直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的性能研究

1、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的性能研究1實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^本次設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)小所用的電機(jī)、儀表、變阻器等組件及使用方 法。熟悉他勵(lì)電動(dòng)機(jī)（即并勵(lì)電動(dòng)機(jī)按他勵(lì)方式）的接線、起動(dòng)、改變電機(jī)轉(zhuǎn)向與調(diào)速的方法。學(xué)會(huì) 分析問題、解決問題的方法。2實(shí)驗(yàn)涉及的主要課程電路、電機(jī)與拖動(dòng)、電機(jī)學(xué)等。3項(xiàng)目背景如何正確選擇使用儀器儀表，特別是電壓表屯流表的量程。宜流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，在電樞回路 中需要串接起動(dòng)變阻器，不串接會(huì)產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果?勵(lì)磁冋路串接的磁場(chǎng)變阻器應(yīng)調(diào)至什么位置? 若勵(lì)磁回路斷開造成失磁時(shí)，會(huì)產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果？4、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 用伏安法測(cè)宜流電動(dòng)機(jī)和宜流發(fā)電機(jī)的電樞繞組的冷態(tài)電阻。 直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)

2、、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向的研究。5實(shí)驗(yàn)要求5.1實(shí)驗(yàn)過程步龍 直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)吋，須將勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻r調(diào)至最小，先接通勵(lì)磁電源,使勵(lì)磁電流最大，同時(shí)必須將電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻&調(diào)至最人，然后方可接通電樞電源。使電動(dòng)機(jī)正常起 動(dòng)。起動(dòng)后，將起動(dòng)電阻&調(diào)至零，使電機(jī)正常工作。 直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)，必須先切斷電樞電源，然后斷開勵(lì)磁電源。同時(shí)必須將電樞串聯(lián)的起動(dòng)電阻“調(diào)冋到最大值，勵(lì)磁冋路串聯(lián)的電阻rfi調(diào)冋到最小值。給下次起動(dòng)作好準(zhǔn)備。 若耍測(cè)量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩t2，必須將校正直流測(cè)功機(jī)mg的勵(lì)磁屯流調(diào)整到校正值：100ma, 以便從校正曲線中查出電動(dòng)機(jī)m的輸出轉(zhuǎn)矩。撰寫報(bào)告。5.2數(shù)據(jù)測(cè)量

3、記錄用伏安法測(cè)電樞的直流電阻，記錄電壓數(shù)值。 分別改變串入電動(dòng)機(jī)m電樞回路的調(diào)節(jié)電阻&和勵(lì)磁回路的調(diào)節(jié)電阻rfp記錄并觀察轉(zhuǎn)速 變化情況。5.3實(shí)驗(yàn)總結(jié)分析分析實(shí)驗(yàn)成敗的原因，總結(jié)實(shí)驗(yàn)的收獲及休會(huì)，并提出改進(jìn)意見。6實(shí)驗(yàn)基本原理及可供參考的實(shí)驗(yàn)方案6.1用伏安法測(cè)電樞的直流電阻圖1-1測(cè)電樞繞組直流電阻接線圖（1）按圖it接線，電阻r用d44上1800 q和180 q串聯(lián)共1980 q阻值并調(diào)至最大。a表選 用d31直流、毫安、安培表，量程選用5a檔。開關(guān)s選用d51掛箱。（2）經(jīng)檢查無誤后接通電樞電源，并調(diào)至220v。調(diào)節(jié)r使電樞電流達(dá)到0.2a （如果電流太 大，可能由于剩磁的作用

4、使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，測(cè)量無法進(jìn)行；如果此時(shí)電流太小，可能由于接觸電 阻產(chǎn)生較大的誤差），迅速測(cè)取電機(jī)電樞兩端電壓u和電流i。將電機(jī)分別旋轉(zhuǎn)三分之一和三 分z二周，同樣測(cè)取u、i三組數(shù)據(jù)列于表11中。（3）增大r使電流分別達(dá)到0.15a和0.1a,用同樣方法測(cè)取六組數(shù)據(jù)列于表21中。 取三次測(cè)量的平均值作為實(shí)際冷態(tài)電阻值表1-1k嚴(yán)£（心+心+心）室溫jc序號(hào)u(v)i (a)r （平均）（q ）ra (q)rarer( q)1railrai二ral2ral32ra2lra2=ra22ra233ra31ra3=ra32ra336.2電他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)步驟1(2圖12直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線圖（1）

5、檢查按圖12的接線是否正確，電表的極性、量程選擇是否正確，電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁冋路接線 是否牢靠。然后,將電動(dòng)機(jī)電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻r|、測(cè)功機(jī)mg的負(fù)載電阻弘、及mg的磁 場(chǎng)回路電阻r調(diào)到阻值最大位置，m的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻&調(diào)到最小位置，斷開開關(guān)s,并斷 開控制屏下方右邊的電樞電源開關(guān)，作好起動(dòng)準(zhǔn)備。（2）開啟控制屏上的電源總開關(guān)，按下其上方的“開”按鈕，接通其下方左邊的勵(lì)磁電源開關(guān), 觀察m及mg的勵(lì)磁電流值，調(diào)節(jié)r/吏i門等于校正值（100ma）并保持不變，再接通控制屏 右下方的電樞電源開關(guān)，使m起動(dòng)。（3）m起動(dòng)后觀察轉(zhuǎn)速表指針偏轉(zhuǎn)方向，應(yīng)為正向偏轉(zhuǎn)，若不正確，可撥動(dòng)轉(zhuǎn)速表上正、反 向開關(guān)來糾止

