成都理工大學電機學實驗報告(袁禮3201206050506)

本科生實驗報告實驗課程 電機學 學院名稱 專業(yè)名稱 學生姓名 袁禮 學生學號 3201206050506 指導教師 黃洪全 實驗地點 6C603 實驗成績 二O—五年五月 二O—五年六月電機學實驗報告摘要電機學實驗是在系統(tǒng)的學習了電機理論知識后，通過實際實驗去掌握一些方法，如異步電機的啟動和調速方法，測繪各種異步電機的轉矩~轉差曲線以及三項異步電機在各種運行狀態(tài)下的機械特性以及直流他勵電機的機械特性等。關鍵詞：調速；機械特性；M-S曲線實驗一三相異步電動機的起動與調速實驗目的通過實驗掌握異步電動機的起動和調速的方法。預習要點1．復習異步電動機有哪些起動方法和起動技術指標。2．復習異步電動機的調速方法。實驗項目1．異步電動機的直接起動。異步電動機星形——三角形（Y-△）換接起動。3．自耦變壓器起動。4．繞線式異步電動機轉子繞組串入可變電阻器起動。5．繞線式異步電動機轉子繞組串入可變電阻器調速。實驗設備及儀器1．MEL系列電機系統(tǒng)教學實驗臺主控制屏（含交流電壓表）。2．指針式交流電流表。電機導軌及測功機、轉矩轉速測量（MEL-13、MEL-14）。4?電機起動箱（MEL-09）。鼠籠式異步電動機（M04）。繞線式異步電動機（M09）。實驗方法

1.5.1．三相籠型異步電動機直接起動試驗。按圖3-5接線，電機繞組為△接法。起動前，把轉矩轉速測量實驗箱（MEL-13）中“轉矩設定”電位器旋鈕逆時針調到底，“轉速控制”、“轉矩控制”選擇開關扳向“轉矩控制”，檢查電機導軌和MEL-13的連接是否良好。儀表的選擇：交流電壓表為數字式或指針式均可，交流電流表則為指針式。把三相交流電源調節(jié)旋鈕逆時針調到底，合上綠色“閉合”按鈕開關。調節(jié)調壓器，使輸出電壓達電機額定電壓220伏，使電機起動旋轉。（電機起動后，觀察MEL-13中的轉速表，如出現電機轉向不符合要求，則須切斷電源，調整次序，再重新起動電機。）斷開三相交流電源，待電動機完全停止旋轉后,接通三相交流電源，使電機全壓起動，觀察電機起動瞬間電流值。注：按指針式電流表偏轉的最大位置所對應的讀數值計量。電流表受起動電流沖擊，電流表顯示的最大值雖不能完全代表起動電流的讀數，但用它可和下面幾種起動方法的起動電流作定性的比較。c斷開三相交流電源，將調壓器退到零位。用起子插入測功機堵特孔中，將測功機定轉子堵住。d.合上三相交流電源，調節(jié)調壓器，觀察電流表，使電機電流達2~3倍額定電流，讀取電壓值U、電流值I、轉矩值T，填入表中，注意試驗時，通電時KKK間不應超過10秒，以免繞組過熱。對應于額定電壓的起動轉矩T和起動電流I比按下式計算:STT=（-^）2tSTIKK式中I:起動試驗時的電流值，A；kT:起動試驗時的轉矩值，N.mKUI=（卡）ISTUKK式中U:起動試驗時的電壓值，V；K

U：電機額定電壓，V；N表測量值計算值U(V)KI(A)KT(N.m)KT(N.m)stI(A)st152.61.4420.791.6412.0762■星形一一三角形（丫-厶）起動按圖3-6接線，電壓表、電流表的選擇同前，開關S選用MEL-05。a.起動前，把三相調壓器退到零位，三刀雙擲開關合向右邊（Y）接法。合上電源開關，逐漸調節(jié)調壓器，使輸出電壓升高至電機額定電壓U=220V,斷開N電源開關，待電機停轉。b待電機完全停轉后，合上電源開關，觀察起動瞬間的電流，然后把S合向左邊（△接法），電機進入正常運行，整個起動過程結束，觀察起動瞬間電流C主控制屏三相交流電源輸出WVU表的顯示值以與其它起動方法作定性比較。C主控制屏三相交流電源輸出WVU3■自耦變壓器降壓起動a.先把調壓器退按圖3-5a.