電機及電氣技術實驗裝置直流發電機的實驗
時間：2025-03-22 23:40:23 點擊次數：
中人教儀廠 電機及電氣技術實驗裝置直線DC發電機的實驗
一、實驗目的
1、電機及電氣技術實驗裝置直線DC發電機的實驗是掌控把握用實驗方法測量直線DC發電機的各種運行特性，并按照所測得的運行特性評定該被測電機的有關功能。
2、經過電機及電氣技術實驗裝置直線DC發電機的實驗查看并勵發電機的自勵過程和自勵條件。
二、預習要點
1、什么是發電機的運行特性？在求取直線DC發電機的特性彎彎曲線時，哪些物理量應保持不變，哪些物理量應測取。
2、做空載特性實驗時，勵磁電流（A）為什么必須保持單方向調動？
3、并勵發電機的自勵條件有哪些？當發電機不能自勵時應如何處置整理？
4、如何確定復勵發電機是積復勵還是差復勵？
三、實驗項目
1、他勵發電機實驗
（1）測空載特性 保持n=nN使IL=0，測取U0=f（If）。
（2）測外特性 保持n=nN使If=IfN ，測取U=f（IL）。
（3）測調動特性 保持n=nN使U=UN，測取If=f（IL）。
2、并勵發電機實驗
（1）查看自勵過程
（2）測外特性 保持n=nN使Rf2=常數，測取U=f（IL）。
3、復勵發電機實驗
積復勵發電機外特性 保持n=nN使Rf2＝常數，測取U＝f（IL）。
四、實驗設備及掛式模塊件排列順序
1、實驗設備
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序號 |
型 號 |
名 稱 |
數 量 |
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1 |
DQ03-1 |
導軌、旋轉編碼器及數字顯露轉動速度表 |
1 套 |
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2 |
DQ19 |
校正直線DC測功機 |
1 臺 |
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3 |
DQ07 |
直線DC復勵發電機 |
1 臺 |
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4 |
DQ22 |
直線DC數字電壓（V）、mA毫安、安培表 |
2 件 |
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5 |
DQ29 |
可調電阻器、電容器 |
1 件 |
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6 |
DQ31 |
波動線測量試驗及開關板 |
1 件 |
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7 |
DQ27 |
三相可調電阻器 |
1 件 |
2、屏上掛式模塊件排列順序
DQ22、DQ29、DQ22、DQ27、DQ31
五、實驗方法
1、他勵直線DC發電機
按圖2-3接線。圖中直線DC發電機G選用DQ07，其規格限定值PN＝100W，UN＝200V，IN＝0.5A，nN＝1500r/min。校正直線DC測功機MG作為G的原動機（按他勵電機接線）。MG、G及RE由聯軸器直接連接。開關S選用DQ31結合套件。Rf1選用DQ29的1800Ω變阻器，Rf2 選用DQ27的900Ω變阻器，并應用分壓器接法(分壓器接法見第一章相關部分)。R1選用DQ29的180Ω變阻器。R2為發電機的負載電阻選用DQ27，應用串并聯接法（900Ω與900Ω電阻串聯加上900Ω與900Ω并聯），阻值為2250Ω。當負載電流（A）大于0.4 A時用并聯部分，而將串聯部分阻值調到最小并用實驗連接線短接。直線DC電流（A）表、電壓（V）表選用DQ22、并選用合適的測量范圍。
