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1、实验一 直流并励电动机的机械特性和调速 一、实验目的 1、掌握用实验方法测取直流并励电动机的机械特性。 2、掌握直流并励电动机的调速方法。 二、预习要点 1、什么是直流电动机的机械特性？ 2、直流电动机调速原理是什么？ 三、实验项目 1、机械特性 保持U=UN和If=IfN不变，测取n、T2，得到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） （2）改变励磁电流调速 保持U=UN，T2=常数，测取n=f（If） 四、实验方法 1、实验设备序号型 号名 称数 量1DD03导轨、测速发电机及转速表1台2DJ23校正直流测功机1
2、台3DJ15直流并励电动机1台4D31直流电压、毫安、电流表2件5D42三相可调电阻器1件6D44可调电阻器、电容器1件7D51波形测试及开关板1件 2、屏上挂件排列顺序 D31、D42、D51、D31、D44 3、并励电动机的机械特性 1）按图1-1接线。校正直流测功机 MG按他励发电机连接，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。Rf1选用D44的1800阻值。Rf2 选用D42的900串联900共1800阻值。R1用D44的180阻值。R2选用D42的900串联900再加900并联900共2250阻值。图11 直流并励电动机接线图 2）将直流并励电动机M的磁场调节电阻
3、Rf1调至最小值，电枢串联起动电阻R1调至最大值，接通控制屏下边右方的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，将其电枢串联电阻R1调至零，调节电枢电源的电压为220V，调节校正直流测功机的励磁电流If2为校正值（100 mA），再调节其负载电阻R2和电动机的磁场调节电阻Rf1，使电动机达到额定值：UUN，IIN，nnN。此时M的励磁电流If即为额定励磁电流IfN。4）保持UUN，If=IfN，If2为校正值不变的条件下，逐次减小电动机负载。测取电动机电枢输入电流，转速n和校正电机的负载电流IF（由校正曲线查出电动机输出对应转矩T2）。共取数据9-10组，
4、记录于表1-1中。表11 UUN V If=IfN= mA If2= mA 实验数据Ia（A）n（r/min）IF（A）T2（Nm） 4、调速特性 （1）改变电枢电压的调速 1）直流电动机M运行后，将电阻R1调至零，If2调至校正值，再调节负载电阻R2、电枢电压及磁场电阻Rf1，使M的U=UN，I=0.5IN，IfIfN记下此时MG的IF值。 2）保持此时的IF值（即T2值）和IfIfN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1-2中表12 IfIfN mA T2 NmUa（V）n
5、（r/min）Ia（A） （2）改变励磁电流的调速 1）直流电动机运行后，将M的电枢串联电阻R1和磁场调节电阻Rf1调至零，将MG的磁场调节电阻If2调至校正值，再调节M的电枢电源调压旋钮和MG的负载，使电动机M的U=UN，I0.5IN记下此时的IF值。2）保持此时MG的IF值（T2值）和M的UUN不变，逐次增加磁场电阻阻值：直至n1.3nN，每次测取电动机的n、If和Ia。共取 78组记录于表13中。表13 UUN V T2 Nmn（r/min）If（mA）Ia（A） 五、实验报告 1、绘出并励电动机调速特性曲线nf（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
6、种调速方法的优缺点。 六、思考题 1、并励电动机的速率特性nf（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、当电动机的负载转矩和电枢端电压不变时，减小励磁电流会引起转速的升高，为什么？ 4、并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？实验二 三相异步电动机的启动与调速一、实验目的1. 通过实验掌握异步电动机的启动方式。2. 通过实验掌握异步电动机的调速方法。二、预习要点 1、复习异步电动机有哪些启动方法和启动技术指标。 2、复习异步