先把調壓器退到零位，合上電源開 圖3-6異步電機星形-三角形起動關，調節(jié)調壓器旋鈕，使輸出電壓達110伏，斷開電源開關，待電機停轉。b待電機完全停轉后，再合上電源開關，使電機就自耦變壓器，降壓起動,觀察電流表的瞬間讀數值，經一定時間后，調節(jié)調壓器使輸出電機達電機額定電壓U=220伏，整個起動過程結束。N4．繞線式異步電動機轉繞組串入可變電阻器起動。調節(jié)，調節(jié)電阻采用MEL-09的繞線電機起動電阻（分0,2,5,15,^五檔）,MEL-13中“轉矩控制”和“轉速控制”開關扳向“轉速控制”，“轉速設定”電位器旋鈕順時針調節(jié)到底。起動電源前，把調壓器退至零位，起動電阻調節(jié)為零。合上交流電源，調節(jié)交流電源使電機起動。注意電機轉向是否符合要求。c在定子電壓為180伏時，逆時針調節(jié)“轉速設定”電位器到底，繞線式電機轉動緩慢（只有幾十轉），讀取此時的轉矩值I和I。ststd.用刷形開關切換起動電阻，分別讀出起動電阻為2Q、5Q、15Q的起動轉矩T和起動電流I，填入表3-9中。stst注意：試驗時通電時間不應超過20秒的以免繞組過熱。表2 U=180伏R(Q)st02515T(N.m)st1.721.041.851.62I(A)st2.071.821.571.15．繞線式異步電動機繞組串入可變電阻器調速。實驗線路同前。MEL-13中“轉矩控制”和“轉速控制”選擇開關扳向“轉矩控制”，“轉矩設定”電位器逆時針到底，“轉速設定”電位器順時針到底。MEL-09繞線電機起動電阻”調節(jié)到零。合上電源開關，調節(jié)調壓器輸出電壓至U=220伏，使電機空載起動。N調節(jié)“轉矩設定”電位器調節(jié)旋鈕，使電動機輸出功率接近額定功率并保持輸出轉矩T不變，改變轉子附加電阻，分別測出對應的轉速，記錄于表3-102中。

R(Q)st0R(Q)st02515n(r/min)139313481273953表3中U=220伏T=1N.m216實驗分析根據這次實驗我學到了籠型異步電動機的啟動。它可以分為直接啟動，降壓啟動（自耦變壓器降壓啟動，星形——三角形（Y-A）起動，繞線式異步電動機繞組串入可變電阻器調速）兩種。直接起動最為簡單，當電網有足夠容量可才用這種辦法，在實驗中可以看到I(A)KTK1.601.86轉矩大，產生的電流也大，但一般要求要有小的啟動電流，這種辦法不好。對于降壓啟動的方法，自耦變壓器降壓啟動將讓啟動電流減小到1/（k*k）倍，Y-△啟動電流可減小到1/3，繞線式異步電動機繞組串入可變電阻器可將啟動電流減小到原來的K倍。其中R越大，啟動電流越小。如上一個實驗表2。實驗二異步電機的M-S曲線測繪實驗目的用本電機教學實驗臺的測功機轉速閉環(huán)功能測繪各種異步電機的轉矩~轉差曲線，并加以比較。預習要點1．復習電機M-S特性曲線。2．M-S特性的測試方法。實驗項目圖5-6異步電機的機械特性鼠籠式異步電機的M-S曲線測繪測。圖5-6異步電機的機械特性繞線式異步電動機的M-S曲線測繪。2.4實驗原理異步電機的機械特性的圖5-6所示。

在某一轉差率S時，轉矩有一最大值T，稱為異步電機的最大轉矩，S稱為mmm臨界轉差率。T是異步電動機可能產生的最大轉矩。如果負載轉矩T>T，電動mzm機將承擔不了而停轉。起動轉矩T是異步電動機接至電源開始起動時的電磁轉st矩，此時S=1（n=0）。對于繞線式轉子異步電動機，轉子繞組串聯附加電阻，便能改變T，從而可改變起動特性。st異步電動機的機械特性可視為兩部分組成，即當負載功率轉矩TWT時，機zN械特性近似為直線，稱為機械特性的直線部分，又可稱為工作部分，因電動機不論帶何種負載均能穩(wěn)定運行；當S三S時，機械特性為一曲線，稱為機械特性的m曲線部分，對恒轉矩負載或恒功率負載而言，因為電動機這一特性段與這類負載轉矩特性的配合，使電機不能穩(wěn)定運行，而對于通風機負載，則在這一特性段上卻能穩(wěn)定工作。