他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性

1、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私夂蜏y(cè)定他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的機(jī)械特性預(yù)習(xí)要點(diǎn)1、改變他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性有哪些方法？2、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在什么情況下，從電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)入回饋制動(dòng)狀態(tài)？他勵(lì)直流電動(dòng) 機(jī)回饋制動(dòng)時(shí)，能量傳遞關(guān)系，電動(dòng)勢(shì)平衡方程式及機(jī)械特性又是什么情況？3、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)時(shí)，能量傳遞關(guān)系，電動(dòng)勢(shì)平衡方程式及機(jī)械特性。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1、電動(dòng)及回饋制動(dòng)狀態(tài)下的機(jī)械特性2、電動(dòng)及反接制動(dòng)狀態(tài)下的機(jī)械特性3、能耗制動(dòng)狀態(tài)下的機(jī)械特性四、實(shí)驗(yàn)方法1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)型號(hào)名稱數(shù)量1DD03導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1件2DJ15直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)1件3DJ23校正直流測(cè)功機(jī)1件4D31

2、直流電壓、毫安、安培表2件5D41三相可調(diào)電阻器1件6D42三相可調(diào)電阻器1件7D44可調(diào)電阻器、電容器1件8D51波形測(cè)試及開關(guān)板1件2、屏上掛件排列順序D51、 D31、 D42、 D41、 D31、 D44按圖1接線，圖中M用編號(hào)為DJ15的直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)（接成他勵(lì)方式），MGi編號(hào)為DJ23的 校正直流測(cè)功機(jī)，直流電壓表 V V2的量程為1000V,直流電流表A、A的量程為200mA A、A的量程為5A。R、R2、R3、及R依不同的實(shí)驗(yàn)而選不同的阻值3、R=0時(shí)電動(dòng)及回饋制動(dòng)狀態(tài)下的機(jī)械特性(1) Ri、R分別選用D44 的 1800Q 和 180Q 阻 值，R選用D42上 4只900

3、Q串聯(lián)共3600Q阻值,R選用D42上 1800Q再加上D41上6只90Q串聯(lián)共2340Q阻值。(2) R1阻值置最小位置，R2、R3及R4阻值置最 大位置，轉(zhuǎn)速表置正向1800r/min量程。開關(guān)S、S2選用D51掛箱上的對(duì)應(yīng) 開關(guān)，并將Si合向1電源 端，S2合向2短接端。餐磁勵(lì)MGM2S2A 1圖1他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性測(cè)定的實(shí)驗(yàn)接線圖(3) 開機(jī)時(shí)需檢查控制屏下方左、右兩邊的“勵(lì)磁電源”開關(guān)及“電樞電源”開關(guān)都須 在斷開的位置，然后按次序先開啟控制屏上的“電源總開關(guān)”，再按下“開”按鈕，隨后接通“勵(lì)磁電源”開關(guān)，最后檢查 R2阻值確在最大位置時(shí)接通“電樞電源”開關(guān)，使他勵(lì)直流電 動(dòng)機(jī)M

4、起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)“電樞電源”電壓為 220V;調(diào)節(jié)R2阻值至零位置，調(diào)節(jié) R3阻值， 使電流表A3為100mA。(4) 調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)M的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻R1阻值，和電機(jī)MG的負(fù)載電阻R4阻值(先調(diào)節(jié)D42 上1800Q阻值，調(diào)至最小后應(yīng)用導(dǎo)線短接)。使電動(dòng)機(jī)M的n=nN=1600r/min，h=lf+la=1.2A。 此時(shí)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流 If為額定勵(lì)磁電流IfN。保持U=Un=220V，If=IfN，A3表為 100mA。增大R4阻值，直至空載(拆掉開關(guān)S2的2上的短接線)，測(cè)取電動(dòng)機(jī)M在額定負(fù)載至 空載范圍的n、la,共取8-9組數(shù)據(jù)記錄于表1中。(5) 在確定9上短接線仍拆掉的情況下，把

5、R4調(diào)至零值位置(其中D42上1800Q阻值調(diào) 至零值后用導(dǎo)線短接)，再減小R3阻值，使MG的空載電壓與電樞電源電壓值接近相等 (在開 關(guān)S2兩端測(cè))，并且極性相同，把開關(guān)S2合向1端。 保持電樞電源電壓U=Un=220V，If=IfN，調(diào)節(jié)R3阻值，使阻值增加，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高， 當(dāng)A2表的電流值為0A時(shí)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為理想空載轉(zhuǎn)速(此時(shí)轉(zhuǎn)速表量程應(yīng)打向正向 3600r/min檔)，繼續(xù)增加R3阻值，使電動(dòng)機(jī)進(jìn)入第二象限回饋制動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行直至轉(zhuǎn)速約為1900r/min，測(cè)取M的n、la。共取89組數(shù)據(jù)記錄于表2中。(7)停機(jī)(先關(guān)斷“電樞電源”開關(guān)，再關(guān)斷“勵(lì)磁電源”開關(guān)，并將開關(guān)S2合向到2