7、电动机的调速方法。三、实验项目 1、鼠笼式异步电动机直接启动 2、鼠笼式异步电动机星形三角形(Y-)降压启动 3、线绕式异步电动机转子绕组串入可变电阻器启动 4、线绕式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速四、实验方法1、 实验设备序 号型 号名 称数 量1DD03导轨、测速发电机及转速表1件2DJ16三相鼠笼异步电动机1件3DJ17三相线绕式异步电动机1件4DJ23校正过的直流电机1件5D31直流电压、毫安、安培表1件6D32交流电流表1件7D33交流电压表1件8D51波形测试及开关板1件9DJ17-1起动与调速电阻箱1件 2、屏上挂件排列顺序 D33、D32、D51、D31 3、三相鼠笼式异
8、步电机直接启动试验 图2-1 异步电动机直接启动 1) 按图2-1接线。电机绕组为接法。异步电动机直接与测速发电机同轴联接，不联接负载电机DJ23。 2) 把交流调压器退到零位，开启电源总开关，按下“开”按钮，接通三相交流电源。 3) 调节调压器，使输出电压达电机额定电压220伏，使电机启动旋转，(如电机旋转方向不符合要求需调整相序时，必须按下“关”按钮，切断三相交流电源)。 4)再按下“关”按钮，断开三相交流电源，待电动机停止旋转后，按下“开”按钮，接通三相交流电源，使电机全压启动，观察电机启动瞬间电流值(按指针式电流表偏转的最大位置所对应的读数值定性计量)。 表2-1 Ist（A） 4、三
9、相鼠笼式异步电机星形三角形(Y-)启动图2-2 三相鼠笼式异步电机星形三角形启动 1) 按图2-2接线。线接好后把调压器退到零位。 2) 三刀双掷开关合向右边(Y接法)。合上电源开关，逐渐调节调压器使升压至电机额定电压220伏，打开电源开关，待电机停转。3) 合上电源开关，观察启动瞬间电流，然后把S合向左边，使电机()正常运行，整个启动过程结束。观察起动瞬间电流表的显示值以与其它启动方法作定性比较。表2-2 Ist（A） 5、线绕式异步电动机转子绕组串入可变电阻器启动电机定子绕组Y形接法图2-3 线绕式异步电机转子绕组串电阻启动 1) 按图2-3接线。 2) 转子每相串入的电阻可用DJ17-1
10、启动与调速电阻箱。 3) 调压器退到零位。 4) 接通交流电源，调节输出电压(观察电机转向应符合要求)，在定子电压为180伏，转子绕组分别串入不同电阻值时，测取定子电流。 5) 试验时通电时间不应超过10秒以免绕组过热。数据记入表2-3中。 表2-3Rst()02515Ist(A) 6、线绕式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速 1) 实验线路图同图2-3。同轴联接校正直流电机MG作为线绕式异步电动机M的负载，MG的实验电路参考图1-1左接线。电路接好后，将M的转子附加电阻调至最大。 2) 合上电源开关，电机空载起动， 保持调压器的输出电压为电机额定电压220伏，转子附加电阻调至零。 3) 调
11、节校正电机的励磁电流If为校正值(100mA)，再调节直流发电机负载电流，使电动机输出功率接近额定功率并保持这输出转矩T2不变，改变转子附加电阻(每相附加电阻分别为0、2、5、15)， 测相应的转速记录于表2-4中。 表 2-4 U=220V If= mA T2= Nmrst()02515n(r/min)五、实验报告 1、比较异步电动机不同启动方法的优缺点。 2、由启动试验数据求下述三种情况下的启动电流： (1) 外施额定电压UN。(直接法启动) (2) 外施电压为 。(Y-启动) 3、线绕式异步电动机转子绕组串入电阻对启动电流的影响。 4、线绕式异步电动机转子绕组串入电阻对电机转速的影响。六
12、、思考题 1、起动时的实际情况和上述假定是否相符，不相符的主要因素是什么？实验三 交流伺服电动机一、实验目的 1、掌握交流伺服电动机的机械特性及调节特性的测量方法。2、观察交流伺服电动机的自转现象。二、预习要点1、对交流伺服电动机有什么技术要求？2、交流伺服电动机有几种控制方式？3、何谓交流伺服电动机的机械特性和调节特性？三、实验项目1、测交流伺服电动机幅值控制时的机械特性和调节特性2、观察自转现象四、实验方法1、实验设备序号型 号名 称数 量备 注1D57交流伺服电机控制箱1件2JSZ-1交流伺服电机实验装置1件圆盘半径为3cm3D32交流电流表1件4D33交流电压表1件5D41三相可调电阻器1件6示波器1台另配7光电转速表1台2、屏上挂件排列顺序 D57、D33、D32、D413、幅值控制图3-1 交流伺服电动机幅值控制接线图1）实测交流伺服电动机=1（即UC=UN=220V）时的机械特性（1）关断三相交流电源，按图3-1接线。图中T1、T2选
