直流串励电动机实验

 直流串励电动机实验-实验目的：
    1、用实验方法测取串励电动机工作特性和机械特性。
    2、了解串励电动机起动、调速及改变转向的方法。
   二、预习要点：
    1、串励电动机与并励电动机的工作特性有何差别。串励电动机的转速变化率是怎样定义的？
    2、串励电动机的调速方法及其注意问题。
   三、 直流串励电动机实验-实验项目：
    1、工作特性和机械特性
   在保持U＝U_N的条件下，测取n、T₂、η＝f（Ia）以及n＝f（T₂）。
    2、人为机械特性
   保持U＝U_N和电枢回路串入电阻R₁=常数的条件下，测取n＝f（T₂）。
    3、调速特性
   （1）电枢回路串电阻调速
    保持U＝U_N和T₂＝常值的条件下，测取n＝f（Ua）。
   （2）磁场绕组并联电阻调速
    保持U＝U_N、T₂＝常数及R₁＝0的条件下，测取n＝f（I_f）。
   四、直流串励电动机实验线路及操作步骤：
1、实验设备

序 号	型 号	名           称	数 量
1	DQ03-1	导轨、测速系统及数显转速表	1套
2	DQ19	校正直流测功机	1台
3	DQ08	直流串励电动机	1台
4	DQ22	直流数字电压、毫安、安培表	2件
5	DQ26	三相可调电阻器	1件
6	DQ27	三相可调电阻器	1件
7	DQ31	波形测试及开关板	1件

    2、屏上挂件排列顺序
     DQ22、DQ27、DQ31、DQ22、DQ26
3、实验线路如图2-8所示，图中直流串励电动机选用DQ08，校正直流测功机MG作为电动机的负载，用于测量M的转矩，两者之间用联轴器直接联接。R_f1也选用DQ26的180Ω和90Ω串联共270Ω阻值，R_f2选用DQ27上1800Ω阻值，R₁用DQ26的180Ω阻值， R₂选用DQ27上900Ω和900Ω串联再加上900Ω和900Ω并联共2250Ω阻值，直流电压表V₁选用控制屏上的电压指示、V₂、V₃用DQ22上的电压表、电流表选用DQ22。
4、工作特性和机械特性
   （1）由于串励电动机不允许空载起动，因此校正直流测功机MG先加他励电流I_f2 为规定值，并接上一定的负载电阻R₂，使电动机在起动过程中带上负载。
   （2）调节直流串励电动机M的电枢串联起动电阻R₁及磁场分路电阻R_f1到最大值，打开磁场分路开关S₁，合上控制屏上的电枢电源开关，起动M。
   （3）M运转后，调节R₁至零，同时调节MG的负载电阻值R₂，控制屏上的电枢电压调压旋钮，使M的电枢电压U₁=U_N、I=1.2I_N。
   （4）在保持U₁=U_N，I_f2为校正值的条件下，逐次减小负载（即增大R₂）直至n<1.4n_N为止,每次测取I、n、I_F ，共取数据6-7组，，记录于表2-10中。
（5）若要在实验中使串励电动机M停机，须将电枢串联起动电阻R₁调回到最大值，断开控制屏上电枢电源开关，使M失电而停止。

            图2－8串励电动机接线图
表2-10      U₁=U_N=____ V                        I_f2=_____mA

实验数据	I(A)
	n(r/min)
	IF(A)
计算数据	T2(N.m)
	P2(W)
	η(%)

   5、测取电枢串电阻后的人为机械特性
   （1）保持MG的他励电流I_f2为校正值，调节负载电阻R₂。断开直流串励电动机M的磁场分路开关S₁，调节电枢串联起动电阻R₁到最大值，起动M（若在上一步骤1，实验中未使M停机，可跳过这步接着做）。
   （2）调节串入M电枢的电阻R₁、电枢电源的调压旋钮和校正电机MG的负载电阻R₂，使控制屏的电枢电源电压等于额定电压（即U=U_N）、电枢电流I=I_N、转速n=0.8n_N。
   （3）保持此时的R₁不变和U=U_N，逐次减小电动机的负载，直至n<1.4n_N为止。每次测取U₁、I、n、I_F，共取数据6-7组，记录于表2-11中。
             表2-11      U=U_N=____V    R₁=常值          I_f2=_____mA

实验数据	IF(A)
	n(r/min)
	I（A）
查表数据	T2(N.m)

    6、绘出串励电动机恒转矩两种调速的特性曲线
    (1) 电枢回路串电阻调速
    1) 电动机电枢串电阻并带负载起动后,将R₁调至零,I_f2调至校正值。S1断开。
    2）调节电枢电压和校正直流测功机的负载电阻，使U=U_N，I≈I_N，记录此时串励电动机的n、I和电机MG的I_F。
    3）在保持U=U_N以及T₂（即保持I_F）不变的条件下，逐次增加R₁的阻值，每次测量n、I、U₂。
4）共取数据6-8组，记录于表2-12中。
    表2-12    U=U_N=_____V     I_f2=_____mA        I_F=_____A

n(r/min)
I(A)
U2(V)

    （2）磁场绕组并联电阻调速
     1）接通电源前，打开开关S₁，将R₁和R_f1调至最大值。
     2）电动机电枢串电阻并带负载起动后，调节R₁至零，合上开关S₁。
     3）调节电枢电压和负载，使U=U_N，T₂=0.8T_N。记录此时电动机的n、I、I_f1和校正直流测功机电枢电流I_F。
     4）在保持U=U_N及I_F(即T₂)不变的条件下，逐次减小R_f1的阻值（注意R_f1不能短接），直至n<1.4n_N为止。每次测取n、I、I_f1，共取数据5-6组，记录于表2-13中
          表2-13      U=U_N=_____V         I_f2=_____mA       I_F=_____A

n(r/min)
I（A）
If1（A）

五、直流串励电动机实验报告
    1、绘出直流串励电动机的工作特性曲线n、T₂、η=f(Ia)。
    2、在同一张座标纸上绘出串励电动机的自然和人为机械特性。
    3、绘出串励电动机恒转矩两种调速的特性曲线。试分析在U=U_N和T₂不变条件下调速时电枢电流变化规律。比较两种调速方法的优缺点。
 六、思考题
    1、串励电动机为什么不允许空载和轻载起动？
    2、磁场绕组并联电阻调速时，为什么不允许并联电阻调至零？