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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)
算
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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