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1、上海开放大学电气传动技术及应用实验一他励直流电动机的起动与调速实验报告分 校：班 级：学生姓名：学 号：实验成绩：批阅教师：实验日期实验一他励直流电动机的起动与调速一、实验目的1 、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。2、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。3 、熟悉他励电动机（即并励电动机按他励方式）的接线、起动、改变电机转 向与调速的方法。二、实验项目1 、了解DD01电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、 变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。2 、用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。3 、直流他励电动机的
2、起动、调速及改变转向。三、实验设备及控制屏上挂件排列顺序1、实验设备序号型号名称数量1DD03导轨、测速发电机及转速表1台2DJ23校正直流测功机1台3DJ15直流并励电动机1台4D31直流数子电压、毫安、安培表2件5D42三相可调电阻器1件6D44可调电阻器、电容器1件7D51波形测试及开关板1件8D41三相可调电阻器1件2、控制屏上挂件排列顺序D31、 D42、 D41、 D51、 D31、 D44四、实验说明及操作步骤1 、由实验指导人员介绍DDSZ-1型电机及电气技术实验装置各面板布置及 使用方法，讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。2、用伏安法测电枢的直流电阻图1-1测电枢绕
3、组直流电阻接线图（1）按图1-1接线，电阻R用D44上1800Q和180Q串联共1980Q阻值并 调至最大。A表选用D31直流、毫安、安培表，量程选用5A档。开关S选用D51 挂箱。（2） 经检查无误后接通电枢电源，并调至220V。调节R使电枢电流达到0.2A （如果电流太大，可能由于剩磁的作用使电机旋转，测量无法进行；如果此 时电流太小，可能由于接触电阻产生较大的误差），迅速测取电机电枢两端电压 U和电流I。将电机分别旋转三分之一和三分之二周，同样测取U、I三组数据列于表1-1中。（3）增大R使电流分别达到0.15A和0.1A，用同样方法测取六组数据列于 表1-1中。取三次测量的平均值作为实
4、际冷态电阻值序号U( V)I (A)R （平均）（Q ）Ra ( Q )Raref ( Q )12.380.2Ra11 = 11 .9Ra1 = 11.31214.72.28Ra12=11.42.1Ra13=10.521.980.15Ra21 = 13.2Ra2=11.71.71Ra22=11.41.58Ra23=10.531.420.1Ra31 = 14.2Ra3=13.01.34Ra32=13.11.16Ra33=11.6表1-1Ra W(Ra1Ra2Ra3)3室温18C3表中:1Ra1 =3(Ra11 Ra12Ra13)iRa2(Ra21Rj22农23)31Ra3(Ra31 Ra32 R
5、a33)34(4) 计算基准工作温度时的电枢电阻由实验直接测得电枢绕组电阻值，此值为实际冷态电阻值。冷态温度为室温 按下式换算到基准工作温度时的电枢绕组电阻值：235 + 日 refRaref - Ra235亠式中Raref换算到基准工作温度时电枢绕组电阻。(Q)Ra电枢绕组的实际冷态电阻。(Q)。9 ref 基准工作温度，对于E级绝缘为75 C0 a实际冷态时电枢绕组的温度。C)3 、直流仪表、转速表和变阻器的选择直流仪表、转速表量程是根据电机的额定值和实验中可能达到的最大值来选 择，变阻器根据实验要求来选用，并按电流的大小选择串联、并联或串并联的接 法。(1) 电压量程的选择如测量电动机两
6、端为220V的直流电压，选用直流电压表为1000/量程档。(2) 电流量程的选择因为直流并励电动机的额定电流为1.2A，测量电枢电流的电表A3可选用直 流电流表的5A量程档；额定励磁电流小于 0.16A，电流表A1选用200mA量程 档。(3) 电机额定转速为1600r/mi n,转速表选用1800r/min量程档。(4) 变阻器的选择变阻器选用的原则是根据实验中所需的阻值和流过变阻器最大的电流来确定，电枢回路R可选用D44挂件的1.3A的90Q与90Q串联电阻,磁场回路R1 可选用D44挂件的0.41A的900Q与900Q串联电阻。4 、直流他励电动机的起动准备按图2-2接线。图中直流他励电
