并励电动机转动惯量测试实验

一、并励电动机转动惯量测试实验-实验目的：
  1、掌握转动惯量的计算方法
2、用空载减速法测定受试电机的转动惯量
二、预习要点：
   1、转动惯量的定义
   2、电机拖动相关知识
三、并励电动机转动惯量测试实验-实验项目：
   1、计算方法计算受试电机的转动惯量
   2、受试电机的机械损耗的测定
   3、空载转速法测定电机的转动惯量
四、实验方法：
   1、实验设备

序号	型号	名称	数量	备注
1	DQ03-1	导轨、光电编码器及转速表	1
2	DQ19	校正直流测功机	1
3	DQ09	直流并励电动机	1	做他励电动机使用
4	DQ22	直流数字电压、毫安、安培表	1
5	DQ29	可调电阻、电容器	1
6		数字式记忆示波器	1	自备

   2、屏上挂件顺序
       DQ22、DQ29
   3、实验方法
（1）、根据公式计算转子的转动惯量
虽然电机转子是一个接近规整的圆柱体，但因转子至少有3种不同的材料制作而成，并且相互交叉，很难进行准确计算。在要求不高时可将转子看成一个密度均匀的圆柱体。现知受试电机的质量m=     Kg，转子半径r=      m。根据下面公式计算受试电机转子的转动惯量。

（2）、受试电机机械损耗的测定

图2-1 受试电机的机械损耗实验接线图
1）、按照图2-9所示连接线路图。图中电流表选用DQ22上毫安电流表的2000mA档，电阻R₁选用DQ29上的90Ω串联90Ω共180Ω阻值，电阻R_f1选用DQ29上的900Ω串联900Ω共1800Ω阻值。并将电阻R₁调至最大位置，电阻R_f1调至最小位置。为起动电机机组做好准备。
2）、将校正直流测功机DQ19与并励电动机DQ09同轴连接。首先接通DQ09的励磁电源，然后接通电枢电源并调至额定电压220V，使电机符合正转要求。将电阻R₁减至最小位置，使电机全压运转。然后调节电阻R_f1使电机的转速达到1500r/min。运行十分钟左右使机组的机械损耗稳定。将此时DQ09的电枢电压U、电枢电流I记录表4-36中。然后将校正直流测功机DQ19与DQ09脱机，使电动机DQ09在额定电压下，转速达到1500r/min。将DQ09的电枢电压U、电枢电流I记录于表2-14中。
表2-14

序号	联机			脱机			机械损耗
1	U1（V）	I1（A）	P1（W）	U2（V）	I2（A）	P2（W）	Pmec= P1- P2
2

(3)、用空载转速法测定电动机的转动惯量
 1）、按照图2-9所示连接线路图，图中的DQ09换成DQ19,并且DQ19空载运转。
 2）、首先接通DQ19的励磁电源，然后接通电枢电源并调至额定电压220V，使电机符合正转要求。将电阻R₁减至最小位置，使电机全压运转。然后调节电阻R_f1使电机的转速达到1.1倍的额定转速即1650r/min。
3）、将数字记忆示波器的探头接至DQ03-1导轨上的转速模拟量输出端观测输出波形。调整数字示波器的频率及幅值以便于观测转速变化的波形，按下控制屏上的停止按钮，使校正直流测功机自由停机。摄录电机从1.1倍的额定转速下降至零时的波形。读出电机从1.1倍的额定转速下降至0.95倍额定转速(即n=1425 r/min)所用的时间△t。并将摄录的波形记录于图2-10中。

图2-2 转速下降观测到的波形图
五、实验报告：
1、将数据代入公式计算出受试电机的转动惯量
其中：
J—— 转动惯量  单位Kg*m²
P_mec—— 受试电机的机械损耗  单位W（瓦特）
t—— 转速变化所用时间  单位S（秒）
△n=1.1n_N-0.95n_N=0.15n_N=225 r/min
  2、将测得的转动惯量与计算的转动惯量相比较，并分析产生误差的原因。
六、推导公式