实验报告
课程名称：《电机与运动控制系统》实验 第3次实验
实验名称：直流他励电动机在各种运行状态下的机械特性
实验时间：2015年xx月xx日
实验地点：xxxxxxxxxx组号__________
学号：xxxxxxxxxx 姓名：xxxxx
指导老师：xxxxxx评定成绩：___________
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实验三 直流他励电动机在各种运行状态下的机械特性
一、实验目的
了解直流他励电动机的各种运转状态时的机械特性。 二、预习要点
1． 改变直流电动机机械特性有哪些方法。
2． 直流电动机回馈制动及反接制动时，能量传递关系、电势平衡方程式以及机械
特性。
三、实验项目
1．直流电动机电动及回馈制动特性 2．直流电动机电动及反接制动特性 3．直流电动机能耗制动特性 四、实验线路及操作步骤
图3－1 直流他励电动机机械特性实验
实验线路如图3－1所示。图中被试直流他励电动机选用D26。其额定点为UN＝220V、IN＝0.55A、nN＝1500r/min、PN＝80W；励磁电流If＜0.13A。
1．电动及回馈制动特性 实验线路按图3－1接线。
实验设备有：直流电动机（D26），直流负载机（D17），电机导轨，220V直流电源，220V励磁电源，直流电压电流表，900Ω/0.41A可变电阻箱，90Ω/1.3A可变电阻箱，双刀开关，磁场调节电阻（0～3000Ω）。
量程选择为：直流电压表V1、V2量程选为250V，直流电流表量程选为：A1为0.2A，
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A2为2.5A，A3为0.2A，A4为2.5A，R1选用900Ω可变电阻，R2选用两个90Ω电阻串联，R3选用磁场调节电阻（0～3000Ω），R4取阻值2250Ω（2个900Ω(0.41A)并联再与2个900Ω串联）。若仪表自动切换量程则无需选择。
安装电机时，将被试电动机和负载电机与测功机同轴相联，旋紧固定螺丝
先将开关S1合向1－1端，S2合向2－2端，R2、R3及R4置最大值，R1置最小值。接通220V直流可调电源，使D26电机起动，然后把R2调至零，调节电源电压、R1、R2、R3及R4，使U＝UN＝220V、n＝nN＝1500r/min、I1＋I2＝0.55A，此时I1＝IfN，保持D26电机的U＝UN＝220V、I1＝IfN不变，改变R4和R3阻值，测取在额定负载至空载范围内的n、I2，共取4～5组数据记录于表3－1中。
表3－1 UN＝220V IfN＝ A I2 ( A ) n (r/min ) 拆掉2－2端短接线，调节R3，使负载电机的空载电压与220V直流电源电压接近相等，并且极性相同，把S2合向1－1端，把R4阻值减小，直至为零，再调节R3使阻值逐渐增加，的转速升高，当电机转速超过其理想空载转速时，则被试电动机从第一象限进入了第二象限回馈制动状态运行，继续增加R3阻值直至I2为额定值。测取n、I2，共取4～5组数据记录于表3－2中。实验中应注意电机转速不超过2100转/分。
表3－2 UN＝220V IfN＝ A I2 ( A ) n (r/min ) 因为M2＝CMФI2，而CMФ为常数，则M∞I，为简便起见，只要求画n＝f ( I2 )特性，其图见图3-2。
图3-2 电动及回馈制动特性
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2．电动及反接制动特性
实验电路图同图6－1中，其中R1选用磁场调节电阻（0～3000Ω），R2选用900Ω/0.41A可调电阻箱，R3不用，R4选用阻值2250Ω（2个900Ω(0.41A)并联再与2个900Ω串联）。其余各量程同实验1。
先将开关S1合向1－1端，S2合向2－2端(短接线拆掉)，把D17负载电机电枢二个插头对调，R1置最小值，R2置300Ω左右，R4置最大值。
起动D26被试电机，测量D17负载电机的空载电压是否和220V电源电压极性相反，若极性相反可把S2合向1－1端。调节R2为900Ω，调节220V直流电源电压使U＝UN＝220V，调节R1使I1＝IfN，保持以上值不变，逐渐减小R4阻值，电机减速直至为零，仍减小R4阻值，此时D26被试电机工作于反接制动状态运行(第四象限)，电机转速显示为负值；再减小R4阻值，直至D26电机的I2为I2N，测取被试电机在1、4象限内的n、I2，共取5～6组数据记录于表3－3中。
表3－3 R2＝900Ω UN＝220V IfN＝ A I2 ( A ) n (r/min ) 注意：在电机转速为零时，要记录两个被试电机的电枢电流（一个是从正转到刚停，另一个是从停止到刚反转），并分析存在这两个电流的原因。
为简便起见，画n＝f(I2)特性，见图3－3。
图3-3 电动及反接制动特性
3．能耗制动特性
实验电路图同图6－1中，其中R1选用磁场调节电阻（0～3000Ω），R2选用360Ω电阻、（四个90Ω电阻串联），R3选用900Ω/0.41A可调电阻箱，R4选用阻值2250Ω（2个900Ω(0.41A)并联再与2个900Ω串联）。其余各量程同实验1。
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为了能获得某一制动电阻值时的能耗动曲线，操作前把S1合向2－2端，R2置360Ω，R1置最大值，R3置最小值，R4置300Ω（把两只串联电阻调在零位，把两只并联电阻调在300Ω位置），S2合向1－1端。
起动D17负载电机，调节电源电压使U＝220V，调节R1使D26被试电机的I1＝IfN，调节R3使D17负载电机的I3＝If＝100mA，调节R4并先使R4阻值减小，然后逐渐增加R4阻值，使D26电机的制动电流在I2N以内测取I2、n，共取4～5组数据记录于表6－4中。
表3－4 R2＝360Ω IfN＝ mA I2 ( A ) n (r/min )
调节R2为180Ω，重复上述实验步骤，测取I2、n，共取4～5组数据记录于表6－5中。 表3－5 R2＝180Ω IfN＝ mA I2 ( A ) n (r/min ) 画出以上二条能耗制动特性曲线n＝f（I2），见图3－4。
图3－4 能耗制动特性
五、实验注意事项
调节串并联电阻时，要按电流的大小而相应调节串联或并联电阻，防止电阻器过流引起烧坏。
六、实验报告
根据实验数据绘出D26电动机运行在第一、第二、第四象限的制动特性n=f（I2）及能耗制动特性n=f（I2）。
七、实验数据
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