《電機及拖動基礎》
實驗報告
學院班級
姓名學號
成績2023年 1月
實驗一直流他勵電動機機械特性
一．實驗目的
了解直流電動機的各種運轉狀態時的機械特性
二．預習要點
1．改變他勵直流電動機械特性有哪些方法？
2．他勵直流電動機在什麼情況下，從電動機執行狀態進入回饋制動狀態？他勵直流電動機回饋制動時，能量傳遞關係，電動勢平衡方程式及機械特性又是什麼情況？
3．他勵直流電動機反接制動時，能量傳遞關係，電動勢平衡方程式及機械特性。
三．實驗專案
1．直流他勵電動機機械特性。
2．回饋制動特性
3. 自由停車及能耗制動。
4．反接制動。
四．實驗裝置及儀器
1．nmel系列電機系統教學實驗台主控制屏。
2．電機導軌及轉速表（mmel-13）
3．三相可調電阻900ω（nmel-03）
4．三相可調電阻90ω（nmel-04）
5．波形測試及開關板（nmel-05b）
6、直流電壓、電流、毫安表（nmel-06）
7．電機起動箱（nmel-09）
五．實驗方法及步驟
1．直流他勵電動機機械特性及回饋制動特性
接線圖如圖1-1
圖中直流電壓表v1為220v可調直流穩壓電源（電樞電源）自帶，v2為mel-06上直流電壓表，量程為300v；
直流電流錶ma1、a1分別為直流勵磁及220v可調直流穩壓電源自帶毫安表、安培表；
ma2、a2分別選用量程為200ma、5a的毫安表、安培表（nmel-06）
r1選用1800ω歐姆電阻（nmel-03兩隻900ω電阻相串聯）
r2選用180歐姆電阻（nmel-04中兩90歐姆電阻相串聯）
r3選用3000ω磁場調節電阻（nmel-09）
r4選用2250ω電阻（用nmel-03中兩隻900ω電阻相併聯再加上兩隻900ω電阻相串聯）
開關s1、s2選用nmel-05中的雙刀雙擲開關。
m為直流他勵電動機m03，請抄寫電機銘牌上的引數並填入下表中：
表1-1
g為直流發電機m12，請抄寫電機銘牌上的引數並填入下表中：
表1-2
圖1-1直流他勵電動機機械特性實驗線路圖
按圖1-1接線，在開啟電源前，檢查開關、電阻的設定；
（1）開關s1合向「1」端，s2合向「2」端。
（2）電阻r1至最小值，r2、r3、r4阻值最大位置。
（3）直流勵磁電源船形開關和220v可調直流穩壓電源船形開關須在斷開位置。
實驗步驟。
a．按次序先按下綠色「閉合」電源開關、再合勵磁電源船型開關和220v電源船形開關，使直流電動機m起動運轉，調節直流可調電源，使v1讀數為un=220伏，調節r2阻值至零。
b．調直流電動機的額定點（此時電動機執行在額定狀態下，電樞電壓，電樞電流，電機轉速都為額定值）
調額定點時，先增大直流電動機的勵磁電阻r1，使轉速為額定值，再減小發電機負載電阻r4、r3（先調節r4，再調節r3），使電樞電流增加，隨著電流的增加，轉速會下降，要同時增大直流電動機的勵磁電阻r1，使轉速保持在額定值，最後調到額定點。記錄此時的ia 、n、ifn值填入下表中。
c．測取m在額定負載至空載範圍的n、ia
保持電動機的u=un=220v，if=ifn不變，增大r3、r4阻值，記錄n、ia，直到r3、r4增大到最大值（空載狀態）為止，此過程中記錄資料填入下表中。
表1-3un=220伏ifn= 0.08 a
d．折掉開關s2的短接線，調節r3，使發電機g的空載電壓為220伏，並且極性與電動機電樞電壓相同。
e．保持電樞電壓 u=un=220v，if=ifn，把開關s2合向「1」端，此時開始記錄資料，把r4值減小，r4值減小到零後，再調節r3阻值使阻值逐漸增加，電動機m的轉速公升高，當a1表的電流值為0時，此時電動機轉速為理想空載轉速，繼續增加r3阻值，則電動機進入第二象限回饋制動狀態執行，r3阻值增加到最大時停止，此過程中記錄資料填入下表中。
表1-4un=220伏ifn= 0.08 a
記錄完資料後調節直流可調電源的電位器，使v1讀數為un=0伏， r2阻值調至180ω。
2．自由停車及能耗制動
斷電按圖1-2接線，s1 的「2」端先空著不接線。r1為450歐，r2為180歐。
接好線後，把s1合向「1」端，，r2置最大值。
a．按次序先按下綠色「閉合」電源開關、再合勵磁電源船型開關和220v電源船形開關，使直流電動機m起動運轉，調節直流可調電源，使v1讀數為un=220伏，調節r2阻值至零。
b．電動機穩定執行後，把s1合向「2」端，同時按下秒錶記錄自由停車時間。
c．斷電，s1 的「2」端按圖1-2接線，r3為900歐。接好線後，把s1合向「1」端， r2置最大值。按次序先按下綠色「閉合」電源開關、再合勵磁電源船型開關和220v電源船形開關，使直流電動機m起動運轉，調節直流可調電源，使v1讀數為un=220伏，調節r2阻值至零。
d．電動機穩定執行後，把s1合向「2」端，同時按下秒錶記錄r3為900ω能耗制動停車時間。
e．斷電，r3阻值改為1800歐。接好線後，把s1合向「1」端， r2置最大值，r3置1800ω。按次序先按下綠色「閉合」電源開關、再合勵磁電源船型開關和220v電源船形開關，使直流電動機m起動運轉，調節直流可調電源，使v1讀數為un=220伏，調節r2阻值至零。
