电机试验报告（20082012）
临界电阻的条件下，才能建立起稳定的电压。
2．测定他励直流发电机的空载特性 1)将双向开关Q2置于中间位置，闭合电源开关Q1，如前述起动直流电动机，并注意观察电机转向是否与规定的转向一致。
2)调节直流电动机的转速，使发电机的转速达到n=nN。
3)断开发电机负载开关Q3，调节发电机励磁回路电阻Rf2至最大值位置，同时将直流发电机励磁回路双向开关Q2闭合至他励位置。
4)逐步减小发电机的励磁回路电阻Rf2值，使发电机空载电压UF≈1.2UFN。 5)在保持发电机空载及转速额定的条件下，从UF≈1.2UFN开始，单方向逐步增加励磁回路电阻Rf2值，使发电机励磁电流If2逐步减小。
6)每次记下发电机空载电压UF和励磁电流If2的数据，应在UF=UFN附近增加数据的测量点，直至If2=0(即断开发电机励磁回路开关Q2此时所测的即为剩磁电压)。共读取7～9组数据，将所读数据记入表4-1中。
表4-1 他励发电机空载实验数据 2 3 4 5 6 7 序 号 1 UF0/V 250 230 210 190 160 120 80 If2/A 0.36 0.261 0.205 0.1685 0.1258 0.085 0.071 3、测定他励直流发电机的外特性
（1）如前述起动直流电动机并保持发电机转速n=nN，调节发电机励磁回路电阻Rf2值，使发电机输出电压为UF=UFN。
（2）将发电机负载电阻RL调至最大值，闭合负载开关Q3。
（3）逐步减小负载电阻RL值，使负载电流逐步增加，同时调节发电机输出电压与转速，使UF=UFN、n=nN和IF=IFN，此时为发电机的额定运行点。额定运行点对应的励磁电流为额定励磁电流If2=If2N，记录下该组数据。
（4）在保持直流发电机n=nN和If2=If2N不变的条件下，逐步增加负载电阻RL值，使发电机负载电流逐步减小。每次记下发电机负载电流IF、输出电压UF直至空载（即断开负载开关Q3）的数据，共读取5-6组，将所读数据记入表4-2中。
表4-2 他励发电机外特性实验数据 2 3 4 5 6 序 号 1 IF/A 6.5 4.4 3.65 2.89 1.82 0 UF/V 40 110 150 170 198 230 4、测定他励直流发电机的调整特性
（1）如前述，起动直流电动机并保持发电机转速n=nN，调节发电机励磁回路电阻Rf2值，使发电机输出电压为UF=UFN。将发电机负载电阻RL调至最大值，然后闭合负载开关Q3。
（2）在保持直流发电机n=nN和UF=UFN不变的条件下，逐步增加负载电阻IF。当负载电流增加时，为保持发电机输出电压UFN不变，要相应调节发电机励磁电流If2。在负载电流IF=0至IF=IFN的范围内，每次记下负载电流IF和发电机励磁电流If2的数据，共读取5-6组，将所读数据记入表4-3中。
表4-3 他励发电机调整特性实验数据
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2 3 4 5 序 号 1 If2/A 0.295 0.305 0.3325 0.365 0.3875 IF/A 1.35 2.05 3.08 4.05 4.5 5、测定并励直流发电机的外特性 （1）并励直流发电机的外特性是在n=nN和Rf2=Rf2N保持不变的条件下测取的，操作步骤参照他励发电机方法进行。
（2）将发电机励磁回路双向开关Q2闭合至并励位置，调节发电机至n=nN、UF=UFN和IF=IFN的额定工作状态，并保持发电机在此额定状态下的励磁回路电阻Rf2=Rf2N不变（并非保持If2=If2N不变）。
（3）在上述状态下，逐步增加负载电阻RL值，以减小发电机的负载电流直至IF=0。每次记下发电机输出电压UF和输出电流IF的数据，共读取5-6组，将所读取数据记入表4-4中。
表4-4 并励发电机外特性实验数据 1 2 3 4 5 序 号 IF/A 0 1.33 2.2 2.88 3.25 UF/V 230 180 170 140 110 七、实验报告与要求
他励发电机空载实验数据 n=1450r/min 1 2 3 4 5 6 序 号 UF0/V 250 230 210 190 160 120 If2/A 0.36 0.261 0.205 0.1685 0.1258 0.085
7 80 0.071
他励发电机调整特性实验数据 n=1450r/min U=230v 1 2 3 4 序 号 If2/A 0.295 0.305 0.3325 0.365 IF/A 1.35 2.05 3.08 4.05
5 0.3875 4.5 22
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他励发电机外特性实验数据 n=1450r/min If2为定值 1 2 3 4 5 6 序 号 IF/A 6.5 4.4 3.65 2.89 1.82 0 UF/V 40 110 150 170 198 230 并励发电机外特性实验数据 n=1450r/min If2为定值 1 2 3 4 5 序 号 IF/A 0 1.33 2.2 2.88 3.25 UF/V 230 180 170 140 110