在本實驗系統(tǒng)中，通過對電機的轉速進行檢測，動態(tài)調節(jié)施加于電機的轉矩，產生隨著電機轉速的下降，轉矩隨之下降的負載，使電機穩(wěn)定地運行了機械特性的曲線部分。通過讀取不同轉速下的轉矩，可描繪出不同電機的M-S曲線。實驗設備1．MEL系列電機系統(tǒng)教學實驗臺主控制屏。2.電機導軌及測功機、轉矩轉速測量（MEL-13、MEL-14）。3?電機起動箱（MEL-09）。三相鼠籠式異步電動機M04。三相繞線式異步電動機M09。實驗方法1．鼠籠式異步電機的M-S曲線測繪主控制屏三相交流電源輸出圖5-7鼠籠式異步電機的M-S測繪接線圖被試電機為三相鼠籠式異步電動機M04主控制屏三相交流電源輸出圖5-7鼠籠式異步電機的M-S測繪接線圖G為渦流測功機，與M04電機同軸安裝。按圖5-7接線，其中電壓表采用指針式或數字式均可，量程選用300V檔,電流表采用數字式，可選0.75A量程檔。起動電機前，將三相調壓器旋鈕逆時針調到底，并將MEL-13中“轉矩控制”和“轉速控制”選擇開關扳向“轉速控制”，并將“轉速設定”調節(jié)旋鈕順時針調到底。實驗步驟：（1） 按下綠色“閉合”按鈕開關，調節(jié)交流電源輸出調節(jié)旋鈕，使電壓輸出為220V，起動交流電機。觀察電機的旋轉方向，是之符合要求。（2） 逆時針緩慢調節(jié)“轉速設定”電位器經過一段時間的延時后，M04電機的負載將隨之增加，其轉速下降，繼續(xù)調節(jié)該電位器旋鈕電機由空載逐漸下降到200轉/分左右（注意：轉速低于200轉/分時，有可能造成電機轉速不穩(wěn)定。）（3） 在空載轉速至200轉/分范圍內，測取8-9組數據，其中在最大轉矩附近多測幾點，填入表2-1。表2-1 U=220V Y接法N序 號123456789轉 速(r/min)74100120130140150160170195轉矩（N.m）0.50.490.470.460.460.460.450.440.43（4）當電機轉速下降到200轉/分時，順時針回調“轉速設定”旋鈕，轉速開始上升，直到升到空載轉速為止，在這范圍內，讀出8-9組異步電機的轉矩T，轉速n填入表2-2。表2-2 U=220V Y接法N序 號123456789轉 速（r/min）200300400500600800100012001400轉矩（N.m）0.420.410.410.420.430.470.510.520.342．繞線式異步電動機的M-S曲線測繪被試電機采用三相繞線式異步電動機M09,Y接法。按圖5-8接法，電壓表和電流表的選擇同前，轉子調節(jié)電阻采用MEL-04中兩只90Q電阻相并聯（最大值為45Q）。MEL-13的開關和旋鈕的設置同前，調壓器退至零位。

調壓器旋鈕，使電壓升至180V，電機開始起動至空載轉速。逆時針調節(jié)“轉速設定”旋鈕，M09的負載隨之增加，電機轉速開始下降，繼續(xù)逆時針調節(jié)該旋鈕，電機轉速下降至200轉/分左右。在空載轉速至200轉/分范圍時，讀取8-9組繞線電機轉矩T、轉速n記錄于表2-3。表2-3 U=180V Y接法 R=OQS序 號123456789轉 速(r/min)142612001000800700600500400250轉矩（N.m）0.441.461.751.821.811.81.781.761.73（2）繞線電機的轉子調節(jié)電阻調到2Q（斷開電源，用萬用表測量，三相需對稱），重復以上步驟，記錄相關數據。表2-4 U=180V Y接法 R=2QS序 號123456789轉 速（r/min）142612001000800700600500400250轉矩（N.m）0.441.431.882.112.172.212.242.252.273）繞線電機的轉子調節(jié)電阻調到5Q（斷開電源，用萬用表測量，三相需對稱），重復以上步驟，記錄相關數據。