实验一直流发电机一。实验目的1.用实验方法测量他励发电机的空载参数，并对发电机的空载特性作出评价。2.掌握用实验方法测定他励直流发电机的运行特性，并根据所测得的运行特性评定该被试电机的有关性能。*3.通过实验观察并励发电机的自励过程和自励条件，并测量并励发电机的特性。*4.用实验的方法测量复励发电机的特性。二，预习要点1.什么是发电机的运行特性？对于不同的特性曲线，在实验中哪些物理量应保持不变，而哪些物理量应测取。2.做空载试验时，励磁电流为什么必须单方向调节？3.并励发电机的自励条件有哪些？当发电机不能自励时应如何处理？4.如何确定复励发电机是积复励还是差复励？三．实验项目1.他励发电机(1)空载特性：保持n=n，使I=0，测取Uo=f（I)。(2)输出特性：保持n=n使Ir=In，测取U=f(I)。(3)调节特性：保持n=nx，使U=Us，测取Ir=f(I)。*2.并励发电机(1)观察自励过程(2)测输出特性：保持n=n，使Rr=常数(可为零)，测取U=f(I)。*3.复励发电机积复励发电机输出特性：保持n=nx，使Rr=常数（可为零），测取U=f(I)。四：实验设备及仪器1.系列电机教学实验台主控制屏。2.电机导轨及测功机，转矩转速测量组件（MEL-13）电机导轨及转速表。3.直流并励电动机（M03）。4.直流复励发电机（M01)。5.直流稳压电源（位于主控制屏下部）。6.直流电压、毫安、安培表7.波形测试及开关板（MEL-05C）。8.三相可调电阻9002（MEL-03）
实验一 直流发电机 一．实验目的 1．用实验方法测量他励发电机的空载参数，并对发电机的空载特性作出评价。 2. 掌握用实验方法测定他励直流发电机的运行特性，并根据所测得的运行特性评定该 被试电机的有关性能。 *3．通过实验观察并励发电机的自励过程和自励条件，并测量并励发电机的特性。 *4. 用实验的方法测量复励发电机的特性。 二．预习要点 1.什么是发电机的运行特性？对于不同的特性曲线，在实验中哪些物理量应保持不变， 而哪些物理量应测取。 2.做空载试验时，励磁电流为什么必须单方向调节？ 3.并励发电机的自励条件有哪些？当发电机不能自励时应如何处理？ 4.如何确定复励发电机是积复励还是差复励？ 三．实验项目 1.他励发电机 (1)空载特性：保持 n=nN，使 I=0，测取 Uo=f(If)。 (2)输出特性：保持 n=nN，使 If =IfN，测取 U=f(I)。 (3)调节特性：保持 n=nN，使 U=UN，测取 If =f(I)。 *2.并励发电机 (1)观察自励过程 (2)测输出特性：保持 n=nN，使 Rf2 =常数(可为零),测取 U=f(I)。 *3.复励发电机 积复励发电机输出特性：保持 n=nN，使 Rf=常数(可为零)，测取 U=f(I)。 四．实验设备及仪器 1．系列电机教学实验台主控制屏。 2．电机导轨及测功机，转矩转速测量组件（MEL-13）电机导轨及转速表。 3．直流并励电动机（M03）。 4．直流复励发电机（M01）。 5．直流稳压电源（位于主控制屏下部）。 6．直流电压、毫安、安培表。 7．波形测试及开关板（MEL-05C）。 8．三相可调电阻 900Ω（MEL-03）
9.电机起动箱（MEL-09）。五，实验说明及操作步骤1.他励发电机。按图1-1接线7a可调可直调流直稳流压稳电压源电电源枢前磁VDVF2图1-1他励直流发电机接线图G：直流发电机M01，Pn=100W，Un=200V，Is=0.5A，Nn=1500r/minM1：直流电动机M03，按并励接法S：双刀双掷开关，位于MEL-05RL：发电机负载电阻，采用MEL-03中间端和下端变阻器，采用串并联接法，阻值为2250Q（900Q与900Q电阻串联加上900Q与900Q并联）。调节时先调节串联部分，当负载电流大于0.4A时用并联部分，并将串联部分阻值调到最小并用导线短接以避免烧毁熔断器。AF1、AG：分别为毫安表和电流表，（改装后的实验台子没配）位于直流电源上。Vi、V2：分别为可调直流稳压电源和发电机电压输出。V2、AF2、AG：分别为直流电压表（量程为300V档），直流毫安表（量程为200mA档），直流安培表（量程为2A档）（1）起动电机a.发电机的负载电阻阻值调到最大，即磁盘电阻旋钮逆时针调到头。打开发电机负载开关S。VF2调到最小，即电压调节电位器旋钮逆时针调到头。电机的电枢电源VD调到最小，即电压调节电位器旋钮逆时针调到头。此时，注意选择各仪表的量程。b.起动可调直流稳压电源，使电机旋转。即：先合上对应的船形开关，再按下复位按钮（其中六台有，另六台没有），调节输出电压输出旋钮增加电压，到绿色工作发光二极管亮，表明直流电压已正常建立。c.从数字转速表上观察电机旋转方向，若电机反转，可先停机，将电枢或励磁两端接线对调，重新起动，则电机转向应符合正向旋转的要求。（2）空载特性
