dn
A点其dn/dT>0,则 dT/dn>0，在A点不 满足dT/dn<dTL/dn
结论：下斜的机械特性与恒转矩负载配合, 系统能够稳定运行; 上翘的机械特性与恒转矩负载配合, 系统不能稳定运行。
斜率β越小， 下斜的机械特性在A点其dn/dT<0,则dT/dn<0，在A点满足dT/dn<dTL/dn
机 斜率β越小，特性越平，称为硬特性。
特性越平， 电力拖动系统的稳定运行，是指在某种外界因素(如电网电压波动或负载的微小变化)的扰动下，系统离开原来的平衡状态，达到新的平衡状态；
的 机械特 (3)改变磁通的人为机械特性
《电机与辅助控制系统》课程
知识点 他励直流电动机的机械特性
直流电动机的机械特性就是指在稳定运行情 况下，电动机的转速与电磁转矩之间的关系，即
n=f(T)。机械特性是电动机的主要特性，是分析
电动机起动、调速、制动等问题的重要工具。下 面以他励直流电动机为例讨论机械特性。
实验一 直流他励电动机在各种运转状态下的机械特性
实验一直流他励电动机在各种运转状态下的机械特性实验一直流他励电动机在各种运转状态下的机械特性一、实验目的测量他励直流电动机的自然机械特性及各种电气参数变化时的人为机械特性。
通过试验掌控直流电动机在各种运转状态时的特点和能量切换的规律。
二、预习要点1、发生改变他励直流电动机机械特性存有哪些方法？2、他励直流电动机在什么情况下，从电动机运行状态进入回馈制动状态？他励直流电动机回馈制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性又是什么情况？3、他励直流电动机LX1刹车时，能量传递关系，电动势均衡方程式及机械特性。
三、实验项目1、电动及答谢刹车状态下的机械特性2、电动及LX1刹车状态下的机械特性3、能耗刹车状态下的机械特性四、实验设备及挂件排列顺序1、实验设备序号12345型号dd01dd03dj15dj23d51名称电源控制屏不锈钢电机导轨、测距系统及lenses转速表直流并励电动机校正直流测功机波形测试及控制器板数量1台1件1台1台1件2、屏上挂件排序顺序d51五、实验方法及步骤按图1-1接线，图中m用编号为dj15的直流并励电动机(K817他励方式)，mg用编号为dj23的校正直流测功机，直流电压表v1的量程为500v，直流电流表a2、a4的量程为200ma，a1、a3的量程为5a。
r2、r4采用r1、r3上的900ω电阻分后甩三相，r1采用r2、r4上4个90ω串联，r3采用r5上的900ω并联加之r6上的90ω串联和实验台面上两个1300ω并联。
控制器s1、s2采用d51上的双刀双投掷控制器。
直流电动机运行于电动及回馈制动状态下的自然机械特性(一)试验详述：(1)测定被试直流电动机m运行于电动状态的机械特性时，在其轴上可加负载的形式是多种多样的，然而要获得反接、回馈及能耗制动等状态时的机械特性，其最可行的方法是采用一台直流电机来做负载，利用负载机mg工作在不同的运行状态，来测出受试电动机m于不同运转状态的机械特性。
电机与拖动答案
电机与拖动答案5、直流发电机电枢电动势与电枢电流的方向相同，电磁转矩与转速的方向反。
5、直流发电机电枢电动势与电枢电流的方向相同，电磁转矩与转速的方向反。
2、如果并励直流发电机的转速上升20%，则空载时发电机的端电压U0升高（B ）A、20%B、大于20%C、小于20%D、为零，即U0不变第二章一、填空题1、他励直流电动机的固有机械特性是指的条件下，转速和电磁转矩的关系。
2、直流电动机的起动方法有降压起动电枢回路串电阻起动。
3、如果不串制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是能耗制动瞬间电枢电流 2 倍。
4、当电动机的转速超过理想空载转速时，出现回馈制动。
5、拖动恒转矩负载进行调速，应采降压或电枢回路串电阻调速方法，而拖动恒功率负载时，应采用弱磁调速方法。
一、填空题1、变压器空载电流包括有功分量和无功分量，其中有功分量是用来产生铁损，无功分量是建立磁场。
2、变压器空载试验测得的损耗近似于铁损耗，短路试验测得的损耗近似等于铜损耗。
3、变压器负载运行时，二次侧端电压不仅与本身的短路参数有关，而且还与负载的大小和负载的性质有关。
4、变压器等效电路中，反映变压器主磁通影响的电路参数是励磁电抗Xm，反映一次、二次绕组漏磁通影响的电路参数分别是一次漏抗X1和二次漏抗X2。
