實驗報告本
課程名稱： 電機拖動基礎
班級： 電氣08-2
姓名： ___
學號： 080340202__
指導老師： _
茂名學院自動化專業實驗室
實驗一認識實驗2 頁；成績：
實驗二直流並勵電動機6 頁；成績：
實驗三三相變壓器14 頁；成績：
實驗四三相鼠籠非同步電動機的工作特性 ……24 頁；成績：
課程實驗成績：
實驗一認識實驗
一．實驗目的
1． 學習電機實驗的基本要求與安全操作注意事項。
2． 認識在直流電機實驗中所用的電機、儀表、變阻器等元件及使用方法。
3． 熟悉他勵電動機（即並勵電動機按他勵方式）的接線、起動、改變電機方向與調速的方法。
二．預習要點
1．如何正確選擇使用儀器儀表。特別是電壓表、電流錶的量程。
答：電壓量程的選擇：如測量電動機兩端為220v的直流電壓，選用直流電壓表為300v量程檔；電流量程的選擇：
因為直流並勵電動機的額定電流為1.2a，測量電樞電流的電表a3可選用直流電流錶的2a量程檔；額定勵磁電流小於0.16a，電流錶a1選用200ma量程檔。
2．直流他勵電動機起動時，為什麼在電樞迴路中需要串聯起動變阻器？不連線會產生什麼嚴重後果？
答：因為直流他勵電動機的電樞繞組電阻ra很小，因此啟動電流很大。這麼大的起動電流容易造成電動機的損耗甚至損壞，因此要在電樞迴路中需要串聯起動變阻器。
如不連線起動變阻器則會因大的起動電流使換向片表面產生強烈的火花，甚至形成環火，同時電樞繞組也會因過熱而損壞，而且大電流產生的轉矩過大，將損壞拖動系統的傳動機構等嚴重後果。
3．直流電動機起動時，勵磁迴路連線的磁場變阻器應調至什麼位置？為什麼？若勵磁迴路斷開造成失磁時，會產生什麼嚴重後果？
答：應該調至最小，因為rf越小，if越大，產生的磁通越大，電動機起動動力越大。勵磁迴路斷開造成失磁，由於直流電動機的轉速與磁場成反比，一旦磁場小於最低允許值。
電機的速度將超過最大允許值。所以直流電動機磁場迴路的接線要可靠，並且有檢測勵磁電流大小的弱磁保護。 運轉中的並勵電動機，勵磁繞組斷開，電機超速，非常危險，嚴重時整流子和繞組都會散開。
就是所說的飛車事故。
4．直流電動機調速及改變轉向的方法。
答：調節他勵電動機的轉速：分別改變串入電動機m電樞迴路的調節電阻r1和勵磁迴路的調節電阻rf；調節轉矩設定電位器，注意電樞迴路電流不要超過1.
1a，以上兩種情況可分別觀察轉速變化情況。
改變電動機的轉向：將電樞迴路調節電阻r1調至最大值，「轉矩設定」電位器逆時針調到零，先斷開電樞電源（可調直流電源），再斷開勵磁電源，使他勵電動機停機，將電樞或勵磁迴路的兩端接線對調後，再按前述起動電機，則電動機轉向改變。
三．實驗專案
1．了解mel系列電機系統教學實驗台中的直流穩壓電源、渦流測功機、變阻器、多量程直流電壓表、電流錶、毫安表及直流電動機的使用方法。
2．用伏安法測直流電動機和直流發電機的電樞繞組的冷態電阻。
3．直流他勵電動機的起動，調速及改變轉向。
四．實驗裝置及儀器
1．mel-i系列電機系統教學實驗台主控制屏
2．電機導軌及測功機(或電機導軌及校正直流發電機)、轉速轉矩測量掛箱(mel-13)
3．直流並勵電動機(m03)
4．220v直流可調穩壓電源（位於實驗台主控制屏的下部）
5．電機起動箱(mel-09。
6．直流電壓、毫安、安培表（mel-06）。
五．實驗說明及操作步驟
(1)用伏安法測電樞的直流電阻，接線原理圖見圖1-1。
表1-1
室溫 25 ℃
(2)直流電動機的起動，接線圖如下：
六．注意事項
1．直流他勵電動機起動時，須將勵磁迴路串聯的電阻rf調到最小，先接通勵磁電源，使勵磁電流最大，同時必須將電樞串聯起動電阻r1調至最大，然後方可接通電源，使電動機正常起動，起動後，將起動電阻r1調至最小，使電機正常工作。
2．直流他勵電機停機時，必須先切斷電樞電源，後斷開勵磁電源。同時，必須將電樞串聯電阻r1調回最大值，勵磁迴路串聯的電阻rf調到最小值，給下次起動作好準備。
3．測量前注意儀表的量程及極性，接法。
七．問題討論
1.畫出直流並勵電動機電樞串電阻起動的接線圖。說明電動機起動時，起動電阻r1 和磁場調節電阻rf 應調到什麼位置？為什麼？
答1）畫出接線圖如左圖。（2）起動電阻r1調至最大，磁場調節電阻rf應調到最小。r1調至最大，限制電樞電流防止電動機電流過大，rf調至最小，增加磁通，增大電動機起動動力。
圖— 直流並勵電動機串電阻起動的接線圖