表2-5U=180V Y接法 RS=5QS序 號123456789轉 速(r/min)142612001000800700600500400250轉矩（N.m）0.341.121.581.871.982.062.112.182.242.7實驗分析通過這次實驗可以看到，表2-1中可知在在空載轉速至200轉/分范圍內轉矩，轉速都沒有怎么變化；由表2-2可知轉速開始上升到空載轉速時，轉速升高轉矩降低；由表2-2，2-3對比可知，當外接電阻不變時，電壓變小，對應的轉矩轉速都要減??；由表2-4，2-5對比可知當電壓不變時，外接電阻增大對應的轉矩轉速反而減小。由M-S曲線可知，最后一組實驗使電機運行在機械特性穩(wěn)定的部分。2.8思考題電機的降速特性和升速特性曲線不重合的原因何在？因為有遲滯回線的影響，在降速和聲速時，由于是鐵磁材料的原因，在外磁場變化時，有一部分磁場被鐵磁材料吸收了，這時降速特性和升速特性曲線不重合。實驗三直流他勵電動機機械特性實驗目的了解直流電動機的各種運轉狀態(tài)時的機械特性3．2預習要點1．改變他勵直流電動機械特性有哪些方法？2．他勵直流電動機在什么情況下，從電動機運行狀態(tài)進入回饋制動狀態(tài)？他勵直流電動機回饋制動時，能量傳遞關系，電動勢平衡方程式及機械特性又是

什么情況？3．他勵直流電動機反接制動時,能量傳遞關系,電動勢平衡方程式及機械特性。3.3實驗項目1．電動及回饋制動特性。2．電動及反接制動特性。3．能耗制動特性。實驗設備及儀器1．MEL系列電機系統(tǒng)教學實驗臺主控制屏。電機導軌及轉速表（MEL-13、MEL-14）3?三相可調電阻900Q（MEL-03）4?三相可調電阻90Q（MEL-04）5．波形測試及開關板（MEL-05）6、 直流電壓、電流、毫安表（MEL-06）電機起動箱（MEL-09）實驗方法及步驟3.5.1電動及回饋制動特性接線圖如圖5-1可調直流穩(wěn)壓電源R2直流電機勵磁電源NHL可調直流穩(wěn)壓電源R2直流電機勵磁電源NHL圖5-1直流他勵電動機機械特性測定接線圖M為直流并勵電動機M12（接成他勵方式），U=220V,I=0.55A,n=1600r/min,NNNP=80W；勵磁電壓U=220V,勵磁電流IV0.13A。NffG為直流并勵電動機M03（接成他勵方式），U=220V,I=1.1A,n=1600r/min;NNN直流電壓表V為220V可調直流穩(wěn)壓電源自帶，V的量程為300V（MEL-06）；12直流電流表mA、A分別為220V可調直流穩(wěn)壓電源自帶毫安表、安倍表；11mA、A分別選用量程為200mA、5A的毫伏表、安培表（MEL-06）22R選用900Q歐姆電阻（MEL-03）1R選用180歐姆電阻（MEL-04中兩90歐姆電阻相串聯）2R選用3000Q磁場調節(jié)電阻（MEL-09）3R選用2250Q電阻（用MEL-03中兩只900Q電阻相并聯再加上兩只900Q電4阻相串聯）開關S、S選用MEL-05中的雙刀雙擲開關。12按圖5-1接線，在開啟電源前，檢查開關、電阻等的設置；（1） 開關S合向“1”端，S合向“2”端。12（2） 電阻R至最小值，R、R、R阻值最大位置。2 3 4（3） 直流勵磁電源船形開關和220V可調直流穩(wěn)壓電源船形開關須在斷開位置。實驗步驟。按次序先按下綠色“閉合”電源開關、再合勵磁電源船型開關和220V電源船形開關，使直流電動機M起動運轉，調節(jié)直流可調電源，使V讀數為U=2201N伏，調節(jié)R阻值至零。