6、端)。表 1Un=220VlfN=mAIa ( A )n (r/min)表 2Un=220VIfN=mAIa (A)n (r/min)3、R2=40OQ時(shí)的電動(dòng)運(yùn)行及反接制動(dòng)狀態(tài)下的機(jī)械特性(1) 在確保斷電條件下，改接圖1, R阻值不變，R用D42的9OOQ與9OOQ并聯(lián)并用萬 用表調(diào)定在4OOQ, R用D44的18O Q阻值，R用D42上18OO Q阻值加上 D41上6只9OQ電 阻串聯(lián)共234O Q阻值。(2) 轉(zhuǎn)速表n置正向18OOr/min量程，S合向1端，S合向2端(短接線仍拆掉)，把電 機(jī)MG電樞的二個(gè)插頭對(duì)調(diào)，R、R置最小值，R置4OO Q阻值，R4置最大值。(3) 先接通“勵(lì)

7、磁電源”，再接通“電樞電源”，使電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，在S兩端測(cè)量測(cè) 功機(jī)MG的空載電壓是否和“電樞電源”的電壓極性相反，若極性相反，檢查R4阻值確在最大位置時(shí)可把S2合向1端。保持電動(dòng)機(jī)的“電樞電源”電壓 U=Un=220V，If=IfN不變，逐漸減小R4阻值(先減 小D44上18OOQ阻值，調(diào)至零值后用導(dǎo)線短接)，使電機(jī)減速直至為零。把轉(zhuǎn)速表的正、反 開關(guān)打在反向位置，繼續(xù)減小 R4阻值，使電動(dòng)機(jī)進(jìn)入“反向”旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速在反方向上逐漸上 升，此時(shí)電動(dòng)機(jī)工作于電勢(shì)反接制動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行，直至電動(dòng)機(jī)M的Ia=IaN，測(cè)取電動(dòng)機(jī)在1、4象限的n、Ia共取1213組數(shù)據(jù)記錄于表3中。(5)停機(jī)(必須記住先關(guān)斷

8、“電樞電源”而后關(guān)斷“勵(lì)磁電源”的次序，并隨手將S2合向到2端)。表 3Un=220VIfN=mAR2=4OO QIa (A)n (r/min)4、能耗制動(dòng)狀態(tài)下的機(jī)械特性(1) 圖1中，R阻值不變，R用D44的18OQ固定阻值，R用D42的18OOQ可調(diào)電阻，F(xiàn)4阻值 不變。(2) S合向2短接端，R置最大位置，R3置最小值位置，R4調(diào)定180Q阻值，S2合向1端。(3) 先接通“勵(lì)磁電源”，再接通“電樞電源”，使校正直流測(cè)功機(jī)MG起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)“電 樞電源”電壓為220V,調(diào)節(jié)R使電動(dòng)機(jī)M的=心，調(diào)節(jié)R使電機(jī)MG勵(lì)磁電流為100mA， 先減少R4阻值使電機(jī)M的能耗制動(dòng)電流|a=0.8laN

9、,然后逐次增加R4阻值，其間測(cè)取M的|a、 n共取8-9組數(shù)據(jù)記錄于表4中。 把R2調(diào)定在90Q阻值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作步驟 、(3),測(cè)取M的la、n共取5-7組 數(shù)據(jù)記錄于表5中。表 4R2=180QIfN= AIa ( A )n (r/min)表 5R2=90QIfN=mAIa (A)n (r/min)五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在第一、第二、第四象限的電動(dòng)和制動(dòng)狀態(tài)及 能耗制動(dòng)狀態(tài)下的機(jī)械特性n=f(Ia)(在同一座標(biāo)系中繪出)。當(dāng)忽略不變損耗時(shí)，可近似認(rèn)為電動(dòng)機(jī)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩等于電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T=CmIa，他勵(lì)電動(dòng)機(jī)在磁通不變的情況下，其機(jī)械特性可以由曲線n = f(I a)來描述。六、思考題1、回饋制動(dòng)實(shí)驗(yàn)