直流电机试验

直流电机实验报告

【实验目的】

1、 学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。

2、 认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法 3、 熟悉他励电机（既并励电机按他励方式）的接线、启动、改变电机转向与调速方法。

4、

掌握用实验方法测定直流发电机的各种运行特性，并根据所测得的运行

特性评定该被测电机的有关性能。

【实验原理图】

【实验步骤】

按图接线。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900Ω阻值，按分压法接线。Rf2 选用D42的900Ω串联900Ω共1800Ω阻值。R1用D44的180Ω阻值。

1直流电动机调速特性 （1）电枢绕组串电阻调速

1）直流电动机M运行后，将电阻R1调至零，MG励磁电源断开。

2）逐次增加R1的阻值，降低电枢两端的电压Ua（V1），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中

（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，MG励磁电源断开。

2）逐次增加磁场电阻Rf1阻值：直至n＝1.3nN，每次测取电动机的n、If和Ia。共取 7－8组记录于表2中。

直流发电机的空载特性

1）把直流发电机MG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MG励磁电流最小的位置。

2）使直流电动机M电枢串联起动电阻R1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M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M，其旋转方向应符合正向旋转的要求。

3）电动机M起动正常运转后，将M电枢串联电阻R1调至最小值 ，将M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1600r/mi，并在整个实验过程中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）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U0和励磁电流If，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U0＝UN和If＝0两点必测，并在U0＝UN 附近测点应较密。 7）共测取7～8组数据，记录于表2-2中

【实验结果（原始数据）】

1、直流电动机调速特性

（1）电枢绕组串电阻调速 表1 Ua（V） n（r/min） Ia（A） 207 0.12 203 0.12 200 0.12 197 0.12 194 0.12 191 0.12 190 0.12 187 0.12 186 0.12 1691 1660 1630 1608 1587 1562 1549 1525 1513

（2）改变励磁电流的调速 表2 n（r/min） If（mA） Ia（A） 1500 1521 1534 1572 1605 97 0.11 92 0.11 90 0.11 83 0.11 78 0.11 1623 1644 1667 1683 75 0.11 73 0.11 70 0.11 69 0.11

2、直流发电机的空载特性

表2-2 n=nN＝1600r/min IL=0 U0（V） I（ fmA）229 127 225 123 218 113 213 205 107 98 200 94 185 80 178 75 167 67 160 63

【实验数据处理（matlab）】

1、直流电动机调速特性

（1）电枢绕组串电阻调速

通过增加电枢绕组串电阻阻值，使电枢绕组串电阻分压增大，电动机电枢绕组电压减小。 由

EaCenUEaRaIa

得nUCeRaIa Ce可知，转速随电动机电枢绕组电压值减小而减小。

（2）改变励磁电流的调速

改变励磁电流的调速

通过逐次增加磁场电阻Rf1阻值，使励磁电流If减小。 由EaCenKfCeIfn可知

nEa

KfCeIf电动机转速n随励磁电流If的减小而增大

2、直流发电机的空载特性

发电机空载运行时电枢电流Ia=0，电枢空载端电压等于电枢感应电动势。

U0EaCenKfCeIfn

感应电动势与励磁电流成正比。

【实验总结】

收获：

对电机实验的基本要求与安全操作有了进一步的了解与认识。认识了直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件，初步掌握了使用方法。熟悉了他励电机的接线、启动、改变电机转向与调速方法。成功掌握用实验方法测定直流发电机的各种运行特性，并根据所测得的运行特性评定该被测电机的有关性能。对电机整体概念及运行特性有了深入、真切的理解。 问题：

1、实验中，电路连接成功后，电机始终不能启动。检查电路并没有发现问题。在老师指导下，发现电阻的保险丝已经有多个损坏。对此对自己的动手操作能力感到不足，理论知识在实际中的应用收到限制。

2、当If=0时，空载电压U0不等于0，而有很小的值，此电压称为剩磁电压。改变励磁电流If的方向，重复实验测量，即可得到磁滞回线的整个下降曲线， 磁滞回线的平均曲线，即发电机的空载特性曲线

ff

IIo

受条件限制，不能达到U0＝1.2UN ，If＝0的情况亦不能测得。

【实验分工】

报告人：刘天立 同组人：潘兴辰

本人在试验中主要负责电路数据线的连接，电路检查与阻值调整。 同组潘兴辰主要负责电路检查、阻值调整以及数据记录。

实际试验中无明确分工，同组之间互助协作，各操作都有参与。