直流电机试验报告

1、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： 2-3直流他励发电机接线图图中直流发电机 G 选用 DJ15,其额定值 PN=100W,UN=180V,lN = 0.5A,nN=i600r/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。Rfi选用D44的1800变阻器，Rf2选用D42的900a变阻器， 并采用分压器接法。 Ri选用D44的180变阻器。R2为发电机的负载电阻选用D42,采用串并联接法（900 与900 电阻串联加上900 与900 并联），阻值为2250白。当负

2、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Ri阻值最大，Rfi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 M

3、G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）电动机MG起动正常运转后，将 MG电枢串联电阻Ri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 Rfi,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 Rf2,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U0=1.2UN开始，单方向调节分压器电阻 Rf2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If,直至If= 0（此时测得

4、的电压即为电机的剩磁电压）。6）测取数据时U0=UN和If=0两点必测，并在U0=UN附近测点应较密。7）共测取78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 So2）同时调节电动机的磁场调节电阻Rf"发电机的分压电阻 Rf2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IfN,记录该组数据。3）在保持n=nN和|f=|fN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

5、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=0U0(V)253774111130160180190200I f(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：If(mA)T- If(mA)3、数据分析：空载运行时电枢电压Ia=0,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U0=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If成正比，所以空载特性曲线 U0

6、=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)180190200210215:2205、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：弁励直流电动机、实验电路图:图2-6直浦

7、；I功电动机接线图8按图接线。校正直流测功机 于测量电动机的转矩和输出功率。 900 串联900 共1800 Q阻值。 并联900a共2250a阻值。MG按他励发电机连接，在此作为直流电动机M勺负载，用Rf1选用D44900 Q阻值，按分压法接线。Rf2选用D42的R1用D44白180 阻值。R选用D42白J900Q串联900 再加900、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：

8、(1)将直流并励电动机 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Rf1 ,使电动机达到额定值： U= UN I =IN, n=nNo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 ,

9、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)15741456144714101400137213371265If(A)0.570.470.70.971.131.351.461.65T2(N - m)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：Pi

10、=UI输入电流：I=Ia+I fN电动机效率：由上式计算得下表所示数据:B(W)55.703763.1881103.469157.2199193.2044245.6521276.7363330.4643Pi(W)161.46145.26197.46274.86325.26408.06467.46561.06效率(%)34.543.552.457.259.460.259.258.9并励直流电动机工作特性曲线特性分析:由实验所得数据绘制而成以下图表: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

11、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n(r/min) n(r/min)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，