直流他励电动机实验

1-2 直流他励电动机

一、实验目的

1、掌握用实验方法测取直流他励电动机的工作特性和机械特性。 2、掌握直流他励电动机的调速方法。

二、预习要点

1、什么是直流电动机的工作特性和机械特性？ 2、直流电动机调速原理是什么？

三、实验项目

1、工作特性和机械特性

保持U=UN和If=IfN不变，测取n、T2、η=f（Ia）、n=f（T2）。 2、调速特性

（1）改变电枢电压调速

保持U=UN、If=IfN=常数，T2=常数，测取n=f（Ua）。 四、实验设备及仪表 序号 1 2 3 4 5 6

名 称 涡流测功机 直流并励电动机 直流电压表 直流电流表 电枢电源 可调电阻器 符号 T M V A 数 量 1 1 1 2 1 1 1 备注 直流电动机的负载 DJ15、185W、220V、1.2A 量程1000V 直流毫安表（量程200mA）直流安培表 30-230V可调、带开关 励磁电阻 Rf Rst 五、实验方法

1、 他励电动机的工作特性和机械特性

（1）按图1-2接线。涡流测功机T在此作为直流电动机M的负载，用于测量

电动机的转矩和输出功率。Rf选用D44的1800Ω阻值。Rst用D44的180Ω阻值。

图1－2 直流他励电动机接线图

(2) 将直流他励电动机M的磁场调节电阻Rf1调至最小值，电枢串联起动电阻Rst调至最大值，接通电枢电源开关使其起动，其旋转方向应符合转速表正向旋转的要求。

（3）M起动正常后，调节电枢电源的电压为220V，将其电枢串联电阻Rst调至零，再调节给定调节增加负载和电动机的磁场调节电阻Rf，使电动机达到额定值U＝UN，I＝IN，n＝nN。此时M的励磁电流If即为额定励磁电流IfN。 （4）保持U＝UN，If=IfN的条件下，逐次减小电动机负载。测取电动机电枢输入电流Ia，转速n共取数据9-10组，记录于表1-2中。

表1－2 U＝UN＝ V If=IfN= mA 实 Ia（A） 验 数 据 n（r/min） T2（N·m） 计 P2（W） 算 P1（W）

数 η（％） 据 Δn（％） 2 、 调速特性

（1）改变电枢端电压的调速

1）直流电动机M运行后，将电枢电阻R1调至零，再调节给定调节增加负载、电枢电压及磁场电阻Rf1，使M的U=UN，I=0.5IN，If＝IfN记下此时的T2值。 2）保持此时的即T2值和If＝IfN不变，逐次增加R1的阻值，降低电枢两端的电压Ua，使R1从零调至最大值，每次测取电动机的端电压Ua，转速n和电枢电流Ia。

3）共取数据8-9组，记录于表1-3中

表1－3 If＝IfN＝ mA T2＝ N·m Ua（V） n（r/min） Ia（A） 六、实验报告

1、由表2-2计算出P2和η，并给出n、T2、η＝f（Ia）及n＝f（T2）的特性曲线。

电动机输出功率： P2＝0.105nT2

式中输出转矩T2的单位为N.m（由If2及IF值，从校正曲线T2=f（IF）查得），转速n的单位为r/min。

电动机输入功率： P1=UI 输入电流： I=Ia+IfN

电动机效率： P2100%P1

由工作特性求出转速变化率： n%n0nNnN100% 2、绘出他励电动机调速特性曲线n＝f（Ua）。分析在恒转矩负载时的电枢电流变化规律以及优缺点。 七、思考题

1、他励电动机的速率特性n＝f（Ia）为什么是略微下降？是否会出现上翘现象？为什么？上翘的速率特性对电动机运行有何影响？

2、当电动机的负载转矩和励磁电流不变时，减小电枢端电压，为什么会引起电动机转速降低？

3、他励电动机在负载运行中，当磁场回路断线时是否一定会出现“飞车”？为什么？