内容发布更新时间 : 2024/5/5 14:55:31星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

《电机及拖动基础》实验教案

实验一 直流电动机

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.实验内容

1.工作特性和机械特性的测定

保持U=UN 和If =IfN 不变，测取n、T2 、n=f(Ia)及n=f(T2)。 2.调速特性的测定 (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)。 (2)改变励磁电流调速

保持U=UN，T2 =常数，R1 =0，测取n=f(If)。

三.实验原理及实验方法

（一）直流电动机的工作特性和机械特性的测定

1.什么是直流电动机的工作特性和机械特性？

直流电动机的工作特性是指端电压为额定电压，电枢回路无外串电阻，励磁电流为额定励磁电流时，电动机的转速n、电磁转矩TEM效率η与输出功率之间的关系，即n、T2 、n=f(Ia)。

直流电动机的机械特性是指电动机的、电磁转矩TEM与电动机的转速n之间的关系，即n=f(Tem)。

2.实验接线

图1-1 直流他励电动机实验接线图

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《电机及拖动基础》实验教案

3.实验方法 （1）直流电机起动

将电枢回路电阻R1调至最大，励磁回路电阻Rf调至最小，将MEL-13“转速控制”和“转矩控制”选择开关板向“转矩控制”，“转矩设定”电位器逆时针旋到底，即使电动机轻载或空载起动。

（2）电动机转速方向

观察MEL-13上转速显示屏，看电动机是否正转。若电动机反转，应改变电枢电源电压的极性或改变励磁电源电压极性。

（3）工作特性曲线和机械特性曲线的测定 ①电动机的额定状态的调试

直流电机正常起动后，将电枢串联电阻R1调至零，调节直流可调稳压电源的输出至220V，再分别调节磁场调节电阻Rf和“转矩设定”电位器，使电动机达到额定值：U=UN=220V，Ia=IN，n=nN=1600r/min，此时直流电机的励磁电流If=IfN（额定励磁电流）。

②工作特性曲线和机械特性曲线的测定

保持U=UN，If=IfN不变的条件下，逐次减小电动机的负载，即逆时针调节“转矩设定”电位器，测取电动机电枢电流Ia、转速n和转矩T2，共取数据7-8组。

（二）直流电动机调速特性的测定

1.直流电动机调速原理是什么？调速方法有哪些？

根据电动机的转速表达式n=(U-IR)/CeΦ，其中电枢电流I主要是由负载决定，因此只要改变该表达式中的参数U、R、Φ三个参数，就可以改变电动机的转速，相应就有三种调速方法：降低电源电压调速、电枢回路串电阻调速和弱磁调速。

2.实验方法

（1）降低电源电压调速

按上述方法起动直流电机后，将电阻R1调至零，并同时调节负载，电枢电压和磁场调节电阻Rf，使电机的U=UN，Ia=0.5IN，If=IfN，记录此时的T2。

保持T2不变，If=IfN不变，逐次增加R1的阻值，即降低电枢两端的电压Ua，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，共取7-8组数据。

（2）弱磁调速

直流电动机起动后，将电枢调节电阻和磁场调节电阻Rf调至零，调节可调直流电源的输出为220V，调节“转矩设定”电位器，使电动机的U=UN，Ia=0.5IN，记录此时的T2。

保持T2和U=UN不变，逐次增加磁场电阻Rf阻值，直至n=1.3nN(或Rf阻值最大)，每次测取电动机的n、If和Ia，共取7-8组数据。

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四．实验要求

《电机及拖动基础》实验教案

1.由表1-1计算出 P2和η，并绘出n、T2、η=f(Ia)及n=f(T2)的特性曲线。 电动机输出功率：P2=0.105nT2 电动机输入功率：P1=UI 电动机效率：η=

P2×100％ P1nO?nN×100％ nN电动机输入电流：I =Ia +IfN 由工作特性求出转速变化率：Δn=

2.绘出他励电动机调速特性曲线n=f(Ua)和n=f(If)。分析在恒转矩负载时两种调速的电枢电流变化规律以及两种调速方法的优缺点。

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