5、根据变压器内部磁场的实际分布和所起的作用不同，通常把磁通分成主磁通和漏磁通，主磁通在铁心中闭合，起传递能量的媒介作用，漏磁通主要通过空气或变压器油闭合，起电抗压降的作用。
6、变压器电源电压U1、频率f一定，所带阻感性负载（ф2＞0）增加时，则U2下降，I2增加，фm下降（计及漏阻抗压降的影响）。
一、填空题1、当s在0-1范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为驱动转矩，定子电动势性质为反电动势；在-∞-0范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为制动转矩，定子电动势性质为电源电动势。
2、三相异步电动机根据转子结构不同可分为笼形异步电动机和绕线转子异步电动机。
直流他励电动机实验报告
直流他励电动机实验报告电机学实验报告——直流他励电动机实验姓名：张春学号：2100401332实验三直流他励电动机实验一、实验目的1．掌握用实验方法测取直流他励电动机的工作特性和机械特性。
2．掌握直流他励电动机的调速方法。
二、实验内容1．工作特性和固有机械特性保持和不变，时，测取工作特性、、及固有机械特性。
2．调速特性（1）改变电枢电压调速保持电动机不变，常数，测取。
（2）改变励磁电流调速保持，常数，时，测取。
3．观察能耗制动过程三、实验说明及操作步骤1．他励直流电动机的工作特性和固有机械特性按图3-4接线，电阻选用挂箱上的阻值为、电流为的可调电阻，作为直流并励电动机的起动电阻，电阻选用挂箱上的阻值为的可调电阻. 并接上励磁电流表（mA）和电枢电流表（A）。
（1）打开设备开关和设置好各个按钮状态，将电动机励磁回路电阻调至阻值最小，电枢回路起动电阻调至阻值最大。
（2）调节直流稳压电源上的“电压调节”旋钮，使电动机输入电压为，电动机电枢回路起动电阻调至最小值，增加电动机磁场调节电阻，使电动机转速达额定值。
（3）调出电动机的额定运行点，确定电动机的额定励磁电流。
（4）在保持，不变的条件下，逐次减小电动机的负载，在额定负载到空载范围内，测取电动机电枢电流，转速和输出转矩，共取组数据，记录于表3-1中。
表中：电动机输入功率P1＝U a I a+U f I fn，输出功率P2=0.105nT2 效率表3-1 工作特性和固有机械特性实验数据实验数据1.11.0 0.9 0.8 0.4 0.3 0.21601611 16241638169317117341.181.08 0.970.860.4 0.280.15计26023821619410684.62.9算 数 据.96 .96 .96 .96 .96 96 6 198.24 182.59 165.40 147.91 71.11 50.27 27.31 75.97 76.45 76.24 75.87 66.48 59.17 43.382．调速特性（1）改变电枢电压的调速直流电动机起动后，将电阻调至零，按上述方法调出电动机的额定运行点，即电动机的，，同时满足，保持此时的值和不变，调节直流稳压电源上的“电压调节”旋钮，使电枢两端电压减小，测取电动机的电枢电压、转速和电枢电流，从至范围内，共取组数据，记录于表3-2中。
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实验1 直流他励电动机的人为机械特性一、实验目的
了解和测定他励直流电动机的人为机械特性
二、预习要点
1、改变他励直流电动机的机械特性有哪些方法？
2、什么叫电动机的人为机械特性？
3、他励直流电动机的人为机械特性有哪几种？画出典型的机械特性曲线。
三、实验项目
1、电枢回路中串接附加电阻时的人为机械特性；
2、改变电枢电压时的人为机械特性；
3、改变磁通Ф时的人为机械特性。
四、实验方法
1、实验设备
2、屏上挂件排列顺序
D51、D31、D42、D41、D31、D44
3、实验接线图
按图1接线，其中
(1) M用编号为DJ15的直流并励电动机(接成他励方式)；
(2) MG用编号为DJ23的校正直流测功机；
(3) 直流电压表V1、V2的量程为1000V；
(4) 直流电流表A1、A3的量程为200mA ； (5) 直流电流表A2、A4的量程为5A ；
(6) 可调电阻R1选用D44上的1800Ω加上180Ω串联共1980Ω阻值； (7) 可调电阻R2选用D42上的900Ω并联900Ω共450Ω阻值；
