(4) 直流电流表两只 电流 和 (5) 转速计一只,负载变阻箱一只,单刀开关一只。 三、实验步骤:
1、察看并记录实验设备的铭牌数据 2、学习起动方法
按图1-1接好线后,检查各变阻器的位置是否正确。要求将电动机电枢回路的起动电阻Rst置于最大位置,励磁回路串接的变阻器Rpf置于最小位置;发电机励磁回路串接的变阻器R’pf置于最大位置,发电机的负载变阻箱RL置于最大电阻位置。开关QS2置于断开位置 (注:以后每次起动之前都要检查一次,各变阻器是否处于正确的起动位置)。
起动前先将QS2断开,然后合上电源开关QS1,使电动机励磁得电,接着再合上QS2,电动机开始起动,记录起动瞬间电流Ist。待电动机转速上升后,再逐步减少Rst的阻值直至短接,这时起动完毕。记录空载时的 U、If、Ia、n数据如下:
Ist= 、U = 、If = 、Ia = 、n = 。
3、改变直流并励电动机的转向实验
1)改变电枢绕组电流方向:对调电枢绕组的两个端纽接线; 2) 改变励磁绕组电流方向:对调励磁绕组的两个端纽接线;
3) 同时改变电枢绕组和励磁绕组电流方向:即同时对调电枢绕组和励磁绕组的端纽。
方 法 原始方向 改变电枢绕组电流方向 改变励磁绕组电流方向 同时改变Ia和If方向
4、固有机械特性的测定
起动完毕后,逐渐减小R’pf以增加发电机励磁电流使发电机建立电压为110V附近。然后逐个接通负载变阻箱RL上的开关,以减小负载电阻RL,增大电动机的电枢电流。测量时,分6次逐个断开负载变阻箱的开关,以减小负载电流直至最小值,并测取6组电动机的电枢电流及转速于表一。
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顺时针或逆时针 表一 固有机械特性
Ia(安) n(转/分)
5、枢路串电阻的人为机械特性:
将电动机电枢回路电阻Rst由零调至某阻值,逐步调节直流电动机的负载,测取6组Ia、n数据于表二中。
注意:受变阻器额定电流限制,测量时Ia不要超过滑线变阻器的额定电流,同时实验过程中应迅速测取数据以防变阻器过热而损坏。
表二 Rpa= 欧
Ia(安) n(转/分)
6、改变励磁回路电流的人为机械特性
实验步骤5完成后,将电枢回路电阻Rst调至零,调节励磁回路电阻Rpf,使If’=0.8If ,然后测取此时的人为机械特性,实验步骤同上,数据记于表三。 表三 If’= 安
Ia(安) n(转/分) 注意:实验接线一定要牢固,特别是实验中若励磁回路接线脱落,将发生“飞车”事故。
四、 实验结果分析
1、为什么起动前,起动变阻器Rst要求置于最大位置,励磁回路变阻器Rpf置于最小位置?起动瞬间电流Ist为什么很大? 2、为什么起动完毕必须切除起动变阻器Rst? 3、绘制固有机械特性曲线,并分析其变化规律。
4、绘制电枢回路串电阻和改变励磁回路电流的人为机械特性曲线,并分析其变化规律。
5、如何改变直流并励电动机的转向?
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实验二 直流电动机的调速和制动
一、实验目的
1、掌握直流并励电动机的调速方法
2、学习并掌握直流并励电动机制动运行的接线和操作方法
3、观察和了解直流并励电动机能耗制动和电源反接制动的过程 二、实验线路和设备
1、线路图
2、设备
(1) 直流并励电动机一台,直流并励发电机一台。
图2-1 能耗制动的接线图 图2-2 电源反接制动的接线图
直流并励电动机:型号 功率 电压 电流 转速 直流并励发电机:型号 功率 电压 电流 转速 (2) 滑线变阻器三个 Rst 阻值 电流 Rpf 阻值 电流
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R’pf阻值 电流 (3) 制动变阻器二只 欧 安 (4) 直流电压表一只 电压 (5) 直流电流表一只 电流 交直流两用电流表一只 电流
(6) 秒表一只,转速计一只,负载变阻箱一只,单刀开关一只,双刀双投开关一只。 三、实验步骤
1、察看并记录实验设备的铭牌数据 2、电枢回路串电阻调速
按照实验一的图1-1接线并起动电动机,起动完毕后,逐渐减小R’pf调节发电机两端电压约为115V;调节发电机的负载电阻RL,使电动机的电枢电流Ia约为6A,然后测量并记录Ud、If、Ia、n四个数据于表一中。再将电动机电枢回路的电阻从零开始逐渐增大,当Rpa变化时转速会发生变化,因此Ia 也会发生变化,所以必须调节负载使Ia 仍然维持在原数值附近,将电动机电枢回路所串电阻Rpa与对应的转速分别记录在表一中,测4组数据即可。然后将电枢回路串联的电阻Rpa恢复到原先位置(即短接状态)。
表一
Ud = 、If = 、Ia = 、n = Rpa(欧) n(转/分)
3、改变励磁电流调速
调节磁场变阻器Rpf,记录4组If、n于表二中,然后将磁场变阻器恢复到原先位置(即短接状态)。
表二
If(安) n(转/分)
注意:弱磁时的转速将提高,实验中电机转速不得超过l800转/分,以免造成电机损坏。
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4、自由停机
按图2-1接线,将QS2投向“电动”位置,起动电动机,起动完毕后切断电源使电动机自由停机,并记录自由停机时间于表三。
5、能耗制动
将制动电阻Rpa置于一定数值,然后正确起动电动机,起动完毕后,将电枢开关QS2迅速从“电动”位置投向“制动”位置,使电动机进行能耗制动,记录制动初瞬的电流值和制动时间于表三,然后调节制动电阻Rpa为另一数值,重复上述制动操作。
6、电源反接制动
按图2-2接线,将制动电阻Rpa置于一定数值,并将起动电阻Rst调至最大位置,相当于将Rst与Rpa串联在回路中,同时将QS2投向“电动”位置然后正确起动电动机,起动完毕后,将电枢开关QS2迅速从“电动”位置投向“制动”位置,对电动机进行电源反接制动,记录制动初瞬的电流值和制动时间于表三。调节制动电阻Rpa为另一数值,重复上述制动操作。
注意:当电源反接制动使转速降低到零时,应迅速切断电源以防电动机反转)
表三 制动方法 自由停机 能耗制动 制动电阻(欧) 制动初瞬电流(安) 制动时间(秒) / Rpa = 欧 Rpa = 欧 Rpa = 欧 Rpa = 欧 / 电源反接制动
四、实验结果分析
1、绘制电枢回路串电阻调速的特性曲线,并分析其变化规律。 2、绘制弱磁调速的特性曲线,并分析其变化规律。 3、分析制动时间与制动初瞬电流Ibk、制动电阻Rpa的关系 4、分析比较能耗制动、电源反接制动和自由停机。
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