9．电机起动箱（MEL-09）。 五．实验说明及操作步骤 1．他励发电机。 按图 1-1 接线 可 调 直 流 稳 压 电 源 电 枢 VD 可 调 直 流 稳 压 电 源 励 磁 VF2 G：直流发电机 M01，PN=100W，UN=200V，IN=0.5A，NN=1500r/min M1：直流电动机 M03，按并励接法 S：双刀双掷开关，位于 MEL-05 RL：发电机负载电阻，采用 MEL-03 中间端和下端变阻器，采用串并联接法，阻值为 2250Ω（900Ω与 900Ω电阻串联加上 900Ω与 900Ω并联）。调节时先调节串联部分，当负 载电流大于 0.4A 时用并联部分，并将串联部分阻值调到最小并用导线短接以避免烧毁熔断 器。 AF1、AG：分别为毫安表和电流表，（改装后的实验台子没配）位于直流电源上。 V1、V2：分别为可调直流稳压电源和发电机电压输出。 V2、AF2、AG：分别为直流电压表（量程为 300V 档），直流毫安表（量程为 200mA 档）， 直流安培表（量程为 2A 档） （1）起动电机 a．发电机的负载电阻阻值调到最大，即磁盘电阻旋钮逆时针调到头。打开发电机负载 开关 S。VF2 调到最小，即电压调节电位器旋钮逆时针调到头。电机的电枢电源 VD 调到最 小，即电压调节电位器旋钮逆时针调到头。此时，注意选择各仪表的量程。 b．起动可调直流稳压电源，使电机旋转。 即：先合上对应的船形开关，再按下复位按钮（其中六台有，另六台没有），调节输出 电压输出旋钮增加电压，到绿色工作发光二极管亮，表明直流电压已正常建立。 c．从数字转速表上观察电机旋转方向，若电机反转，可先停机，将电枢或励磁两端接 线对调，重新起动，则电机转向应符合正向旋转的要求。 （2）空载特性 图 1-1 他励直流发电机接线图
a.调节电动机的可调直流稳压电源的调节旋钮调至发电机（电动机）的额定转速达到n=nN=1500r/min（额定值）。调节电机的电源，并在以后整个实验过程中始终保持此额定转速不变。b.调节发电机磁场电源，使发电机空载电压达Vo=1.2UN（240V）为止。c.测取正向电下降在保持电机额定转速（n=nn=1500r/min）条件下，从Uo=1.2UN开始，单方向调节发电机的励磁电源，使发电机励磁电流逐次减小，直至Iz=0。每次测取发电机的空载电压Uo和励磁电流If2，取7-8组数据，填入表1-1中，其中Uo=U和If-O两点必测，并在Uo=UN附近测点应较密。表 1-1n=ns=1500r/min8040220200190180120240160Uo (V)0I (A)d.测取反向电下降前面是测到正向电压下降的空载特性，下面把发电机的励磁电源把向，保持电机额定转速（1500r/min）条件下，从Iz=o开始，单方向调节发电机的励磁电源，使发电机励磁电流逐次减小（反向增加），直至Uo=-1.2UN。每次测取发电机的空载电压Uo和励磁电流If2，取7-8组数据，填入表1-2中，其中Uo=U两点必测，并在Uo=UN附近测点应较密。表 1-2n=nn=1500r/min-200-220Uo (V)0-40-80-120-160-180-190-2401In (A)e.测取反向电压上升前面是测到正向电压下降的空载特性，保持电机额定转速（1500r/min）条件下，从Uo=-1.2UN开始，单方向调节发电机的励磁电源，使发电机励磁电流逐次减小，直至Iz=0。每次测取发电机的空载电压Uo和励磁电流If2，取7-8组数据，填入表1-3中，其中Uo=UN和Uo=O两点必测，并在Uo=UN附近测点应较密。表 1-3n=nn=1500r/min-80-40Uo (V)-240-220-200-190-180-120-160In (A)0f.测取正向电压上升前面是测到正向电压下降的空载特性，下面把发电机的励磁电源把向，保持电机额定转速（1500r/min）条件下，从Iz=o开始，单方向调节发电机的励磁电源，使发电机励磁电流
a．调节电动机的可调直流稳压电源的调节旋钮调至发电机（电动机）的额定转速达到 n＝nN=1500r/min（额定值）。调节电机的电源，并在以后整个实验过程中始终保持此额定转 速不变。 b．调节发电机磁场电源，使发电机空载电压达 V0=1.2UN（240V）为止。 c．测取正向电下降 在保持电机额定转速（n＝nN=1500r/min）条件下，从 UO=1.2UN 开始，单方向调节发电 机的励磁电源，使发电机励磁电流逐次减小，直至 If2=o。 每次测取发电机的空载电压UO和励磁电流If2，取7-8组数据，填入表1-1中，其中UO=UN 和 If2=O 两点必测，并在 UO=UN附近测点应较密。 表 1-1 n=nN=1500r/min UO（V） 240 220 200 190 180 160 120 80 40 If2（A） 0 d．