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速方法，了解不同調速方法的適應範圍。
4 觀察直流電動機能耗制動過程。
二預習要點
1 直流電動機啟動時，啟動電阻ra,應放在什麼位置？而磁場電阻rf，又應放在什麼位置？
2 直流電動機磁場電阻未接通，在啟動時會發生什麼現象？在正常執行過程中磁場迴路突然斷線會產生什麼後果？
3 直流電動機的調速原理是什麼？調速方法有哪些？每種調速方法各有什麼優缺點？
4 能耗制動的基本原理是什麼？
三實驗內容：
1 在u＝un，if＝ifn保持不變的條件下，測取電動機的轉速特性：n＝f(ia)
2 在常數的條件下，測取電動機改變勵磁電流的調速特性：
3 在常數的條件下，測取電動機改變電樞迴路電阻的調速特性：
4 在常數的條件下，測取電動機改變電壓時的調速特性：
5 觀察電動機能耗制動過程。
四實驗線路及操作步驟
圖2—1 直流電動機實驗圖
在電動機正常運轉的情況下，整個實驗不停機.
1 作直流電動機負載實驗，測取轉速特性
實驗接線如圖2—1所示。
啟動前注意將磁場電阻rf1放最小位置，電樞迴路電阻ra放最大位置，閉合電源開關k1，空載啟動直流電動機，並使機組按箭頭指示方向旋轉，逐步減小啟動電阻ra，直至將ra全部切除（短路）。
準備測取轉速特性，調節磁場電阻rf1使電動機轉速達到額定值n＝nn，（電動機額定轉速），合上開關k2，調節發電機磁場電阻rf2，給發電機加勵磁，當互相配合調節rf2達到 n＝nn，u＝un，ia＝in時，記錄該組資料為轉速特性的額定執行點，此時的勵磁電流if＝ifn稱為額定勵磁電流。
在保持電動機電樞電壓u＝un，if＝ifn不變的情況下，逐次減小發電機負載，使電動機電樞電流逐次減小，每次讀取ia和n，直到電動機電樞電流到空載電流iao為止，在ia＝in到iao之間測取5到6組資料記於表2—1中。
表2—1 u＝un＝220伏 if＝ifn＝ 0.3 安
2 求取電動機改變磁場電流的調速特性：n＝f(if)
實驗接線圖如2—1，將負載發電機改接成他勵形式，調節勵磁使發電機發出額定電壓，保持此時勵磁電流不變，則磁通φ和i均不變，則調速為恆轉矩調速。然後在保持電動機電樞電壓u=un不變的情況下，逐次減小電動機勵磁電流if，（即逐步增大磁場電阻rf1來實現），讀取if及相應的轉速n,注意觀察轉速不要超過1800轉/分n<1.2nn<1800轉/分。
如果超過了就不要繼續做。
表2—2 u＝un＝220伏 m2＝ 常數
3求取電動機改變電樞迴路電阻的調速特性：n＝f(ra)
實驗線路及保持恆轉矩負載的方法與第2項實驗相同。調節電動機電樞電壓u=un，勵磁電流if=ifn。改變電動機的電樞電阻ra，該電阻最大阻值是320歐，目前我們是二個160歐的電阻併聯，所以併聯後的最大電阻就是80歐，每10格為8歐，即每20格一調。
分別將轉速記錄於下表。
表2—3 u＝un＝220伏 if＝ifn＝0.38 安
4求取電動機改變電壓時的調速特性 n=f(u):
實驗線路及保持恆轉矩負載的方法與第2項相同，把直流電壓表接在電動機電樞兩端，改變電樞迴路ra來調節電壓，將勵磁電流調到if＝ifn，分別記錄電動機的轉速於下表。
表2—4 if＝ifn＝0.38 安
給定實驗資料
ra75=80ω
銅損耗pcu＝=[6055.2, 4147.2, 3380, 2599.2, 1411.2, 627.2]
電動機空載損耗=825w
=[1914,1584,1430,1254,924,616]
電磁功率=
電磁轉矩
輸出功率
電動機效率
工作特性的各點可列表計算如下
計算電動機的轉速變化率
=1495-1500/1500*100%=-0.3%
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