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直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)

 直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)-實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>
    1、掌握用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)取直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性。
    2、掌握直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法。

   二、預(yù)習(xí)要點(diǎn):
    1、什么是直流電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性?
    2、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速原理是什么?
   三、  直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)-實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:
    1、工作特性和機(jī)械特性
  保持U=UN和If=IfN不變,測(cè)取n、T2、η=f(Ia)、n=f(T2)。  
    2、調(diào)速特性
   (1)改變電樞電壓調(diào)速
    保持U=UN、If=IfN=常數(shù),T2=常數(shù),測(cè)取n=f(Ua)。
   (2)改變勵(lì)磁電流調(diào)速
    保持U=UN,T2=常數(shù),測(cè)取n=f(If)。
    3、觀察能耗制動(dòng)過(guò)程
   四、 直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)方法:
    1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
序號(hào) 型  號(hào) 名             稱 數(shù) 量
1 DQ03-1 導(dǎo)軌、旋轉(zhuǎn)編碼器及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表 1套
2 DQ19 校正直流測(cè)功機(jī) 1臺(tái)
3 DQ09 直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī) 1臺(tái)
4 DQ22 直流數(shù)字電壓、毫安、安培表 2件
5 DQ27 三相可調(diào)電阻器 1件
6 DQ29 可調(diào)電阻器、電容器 1件
7 DQ31 波形測(cè)試及開關(guān)板 1件
2、屏上掛件排列順序
DQ22、DQ27、DQ31、DQ22、DQ29
3、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性
(1)按圖2-6接線。校正直流測(cè)功機(jī) MG按他勵(lì)發(fā)電機(jī)連接,在此作為直流電動(dòng)機(jī)M的負(fù)載,用于測(cè)量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和輸出功率。Rf1選用DQ29的900Ω阻值,按分壓法(看第一章可調(diào)電阻器分壓法的介紹)接線。Rf2 選用DQ27的900Ω串聯(lián)900Ω共1800Ω阻值。R1用DQ29的180Ω阻值。R2選用DQ27的900Ω串聯(lián)900Ω再加900Ω并聯(lián)900Ω共2250Ω阻值。
           
                                  圖2-6  直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線圖
   (2)將直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至最小值,電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1調(diào)至最大值,接通控制屏下邊右方的電樞電源開關(guān)使其起動(dòng)。
   (3)M起動(dòng)正常后,將其電樞串聯(lián)電阻R1調(diào)至零,調(diào)節(jié)電樞電源的電壓為220V,調(diào)節(jié)校正直流測(cè)功機(jī)的勵(lì)磁電流If2為校正值(100 mA),再調(diào)節(jié)其負(fù)載電阻R2和電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1,使電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定值:U=UN,I=IN,n=nN。此時(shí)M的勵(lì)磁電流If即為額定勵(lì)磁電流IfN。
   (4)保持U=UN,If=IfN,If2為校正值不變的條件下,逐次減小電動(dòng)機(jī)負(fù)載(即增大負(fù)載電阻)。測(cè)取電動(dòng)機(jī)電樞輸入電流Ia,轉(zhuǎn)速n和校正電機(jī)的負(fù)載電流IF(由校正曲線查出電動(dòng)機(jī)輸出對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)矩T2)。共取數(shù)據(jù)9-10組,記錄于表2-7中。
表2-7        U=UN=      V     If=IfN=    mA       If2=100 mA  
實(shí)
驗(yàn)
數(shù)
據(jù)
Ia(A)                    
n(r/min)                    
IF(A)                    
T2(N·m)                    
計(jì)

