直流他勵電動機在各種運轉狀態下的機械特性實驗
時間：2025-03-22 23:45:23 點擊次數：
中人教儀廠 電機及電氣技術實驗裝置直線DC他勵電機在各種運行狀態下的機械特性
一、 實驗目的
理解和測量他勵直線DC電機在各種運行狀態下的機械特性
二、 預習要點
1、改變他勵直線DC電機機械特性有哪些方法？
2、他勵直線DC電機在什么現象下，從電機運行狀態進入回饋限限制動作作狀態？他勵直線DC電機回饋限限制動作作時，能量傳遞關系，電動勢平衡方程式及機械特性又是什么現象？
3、他勵直線DC電機反接限限制動作作時，能量傳遞關系，電動勢平衡方程式及機械特性。
三、實驗項目
1、電動及回饋限限制動作作狀態下的機械特性
2、電動及反接限限制動作作狀態下的機械特性
3、能耗限限制動作作狀態下的機械特性
四、實驗方法
1、實驗設備
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序 號 |
型 號 |
名 稱 |
數 量 |
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1 |
DQ03-1 |
電機導軌、旋轉編碼器及數字顯露轉動速度表 |
1件 |
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2 |
DQ09 |
直線DC并勵電機 |
1件 |
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3 |
DQ19 |
校正直線DC測功機 |
1件 |
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4 |
DQ22 |
直線DC電壓（V）、mA毫安、安培表 |
2件 |
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5 |
DQ26 |
三相可調電阻器 |
1件 |
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6 |
DQ27 |
三相可調電阻器 |
1件 |
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7 |
DQ29 |
可調電阻器、電容器 |
1件 |
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8 |
DQ31 |
波動線測量試驗及開關板 |
1件 |
2、屏上掛式模塊件排列順序
DQ31、DQ22、DQ27、DQ26、DQ22、DQ29
圖 6-1他勵直線DC電機機械特性測量的實驗接線圖
按圖6-1接線，圖中M用編號為DQ09的直線DC并勵電機(接成他勵方法)，MG用編號為DQ19的校正直線DC測功機，直線DC電壓（V）表V1、V2的測量范圍為300V，直線DC電流（A）表A1、A3的測量范圍為200mA，A2、A4的測量范圍為5A。R1、R2、R3、及R4依不一樣的實驗而選不一樣的阻值。
3、R2=0時電動及回饋限限制動作作狀態下的機械特性
(1) R1、R2分別選用DQ29的1800Ω和180Ω阻值，R3選用DQ27上4 只900Ω串聯共3600Ω阻值，R4 選用DQ27上1800Ω再加上DQ26上6只90Ω串聯共2350Ω阻值。
(2) R1阻值置最小位置，R2、R3及R4阻值置最大位置。開關S1、S2選用DQ31箱式掛式模塊件上的對應開關，并將S1合向1電源端，S2合向2'短接端(見圖6-1)。
(3) 開機時需查驗控制屏下方左、右兩邊的"勵磁電源"開關及"電樞電源"開關全部須在斷開的位置，然后按次序先開啟控制屏上的"電源總開關"，再按下"開"按鈕，隨后接通"勵磁電源"開關，最后查驗R2阻值確在最大位置時接通"電樞電源"開關，使他勵直線DC電機M起動運行。調動"電樞電源"電壓（V）為 220V；調動R2阻值至零位置，調動R3阻值，使電流（A）表A3為100mA。
(4) 調動電機M的磁場調動電阻R1阻值，和電機MG 的負載電阻R4阻值(先調動DQ27上1800Ω阻值，調至最小后應用實驗連接線短接)。使電機M的n=nN=1500r/min，IN=If+Ia=1.1 A。此時他勵直線DC電機的勵磁電流（A）If為規格限定勵磁電流（A）IfN。保持U=UN=220V ，If=IfN，A3表為100mA。增大R4阻值，直至空載(拆掉開關S2的2'上的短接線)，測取電機M在規格限定負載至空載界限的n、Ia，共取8-9組數值記錄于表6-1中。
