并勵電動機轉動慣量測試實驗

一、并勵電動機轉動慣量測試實驗-實驗目的：
  1、掌握轉動慣量的計算方法
2、用空載減速法測定受試電機的轉動慣量
二、預習要點：
   1、轉動慣量的定義
   2、電機拖動相關知識
三、并勵電動機轉動慣量測試實驗-實驗項目：
   1、計算方法計算受試電機的轉動慣量
   2、受試電機的機械損耗的測定
   3、空載轉速法測定電機的轉動慣量
四、實驗方法：
   1、實驗設備

序號	型號	名稱	數量	備注
1	DQ03-1	導軌、光電編碼器及轉速表	1
2	DQ19	校正直流測功機	1
3	DQ09	直流并勵電動機	1	做他勵電動機使用
4	DQ22	直流數字電壓、毫安、安培表	1
5	DQ29	可調電阻、電容器	1
6		數字式記憶示波器	1	自備

   2、屏上掛件順序
       DQ22、DQ29
   3、實驗方法
（1）、根據公式計算轉子的轉動慣量
雖然電機轉子是一個接近規整的圓柱體，但因轉子至少有3種不同的材料制作而成，并且相互交叉，很難進行準確計算。在要求不高時可將轉子看成一個密度均勻的圓柱體。現知受試電機的質量m=     Kg，轉子半徑r=      m。根據下面公式計算受試電機轉子的轉動慣量。

（2）、受試電機機械損耗的測定

圖2-1 受試電機的機械損耗實驗接線圖
1）、按照圖2-9所示連接線路圖。圖中電流表選用DQ22上毫安電流表的2000mA檔，電阻R₁選用DQ29上的90Ω串聯90Ω共180Ω阻值，電阻R_f1選用DQ29上的900Ω串聯900Ω共1800Ω阻值。并將電阻R₁調至最大位置，電阻R_f1調至最小位置。為起動電機機組做好準備。
2）、將校正直流測功機DQ19與并勵電動機DQ09同軸連接。首先接通DQ09的勵磁電源，然后接通電樞電源并調至額定電壓220V，使電機符合正轉要求。將電阻R₁減至最小位置，使電機全壓運轉。然后調節電阻R_f1使電機的轉速達到1500r/min。運行十分鐘左右使機組的機械損耗穩定。將此時DQ09的電樞電壓U、電樞電流I記錄表4-36中。然后將校正直流測功機DQ19與DQ09脫機，使電動機DQ09在額定電壓下，轉速達到1500r/min。將DQ09的電樞電壓U、電樞電流I記錄于表2-14中。
表2-14

序號	聯機			脫機			機械損耗
1	U1（V）	I1（A）	P1（W）	U2（V）	I2（A）	P2（W）	Pmec= P1- P2
2

(3)、用空載轉速法測定電動機的轉動慣量
 1）、按照圖2-9所示連接線路圖，圖中的DQ09換成DQ19,并且DQ19空載運轉。
 2）、首先接通DQ19的勵磁電源，然后接通電樞電源并調至額定電壓220V，使電機符合正轉要求。將電阻R₁減至最小位置，使電機全壓運轉。然后調節電阻R_f1使電機的轉速達到1.1倍的額定轉速即1650r/min。
3）、將數字記憶示波器的探頭接至DQ03-1導軌上的轉速模擬量輸出端觀測輸出波形。調整數字示波器的頻率及幅值以便于觀測轉速變化的波形，按下控制屏上的停止按鈕，使校正直流測功機自由停機。攝錄電機從1.1倍的額定轉速下降至零時的波形。讀出電機從1.1倍的額定轉速下降至0.95倍額定轉速(即n=1425 r/min)所用的時間△t。并將攝錄的波形記錄于圖2-10中。

圖2-2 轉速下降觀測到的波形圖
五、實驗報告：
1、將數據代入公式計算出受試電機的轉動慣量
其中：
J—— 轉動慣量  單位Kg*m²
P_mec—— 受試電機的機械損耗  單位W（瓦特）
t—— 轉速變化所用時間  單位S（秒）
△n=1.1n_N-0.95n_N=0.15n_N=225 r/min
  2、將測得的轉動慣量與計算的轉動慣量相比較，并分析產生誤差的原因。
六、推導公式