If2A2Rf2并励绕组+励磁电源-220V
IfA1Rf1V2IFA4SR1IA3V1220V+电枢电源- 图1-2 直流他励电动机接线图
(2)开启控制屏上的电源总开关,按下其上方的“开”按钮,接通其下方左边的励磁电源开关,观察M及MG的励磁电流值,调节Rf2使If2 等于校正值(100mA)并保持不变,再接通控制屏右下方的电枢电源开关,使M起动。
(3)M起动后观察转速表指针偏转方向,应为正向偏转 ,若不正确,可拨动转速表上正、反向开关来纠正。调节控制屏上电枢电源‘电压调节’旋钮,使电动机端电压为220伏。减小起动电阻 R1阻值,直至短接。
(4)合上校正直流测功机MG的负载开关S,调节R2 阻值,使MG的负载电流IF 改变,即直流电动机M的输出转矩T2 改变(按不同的IF值,查对应于If2=100mA时的校正曲线T2=f(IF),可得到M不同的输出转矩T2值)。
(5)调节他励电动机的转速
分别改变串入电动机M电枢回路的调节电阻R1和励磁回路的调节电阻Rf1,观察转速变化情况。
(6)改变电动机的转向
将电枢串联起动变阻器R1的阻值调回到最大值,先切断控制屏上的电枢电源开关,然后切断控制屏上的励磁电源开关,使他励电动机停机。在断电情况下,将电枢(或励磁绕组)的两端接线对调后,再按他励电动机的起动步骤起动电动机,并观察电动机的转向及转速表指针偏转的方向。
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并磁绕阻六、注意事项
1、直流他励电动机起动时,须将励磁回路串联的电阻Rf1调至最小,先接通励磁电源,使励磁电流最大,同时必须将电枢串联起动电阻R1调至最大,然后方可接通电枢电源。使电动机正常起动。起动后,将起动电阻R1调至零,使电机正常工作。 2、直流他励电动机停机时,必须先切断电枢电源,然后断开励磁电源。同时必须将电枢串联的起动电阻R1调回到最大值,励磁回路串联的电阻Rf1调回到最小值。给下次起动作好准备。
3、测量前注意仪表的量程、极性及其接法,是否符合要求。
4、若要测量电动机的转矩T2 ,必须将校正直流测功机MG的励磁电流调整到校正值:100mA,以便从校正曲线中查出电动机M的输出转矩。
七、实验报告
1、画出直流他励电动机电枢串电阻起动的接线图。说明电动机起动时,起动电
阻R1和磁场调节电阻Rf1应调到什么位置?为什么?
2、在电动机轻载及额定负载时,增大电枢回路的调节电阻,电机的转速如何变化?增大励磁回路的调节电阻,转速又如何变化? 3、用什么方法可以改变直流电动机的转向?
4、为什么要求直流他励电动机磁场回路的接线要牢靠?起动时电枢回路必须串联起动变阻器?
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实验二 直流发电机实验
一、实验目的
1.掌握用实验方法测定直流发电机的各种运行特性,并根据所测得的运行特性评定该被试电机的有关性能。
2.通过实验观察并励发电机的自励过程和自励条件。
二、预习要点
1.什么是发电机的运行特性?在求取直流发电机的特性曲线时,哪些物理量应保持不变,哪些物理量应测取。
2.做空载特性实验时,励磁电流为什么必须保持单方向调节?
3.并励发电机的自励条件有哪些?当发电机不能自励时应如何处理?
