实验一直流他励电动机机械特性

1、实验一 直流他励电动机机械特性一实验目的了解直流电动机的各种运转状态时的机械特性二预习要点1改变他励直流电动机械特性有哪些方法？2他励直流电动机在什么情况下，从电动机运行状态进入回馈制动状态？他励直流电动机回馈制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性又是什么情况？3他励直流电动机反接制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性。三实验项目1直流他励电动机机械特性。2回馈制动特性3. 自由停车及能耗制动。4反接制动。四实验设备及仪器1NMEL系列电机系统教学实验台主控制屏。2电机导轨及转速表（MMEL-13）3三相可调电阻900（NMEL-03）4三相可调电阻90（NMEL-04）5

2、波形测试及开关板（NMEL-05B）6、直流电压、电流、毫安表（NMEL-06）7电机起动箱（NMEL-09）五实验方法及步骤1直流他励电动机机械特性及回馈制动特性接线图如图1-1图中直流电压表V1为220V可调直流稳压电源（电枢电源）自带，V2为MEL-06上直流电压表，量程为300V；直流电流表mA1、A1分别为直流励磁及220V可调直流稳压电源自带毫安表、安培表；mA2、A2分别选用量程为200mA、5A的毫安表、安培表（NMEL-06）R1选用1800欧姆电阻（NMEL-03两只900电阻相串联）R2选用180欧姆电阻（NMEL-04中两90欧姆电阻相串联）R3选用3000磁场调节电阻

3、（NMEL-09）R4选用2250电阻（用NMEL-03中两只900电阻相并联再加上两只900电阻相串联）开关S1、S2选用NMEL-05中的双刀双掷开关。M为直流他励电动机M03，请抄写电机铭牌上的参数并填入下表中：表1-1UNINnNPN220V1.1A1600RPM185WG为直流发电机M12，请抄写电机铭牌上的参数并填入下表中：表1-2UNINnNPN220V0.58A1500RPM80W图1-1直流他励电动机机械特性实验线路图按图1-1接线，在开启电源前，检查开关、电阻的设置；（1）开关S1合向“1”端，S2合向“2”端。（2）电阻R1至最小值，R2、R3、R4阻值最大位置。（3）直

4、流励磁电源船形开关和220V可调直流稳压电源船形开关须在断开位置。实验步骤。a按次序先按下绿色“闭合”电源开关、再合励磁电源船型开关和220V电源船形开关，使直流电动机M起动运转，调节直流可调电源，使V1读数为UN=220伏，调节R2阻值至零。b调直流电动机的额定点（此时电动机运行在额定状态下，电枢电压，电枢电流，电机转速都为额定值）调额定点时，先增大直流电动机的励磁电阻R1，使转速为额定值，再减小发电机负载电阻R4、R3（先调节R4，再调节R3），使电枢电流增加，随着电流的增加，转速会下降，要同时增大直流电动机的励磁电阻R1，使转速保持在额定值，最后调到额定点。记录此时的Ia 、n、IfN值

5、填入下表中。c测取M在额定负载至空载范围的n、Ia保持电动机的U=UN=220V，If=IfN不变，增大R3、R4阻值，记录n、Ia，直到R3、R4增大到最大值（空载状态）为止，此过程中记录数据填入下表中。表1-3 UN=220伏 IfN= 67m AIa（A）1.0710.940.850.760.70.610.550.5n（r/min）160016131620163016411649166116701680d折掉开关S2的短接线，调节R3，使发电机G的空载电压为220伏，并且极性与电动机电枢电压相同。e保持电枢电压 U=UN=220V，If=IfN，把开关S2合向“1”端，此时开始记录数据，