2分別調節(jié)直流電動機M的磁場調節(jié)電阻R，發(fā)電機G磁場調節(jié)電阻R、13負載電阻R（先調節(jié)相串聯的900Q電阻旋鈕，調到零用導線短接以免燒毀熔斷4器，再調節(jié)900Q電阻相并聯的旋鈕），使直流電動機M的轉速n=1600r/min,NI+I=I=0.55A，此時1=1，記錄此值。faN ffN保持電動機的U=U=220V，1=1不變，改變R及R阻值，測取M在額定N ffN 4 3負載至空載范圍的n、I，共取5-6組數據填入表中。a表5-1 U=220伏 I二0.076ANfNI(A)a0.290.210.170.150.130.12n(r/min)160016301640165516901695

折掉開關S的短接線，調節(jié)R，使發(fā)電機3圖5-2直流他勵電動機電動及回饋制動特性G的空載電壓達到最大（不超過220圖5-2直流他勵電動機電動及回饋制動特性保持電樞電源電壓U=U=220V，I=I，把N ffN開關S合向“1”端，把R值減小，直至為零（先2 4調節(jié)相串聯的900Q電阻旋鈕，調到零用導線短接以免燒毀熔斷器）。再調節(jié)R阻值使阻值逐漸3增加，電動機M的轉速升高，當A表的電流值為10時，此時電動機轉速為理想空載轉速，繼續(xù)增加R阻值,則電動機進入第二象限回饋制動狀態(tài)運行直至電流接近0.8倍額定值3（實驗中應注意電動機轉速不超過2100轉/分）。測取電動機M的n、I，共取5-6組數據填入表5-2中。a表5-2 U=220伏 I= 0.078AN fNI(A)a0-0.12-0.24-0.28-0.38-0.40n(r/min)172918101885191020002030因為T二CM屮I，而CM屮中為常數，則T*I，為簡便起見，只要求n=f（I）222a特性，見圖5-2。3.5.2電動及反接制動特性。在斷電的條件下，對圖5-1作如下改動（1）R為MEL-09的3000Q磁場調節(jié)電阻，R為MEL-03的900Q電阻，R1 2 3電動及反接制動特性不用，R不變。電動及反接制動特性4（2）S合向“1”端，S合向“2”端（短接線拆掉），把發(fā)12電機G的電樞二個插頭對調。實驗步驟：在未上電源前，R置最小值，R置300Q左右，R置最大1 2 4值。按前述方法起動電動機，測量發(fā)電機G的空載電壓是否和直流穩(wěn)壓電源極性相反，若極性相反可把S含向“1”端。2C.調節(jié)R為900Q，調節(jié)直流電源電壓U=U=220V，調節(jié)R2 N 1

使I=I，保持以上值不變，逐漸減小R阻值，電機減速直至為零，繼續(xù)減小RffN44阻值，此時電動機工作于反接制動狀態(tài)運行（第四象限）；再減小R阻值，直至電動機M的電流接近0.8倍I，測取電動機在第1、4N第4象限的n、I，共取5-6組數據記錄于表5-3中。2表5-3 R=900Q U=220VI=0.24A2NfNI(A)20.130.290.300.350.400.440.42n(r/min)0-210-322-525-1000-1375-1490為簡便起見，畫n=f（I），見圖5-3。a3?能耗制動特性圖5-1中，R用3000Q，R改為360歐（采用圖5-4直流他勵電動機能耗制動特性圖5-4直流他勵電動機能耗制動特性MEL-04中只90Q電阻相串聯），R采用MEL-03中的3900歐電阻，R仍用2250Q電阻。4操作前，把S俁向“2”端，R、R置最大值，112R置最大值，R置300歐（把兩只串聯電阻調至零4位，并用導線短接，把兩只并聯電阻調在300歐位置），S合向“1”端。2按前述方法起動發(fā)電機G（此時作電動機使用），調節(jié)直流穩(wěn)壓電源使U=U=220伏，調節(jié)R使電動機M的I=I，調節(jié)R使發(fā)N 1 ffN 3電機G的I=80mA，調節(jié)R并先使R阻值減小，使電機M的能耗制動電流I接近f 4 4 a0.8I數據，記錄于表5-4中。