7、动机 M用DJ15,其额定功率PN=185Vy额定 电压UN=220V额定电流I n=1.2A,额定转速nN=1600r/min,额定励磁电流I fN 0.16A。校正直流测功机MG乍为测功机使用，TG为测速发电机。直流电流表选用 D31。Rfi用 D44的1800Q阻值作为直流他励电动机励磁回路串接的电阻。Fh选用D42的1800 Q阻值的变阻器。作为 MG励磁回路串接的电阻。F选用D44的180Q阻值作为 直流他励电动机的起动电阻，R选用D41的90Q电阻6只串联和D42的900 Q与 900Q并联电阻相串联作为 MG的负载电阻。 接好线后，检查 M MG及TG之间 是否用联轴器直接联接好
8、。5、他励直流电动机起动步骤(1) 检查按图1-2的接线是否正确，电表的极性、量程选择是否正确，电动机励磁回路接线是否牢靠。然后，将电动机电枢串联起动电阻尺、测功励磁电源+ 口 220V 口AfS阻绕磁并JJCCrtlJ图1 2直流他励电动机接线图机MG的负载电阻R2、及MG的磁场回路电阻Rf2调到阻值最大位置，M的磁 场调节电阻Rn调到最小位置，断开开关 S,并断开控制屏下方右边的电枢电源 开关，作好起动准备。(2) 开启控制屏上的电源总开关，按下其上方的“开”按钮，接通其下方左 边的励磁电源开关，观察 M及MG的励磁电流值，调节 Rf2使If2等于校正值(100mA)并保持不变，再接通控制
9、屏右下方的电枢电源开关，使 M起动。(3) M起动后观察转速表指针偏转方向，应为正向偏转，若不正确，可拨 动转速表上正、反向开关来纠正。调节控制屏上电枢电源电压调节旋钮，使电动机端电压为220伏。减小起动电阻 R1阻值，直至短接。(4) 合上校正直流测功机 MG的负载开关S，调节R2阻值，使MG的负载 电流 IF 改变，即直流电动机 M 的输出转矩 T2 改变（按不同的 IF 值，查对应于 lf2=100mA时的校正曲线T2=f（lF），可得到M不同的输出转矩T2值）。（5）调节他励电动机的转速分别改变串入电动机M电枢回路的调节电阻Ri和励磁回路的调节电阻Rfi,观 察转速变化情况。（6）改变
10、电动机的转向将电枢串联起动变阻器 Ri 的阻值调回到最大值，先切断控制屏上的电枢电 源开关，然后切断控制屏上的励磁电源开关， 使他励电动机停机。 在断电情况下， 将电枢（或励磁绕组） 的两端接线对调后， 再按他励电动机的起动步骤起动电动 机，并观察电动机的转向及转速表指针偏转的方向。五、注意事项1、直流他励电动机起动时，须将励磁回路串联的电阻 Rfi调至最小，先接通 励磁电源，使励磁电流最大，同时必须将电枢串联起动电阻 Ri调至最大，然后方可 接通电枢电源。使电动机正常起动。起动后，将起动电阻 Ri 调至零，使电机正 常工作。2、直流他励电动机停机时，必须先切断电枢电源，然后断开励磁电源。同时
11、必须将电枢串联的起动电阻 Ri调回到最大值，励磁回路串联的电阻Rfi调回到 最小值。给下次起动作好准备。3、测量前注意仪表的量程、极性及其接法，是否符合要求。4、 若要测量电动机的转矩T2，必须将校正直流测功机 MG的励磁电流调整 到校正值：IOOmA，以便从校正曲线中查出电动机 M的输出转矩。六、实验报告I、如何正确选择使用仪器仪表。特别是电压表电流表的量程。答：（I）直流仪表、转速表量程是根据电机的额定值和实验中可能达到的最大值 来选择，变阻器根据实验要求来选用， 并按电流的大小选择串联、 并联或串并联 的接法。（2）电压量程的选择：如测量电动机两端为220V的直流电压，选用直流电压表为I
12、OOOV量程档。电流量程的选择：因为直流并励电动机的额定电流为I.2A，测量电枢电流的电表 A3可选用直流电流表的5A量程档；额定励磁电流小于0.16A,电流表Ai选用200mA量程档2、在电动机轻载及额定负载时，增大电枢回路的调节电阻，电机的转速如何变化？增大励磁回路的调节电阻，转速又如何变化？答：（1）在电动机轻载及额定负载时，增大电枢回路的调节电阻R1,电机的转速将减小。（2）增大励磁回路的调节电阻，转速将上升。3 、直流电动机起动时，励磁回路串接的磁场变阻器应调至什么位置 ? 为什 么? 若励磁回路断开造成失磁时 ,会产生什么严重后果 ?答：（1）直流电动机起动时，励磁回路串接的磁场变
13、阻器Rfi应调到最小位置，使得励磁回路的励磁电流If为额定电流In，产生的磁通为额定磁通 N。（2）若励磁回路断开造成失磁时 , 即励磁电流 If =0 ，则电机主磁通将迅速 下降至剩磁磁通，若此时电动机负载较轻，电动机的转速将迅速上升，造成“飞 车”；若电动机负载较重，电动机的电磁转矩将小于负载转矩，使电动机转速减 小，但电枢电流将飞速增大， 超过电动机的最大电流值， 引起电枢绕组因大电流 过热而烧毁。4、用什么方法可以改变直流电动机的转向？ 答：将电枢串联起动变阻器 R1 的阻值调回到最大值，先切断控制屏上的电枢电 源开关，然后切断控制屏上的励磁电源开关， 使他励电动机停机。 在断电情况下， 将电枢（或励磁绕组） 的两端接线对调后， 再按他励电动机的起动步骤起动电动 机，即可改变电动机的转向。7