直流串勵電動機實驗

 直流串勵電動機實驗-實驗目的：
    1、用實驗方法測取串勵電動機工作特性和機械特性。
    2、了解串勵電動機起動、調速及改變轉向的方法。
   二、預習要點：
    1、串勵電動機與并勵電動機的工作特性有何差別。串勵電動機的轉速變化率是怎樣定義的？
    2、串勵電動機的調速方法及其注意問題。
   三、 直流串勵電動機實驗-實驗項目：
    1、工作特性和機械特性
   在保持U＝U_N的條件下，測取n、T₂、η＝f（Ia）以及n＝f（T₂）。
    2、人為機械特性
   保持U＝U_N和電樞回路串入電阻R₁=常數的條件下，測取n＝f（T₂）。
    3、調速特性
   （1）電樞回路串電阻調速
    保持U＝U_N和T₂＝常值的條件下，測取n＝f（Ua）。
   （2）磁場繞組并聯電阻調速
    保持U＝U_N、T₂＝常數及R₁＝0的條件下，測取n＝f（I_f）。
   四、直流串勵電動機實驗線路及操作步驟：
1、實驗設備

序 號	型 號	名           稱	數 量
1	DQ03-1	導軌、測速系統及數顯轉速表	1套
2	DQ19	校正直流測功機	1臺
3	DQ08	直流串勵電動機	1臺
4	DQ22	直流數字電壓、毫安、安培表	2件
5	DQ26	三相可調電阻器	1件
6	DQ27	三相可調電阻器	1件
7	DQ31	波形測試及開關板	1件

    2、屏上掛件排列順序
     DQ22、DQ27、DQ31、DQ22、DQ26
3、實驗線路如圖2-8所示，圖中直流串勵電動機選用DQ08，校正直流測功機MG作為電動機的負載，用于測量M的轉矩，兩者之間用聯軸器直接聯接。R_f1也選用DQ26的180Ω和90Ω串聯共270Ω阻值，R_f2選用DQ27上1800Ω阻值，R₁用DQ26的180Ω阻值， R₂選用DQ27上900Ω和900Ω串聯再加上900Ω和900Ω并聯共2250Ω阻值，直流電壓表V₁選用控制屏上的電壓指示、V₂、V₃用DQ22上的電壓表、電流表選用DQ22。
4、工作特性和機械特性
   （1）由于串勵電動機不允許空載起動，因此校正直流測功機MG先加他勵電流I_f2 為規定值，并接上一定的負載電阻R₂，使電動機在起動過程中帶上負載。
   （2）調節直流串勵電動機M的電樞串聯起動電阻R₁及磁場分路電阻R_f1到最大值，打開磁場分路開關S₁，合上控制屏上的電樞電源開關，起動M。
   （3）M運轉后，調節R₁至零，同時調節MG的負載電阻值R₂，控制屏上的電樞電壓調壓旋鈕，使M的電樞電壓U₁=U_N、I=1.2I_N。
   （4）在保持U₁=U_N，I_f2為校正值的條件下，逐次減小負載（即增大R₂）直至n<1.4n_N為止,每次測取I、n、I_F ，共取數據6-7組，，記錄于表2-10中。
（5）若要在實驗中使串勵電動機M停機，須將電樞串聯起動電阻R₁調回到最大值，斷開控制屏上電樞電源開關，使M失電而停止。

            圖2－8串勵電動機接線圖
表2-10      U₁=U_N=____ V                        I_f2=_____mA

實驗數據	I(A)
	n(r/min)
	IF(A)
計算數據	T2(N.m)
	P2(W)
	η(%)

   5、測取電樞串電阻后的人為機械特性
   （1）保持MG的他勵電流I_f2為校正值，調節負載電阻R₂。斷開直流串勵電動機M的磁場分路開關S₁，調節電樞串聯起動電阻R₁到最大值，起動M（若在上一步驟1，實驗中未使M停機，可跳過這步接著做）。
   （2）調節串入M電樞的電阻R₁、電樞電源的調壓旋鈕和校正電機MG的負載電阻R₂，使控制屏的電樞電源電壓等于額定電壓（即U=U_N）、電樞電流I=I_N、轉速n=0.8n_N。
   （3）保持此時的R₁不變和U=U_N，逐次減小電動機的負載，直至n<1.4n_N為止。每次測取U₁、I、n、I_F，共取數據6-7組，記錄于表2-11中。
             表2-11      U=U_N=____V    R₁=常值          I_f2=_____mA

實驗數據	IF(A)
	n(r/min)
	I（A）
查表數據	T2(N.m)

    6、繪出串勵電動機恒轉矩兩種調速的特性曲線
    (1) 電樞回路串電阻調速
    1) 電動機電樞串電阻并帶負載起動后,將R₁調至零,I_f2調至校正值。S1斷開。
    2）調節電樞電壓和校正直流測功機的負載電阻，使U=U_N，I≈I_N，記錄此時串勵電動機的n、I和電機MG的I_F。
    3）在保持U=U_N以及T₂（即保持I_F）不變的條件下，逐次增加R₁的阻值，每次測量n、I、U₂。
4）共取數據6-8組，記錄于表2-12中。
    表2-12    U=U_N=_____V     I_f2=_____mA        I_F=_____A

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

    （2）磁場繞組并聯電阻調速
     1）接通電源前，打開開關S₁，將R₁和R_f1調至最大值。
     2）電動機電樞串電阻并帶負載起動后，調節R₁至零，合上開關S₁。
     3）調節電樞電壓和負載，使U=U_N，T₂=0.8T_N。記錄此時電動機的n、I、I_f1和校正直流測功機電樞電流I_F。
     4）在保持U=U_N及I_F(即T₂)不變的條件下，逐次減小R_f1的阻值（注意R_f1不能短接），直至n<1.4n_N為止。每次測取n、I、I_f1，共取數據5-6組，記錄于表2-13中
          表2-13      U=U_N=_____V         I_f2=_____mA       I_F=_____A

n(r/min)
I（A）
If1（A）

五、直流串勵電動機實驗報告
    1、繪出直流串勵電動機的工作特性曲線n、T₂、η=f(Ia)。
    2、在同一張座標紙上繪出串勵電動機的自然和人為機械特性。
    3、繪出串勵電動機恒轉矩兩種調速的特性曲線。試分析在U=U_N和T₂不變條件下調速時電樞電流變化規律。比較兩種調速方法的優缺點。
 六、思考題
    1、串勵電動機為什么不允許空載和輕載起動？
    2、磁場繞組并聯電阻調速時，為什么不允許并聯電阻調至零？