6、。調(diào)節(jié)控制屏上電樞電源'電壓調(diào)節(jié)'旋鈕，使電動(dòng)機(jī)端電壓為220伏。減小起 動(dòng)電阻r】阻值,直至短接。（4）合上校正直流測(cè)功機(jī)mg的負(fù)載開關(guān)s,調(diào)節(jié)r?阻值，使mg的負(fù)載電流1卜改變，即 直流電動(dòng)機(jī)m的輸出轉(zhuǎn)矩t?改變（按不同的if值，查對(duì)應(yīng)于ip= 100ma時(shí)的校正曲線t2=f（if）, 可得到m不同的輸出轉(zhuǎn)矩t2值）。（5）調(diào)節(jié)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速分別改變串入電動(dòng)機(jī)m屯樞回路的調(diào)節(jié)屯阻&和勵(lì)磁回路的調(diào)節(jié)電阻rfi，觀察轉(zhuǎn)速變化情況。（6）改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向?qū)㈦姌谐雎?lián)起動(dòng)變阻器r】的阻值調(diào)回到最大值，先切斷控制屏上的電樞電源開關(guān)，然后切斷 控制屏上的勵(lì)磁電源開關(guān)，使他勵(lì)電動(dòng)

7、機(jī)停機(jī)。在斷電情況下，將電樞（或勵(lì)磁繞組）的兩端 接線對(duì)調(diào)后，再按他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)步驟起動(dòng)動(dòng)機(jī)，并觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速表指針偏轉(zhuǎn)的 方向。7實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1）實(shí)驗(yàn)題目。2）實(shí)驗(yàn)任務(wù)及要求。3）ifhi出直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)電樞串電阻起動(dòng)的接線圖。說明電動(dòng)機(jī)起動(dòng)吋，起動(dòng)電阻&和磁場(chǎng)調(diào) 節(jié)電阻r“應(yīng)調(diào)到什么位置?為什么？4）在電動(dòng)機(jī)輕載及額定負(fù)載時(shí)，增大電樞m路的調(diào)節(jié)電阻，電機(jī)的轉(zhuǎn)速如何變化？增大勵(lì)磁 回路的調(diào)節(jié)電阻，轉(zhuǎn)速乂如何變化？5）用什么方法可以改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向？答：改變直流屯動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向 實(shí)質(zhì)上是改變屯動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的方向rfl宜流電動(dòng)機(jī)的原理可知 電磁轉(zhuǎn)矩的方向由主磁通和電樞電流的方向

8、決定，所以改變兩者中的一個(gè)即可改變電磁轉(zhuǎn)矩的 方向，所以有兩種方法可以改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。是對(duì)調(diào)勵(lì)磁繞組接入電源的兩個(gè)接線端, 改變勵(lì)磁電壓的極性。對(duì)調(diào)電樞繞組接入電源的兩個(gè)線端，改變電樞電流的方向。6）為什么要求直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)冋路的接線要牢靠？起動(dòng)時(shí)電樞冋路必須串聯(lián)起動(dòng)變阻 器？答：假如他勵(lì)電機(jī)磁場(chǎng)冋路接線不牢，假如斷路的話，電機(jī)會(huì)出現(xiàn)“飛車”的情況，會(huì)損害電 機(jī)或者造成人員傷亡。他勵(lì)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流很大，不僅影響電網(wǎng)，而且可能燒蝕換器，串聯(lián)起 動(dòng)變阻器是為了 “限流”，防止電流太大。7）實(shí)驗(yàn)總結(jié)，收獲體會(huì)。通過這次直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的性能研究實(shí)驗(yàn)，我們既重新鞏固了以前學(xué)習(xí)的伏安法測(cè)量電阻

9、的方法，同時(shí)也體會(huì)了直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，調(diào)速以及改變轉(zhuǎn)速方面的問題。在測(cè)量電機(jī)電樞繞組時(shí)由于相間電阻值會(huì)有所差異所以應(yīng)間隔120°測(cè)3個(gè)數(shù)據(jù)然后取其平均 值作為定子繞組電阻；在測(cè)量電機(jī)冷態(tài)電樞電阻時(shí)為防止因試驗(yàn)電流過大而引起繞組的溫度上 升，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使試驗(yàn)電流不超過電機(jī)額定電流的10%。屯樞回路串電阻起動(dòng)即起動(dòng)口寸在電樞回路串入屯阻，以減小起動(dòng)電流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，再逐 漸切除電阻，以保證足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；電樞冋路串電阻調(diào)速方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)方便缺 點(diǎn)是調(diào)速范圍小電樞回路出入電阻后電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變“軟”使負(fù)載變動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生較大 的轉(zhuǎn)速變化即轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性差而且調(diào)速效率較低；根據(jù)左手定則，當(dāng)電樞電流的方向或磁場(chǎng)的方 向（即勵(lì)磁電流的方向）兩者z反向時(shí).電樞導(dǎo)體受力方向即改變，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向隨z改變。 但是，如果電樞電流和磁場(chǎng)兩者方向同時(shí)改變時(shí)，則電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向不變。通過這次創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，我們更加深刻認(rèn)識(shí)到了，實(shí)踐是解決和掌握問題的最好手段，只是 通過課本上抽彖的認(rèn)知，根本不能很好的理解電機(jī)學(xué)問題的本質(zhì)。只有通過實(shí)驗(yàn)，反復(fù)的實(shí)驗(yàn),反復(fù)的操作，反復(fù)的總結(jié)，才能提高我們的認(rèn)知，提高我們對(duì)電機(jī)的真正了解。在電機(jī)學(xué)老師 的止確指點(diǎn)和我們的專心鉆研下，取得了滿意成果。8支撐條件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)ddsz-1型電機(jī)及電氣技術(shù)