三、实验设备与器件
1.实验设备
序号 1 2 3 4 5 6 7 型 号 DD03 DJ23 DJ15 D31 D41 D51 D42 名 称 导轨、测速发电机及转速表 校正直流测功机 直流并励电动机 直流电压、毫安、安培表 三相可调电阻器 波形测试及开关板 三相可调电阻器 数 量 1 台 1 台 1 台 2 件 1 件 1 件 1 件 2.屏上挂件排列顺序
D31、D41、D31、D42、D51
四、实验项目
1.他励发电机实验
(1)测空载特性 保持n=nN使IL=0,测取U0=f(If)。 (2)测外特性 保持n=nN使If=IfN ,测取U=f(IL)。 2.并励发电机实验 (1)观察自励过程
(2)测外特性 保持n=nN使Rf2=常数,测取U=f(IL)。
五、实验内容和步骤
1、他励直流发电机
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图1-3 直流他励发电机接线图
按图1-3接线。图中直流发电机G选用DJ13,其额定值PN=100W,UN=200V,IN=0.5A,nN=1600r/min。校正直流测功机MG作为G的原动机(按他励电动机接线)。MG、G及TG由联轴器直接连接。开关S选用D51组件。Rf1选用D44的1800Ω变阻器,Rf2 选用D42的900Ω变阻器,并采用分压器接法。R1选用D44的180Ω变阻器。R2为发电机的负载电阻选用D42,采用串并联接法(900Ω与900Ω电阻串联加上900Ω与900Ω并联),阻值为2250Ω。当负载电流大于0.4 A时用并联部分,而将串联部分阻值调到最小并用导线短接。直流电流表、电压表选用D31、并选择合适的量程。
(1)测空载特性
1)把发电机G的负载开关S打开,接通控制屏上的励磁电源开关,将Rf2调至使G励磁电压最小的位置。
2)使MG电枢串联起动电阻R1阻值最大,Rf1阻值最小。仍先接通控制屏下方左边的励磁电源开关,在观察到MG的励磁电流为最大的条件下,再接通控制屏下方右边的电枢电源开关,起动直流电动机MG,其旋转方向应符合正向旋转的要求。
3)电动机MG起动正常运转后,将MG电枢串联电阻R1调至最小值 ,将MG的电枢电源电压调为220V,调节电动机磁场调节电阻Rf1,使发电机转速达额定值,并在以后整个实验过程中始终保持此额定转速不变。
4)调节发电机励磁分压电阻Rf2,使发电机空载电压达U0=1.2UN为止。 5)在保持n=nN=1600r/min条件下,从U0=1.2UN 开始,单方向调节分压器电阻Rf2使发电机励磁电流逐次减小,每次测取发电机的空载电压U0和励磁电流If,直至If=0(此时测得的电压即为电机的剩磁电压)。
6)测取数据时U0=UN和If=0两点必测,并在U0=UN 附近测点应较密。
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7)共测取7~8组数据,记录于表1-2中
表1-2 n=nN=1600r/min IL=0
U0(V) If(mA) (2)测外特性
1)把发电机负载电阻R2调到最大值,合上负载开关S。
2)同时调节电动机的磁场调节电阻Rf1,发电机的分压电阻Rf2 和负载电阻R2使发电机的IL=IN,U=UN,n=nN,该点为发电机的额定运行点,其励磁电流称为额定励磁电流IfN,记录该组数据。
3)在保持n=nN和If=IfN 不变的条件下,逐次增加负载电阻R2,即减小发电机负载电流IL,从额定负载到空载运行点范围内,每次测取发电机的电压U和电流IL,直到空载(断开开关S,此时IL=0),共取6-7组数据,记录于表1-3中。
表1-3 n=nN= r/min If=IfN= mA
U(V) IL(A) (3)测调整特性
1)调节发电机的分压电阻Rf2,保持n=nN,使发电机空载达额定电压。 2)在保持发电机n=nN条件下,合上负载开关S,调节负载电阻R2,逐次增加发电机输出电流IL,同时相应调节发电机励磁电流If,使发电机端电压保持额定值U=UN。 3)从发电机的空载至额定负载范围内每次测取发电机的输出电流IL和励磁电流If,共取5-6组数据记录于表1-4中。
表1-4 n=nN= r/min U=UN= V IL(A) If(mA) 2、并励发电机实验
(1)观察自励过程
1)按实验2-1六中注意事项2使电机MG停机,在断电的条件下将发电机G的励磁方式从他励改为并励,接线如图2-4所示。Rf2选用D42的900Ω电阻两只相串联并调至最大阻值,打开开关S。
2)按实验2-1六中注意事项1起动电动机,调节电动机的转速,使发电机的转速n=nN,用直流电压表量发电机是否有剩磁电压,若无剩磁电压,可将并励绕组改接成他励方式进行充磁。
3)合上开关S逐渐减小Rf2,观察发电机电枢两端的电压,若电压逐渐上升,说明满足自励条件。如果不能自励建压,将励磁回路的两个端头对调联接即可。 4)对应着一定的励磁电阻,逐步降低发电机转速,使发电机电压随之下降,直至电压不能建立,此时的转速即为临界转速。 (2)测外特性
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