1.电动及回馈制动特性
表3-1 UN=220V IfN=0.1137 A I2 ( A ) 0.41 0.40 1511 0.38 1519 0.35 1523 0.32 1530 0.30 1534 n (r/min ) 1507
n-I21540153515301525152015151510150500.050.10.150.20.250.30.350.40.45y = -234.6x + 1605.R2 = 0.975 N和I2的拟合公式为y = -234.69x + 1605.2,R2 = 0.97553,其中有两个点明显偏离其他点,故舍去,n?1605.2r/min。
表3-2 UN=220V IfN=0.1137 A I2 ( A ) 0.362 0.2037 1551 0.05182 1602 -0.0833 1650 -0.207 1701 -0.3163 1752 RU?aIa,由此可见,理想空载转速为CE?CE?n (r/min ) 1502
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n-I218001750170016501600155015001450-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.4y = -365.4x + 1627R2 = 0.994 N和I2的拟合公式为y = -365.47x + 1627,R2 = 0.99453,电动机由正向电动运行逐渐变成正向回馈制动运行。
2.能耗制动特性
表3-4 R2=360Ω IfN=112.3 mA I2 ( A ) -0.412 -0.3463 1001 -0.3128 902 -0.2784 800 -0.2441 700 -0.21 601 n (r/min ) 1199
n-I2(R2=360欧姆)14001200y = -2959.x -22.581000R2 = 0.9998006004002000-0.5-0.4-0.3-0.2-0.1-20000.1 N和I2的拟合公式为y = -2959.9x - 22.581,R2 = 0.99994,能耗制动时不接电源,理想应该过原点,实际上可能存在偏差。
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表3-5 R2=180Ω IfN= 114.2 mA I2 ( A ) -0.43 -0.3975 600 -0.3642 549 -0.3322 500 -0.2985 449 -0.2658 400 n (r/min ) 650
N和I2的拟合公式为y = -1523.5x - 5.5483,R2 = 0.99998,能耗制动时不接电源,理想应该过原点,实际上可能存在偏差,相比于R2=360欧姆,当R2=180欧姆时特性曲线更加平缓,也即制动过程更加缓慢,通过控制制动电阻阻值来控制制动的快慢程度。
八、实验数据误差分析
1、由于长时间使用,实验元器件的标称值与实际值不符,且各项性能都逐渐变差,所以引入了系统误差;
2、实验过程中由于电机的转速需要过较长时间才能稳定下来,而在读取转速时可能转速还没有稳定下来,所以引入了人为误差;
3、由于在实验过程中电机转速不够稳定,且线路存在电阻、杂散电感电容影响,所以引入了系统误差;
4、在读取实验仪器的示数时,由于是人眼读取数据,因而存在估读、错读、漏读等可能,所以引入了人为误差;
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5、由于实验测量仪器不够精准,示数波动较大,所以引入了系统误差;
6、由于电机经过较长时间使用,各项性能都会变差,测量器件也会,所以引入系统误差;
九、实验小结
1、直流电动机在运行过程中,励磁回路绝不可以断开,即绝不可以失磁,因为如果失磁,由于剩磁作用电机的转速将会迅速升高,有可能引发严重的事故;
2、相比于R2=360欧姆,当R2=180欧姆时特性曲线更加平缓,也即制动过程更加缓慢,因此可以通过控制制动电阻阻值来控制制动的快慢程度;
3、由于电机控制步骤和注意事项较多,所以在做电机实验时应该小心谨慎,不能够过于急躁,避免发生事故;
4、在接通电机电源之前,一定要保证线路连接没有问题,励磁回路和电枢回路都要仔细检查一遍,这样才能尽可能避免事故;
5、在做电机实验时,由于所做实验内容较多,所以每次实验前应该先预习一下实验内容的理论基础知识,这样做实验时才能够事半功倍;
6、由于在测电机转速时,需要等待较长时间,因此要有足够的耐心,否则如果过于急躁,那么没有等到电机稳定下来就读取电机转速,会给实验结果引入很大的人为误差;
十、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:理想空载点处Ia=0,也即电枢回路电流为0时为理想空载点。
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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:会变为负值,因为此时电枢回路电流方向改变了,而Te?CT?Ia,前两项都没有变,Ia变方向了,所以电磁转矩会改变方向。
3.实验机组,当电动机从第一象限运行到第四象限,其转向反了,而电磁转矩方向不变,为什么?作为负载的,从第一到第四象限其电磁转矩方向是否改变?为什么?
答:
①当电动机从第一象限运行到第四象限,此时拖动位能性负载,为反向回馈制动运行,此时U反向,n反向,Te与n相反,所以方向不变; ②作为负载的,从第一到第四象限其电磁转矩方向不变,因为负载转矩和电动机的电磁转矩始终相反,电磁转矩方向不变,故负载转矩方向也不变。
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