(5) 在確定S2上短接線仍拆掉的現象下，把R4調至零值位置(其中DQ27上1800Ω阻值調至零值后用實驗連接線短接)，再減小R3阻值，使MG的空載電壓（V）與電樞電源電壓（V）值接近相等 (在開關S2兩端測)，并而且極性相同，把開關S2合向1'端。
(6) 保持電樞電源電壓（V）U=UN=220V，If=IfN，調動R3阻值，使阻值多加，電機轉動速度升高，當A2表的電流（A）值為0A時，此時電機轉動速度為理想空載轉動速度，繼續多加R3阻值，使電機進入第二象限回饋限限制動作作狀態運行直至轉動速度約為1800 r/min，測取M的n、Ia。共取8～9組數值記錄于表6-2中。
(7) 停機（先關斷"電樞電源"開關，再關斷"勵磁電源"開關， 并將開關S2合向到2'端）。
表6-1 UN=220V IfN= mA
表6-2 UN=220V IfN= mA
3、R2=400Ω時的電動運行及反接限限制動作作狀態下的機械特性
(1) 在保證斷電條件下，改接圖6-1，R1阻值不變，R2用DQ27的900Ω與900Ω并聯并用萬用表調定在400Ω，R3用DQ29的180Ω阻值，R4用DQ27上1800Ω阻值加上DQ26上6只90Ω電阻串聯共2340Ω阻值。
(2) S1合向1端，S2合向2'端( 短接線仍拆掉)，把電機MG電樞的二個插頭對調，R1 、R3置最小值，R2置400Ω阻值， R4置最大值。
(3) 先接通"勵磁電源"，再接通"電樞電源"，使電機M 起動運行，在S2兩端測量測功機MG的空載電壓（V）是否和"電樞電源"的電壓（V）極性相反，若極性相反，查驗R4阻值確在最大位置時可把S2合向1'端。
(4) 保持電機的"電樞電源"電壓（V）U=UN=220V，If=IfN不變， 逐漸減小R4阻值（先減小DQ29上1800Ω阻值，調至零值后用實驗連接線短接），使電機減慢速度直至為零。繼續減小R4阻值，使電機進入"反向"旋轉，轉動速度在反方向上逐漸上升，此時電機作業于電勢反接限限制動作作狀態運行，直至電機M的Ia=IaN，測取電機在1、4象限的n、Ia共取12～13 組數值記錄于表6-3中。
(5) 停機( 必須記住先關斷"電樞電源"而后關斷"勵磁電源"的次序，并隨手將S2合向到2'端)。
表6-3 UN=220V IfN= mA R2=400Ω
4、能耗限限制動作作狀態下的機械特性
(1) 圖6-1中，R1阻值不變，R2用DQ29的180Ω固定阻值，R3用DQ27的1800Ω可調電阻，R4阻值不變。
(2) S1合向2短接端，R1置最大位置，R3置最小值位置，R4調定180Ω阻值，S2合向1'端。
(3) 先接通"勵磁電源"，再接通"電樞電源"，使校正直線DC測功機MG起動運行，調動"電樞電源"電壓（V）為220V，調動R1使電機M的If=IfN，調動R3使電機MG勵磁電流（A）為100mA，先減少R4阻值使電機M的能耗限限制動作作電流（A） Ia=0.8IaN, 然后逐次多加R4阻值，其間測取M的Ia、n共取8-9組數值記錄于表6-4中。
(4) 把R2調定在90Ω阻值，重復上述實驗實操步驟(2)、(3)，測取M的Ia、n共取5-7組數值記錄于表6-5中。
當忽略不變損耗時，可近似認為電機軸上的輸出轉矩等于電機的電
磁轉矩T=CMΦIa，他勵電機在磁通Φ不變的現象下，其機械特性可以由彎彎曲線n＝f(Ia)來描述。
表6-4 R2=180Ω IfN= mA
表6-5 R2=90Ω IfN= mA
五、實驗報告
按照實驗數值，測繪制作他勵直線DC電機運行在第一、第二、第四象限的電動和限限制動作作狀態及能耗限限制動作作狀態下的機械特性n=f(Ia)(用同一座標紙繪出)。
六、思考題
1、回饋限限制動作作實驗中，如何判別電機運行在理想空載點？
2、直線DC電機從第一象限運行到第二象限轉子旋轉方向不變，試問電磁轉矩的方向是否也不變？為什么？
3、直線DC電機從第一象限運行到第四象限，其轉向反了，而電磁轉矩方向不變，為什么？作為負載的MG，從第一象限到第四象限其電磁轉矩方向是否改變？為什么？
常見問題：
1、如果我要購買直流他勵電動機在各種運轉狀態下的機械特性實驗，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、你們的直流他勵電動機在各種運轉狀態下的機械特性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，如果您需要開直流他勵電動機在各種運轉狀態下的機械特性實驗的發票，您需要提供開票資料。
3、你們的直流他勵電動機在各種運轉狀態下的機械特性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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