对他励和并励情况下发电机电压调整率△U的差异原因进行分析。
答：因为当改变电压时并励电机的励磁电流也会改变，而它励发电机不会。
八、实验思考
（1）直流发电机空载实验时，其励磁电流为什么必须单方向调节？
答：因为存在磁滞现象，若双方向改变则会造成电流与磁通大小不成比例，对实验结果造成巨大偏差。
（2）直流发电机外特性实验时，当发电机负载电流增加，机组转速发生变化的原因是什么？
答：当负载电流增加时，电磁转矩增大使转速变化。
（3）为什么并励直流发电机的空载特性要用他励方式测取？ 答：因为电流会影响并励直流发电机的励磁。
实验五 直流电动机
一、实验目的
1）掌握用实验的方法测定并盛直流电动机的工作特性和调速特性。 2）掌握并励直流电动机的调速方法。
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二、实验内容
1、测定并励直流电动机的固有（自然）工作特性
在保持电动机端电压UD=UN和励磁电流If1=If1N的条件下，测取电动机的转速特性n=f（Ia）、转矩特性T=f（Ia）和效率特性η=f（Ia）。
2、测定并励直流电动机的调速特性
1）改变电动机电枢电压Ua调速是在保持电动机端电压UD=UN、励磁电流If1=If1N不变以及输出转矩T2为常数的条件下，测取电动机的调速特性n=f（Ua）。
2）改变电动机励磁电流If1调速是在保持电动机端电压UD=UDN、输出转矩T2不变的条件下，测取电动机的调速特性n=f（If1）。
三、实验设备与仪表
1）并励直流电动机—直流发电机机组 1台
2）可调电阻器(Rf1=500欧 Rf2=2K欧) 3台 3）直流电压表 2块 4）直流电流表（If1、If2=1A挡 I、IF=10A挡） 3块 5）转速表或测速仪 1台 6）有源负载 1台 或电机及电气技术实验装置 1台
四、实验预习
1）预习并励直流电动机固有工作特性的定义及测定条件。 2）预习并励直流电动机的调速原理及各种调速方法的特点。 3）了解测定并励直流电动机工作特性和调速特性的实验线路。 4）了解测定并励直流电动机的工作特性和调速特性的方法。
五、实验说明
1）直流电动机应由起动器起动或降低电枢电压起动。 2）检查直流电动转向。
3）若用直流发电机作为直流电动机的负载，工作特性中转速特性n=f(Ia)为实测数据，转矩特性T=f(Ia)和效率特性η=f(Ia)则应根据实验数据计算求得。
4）实验前，了解被试电动机的主要额定数据。
5）实验中，电动机的励磁回路一定接牢固，不能开路，调电动励磁时要慢。
六、实验操作方法
测定并励直流电动机工作特性和调速特性的实验线路如图5-1所示。
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Q1 RC他励Q2 AVR1AM1UDI并励AAG1If2AG2GVRf2UFMAM2Rf1AIf1Q3 RLAIF图5-1 直流电动机实验线路 1、并励直流电动机的工作特性 1）调节并励电动机电枢回路电阻R1为最大值、励磁回路所阻Rf1为最小值，合上电源开关Q1起动并励电动机。
2）调压电阻R1逐步减小至零，使电动机电枢端电压为额定值Ua=UDN，电机起动结束。
3）将直流发电机励磁回路电阻Rf2调至最大值，合上励磁电源开关Q2。合上负载开关Q3。
4）在保持电动机电枢端电压Ua=UDN、励磁电流If1=If1N和转速n=nN的条件下、调电阻Rf2、RL以增加电动机负载，直到电动机的输入电流达到额定值为止。此时即为电动机的额定运行状态。
5）读取额定点数据UND、IN、If1N、nN和直流发电输出电流及电压UF、IF。在仍然保持电动机电枢端电压Ua=UDN及励磁电流If1=If1N不变的条件下，调RL及Rf2、逐步减小电动机负载直至空载（即断开测功机的电源开关Q3）为止。每次记下电动机的输入电流I、UD转速n和直流发电机输出电压UF、电流IF的数据，共读取5～7组，将所读数据记入表5-1中。
表5-1 工作特性实验数据
UDN= 220 V，If1N= 0.388 A 1 2 3 4 5 6 7 序号 I/A 8.7 6.5 5.05 3.95 3.25 I/A 8.7 Ia/A 8.312 6.112 4.662 3.562 2.862 Ia/A 8.312 n/(r/min) 1607 1630 1635 1668 1671 n/(r/min) 1607 UF 240.5 262 275 290 295 UF 240.5 IF 6.2 4.6 3.3 2.2 1.5 IF 6.2 UD 220 220 220 220 220 UD 220 注：表中Ia=I-If1N。 2、并励直流电动机的调速特性
（1）改变电动机电枢端电压Ua调速 1）按前述步骤起动电动机。
2）将电枢回路电阻R1调至零，此时电枢端电压Ua=UN。调节励磁回路电阻Rf1，使励磁电流If1=If1N并保持不变。
3）合上电源开关Q2和负载开关Q3，调节直流发电机负载适当增加电动机
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