（1）測空載特性
1）把發電機G的負載開關S打開，接通控制屏上的勵磁電源開關，將Rf2調至使G勵磁電流（A）最小的位置。
2）使MG電樞串聯起動電阻R1阻值最大，Rf1阻值最小。仍先接通控制屏下方左邊的勵磁電源開關，在查看到MG的勵磁電流（A）為最大的條件下，再接通控制屏下方右邊的電樞電源開關，起動直線DC電機MG，其旋轉方向應符合正向旋轉的要求。
圖2-3直線DC他勵發電機接線圖
3）電機MG起動正常運行后，將MG電樞串聯電阻R1調至最小值 ，將MG的電樞電源電壓（V）調為220V，調動電機磁場調動電阻Rf1，使發電機轉動速度達規格限定值，可以在以后整個實驗過程中始終保持此規格限定轉動速度不變。
4）調動發電機勵磁分壓電阻Rf2，使發電機空載電壓（V）達U0＝1.2UN為止。
5）在保持n=nN＝1600r/min條件下，從U0＝1.2UN 開始，單方向調動分壓器電阻Rf2使發電機勵磁電流（A）逐次減小，每次測取發電機的空載電壓（V）U0和勵磁電流（A）If，直至If＝0（此時測得的電壓（V）即為電機的剩磁電壓（V））。
6）測取數值時U0＝UN和If＝0兩點必測，可以在U0＝UN 附近測點應較密。
7）共測取7～8組數值，記錄于表2-2中
表2-2 n=nN＝1600r/min IL=0
（2）測外特性
1）把發電機負載電阻R2調到最大值，合上負載開關S。
2）同時調動電機的磁場調動電阻Rf1，發電機的分壓電阻Rf2 和負載電阻R2使發電機的IL＝IN，U＝UN，n=nN，該點為發電機的規格限定運行點，其勵磁電流（A）稱為規格限定勵磁電流（A）IfN，記錄該組數值。
3）在保持n=nN和If＝IfN 不變的條件下，逐次多加負載電阻R2，即減小發電機負載電流（A）IL，從規格限定負載到空載運行點界限內，每次測取發電機的電壓（V）U和電流（A）IL，直到空載（斷開開關S，此時IL=0），共取6-7組數值，記錄于表2-3中。
表2-3 n＝nN＝ r/min If＝IfN＝ mA
（3）測調節特性
1）調動發電機的分壓電阻Rf2，保持n=nN，使發電機空載達規格限定電壓（V）。
2）在保持發電機n=nN條件下，合上負載開關S，調動負載電阻R2，逐次多加發電機輸出電流（A）IL，同時相應調動發電機勵磁電流（A）If，使發電機端電壓（V）保持規格限定值U＝UN。
3）從發電機的空載至規格限定負載界限內每次測取發電機的輸出電流（A）IL和勵磁電流（A）If，共取5-6組數值記錄于表2-4中。
表2-4 n=nN＝ r/min U＝UN＝ V
2、并勵發電機實驗
（1）查看自勵過程
1）先切斷電樞電源，然后斷開勵磁電源使電機MG停機，同時將啟動電阻調回最大值，磁場調動電阻調到最小值為下次啟動做好準備。在斷電的條件下將發電機G的勵磁方法從他勵改為并勵，接線如圖2-4所示。Rf2選用DQ27的900Ω電阻兩只相串聯并調至最大阻值，打開開關S。
2）先接通勵磁電源，然后啟動電樞電源，使電機起動。調動電機的轉動速度，使發電機的轉動速度n=nN，用直線DC電壓（V）表測量發電機是否有剩磁電壓（V），若無剩磁電壓（V），可將并勵繞組改接成他勵方法實行充磁。
3）合上開關S逐漸減小Rf2，查看發電機電樞兩端的電壓（V），若電壓（V）逐漸上升，說明適用自勵條件。如果不能自勵建立電壓（V），將勵磁線路的兩個插頭對調即可。
4）對應著一定的勵磁電阻，逐步降低發電機轉動速度，使發電機電壓（V）隨之下降，直至電壓（V）不能建立，此時的轉動速度即為臨界轉動速度。
（2）測外特性
1）按圖2-4接線。調動負載電阻R2到最大,合上負載開關S。
