直流发电机实验

直流发电机实验

一、实验目的

学习直流发电机的使用方法，测定直流发电机的空载特性及外特性曲线。

二、实验内容

1、熟悉电机的构造与使用方法。

2、用万用表鉴别直流电机的电枢绕组、并励绕组和串励绕组。

3、测定他励发电机的空载特性。

4、测定他励发电机的外特性。

5、测定并励发电机的外特性。

6、测定复励发电机的外特性。

三、实验设备

1、MCL－Ⅱ实验台主控制屏

2、测功机及电机导轨

3、波形测试及开关板MEL－05

4、直流电流电压表MEL－06

5、三相可调电阻器MEL－03

6、电机启动电阻箱MEL－09

7、测功机挂件MEL－13

8、直流电动机M－03

9、直流发电机M－01

四、实验步骤

1、鉴别直流电机的电枢、并励和串励绕组

发电机的接线板上有六个出线端子，分别属于电枢绕组、并励绕组和串励绕组。用万用表测量三个绕组的电阻值，电阻最大的为励磁绕组，再用手转动电枢，用万用表毫伏档测得有电动势产生者为电枢绕组，没有电动势者为串励绕组。

2、他励发电机

按图一接线。图中M为M03直流电动机，G为M01直流发电机，其额定值P N＝100W，U N=200Ⅴ，I N＝0.5A，n N＝1600r／min。M、G及测功机由联轴器直接连接，R2为发电机的负载电阻，选用MEL－03，采用串并联得2250欧（900∥900＋1800），增加负载时首先减小串联部分的电阻，电流大于0.4安时用并联部分。R f2选用MEL－03，采用分压器接法，阻值为900Ω。开关K1、K2选用MEL－05挂件，直流电流、电压表选用MEL－06及主控屏下方直流表。

图一直流他励发电机接线图

(1)空载特性

断开K1、K2开关，把R f2调至输出电压最小的位置，选好电压电流表量程，启动直流电动机，从测功机端观察转向应符合逆时针方向旋转的要求。调节电动机电枢串联电阻R1至最小值，电动机输入电压为220伏，调节电动机磁场调节电阻R f1，使发电机转速达额定值。合上发电机励磁电源开关K1，调节发电机磁场电阻R f2，使发电机空载电压达U o＝1.20U N为止。从U o＝1.20U N开始，单方向调节分压器电阻R f2，使发电机励磁电流逐次减小，直至I f2＝0。每次测取发电机的空载电压U o和励磁电流I f2，共取5－6组数据，记录于表一中。其中U o＝U N和I f2＝0两点必须测取。

在空载实验后，把发电机负载电阻R2调到最大值，合上负载开关K2，同时调节电动机的磁场调节电阻R f1，发电机的磁场调节电阻R f2和负载电阻R2，使发电机的n＝n N，U＝U N，I＝I N，该点为发电机的额定运行点，其励磁电流称为额定励磁电流I f2N，在保持I f2＝I f2N不变的条件下，逐次增加负载电阻R2，即减小发电机负载电流。从额定负载到空载运行点范围内，每次测取发电机的电压U和电流I，直到空载（断开开关K2），共取5－6组数据，记录于表二。其中额定和空载两点必测。

3、并励发电机外特性

图二直流并励发电机接线图

在并励发电机建立电压后，调节负载电阻R2到最大，合上负载开关K2，调节电动机的磁场调节电阻R f1，发电机的磁场调节电阻R f2和负载电阻R2，使发电机n=n N，U＝U N，I ＝I N，保持此时R f2的值不变的条件下，逐步减小负载，直至I＝0，从额定到空载运行范围内，每次测取发电机的电压U和电流I，共取5－6组数据，记录于表三中，其中额定和空载两点必测。

4、

图三直流复励发电机接线图

实验方法与测取并励发电机的外特性相同。先将发电机调到额定运行点，n=n N，U＝U N，

I ＝I N ，在保持此时的R f2不变的条件下，逐次减小发电机负载电流，直至I=0。从额定负载到空载范围内，每次测取发电机的电压U 和电流I ，共取5－6组数据，记录于表四中，其中额定和空载两点必测。

表四 n=n

五、注意事项

1、 启动直流电动机，R 1调到最大，R f2调到最小，启动完毕，R 1调到最小。

2、 做外特性时，当电流超过0.4安时，R 2中串联的电阻必须调至零，以免损坏。

六、实验报告

1、 根据空载实验数据，作出空载特性曲线，由空载特性曲线计算出剩磁电压的百分数。

2、 在同一张坐标纸上绘出他励、并励和复励发电机的三条外特性曲线。分别算出三种励磁

方式的电压变化率：

0100%N

N

U U U U -∆=

⨯ 并分析差异的原因。

七、思考题

1、 并励发电机不能建立电压有哪些原因？