2.增大電樞迴路的調節電阻，電機的轉速如何變化？增大勵磁迴路的調節電阻，轉速又如何變化？
答：增大電樞迴路的調節電阻，電機轉速變慢；增大勵磁迴路的調節電阻，轉速變快。
3.用什麼方法可以改變直流電動機的轉向？
答：將電樞迴路調節電阻r1調至最大值，「轉矩設定」電位器逆時針調到零，先斷開電樞電源（可調直流電源），再斷開勵磁電源，使他勵電動機停機，將電樞或勵磁迴路的兩端接線對調後，再按前述起動電機，則電動機轉向改變。
4.為什麼要求直流並勵電動機磁場迴路的接線要牢靠？
答：因為直流電動機的轉速與磁場成反比，一旦磁場小於最低允許值。電機的速度將超過最大允許值。
所以直流電動機磁場迴路的接線要可靠，並且有檢測勵磁電流大小的弱磁保護。 運轉中的並勵電動機，勵磁繞組斷開，電機超速，非常危險，嚴重時整流子和繞組都會散開，就是所說的飛車事故。
八.實驗體會
通過這次實驗，我知道了做電機實驗的基本要求、安全操作與注意事項，學會了正確的使用直流電機、儀表、變組器等儀器。並掌握了他勵直流電動機的接線、起動、改變電機轉向，對電機實驗有了初步的認識，為以後的電機實驗奠定基礎。
實驗二直流並勵電動機
一.實驗目的
1.掌握用實驗方法測取直流並勵電動機的工作特性和機械特性。
2.掌握直流並勵電動機的調速方法。
二.預習要點
1.什麼是直流電動機的工作特性和機械特性？
答：工作特性：當u = un， rf + rf = c時，η, n ,t分別隨p2 變；
機械特性：當u = un， rf + rf = c時， n 隨 t 變；
2.直流電動機調速原理是什麼？
答：由n=(u-ir)/ceφ可知，轉速n和u、i有關，並且可控量只有這兩個，我們可以通過調節這兩個量來改變轉速。即通過人為改變電動機的機械特性而使電動機與負載兩條特性的交點隨之改變，從而達到調速的目的。
三.實驗專案
1.工作特性和機械特性
保持u=un 和if =ifn 不變，測取n=f(ia)及n=f(t2)。
2.調速特性
(1)改變電樞電壓調速
保持u=un 、if=ifn =常數，t2 =常數，測取n=f(ua)。
(2)改變勵磁電流調速
保持u=un，t2 =常數，r1 =0，測取n=f(if)。
(3)觀察能耗制動過程
四．實驗裝置及儀器
1．mel-i系列電機教學實驗臺的主控制屏。
2．電機導軌及渦流測功機、轉矩轉速測量（mel-13）、編碼器、轉速表。
3．可調直流穩壓電源（含直流電壓、電流、毫安表）
4．直流電壓、毫安、安培表（mel-06）。
5．直流並勵電動機。
6．波形測試及開關板（mel-05）。
7．三相可調電阻900ω（mel-03）。
五．實驗方法
1． 並勵電動機的工作特性和機械特性。
（1）實驗線路如圖1-6所示
u1：可調直流穩壓電源
r1、rf：電樞調節電阻和磁場調節電阻，位於mel-09。
ma、a、v2：直流毫安、電流、電壓表（mel-06）
g：渦流測功機
is：渦流測功機勵磁電流調節，位於mel-13。
（2）測取電動機電樞電流ia、轉速n和轉矩t2，共取資料7-8組填入表1-8中
表1-8u=un=220v if=ifn=0.0748a ka= ω
2． 調速特性
（1）改變電樞端電壓的調速
表1-9if=ifn= 0.0748 a,t2=0.60
（2）改變勵磁電流的調速
表1-10u=un=220v，t2=
(3)能耗制動
按圖1一7接線
u1：可調直流穩壓電源
r1、rf：直流電機電樞調節電阻和磁場調節電阻（mel-09）
rl：採用mel-03中兩隻900ω電阻併聯。
s：雙刀雙擲開關（mel-05）
六．注意事項
1．直流電動機起動前, 測功機載入旋鈕調至零. 實驗做完也要將測功機負載鈕調到零，否則電機起動時，測功機會受到衝擊。
2．負載轉矩表和轉速表調零.如有零誤差，在實驗過程中要除去零誤差。
3．為安全起動, 將電樞迴路電阻調至最大, 勵磁迴路電阻調至最小。
4．轉矩表反應速度緩慢，在實驗過程中調節負載要慢。
5．實驗過程中按照實驗要求, 隨時調節電阻, 使有關的物理量保持常量, 保證實驗資料的正確性。
七．實驗資料及分析
1.由表1-8計算出 p2和η，並繪出n、t2、η=f(ia)及n=f(t2)的特性曲線。
電動機輸出功率
p2=0.105nt2
式中輸出轉矩t2 的單位為n·m，轉速n的單位為r／min。
電動機輸入功率：p1=ui
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