2）調動電機的磁場調動電阻Rf1、發電機的磁場調動電阻Rf2和負載電阻R2，使發電機的轉動速度、輸出電壓（V）和電流（A）三者均達規格限定值，即n=nN，U=UN，IL=IN。記錄此時的勵磁電流（A）If值，即為規格限定勵磁電流（A）IfN。
3）保持規格限定值時的Rf2阻值及n=nN不變，逐次減小負載，直至IL=0，從規格限定到空載運行界限內每次測取發電機的電壓（V）U和電流（A）IL。
4）共取6-7組數值,記錄于表2-5中。
表2-5 n＝nN＝ r/min Rf2=常值
圖2－4直線DC并勵發電機接線圖
3、復勵發電機實驗（選做）
（1）積復勵和差復勵的判別
1）接線如圖2-5所示，Rf2選用DQ27的1800Ω阻值。C1、C2為串勵繞組。
2）合上開關S1將串勵繞組短接，使發電機處于并勵狀態運行，按上述并勵發電機外特性試驗方法，調動發電機輸出電流（A）IL=0.5IN。
3）打開短路開關S1,在保持發電機n, Rf2 和R2 不變的條件下,查看發電機端電壓（V）的改變,若此時電壓（V）升高即為積復勵,若電壓（V）降低則為差復勵。
4）如果想改變勵磁方法（積復勵、差復勵）只要對調串勵繞組接線插頭C1,C2即可。
（2）積復勵發電機的外特性
1）實驗方法與測取并勵發電機的外特性相同。先將發電機調到規格限定運行點，n=nN，U=UN，IL=IN。記錄此時的勵磁電流（A）If值，即為規格限定勵磁電流（A）IfN。
2）保持此時的Rf2和n=nN不變，逐次減小發電機負載電流（A），直至IL=0。
3）從規格限定負載到空載界限內，每次測取發電機的電壓（V）U和電流（A）IL，共取6-7組數值，記錄于表2-6中。
表2-6 n＝nN＝ r/min Rf2=常數
圖2-5直線DC復勵發電機接線圖
六、注意事項
1、直線DC電機MG起動時，要注意須將R1調到最大，Rf1調到最小，先接通勵磁電源，查看到勵磁電流（A）If1為最大后，再接通電樞電源，使MG起動運行。起動完畢，應將R1調到最小。
2、做外特性時，當電流（A）超過0.4A時,R2中串聯的電阻調至零并用實驗連接線短接,以免電流（A）過大引起變阻器損壞。
七、實驗報告
1、按照空載實驗數值,作出空載特性彎彎曲線,由空載特性彎彎曲線計算出被試電機的飽和系數和剩磁電壓（V）的百分數。
2、在同一坐標紙上繪出他勵、并勵和復勵發電機的三條外特性彎彎曲線。分別算出三種勵磁方法的電壓（V）改變率： 并解析差異原因。
3、繪出他勵發電機調節特性彎彎曲線，解析在發電機轉動速度不變的條件下，為什么負載多加時，要保持端電壓（V）不變，必須多加勵磁電流（A）的原因。
八、思考題
1、并勵發電機不能建立電壓（V）有哪些原因？
2、在發電機一電機構成的機組中，當發電機負載多加時，為什么機組的轉動速度會變低？為了保持發電機的轉動速度n=nN，應如何調動？
常見問題：
1、如果我要購買電機及電氣技術實驗裝置直流發電機的實驗，是否有安裝、培訓服務呢？
答：我們的設備如果沒有特別注明“不含安裝”“裸機價”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓服務的。
2、你們的電機及電氣技術實驗裝置直流發電機的實驗是否能開增值稅專用發票？
答：可以的，我們是正規企業，并且已經升級到一般納稅人，可以開具增值稅專用發票，如果您需要開電機及電氣技術實驗裝置直流發電機的實驗的發票，您需要提供開票資料。
3、你們的電機及電氣技術實驗裝置直流發電機的實驗都是自己生產的嗎？都有什么產品資質？
答：我們公司是專業生產教學設備的企業，完全自主生產，并通過了最新版ISO9001認證，擁有多項專利與著作權。
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