直流发电机实验

广西大学实验报告纸

一、实验目的

1、掌握并励发电机的自励条件

2、掌握直流发电机各种运行特性的测定方法

二、预习要点

1、并励发电机的自励条件有哪些？当发电机不能自励时应如何处理？

2、什么是发电机的运行特性？在求取直流发电机的特性曲线时，哪些物理量应保持不变，哪些物理量应测取？

3、做空载特性实验时，励磁电流为什么必须保持单方向调节？

三、实验内容

1、并励发电机实验

（1）直流并励发电机自励建压。

（2）测取外特性，保持n=n N，使R f2=常数，测取U=f(I)

2、他励发电机实验

（1）测空载特性，保持n=n N，使I=0，测取U=f（I f）

（2）测取外特性，保持n=n N，使I f2=常数，测取U=f(I)。

四、实验电路图（选用挂件D31、D41、D42、D51）

图4-2 直流发电机实验

五、实验操作步骤

按图4-2接线，图中直流发电机G选用DJ13，其额值P N=100 w，U N=200V，I N=0.5A，

n N=1600r/min，校正过的直流电机MG作为G的原动机。MG、G由联轴器直接连接。起动前所有开关均应断开。

1、并励发电机

（1）自励过程

起动原动机。起动前令R st=最大值，R f1=0，S向左合，然后打开电源总开关，电机起动后将转速调到1500r/min。

令R f2＝最大值，合上S1，逐渐减小R f2观察发电机电枢两端的电压，若电压逐渐上升，说明满足自励条件，如果不能自励建压，将励磁绕组或电枢绕组的两个端头联接线对调后观察此时的发电机电压如何变化。

（2）外特性

在并励发电机建压后，令R L=最大，合上负载关开S2，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R L，使发电机n=n N，U=U N，I=I N，保持此时R f2的值和n=n N不变的条件下，逐步减小负载，直至I=0从额定到控载运行范围内，每次测取发电机的电压U和电流I，直到空载（拉开开关S2），记录于表4-2.1中，其中额定和空载两点必测。

2、他励发电机

（1）空载特性

S向右合（他励接法），起动原动机，调节R st至最小值，再调节R f1，使发电机转速达额定值，并在以后整个过程中始终不变，合上发电机励磁电源开关S1，调节R f2，使发电机空载电压达U0=1.2U N为止，在保持n=n N（1600r/min）条件下，从U0=1.2U N开始，单方向调节R f2，使发电机励磁电流逐次减小，测取空载特性的下降分支直至I f2=0（断开S1），每次测取发电机的空载电压U0和励磁电流I f2，记录于表4-2.2中，其中U0=U N和I f2=0两点必须测取，并在U0=U N附近测试点应较密些。

再次合上S1，单方向调节R f2，使发电机励磁电流逐次增大，直至U0=1.2倍U N测取空载特性的上升分支。

励磁电流逐次减小时

（2）外特性

在空载实验后，将负载电阻R L调到最大值，合上负载开关S2，同时调节电动机的磁场电阻R f1，发电机的磁场电阻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n=n N和I f2和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（拉开开关S2），记录数据于表4-2.3，其中额定和空载两点必测。

六、注意事项

起动原动机（直流电动机）时，Rst=最大，Rf1=最小，起动完毕，Rst调到最小。

七、实验报告

1、并励发电机不能建立电压有哪些原因？如果将原动机反转，是否可以使发电机发出电。

2、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被试电机的饱和系数和剩磁电压的百分数。

3、在同一张坐标纸上绘出他励，并励发电机的两条外特性曲线，分别计算励磁方式的电压变化率，并分析差异原因。

4、直流发电机有哪几种励磁方式？