aN表5-4 R=360Q I= 80mA2 fNI(A)a-0.31-0.21-0.180.13n(r/min)-1423-910-801-558調節(jié)R的180Q，重復上述實驗步驟，測取I、n,共取6-7組數據，記錄2a于表5-5中。表5-5 R=180Q I= mA2 fNI(A)a-0.34-0.37-0.24-0.190.180.220.20n(r/min)-862-962-614-462-1792-1682-1748當忽略不變損耗時，可近似為電動機軸上的輸出轉矩等于電動機的電磁轉矩T=CM0I，他勵電動機在磁通①不變的情況下，其機械特性可以由曲線n=f（I）aa來描述。畫出以上二條能耗制動特此曲線n=f（I），見圖5-4。a實驗注意事項調節(jié)串并聯電阻時，要按電流的大小而相應調節(jié)串聯或并聯電阻，防止電阻過流燒毀熔斷絲。實驗分析1，電動及回饋制動：發(fā)電機工作時的電磁轉矩為制動轉矩，這樣不但限制了轉速的繼續(xù)升高，而且又把機車下坡時的位能轉換為電能而回饋給電網，節(jié)省了能量。在變頻調速系統(tǒng)中，電動機的減速和停止都是通過逐漸減小運行頻率來實現的，在變頻器頻率減小的瞬間，電動機的同回饋制動原理框圖步轉速隨之下降，而由于機械慣性的原因，電動機的轉子轉速未變，或者說，它的轉速變化是有一定時間滯后的，這時會出現實際轉速大于給定轉速，從而產生電動機反電動勢高于變頻器直流端電壓的情況，這時電動機就變成發(fā)電機，非但不消耗電網電能，反而可以通過變頻器專用型能量回饋單元向電網送電，這樣既有良好的制動效果，又將動能轉變化為電能，向電網送電而達到回收能量的效果。電動及反接制動：反接制動的關鍵仍是采用了雙向雙刀開關Q,注意開關上下觸點為交叉接線。當雙向雙刀開關合在圖中上方位置時，電動機正常運行，電磁轉矩屬于拖動性質的轉矩。當雙向雙刀開關合向圖中下方位置時,電機處于反接制動狀態(tài)。因為開關Q剛剛合向下邊瞬間由于慣量的存在,轉速不會突變,勵磁也并沒改變,電勢也暫不改變,只是電樞電源反接使電樞電流反向,從而使轉矩反向成為反接制動轉矩。因而使轉速迅速下降,若在轉速下降到0的瞬間斷開電源,則電機將立即停轉,如果轉速沒有斷開電源則電機將反向轉動。能耗制動：能耗制動的關鍵是采用了雙向雙刀開關Q。當開關Q合在圖中上邊位置時電機作電動機運行,即電磁轉矩與轉速同方向,屬于拖動轉矩。而當開關Q合向圖中下邊位置時，電機作發(fā)電機運行。因為開關剛剛合向下邊瞬間,由于慣量的存在,轉速不會突變；勵磁接線并沒改變磁場也沒改變,故電勢也暫時不變,故電機作發(fā)電機運行,發(fā)電機運行時,電磁轉矩為制動作用的轉矩,因此將使轉速盡快降低,與其同時電勢也隨之減小，制動作用減弱。最后轉子達到停轉。適當減少限流電阻R,可以增強制動作用,減少制動時間。實驗四直流發(fā)電機實驗目的1．掌握用實驗方法測定直流發(fā)電機的運行特性，并根據所測得的運行特性評定該被試電機的有關性能。2．通過實驗觀察并勵發(fā)電機的自勵過程和自勵條件。預習要點什么是發(fā)電機的運行特性？對于不同的特性曲線，在實驗中哪些物理量應保持不變，而哪些物理量應測取。做空載試驗時，勵磁電流為什么必須單方向調節(jié)？并勵發(fā)電機的自勵條件有哪些？當發(fā)電機不能自勵時應如何處理？如何確定復勵發(fā)電機是積復勵還是差復勵？實驗項目4.3.1他勵發(fā)電機⑴空載特性：保持n=n使1=0,測取Uo二f(I)。Nf外特性：保持n=n使If=I，測取U=f(I)。N fN調節(jié)特性：保持n=n，使U=U，測取I=f(I)。