电机与拖动 实验指导书 电工电子实验教学中心 2018年8月
电机与拖动 实验指导书 电工电子实验教学中心 2018年8月
实验一直流电机认识实验 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、预习要点 1、如何正确选择使用仪器仪表。特别是电压表电流表的量程。 2、直流电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器？不串接会产生什 么严重后果？ 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？ 4、直流电动机调速及改变转向的方法。 三、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、直流他励电动机的起动、调速及改变转向。 四、实验方法 1、实验设备 导轨、测速发电机及转速表(DD03)、校正直流测功机(DJ23)、直流并励 电动机(DJ15)、直流数字电压、毫安、安培表(D31)、三相可调电阻器(D41)、 三相可调电阻器(D42)、可调电阻器、电容器(D44)、波形测试及开关板 (D51) 2、控制屏上挂件排列顺序：D31、D42、D41、D51、D31、D44 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 如测量电动机两端为220V的直流电压，选用直流电压表为1000V量程档
1 实验一 直流电机认识实验 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、预习要点 1、如何正确选择使用仪器仪表。特别是电压表电流表的量程。 2、直流电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器？不串接会产生什 么严重后果？ 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？ 4、直流电动机调速及改变转向的方法。 三、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、直流他励电动机的起动、调速及改变转向。 四、实验方法 1、实验设备 导轨、测速发电机及转速表（DD03）、校正直流测功机（DJ23）、直流并励 电动机（DJ15）、直流数字电压、毫安、安培表（D31）、三相可调电阻器（D41）、 三相可调电阻器（D42）、可调电阻器、电容器（D44）、波形测试及开关板 （D51） 2、控制屏上挂件排列顺序：D31、D42、D41、D51、D31、D44 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 如测量电动机两端为 220V 的直流电压，选用直流电压表为 1000V 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A,选用200mA量程档。 (3)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902与902串联电阻，磁场回路R,可选用D44挂件的 0.41A的9002与9002串联电阻。 4、直流他励电动机的起动准备 按图1-1接线。图中直流他励电动机M用DJ15,其额定功率P=185W,额定电压 U人=220V,额定电流=1.2A,额定转速n=1600rmi,额定励磁电流Iw<0.16A。校正直流测功 机MG作为测功机使用，TG为测速发电机。直流电流表选用D31。R用D44的18002 阻值作为直流他励电动机励磁回路串接的电阻。R2选用D42的18002阻值的变阻器。作 为MG励磁回路串接的电阻。R1选用D44的1802阻值作为直流他励电动机的起动电阻， R2选用D41的902电阻6只串联和D42的9002与9002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。 6、他励直流电动机起动步骤 (1)检查按图1-1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R1、测功机MG的负载电阻R2、 及MG的磁场回路电阻R2调到阻值最大位置，M的磁场调节电阻R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。 勋游电深 220V0 2(A 细 I(A R红 I(A4) I〔Aa 220V 4 电枢电凉 图1-1直流他励电动机接线图 2
2 （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）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 R1 可选用 D44 挂件的 1.3A 的 90Ω 与 90Ω 串联电阻，磁场回路 Rf1可选用 D44 挂件的 0.41A 的 900Ω 与 900Ω 串联电阻。 4、直流他励电动机的起动准备 按图 1-1 接线。图中直流他励电动机 M 用 DJ15，其额定功率 PN=185W，额定电压 UN=220V，额定电流IN=1.2A，额定转速nN=1600r/min，额定励磁电流IfN＜0.16A。校正直流测功 机 MG 作为测功机使用，TG 为测速发电机。直流电流表选用 D31。Rf1 用 D44 的 1800Ω 阻值作为直流他励电动机励磁回路串接的电阻。Rf2 选用 D42 的 1800Ω 阻值的变阻器。作 为 MG 励磁回路串接的电阻。R1 选用 D44 的 180Ω 阻值作为直流他励电动机的起动电阻， R2 选用 D41 的 90Ω 电阻 6 只串联和 D42 的 900Ω 与 900Ω 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。 6、他励直流电动机起动步骤 （1）检查按图 1-1 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 R1、测功机 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 Rf1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。 图 1-1 直流他励电动机接线图
(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R2使I2等于校正值(100mA)并保持不变， 再接通控制屏右下方的电枢电源开关，使M起动。 (3)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I改 变，即直流电动机M的输出转矩T2改变（按不同的I值，查对应于I2=100mA时的校正 曲线T2=f),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R,和励磁 回路的调节电阻R,观察转速变化情况。 (6)改变电动机的转向 将电枢串联起动变阻器R,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 及转速表示数的正负。 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R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R,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R,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。同时必须将 电枢串联的起动电阻R,调回到最大值，励磁回路串联的电阻R,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：100mA,以便从校正曲线中查出电动机M的输出转矩。 六、实验报告 1、画出直流他励电动机电枢串电阻起动的接线图。说明电动机起动时，起动电阻R, 和磁场调节电阻R应调到什么位置？为什么？ 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？
3 （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， 再接通控制屏右下方的电枢电源开关，使 M 起动。 （3）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 If2=100mA 时的校正 曲线 T2=f(IF)，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 R1和励磁 回路的调节电阻 Rf1，观察转速变化情况。 （6）改变电动机的转向 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，并观察电动机的转向 及转速表示数的正负。 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 Rf1 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 R1 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 R1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。同时必须将 电枢串联的起动电阻 R1调回到最大值，励磁回路串联的电阻 Rf1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：100mA，以便从校正曲线中查出电动机 M 的输出转矩。 六、实验报告 1、画出直流他励电动机电枢串电阻起动的接线图。说明电动机起动时，起动电阻 R1 和磁场调节电阻 Rf1应调到什么位置？为什么？ 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？
3、用什么方法可以改变直流电动机的转向？ 4、为什么要求直流他励电动机磁场回路的接线要牢靠？起动时电枢回路必须串联起 动变阻器？ 5、如何估算电枢电阻的阻值？
4 3、用什么方法可以改变直流电动机的转向？ 4、为什么要求直流他励电动机磁场回路的接线要牢靠？起动时电枢回路必须串联起 动变阻器？ 5、如何估算电枢电阻的阻值？