(8) 可调电阻R3选用D42上的1800Ω加上D41上的180Ω共1980Ω阻值； (9) 可调电阻R4选用D42上的1800Ω加上D41上的4个90Ω串联共2160Ω； (10) 开关S1、S2选用D51上的双刀双掷开关。
1'励磁电源
电枢电源
图 1 他励直流电动机人为机械特性测定的实验接线图
4、电枢回路中串接附加电阻时的人为机械特性测定 操作步骤：
(1) 可调电阻的设定：R1阻值置最小位置，R2、R3及R4阻值置最大位置，转速表置正向1800r/min 量程。
(2)开关S 1、S 2选用D51挂箱上的对应开关，并将S 1合向1电源端接通电枢电源，S 2
合向2'短接端(见图1)。
(3) 开机时必须检查的事项：
控制屏下方左、右两边的“励磁电源”开关及“电枢电源”开关都须在断开的位置；
R1阻值置最小位置，R2、R3及R4阻值置最大位置。
(4) 启动电源
按次序先开启控制屏上的“电源总开关”，再按下“启动”按钮，启动控制台电源； 接通“励磁电源”开关，给电动机先加励磁电流；
R2阻值确在最大位置时接通“电枢电源”开关，使他励直流电动机M起动运转； 调节“电枢电源”电压为220V。
(5) 电机工作参数调节
调节R1阻值，使电动机励磁电流为100mA，即直流电流表A1显示100mA；
调节R3阻值，使直流电流表A3显示100mA；
(6) R2=200Ω时的机械特性
调节R2阻值至约200Ω位置；
保证直流电流表A1、A3显示100mA；
调节电机MG 的负载电阻R4阻值，测取电动机M在不同负载下的n、Ia数据，共取8-9组数据记录于表1中。
(7) R2=400Ω时的机械特性
调节R2阻值至大约400Ω的位置；
调节电机MG 的负载电阻R4阻值，测取电动机M在不同负载下的n、Ia数据，共取8-9组数据记录于表2中。
5、改变电枢电压时的人为机械特性测定
(1) U N=200V时的机械特性
调节R2阻值至约200Ω位置；
调节电枢电压至200V；
保证直流电流表A1、A3显示100mA；
调节电机MG 的负载电阻R4阻值，测取电动机M在不同负载下的n、Ia数据，共取8-9组数据记录于表3中。
(2) U N=180V时的机械特性
调节R2阻值至约200Ω位置；
调节电枢电压至180V；
保证直流电流表A1、A3显示100mA；
调节电机MG 的负载电阻R4阻值，测取电动机M在不同负载下的n、Ia数据，共取8-9组数据记录于表4中。
6、改变磁通Ф时的人为机械特性测定
(1) I f=90mA时的机械特性
调节R2阻值至约200Ω位置；
调节电枢电压至220V；
调节直流电流表A1显示90mA；
保证直流电流表A3显示100mA；
调节电机MG 的负载电阻R4阻值，测取电动机M在不同负载下的n、Ia数据，共取8-9组数据记录于表5中。
(2) I f=80mA时的机械特性
调节R2阻值至约200Ω位置；
调节电枢电压至220V；
调节直流电流表A1显示80mA；
保证直流电流表A3显示100mA；
调节电机MG 的负载电阻R4阻值，测取电动机M在不同负载下的n、Ia数据，共取8-9组数据记录于表6中。
五、实验报告
根据实验数据，绘制他励直流电动机的人为机械特性曲线n=f(I a)(每一种人为机械特性曲线用同一座标纸绘出)。
电枢回路中串接附加电阻时的人为机械特性曲线
改变电枢电压时的人为机械特性曲线
改变磁通Ф时的人为机械特性曲线
六、思考题
1、直流他励电动机启动时，为什么一定要先把励磁电流加上？若忘了先合励磁绕组的电源开关就把电枢电源接通，这时会产生什么现象（试从TL＝0和TL＝TN两种情况加以分析）？当电动机运行在额定转速下，若突然将励磁绕组断开，此时又将出现什么情况？答: 直流他励电动机启动前必须先加励磁电流，是为了产生主磁通Ф。
若忘了先合励磁绕组的电源开关就把电枢电源接通会产生的现象是：
（1）当T L＝0时
此时，虽然没有励磁电流但是电动机内部的主磁极上仍会有剩磁，当接通电枢电源时，电磁转矩不等于0，而T L＝0，故电动机会转动，但是电动机转速会不断上升，最后发生“飞车”。
（2）当T L＝T N时
此时，电动机内部同样由于主磁极上有剩磁，而产生电磁转矩。
如果此时的电磁转矩大于负载转矩，电动机则会转动；如果此时的电磁转矩小于负载转矩，电动机则不会转动，且由于此时反电动势E等于0，因此电枢电流Ia会很大，可能会损坏电枢绕组。
当电动机运行在额定转速下，突然将励磁绕组断开，电动机主磁通Ф迅速减小，同时电枢电流会急剧增大。
如果此时的电磁转矩大于负载转矩，电动机则会继续转动；如果此时的电磁转矩小于负载转矩，电动机则会慢慢减速直至停止。