數(shù)
據(jù)
P2(W)                    
P1(W)                    
η(%)                    
Δn(%)  
4、調(diào)速特性
   (1)電樞繞組串電阻調(diào)速
    1)直流電動(dòng)機(jī)M運(yùn)行后,將電阻R1調(diào)至零,If2調(diào)至校正值,再調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R2、電樞電壓及磁場(chǎng)電阻Rf1,使M的U=UN,Ia=0.5IN,If=IfN記下此時(shí)MG的IF值。
    2)保持此時(shí)的IF值(即T2值)和If=IfN不變,逐次增加R1的阻值,降低電樞兩端的電壓Ua,使R1從零調(diào)至最大值,每次測(cè)取電動(dòng)機(jī)的端電壓Ua,轉(zhuǎn)速n和電樞電流Ia。
    3)共取數(shù)據(jù)8-9組,記錄于表2-8中
表2-8    If=IfN=     mA        IF=     A(T2=    N·m)      If2=100mA
Ua(V)                  
n(r/min)                  
Ia(A)                  
(2)改變勵(lì)磁電流的調(diào)速
     1)直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行后,將M的電樞串聯(lián)電阻R1和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至零,將MG的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻If2調(diào)至校正值,再調(diào)節(jié)M的電樞電源調(diào)壓旋鈕和MG的負(fù)載,使電動(dòng)機(jī)M的U=UN,Ia=0.5IN記下此時(shí)的IF值。
    2)保持此時(shí)MG的IF值(T2值)和M的U=UN不變,逐次增加磁場(chǎng)電阻阻值:直至n=1.3nN,每次測(cè)取電動(dòng)機(jī)的n、If和Ia。共取 7-8組記錄于表2-9中。
表2-9    U=UN=    V      IF=     A(T2=    N·m)      If2= 100mA
n(r/min)                
If(mA)                
Ia(A)                
 5、能耗制動(dòng)
(1)按圖2-7接線,其中R1選用DQ29上90Ω串90Ω共180Ω阻值,Rf1選用DQ29上的900Ω串900Ω共1800Ω阻值,RL選用DQ27上900Ω串900Ω再加上900Ω并900Ω共2250Ω阻值。

           圖2-7并勵(lì)電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)接線圖
(2)把M的電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1調(diào)至最大,磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf調(diào)至最小位置。S1合向1端位置,然后合上控制屏下方右邊的電樞電源開關(guān),使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。
(3)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后,將開關(guān)S1合向中間位置,使電樞開路。由于電樞開路,電機(jī)處于自由停機(jī),記錄停機(jī)時(shí)間。
  (4)將R1調(diào)回最大位置,重復(fù)起動(dòng)電動(dòng)機(jī),待運(yùn)轉(zhuǎn)正常后,把S1合向RL端,記錄停機(jī)時(shí)間。
  (5)選擇RL不同的阻值,觀察對(duì)停機(jī)時(shí)間的影響(注意調(diào)節(jié)R1及RL不宜太小的阻值,以免產(chǎn)生太大的電流,損壞電機(jī))
 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
    1、由表2-7計(jì)算出P2和η,并給出n、T2、η=f(Ia)及n=f(T2)的特性曲線。
    電動(dòng)機(jī)輸出功率:     P2=0.105nT2
    式中輸出轉(zhuǎn)矩T2的單位為N.m(由If2及IF值,從校正曲線T2=f(IF)查得),轉(zhuǎn)速n的單位為r/min。
    電動(dòng)機(jī)輸入功率:  P1=UI
輸入電流:        I=Ia+IfN
    電動(dòng)機(jī)效率:        
由工作特性求出轉(zhuǎn)速變化率:
    2、繪出并勵(lì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速特性曲線n=f(Ua)和n=f(If)。分析在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)兩種調(diào)速的電樞電流變化規(guī)律以及兩種調(diào)速方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
    3、能耗制動(dòng)時(shí)間與制動(dòng)電阻RL的阻值有什么關(guān)系?為什么?該制動(dòng)方法有什么缺點(diǎn)?
    六、思考題
    1、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的速率特性n=f(Ia)為什么是略微下降?是否會(huì)出現(xiàn)上翹現(xiàn)象?為什么?上翹的速率特性對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行有何影響?
    2、當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和勵(lì)磁電流不變時(shí),減小電樞端電壓,為什么會(huì)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低?
    3、當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和電樞端電壓不變時(shí),減小勵(lì)磁電流會(huì)引起轉(zhuǎn)速的升高,為什么?
    4、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)在負(fù)載運(yùn)行中,當(dāng)磁場(chǎng)回路斷線時(shí)是否一定會(huì)出現(xiàn)“飛車”?為什么?

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