电机实验报告电气 1209高树伦12292002实验一：他励直流发电机一、实验电路图按图接线：R图2-3直流他励发电机接线图A 2 20V +电柩电擦-励陋电專_t 220V 7图中直流发电机G 选用DJ15,其额定值PN=100W, Un=180V, 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1800Q变阻器，Rf2选用D42的900 Q变阻器， 并采用分压器接法R1选用D44的180Q变阻器R2为发电机的负载电阻选用D42，采用 串并联接法（900Q与900Q电阻串联加上900Q与900Q并联），阻值为2250Q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、并选择合适的量程二、实验器材序号型号名称数量1DD03导轨、测速发电机及转速表1台2DJ23校正直流测功机1台3DJ15直流复励发电机1台4D31直流数字电压、毫安、安培表2件5D44可调电阻器、电容器1件6D51波形测试及开关板1件7D42三相可调电阻器1件三、实验步骤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 磁电流最小的位置。
2） 使MG电枢串联起动电阻阳阻值最大，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^MG起动正常运转后，将MG电枢串联电阻弘调至最小值，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，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Uo =1.2Un开始，单方向调节分压器电阻使 发电机励磁电流逐次减小，每次测取发电机的空载电压Uo和励磁电流f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Uo=UN和If=0两点必测，并在Uo=UN附近测点应较密7）共测取7〜8组数据，记录于表中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S2） 同时调节电动机的磁场调节电阻Rf1,发电机的分压电阻和负载电阻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1讯，记录该组数据。
3） 在保^n=nN和1尸咕不变的条件下，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，记录于表中四、实验数据及分析1、空载特性数据： n= nN =1600r/min IL=0U(V)n253774111130160180190200I (mA)——£ 02822.432.555.363.266・368.52、特性曲线：由表中数据制得他励直流发电机空载特性曲线，如下图所示3、数据分析：空载运行时电枢电压Ia=O，电枢回路中没有电阻压降，所以空载电压就等于电枢感应 电动势，即UO=Ea又因为发电机转速恒定，故电动势Ea与主磁通成正比另一方面，因为 励磁绕组匝数恒定，故励磁磁动势Ff与励磁电流f成正比，所以空载特性曲线UO=f(If)与 磁化曲线形状相似4、外特性数据：n=Nn=1600r/min If=IfN=98.4mAil(a)1.060.870.650.430.270U(V)1801902002102152205、特性曲线：由表中数据制得他励直流发电机外特性曲线，如下图所示6、数据分析：由图表可看出，他励直流发电机的外特性曲线略微下垂。
电压下降原因可由电压方程式 得出随着负载电流的增大，电枢反应的去磁作用增大，使气隙磁通略微减小，从而电枢感 应电动势也随之减小；另一方面，随着电枢电流增大，电枢回路的电阻压降增大，两方面原 因都使得发电机的端电压下降实验二：并励直流电动机一、实验电路图：按图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Rfl选用D44的900Q阻值，按分压法接线Rf2选用D42的 900Q串联900Q共1800Q阻值R1用D44的180Q阻值R2选用D42的900Q串联900Q再加900 Q并联900Q共2250 Q阻值二、实验器材：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台3DJ15直流并励电动机1台4D31直流数字电压、毫安、安培表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件三、实验步骤：（1） 将直流并励电动机M的磁场调节电阻Rfl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；（2） 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Rfl，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；（3） 保持U=UN, 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Ia,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）取数据记录于表中四、实验数据及分析：U=UN=180V If=IfN=67mA If2=100mAIa(A)0.630.741.031.461.742.22.533.05n(r/min)15741456144714101400137213371265-(A)0.570.470.70.971.131.351.461.65T (N ・m) 2 0.2530.7860.9861.2331.4171.621.7381.923由上表测得数据，再依据公式可计算出以下值：电动机输出功率：P2=0.105 nT2 电动机输入功率： P1=UI 输入电流： I=Ia+IfN电动机效率：卩=f裒100%由上式计算得下表所示数据：P (W)255.703763.1881103.469157.2199193.2044245.6521276.7363330.4643P (W)161.46145.26197.46274.86325.26408.06467.46561.06效率(%)34.543.552.457.259.460.259.258.9由实验所得数据绘制而成以下图表：并励直流电动机工作特性曲线效率(％)特性分析：并励直流电动机效率特性曲线如图所示。
当负载较小时，电机效率较低，当负载增大时， 效率随着输出功率的增大而增大；但当负载增大到一定程度时，由于铜耗随电枢电流的增大 而快速增加，使电机效率重新开始下降并励直流电动机机械特性曲线机械特性分析：并励直流电动机机械特性曲线为一条向下倾斜的直线实验总结：这次实验时本学期电机学课程的第一次实验我们在对实验室设备仪器有了基本的了解 与认识的情况下开始实验但由于第一次实验缺乏经验，也由于对实验仪器、接线不够了解， 所以在做实验的过程中不断将电路连线接错后来在老师与助教学长的帮助指导下，我们弄 清了一些元器件的接法，包括实验台上两个900欧电阻如何串联在一起的接法等等在接好 电路之后，我们开始调节各个电阻使发电机或者电动机保持在额定工作状态然而同时调节 三个电阻使电机保持在额定电流、额定电压与额定转速有点困难，于是我和搭档同心协力 两个人同时调节电阻并观察电机状态的变化，最终终于将电机保持在额定工作状态，从而展 开接下来的数据测量这次实验让我通过实践，应证课堂上学习的知识，更加深刻地理解了 发电机与电动机的工作特性，坚实了电机学学习的基础，为接下来的学习做好充分准备同组成员：高树伦（负责接线与调节电机物理量）张书铭（负责调节电机与记录实验数据）。