NNf4.3.2并勵發(fā)電機(1)觀察自勵過程(2)測外特性：保持n=n，使R二常數，測取U=f(I)。N f24.3.3復勵發(fā)電機積復勵發(fā)電機外特性：保持n=n，使R二常數，測取U二f(I)。Nf實驗設備及儀器MEL系列電機教學實驗臺主控制屏(MEL-I、MEL-IIA、B)。電機導軌及測功機，轉矩轉速測量組件(MEL-13)或電機導軌及轉速表。3.直流并勵電動機M03。直流復勵發(fā)電機M01。5．直流穩(wěn)壓電源（位于主控制屏下部）。6.直流電壓、毫安、安培表（MEL-06）。7．波形測試及開關板（MEL-05）。8?三相可調電阻900Q（MEL-03）。9?三相可調電阻90Q（MEL-04）。10.電機起動箱（MEL-09）。實驗說明及操作步驟4.5.1他勵發(fā)電機G：直流發(fā)電機M01,P=100W,U=200V,I=0.5A,N=1600r/minNNNNM：直流電動機M03,按他勵接法S、 S：雙刀雙擲開關,位于MEL-0512R:電樞調節(jié)電阻100Q/1.22A，位于MEL-09。1R:磁場調節(jié)電阻3000Q/200mA，位于MEL-09。f1R:磁場調節(jié)變阻器，采用MEL-03最上端900Q變阻器，并采用分壓器接法。f2R:發(fā)電機負載電阻，采用MEL-03中間端和下端變阻器，采用串并聯接法,2阻值為2250Q（900Q與900Q電阻串聯加上900Q與900Q并聯）。調節(jié)時先調節(jié)串聯部分，當負載電流大于0.4A時用并聯部分，并將串聯部分阻值調到最小并用導線短接以避免燒毀熔斷器。mA、A：分別為毫安表和電流表，位于直流電源上。11U、U：分別為可調直流穩(wěn)壓電源和電機勵磁電源。12V、mA、A:分別為直流電壓表（量程為300V檔），直流毫安表（量程為200mA222檔），直流安倍表（量程為2A檔）4.5.1.1空載特性打開發(fā)電機負載開關S，合上勵磁電源開關S,接通直流電機勵磁電源，21調節(jié)R，使直流發(fā)電機勵磁電壓最小，mA讀數最小。此時，注意選擇各儀表的f22量程。調節(jié)電動機電樞調節(jié)電阻R至最大，磁場調節(jié)電阻R至最小，起動可調1f1直流穩(wěn)壓電源（先合上對應的船形開關，再按下復位按鈕，此時，綠色工作發(fā)光二極管亮，表明直流電壓已正常建立），使電機旋轉。b.從數字轉速表上觀察電機旋轉方向，若電機反轉，可先停機，將電樞或勵磁兩端接線對調，重新起動，則電機轉向應符合正向旋轉的要求。調節(jié)電動機電樞電阻R至最小值，可調直流穩(wěn)壓電源調至220V，再調節(jié)1電動機磁場電阻R，使電動機（發(fā)電機）轉速達到1600r/min（額定值），并在f1以后整個實驗過程中始終保持此額定轉速不變。調節(jié)發(fā)電機磁場電阻R，使發(fā)電機空載電壓達V=1.2U（240V）為止。f20N在保持電機額定轉速（1600r/min）條件下，從U=1.2U開始，單方向調ON節(jié)分壓器電阻R，使發(fā)電機勵磁電流逐次減小，直至I=0。f2 f2每次測取發(fā)電機的空載電壓U和勵磁電流If,只取7-8組數據，填入表1-2O2中，其中U=U和If=O兩點必測，并在U=U附近測點應較密。ON 2 ON表1-2 n=n=1600r/minNU(V)O2442312202101501005025I(A)f2139.3125.3110.398.056.228.310.504.5.1.2外特性a.在空載實驗后，把發(fā)電機負載電阻R調到最大值（把MEL-03中間和下端2的變阻器逆時針旋轉到底），合上負載開關S。2b?