6、把R4值减小，R4值减小到零后，再调节R3阻值使阻值逐渐增加，电动机M的转速升高，当A1表的电流值为0时，此时电动机转速为理想空载转速，继续增加R3阻值，则电动机进入第二象限回馈制动状态运行，R3阻值增加到最大时停止，此过程中记录数据填入下表中。表1-4 UN=220伏 IfN= 66m AIa（A）0.080.070.040.030.010-0.02-0.04-0.08n（r/min）156615701575157915651588159015941600记录完数据后调节直流可调电源的电位器，使V1读数为UN=0伏， R2阻值调至180。2自由停车及能耗制动断电按图1-2接线，S1 的“2”

7、端先空着不接线。R1为450欧，R2为180欧。接好线后，把S1合向“1”端，R2置最大值。a按次序先按下绿色“闭合”电源开关、再合励磁电源船型开关和220V电源船形开关，使直流电动机M起动运转，调节直流可调电源，使V1读数为UN=220伏，调节R2阻值至零。b电动机稳定运行后，把S1合向“2”端，同时按下秒表记录自由停车时间。c断电，S1 的“2”端按图1-2接线，R3为900欧。接好线后，把S1合向“1”端， R2置最大值。按次序先按下绿色“闭合”电源开关、再合励磁电源船型开关和220V电源船形开关，使直流电动机M起动运转，调节直流可调电源，使V1读数为UN=220伏，调节R2阻值至零。d

8、电动机稳定运行后，把S1合向“2”端，同时按下秒表记录R3为900能耗制动停车时间。e断电，R3阻值改为1800欧。接好线后，把S1合向“1”端， R2置最大值，R3置1800。按次序先按下绿色“闭合”电源开关、再合励磁电源船型开关和220V电源船形开关，使直流电动机M起动运转，调节直流可调电源，使V1读数为UN=220伏，调节R2阻值至零。f电动机稳定运行后，把S1合向“2”端，同时按下秒表记录R3为1800能耗制动停车时间。记录完数据后调节直流可调电源的电位器，使V1读数为UN=0伏， R2阻值调至180。图1-2 自由停车及能耗制动接线图表1-3自由停车及能耗制动停车时间自由停车3.2s

9、3.2s3.0sR3=9001.2s1.3s1.3sR3=18001.9s2.0s2.1s3反接制动。实验步骤：a断电按图1-3接线。把S1合向“1”端， R1为450欧，R2为180欧。R3为900欧在未上电前， R2 ， R3置最大值。b按次序先按下绿色“闭合”电源开关、再合励磁电源船型开关和220V电源船形开关，使直流电动机M起动运转，调节直流可调电源，使V1读数为UN=220伏，调节R2阻值至零。c电动机稳定运行后，把S1合向“2”端，同时按下秒表记录R3为900反接制动停车时间。并观察电流表电流极性的变化。d断电，R3阻值改为1800欧。按次序先按下绿色“闭合”电源开关、再合励磁电源

10、船型开关和220V电源船形开关，使直流电动机M起动运转，调节直流可调电源，使V1读数为UN=220伏，调节R2阻值至零。e电动机稳定运行后，把S1合向“2”端，同时按下秒表记录R3为1800反接制动停车时间。并观察电流表电流极性的变化。表1-4反接制动停车时间R3=9000.8s0.8s0.7sR3=18001.3s1.2s1.1s图1-3 反接制动接线图六实验注意事项请根据电机参数正确选用测量仪表的量程；七实验报告根据实验数据绘出电动机机械特性曲线机回馈制动制动特性曲线。八思考题1.回馈制动实验中,如何判别电动机运行在理想空载点?答：电枢电流为0，电动机运行在理想空载转速。2.直流电动机从第一象限运行到第二象限转子旋转方向不变,试问电磁转矩的方向是否也不变? 为什么?答：电磁转矩方向变化了，从和转速n方向相同变为方向相反，这是由于此时nn0,所以Ia从大于零变为小于零，电磁转矩从拖动性转矩变为制动性转矩。3.能耗制动电阻的大小对制动时间有何影响，为什么？答：能耗电阻越小，制动速度就越快，这是由于能耗电阻的减小，制动过程中的点数电流就逐渐增大，制动转矩就越大，能量消耗就越大，同时机械特性曲线的斜率