直流电动机实验报告

直流电动机实验报告电机实验报告课程名称：______电机实验_________指导老师：________成绩：__________________实验名称：_______直流并励电动机___________实验类型：________________同组学生姓名：一、实验目的和要求1.掌握用实验方法测取直流并励电机的工作特性和机械特性。2.掌握直流并励电机的调速方法。二、主要仪器设备D17直流并励电动机，测功机，实验工作台三、实验步骤与内容1.记录名牌数据：额定电压220V，额定电流1.1A，额定功率185W，额定转速1600r/min，额定励磁电流特性和机械特性电动机启动前，将R1最大，Rf调至最小，测功机常规负载旋钮调至零，直流电压调至零，各个测量表均调至最大量程处。接通实验电路，将直流电压源调至25伏左右，在电动机转速较慢的情况下，判断其转向是否与测功机上箭头所示方向一致。若不一致，则将电枢绕组或励磁绕组反接。将R1调至零，调节直流电压源旋钮，使U=220V，转速稳定后将测功机转矩调零。同时调节直流电源旋钮，测功机的加载旋钮和电动机的磁场调节电阻Rf，使U=UN=220V，I=IN=1.1A，n=nN=1600r/min，记录此时励磁电流If，即为额定励磁电流IfN。在保持U=UN=220V，If=IfN=0.071A及R1=0不变的条件下，逐次减小电动机的负载，测取电动机输入电流I，转速n和测功机转矩M，其中必要测量额定点和空载点。根据公式P2=0.105*n*M2，P1=U*Iη=P2/P1*100%Ia=I-IfN,计算出Ia、P2、η4.调速特性（1）改变电枢端电压的调速直流电动机启动后，将电枢调节电阻R1调至0，同时调节测功机、直流电源及电阻Rf，使U=UN=220V，M2=500mN.m，If=IfN=0.071A保持此时的M2和If=IfN，逐次增加R1的阻值,即降低电枢两端的电压Ua，测取Ua，n,I（2）改变励磁电流的调速直流电动机启动后，将电阻R1和Rf调至0，同时调节测功机、直流电源，使电动机U=UN=220V，M2=500mN.m。保持此时的M2和U=UN=220V，R1=0，逐次增加Rf的阻值至n=1.1nN=1760r/min,测取电动机的n,If,I。四、实验数据记录，处理与分析1．工作特性和机械特性测得实验数据与计算数据如下表表格一U=UN=220V，If=IfN=0.071A，Ra=20ΩΔn=(n0-nN)/nN=(1768-1600)/1600=10.5%n=f(Ia)的曲线特性n=f(M2)的曲线特性效率与输出功率的关系曲线转速与输出功率的关系曲线转矩与输出功率的关系曲线3.调速特性（1）改变电枢端电压的调速测得实验数据如下表表格二If=IfN=0.071A，M2=500mN.mn=f(Ua)的曲线特性(2)改变励磁电流的调速测得实验数据如下表表格三U=UN=220V，M2=500mN.mn=f(If)的曲线特性(3)在恒转矩负载时，两种调速方法电枢电流变化规律改变电枢端电压的调速时，由公式Tem=CTΦIa可知，M与If不变时，Tem与Φ均不变，故Ia也不变，于此可知Ia在实验中几乎不变，从表格二中的数据可以证实这个结论。改变励磁电流的调速时，由公式Tem=CTΦIa可知，M不变时，Tem不变，Φ与If成正相关，因此可知Ia与If成反相关，当励磁电流减小时，Ia会增加，表格三中的数据可得，Ia=f(If)的曲线特性若下图所示Ia=f(If)的曲线特性（4）两种调速方法的优缺点改变电枢端电压调速可以连续平滑的无极调速，机械特性硬，对于轻载与重载具有明显的调速效果。但转速只能从额定转速往下调，初投资大，维护要求高。改变励磁电流调速在恒转矩负载时，因磁通减小，导致电枢电流Ia增大，电机效率降低，而且长时间运行会导致电机发热，故弱磁调速适合恒功率场合。弱磁调速可以连续平滑调速，改变励磁电流控制方便，但转速只能从额定转速往上调，最高转速受机械强度与换向能力的限制。五、思考题1.并励电动机的速率特性n=f(Ia)为什么是略微下降？是否出现上翘现象？为什么？上翘的速率特性对电动机有何影响？答：n=U/CeΦ-RaTem/CeCTΦ2=n0-βTem，为一条下垂的斜线，由于直流电动机中的Ra2.当电动机的负载转矩和励磁电流不变时，减小电枢端压，为什么会引起电动机转速降低？答：当M和If不变时，由E=CeΦn知，电动机转速会下降3.当电动机的负载转矩和电枢电压不变时，减小励磁电流会引起转速的升高，为什么？答：当M和Ua不变时，由E=CeΦn知，减小励磁电流会使Φ减小，而E几乎不变，故n升高4.并励电动机在负载运行时，当磁场回路断线时是否一定会出现“飞速”？为什么？答：当磁场回路断线时，Φ值骤减，但由于但由于磁滞效应，仍有剩磁存在，由公式n=U/CeΦ-RaTem/CeCTΦ2=n0-βTem可得，n0,β均变得很大，而且βn0,于是当负载转矩很小时，可能会导致飞速。若负载转矩较大，这可能产生制动效果