f．電動機穩定執行後，把s1合向「2」端，同時按下秒錶記錄r3為1800ω能耗制動停車時間。
記錄完資料後調節直流可調電源的電位器，使v1讀數為un=0伏， r2阻值調至180ω。
圖1-2 自由停車及能耗制動接線圖
表1-3自由停車及能耗制動停車時間
3．反接制動。
實驗步驟：
a．斷電按圖1-3接線。把s1合向「1」端， r1為450歐，r2為180歐。r3為900歐在未上電前， r2 ， r3置最大值。
b．按次序先按下綠色「閉合」電源開關、再合勵磁電源船型開關和220v電源船形開關，使直流電動機m起動運轉，調節直流可調電源，使v1讀數為un=220伏，調節r2阻值至零。
c．電動機穩定執行後，把s1合向「2」端，同時按下秒錶記錄r3為900ω反接制動停車時間。並觀察電流錶電流極性的變化。
d．斷電，r3阻值改為1800歐。按次序先按下綠色「閉合」電源開關、再合勵磁電源船型開關和220v電源船形開關，使直流電動機m起動運轉，調節直流可調電源，使v1讀數為un=220伏，調節r2阻值至零。
e．電動機穩定執行後，把s1合向「2」端，同時按下秒錶記錄r3為1800ω反接制動停車時間。並觀察電流錶電流極性的變化。
表1-4反接制動停車時間
圖1-3 反接制動接線圖
六．實驗注意事項
請根據電機引數正確選用測量儀表的量程；
七．實驗報告
根據實驗資料繪出電動機機械特性曲線及回饋制動特性曲線。
（1）電動機的機械特性曲線
（2）電動機的回饋制動特性曲線
八．思考題
1.回饋制動實驗中,如何判別電動機執行在理想空載點?
答：轉子繞組內電流為零時,電動機執行在理想空載。
2.直流電動機從第一象限執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? 為什麼?
答：電磁轉矩的方向改變。轉速n沒有改變方向，但是從第一象限到第二象限，t的符號改變，由公式 t=ctφia<0，ia<0，所以電磁轉矩方向改變。
3.能耗制動電阻的大小對制動時間有何影響，為什麼？
答：制動電阻越大，制動時間越長。由公式p=ea2/(ra+rh)可知，能耗電阻rh 越大，功率就越小，從而能耗制動的時間就越長。
4.反接制動電阻的大小對制動時間有何影響，為什麼？在反接制動過程中電樞電流的極性應如何變化？
答：由實驗資料可知，反接制動電阻越大，制動時間越長，由公式p=ea2/(ra+rh)可知，能耗電阻rh 越大，功率就越小，從而能耗制動的時間就越長。在反接制動過程中，電樞電流ia=(-un-ea)/(ra+rh)，所以電流與正常工作時方向相反。
實驗二非同步電機的t-s曲線測繪
一．實驗目的
用本電機教學實驗臺的測功機轉速閉環功能測繪各種非同步電機的轉矩~轉差曲線，並加以比較。
二．預習要點
1．複習電機t-s特性曲線。
2．t-s特性的測試方法。
三．實驗專案
鼠籠式非同步電機的t-s曲線測繪測。
四．實驗原理
非同步電機的機械特性的圖2-1所示。
在某一轉差率**時，轉矩有一最大值tm，稱為非同步電機的最大轉矩，**稱為臨界轉差率。tm是非同步電動機可能產生的最大轉矩。如果負載轉矩tz＞tm，電動機將承擔不了而停轉。
起動轉矩tst是非同步電動機接至電源開始起動時的電磁轉矩，此時s=1（n=0）。對於繞線式轉子非同步電動機，轉子繞組串聯附加電阻，便能改變tst，從而可改變起動特性。
非同步電動機的機械特性可視為兩部分組成，即當負載功率轉矩tz≤tn時，機械特性近似為直線，稱為機械特性的直線部分，又可稱為工作部分，因電動機不論帶何種負載均能穩定執行；當s≥**時，機械特性為一曲線，稱為機械特性的曲線部分，對恆轉矩負載或恆功率負載而言，因為電動機這一特性段與這類負載轉矩特性的配合，使電機不能穩定執行，而對於通風機負載，則在這一特性段上卻能穩定工作。
電機拖動實驗報告
課程名稱電機及拖動基礎 實驗專案名稱直流電動機的工作特性和調速特性 學院電氣資訊學院 專業自動化 報告人徐文 1143031406 張夢凡達熱機劉夢竹實驗時間 報告提交時間 一實驗目的 1 掌握求取直流電動機工作特性和調速特性的實驗方法。2 熟悉直流電動機的啟動裝置和啟動方法。3 研究直流電動機的調...
電機拖動基礎實驗報告
西華大學實驗報告 理工類 開課學院及實驗室 電氣與電子資訊學院6a203 實驗時間 2016年05月21日 一 實驗目的和任務 1 通過空載和短路實驗測定變壓器的變比和引數。2 通過負載實驗測取變壓器的執行特性 二 實驗原理 1 空載試驗 接線如圖2 1所示 為了便於測量和安全起見，通常在低壓側加電...
電機與拖動實驗報告
網路教育學院 學習中心 雲南玉溪奧鵬學習中心 層次 高起專 專業 電力系統自動化技術 學號 mwj100922 學生 毛文俊 完成日期 2012 年 4 月 21 日 實驗報告一 實驗名稱單相變壓器 實驗目的1.通過空載短路實驗測定變壓器的變化和引數 2.通過負載實驗測取變壓器的執行特性 實驗專案 ...