同時調節(jié)電動機磁場調節(jié)電阻R，發(fā)電機磁場調節(jié)電阻R和負載電阻f1f2R，使發(fā)電機的n=n,U=U(200V),I=I(0.5A),該點為發(fā)電機的額定運行點，2NNN其勵磁電流稱為額定勵磁電流I=A.f2Nc在保持n=n和I=1不變的條件下，逐漸增加負載電阻，即減少發(fā)電機Nf2f2N負載電流，在額定負載到空載運行點范圍內，每次測取發(fā)電機的電壓U和電流I，直到空載(斷開開關S)，共取6-7組數據，填入表1-3中。其中額定和空載兩2點必測。表1-3 n=n=1600r/minI=INf2f2NU(V)184165140120112I(A)0.450.800.3440.2902454.5.1.3調整特性斷開發(fā)電機負載開關S，調節(jié)發(fā)電機磁場電阻R，使發(fā)電機空載電壓達2f2額定值(U=200V)N在保持發(fā)電機n=n條件下，合上負載開關S，調節(jié)負載電阻R，逐次增N22加發(fā)電機輸出電流I，同時相應調節(jié)發(fā)電機勵磁電流I，使發(fā)電機端電壓保持額f2定值U=U，從發(fā)電機的空載至額定負載范圍內每次測取發(fā)電機的輸出電流I和勵N磁電流I，共取5-6組數據填入表1-4中。f2表1-4n=n=1600r/min,U=U=200VNNI(A)0.50.4150.3810.2730.1830.1120.100.100.100.1050.105I(A)0.1053f259575233OL 口圖1-4直流并勵發(fā)電機接線圖4.5.2并勵直流發(fā)電機4.5.2.1觀察自勵過程斷開主控制屏電源開關，即按下紅色按鈕，鑰匙開關撥向“關”按圖1-4接線R、R：電動機電樞調節(jié)電阻和磁場調節(jié)電阻，位于MEL-09。1f1A、mA：直流電流表、毫安表，位于可調直流電源和勵磁電源上。11mA、A：直流毫安表、電流表位于MEL-06。22R:MEL-03中二只900Q電阻相串聯，并調至最大。f2R:采用MEL-03中間端和下端變阻器，采用串并聯接法，阻值為2250Q。2S、S:位于MEL-0512V、V:直流電壓表，其中V位于直流可調電源上，V位于MEL-06。1212斷開S、S，按前述方法（他勵發(fā)電機空載特性實驗b）起動電動機，調12節(jié)電動機轉速，使發(fā)電機的轉速n=n，用直流電壓表測量發(fā)電機是否有剩磁電壓，N若無剩磁電壓，可將并勵繞組改接他勵進行充磁。合上開關S，逐漸減少R，觀察電動機電樞兩端電壓，若電壓逐漸上升,1f2說明滿足自勵條件，如果不能自勵建壓，將勵磁回路的兩個端頭對調聯接即可。4.5.2.2外特性在并勵發(fā)電機電壓建立后，調節(jié)負載電阻R到最大，合上負載開關S,22調節(jié)電動機的磁場調節(jié)電阻R，發(fā)電機的磁場調節(jié)電阻R和負載電阻R，使發(fā)f1f22電機n=n,U=U，1=1。NNN保證此時R的值和n=n不變的條件下，逐步減小負載，直至1=0，從額f2N定到負載運行范圍內，每次測取發(fā)電機的電壓U和電流I,共取6-7組數據，填入表1-5中，其中額定和空載兩點必測。表1-5 n=n=1600r/minR=ANf2U(V)20017315012310576510I(A)0.010.220.330.480.360.280.150.02656464564.5.2.3復勵發(fā)電機（1）積復勵和差復勵的判別a?接線如圖1-5所示R、R：電動機電樞調節(jié)電阻和磁場調節(jié)電阻，位于MEL-09。1f1A、mA：直流電流、毫安表11V、A、mA:直流電壓、電流、毫安表，采用MEL-06組件。222R:采用MEL-03中兩只900Q電阻串聯。f2R:采用MEL-03中四只900Q電阻串并聯接法，最大值為2250Q。2S、S:單刀雙擲和雙