测取反向电下降 前面是测到正向电压下降的空载特性，下面把发电机的励磁电源把向，保持电机额定转 速（1500r/min）条件下，从 If2=o 开始，单方向调节发电机的励磁电源，使发电机励磁电流 逐次减小（反向增加），直至 UO=-1.2UN。 每次测取发电机的空载电压UO和励磁电流If2，取7-8组数据，填入表1-2中，其中UO=UN 两点必测，并在 UO=UN 附近测点应较密。 表 1-2 n=nN=1500r/min UO（V） 0 -40 -80 -120 -160 -180 -190 -200 -220 -240 If2（A） - - - - - - - - - - e．测取反向电压上升 前面是测到正向电压下降的空载特性，保持电机额定转速（1500r/min）条件下，从 UO=-1.2UN 开始，单方向调节发电机的励磁电源，使发电机励磁电流逐次减小，直至 If2=o。 每次测取发电机的空载电压UO和励磁电流If2，取7-8组数据，填入表1-3中，其中UO=UN 和 UO=O 两点必测，并在 UO=UN附近测点应较密。 表 1-3 n=nN=1500r/min UO（V） -240 -220 -200 -190 -180 -160 -120 -80 -40 If2（A） - - - - - - - - - 0 f．测取正向电压上升 前面是测到正向电压下降的空载特性，下面把发电机的励磁电源把向，保持电机额定转 速（1500r/min）条件下，从 If2=o 开始，单方向调节发电机的励磁电源，使发电机励磁电流
逐次减小，直至Uo=-1.2UN。每次测取发电机的空载电压Uo和励磁电流If2，取7-8组数据，填入表1-4中，其中Uo=UN和Uo=O两点必测，并在Uo=UN附近测点应较密。表 1-4n=nN=1500r/min22040240Uo(V)080120160190200180Iz (A)(2）输出特性a：在空载实验后，把发电机负载电阻R，调到最大值（把MEL-03中间和下端的变阻器逆时针旋转到底），合上负载开关S。b.同时调节电动机电源VD，发电机磁场电源VF2和负载电阻RL，使发电机的转速n=nn=1500rpm，输出电压U=Un（200V)，输出电流I-=IN（0.5A)，该点为发电机的额定运行点，其励磁电流称为额定励磁电流I2N=Ac.在保持n=nN和Iz=Iz2N不变的条件下，逐渐增加负载电阻，即减少发电机负载电流，在额定负载到空载运行点范围内，每次测取发电机的电压U和电流I，直到空载（断开开关S2），共取6-7组数据，填入表1-5中。其中额定和空载两点必测。表1-5mAn=nN=1500r/minIz=l2N=u (v)2000.450.40.350.30.20.10I (A)0.5（3）调整特性a.做完发电机的输出特性后，已经断了开发电机负载开关S，发电机工作在空载状态，调节发电机磁场电源VF2到慢小，再调到发电机输出电压达额定值（UN=200V），调节转速到，n=nn=1500r/min后，此时，读取发电机的励磁电流值填入表1-4中，逐次增加发电机的负载，同时调节转速的发电机的电压，在保持n=nN=1500r/minU=Un=200V不变的状态下，在发电机的空载到额定负载的范围内，测取几组数据填入表1-6中。表1-6n=nN=1500r/min,U=Ux=200VI (A)00.10.20.30.350.40.450.5Iz (A)b.在保持发电机n=nN条件下，合上负载开关S，调节负载电阻RL，逐次增加发电机输出电流L，同时相应调节发电机励磁电流Ie：使发电机端电压保持额定值IU从发电机的空载至额定负载范围内每次测取发电机的输出电流I和励磁电流I2，共取5-6组数据填入表1-4 中。*2.并励直流发电机（如果不想做这部分实验，预习报告可以不包括这部分）
逐次减小，直至 UO=-1.2UN。 每次测取发电机的空载电压UO和励磁电流If2，取7-8组数据，填入表1-4中，其中UO=UN 和 UO=O 两点必测，并在 UO=UN附近测点应较密。 表 1-4 n=nN=1500r/min UO（V） 0 40 80 120 160 180 190 200 220 240 If2（A） （2）输出特性 a．在空载实验后，把发电机负载电阻 R2调到最大值（把 MEL-03 中间和下端的变阻器 逆时针旋转到底），合上负载开关 S。 b．同时调节电动机电源 VD，发电机磁场电源 VF2 和负载电阻 RL，使发电机的转速 n=nN=1500rpm,输出电压 U=UN（200V），输出电流 I=IN（0.5A），该点为发电机的额定运 行点，其励磁电流称为额定励磁电流 If2N= A. c．在保持 n=nN和 If2=If2N 不变的条件下，逐渐增加负载电阻，即减少发电机负载电流， 在额定负载到空载运行点范围内，每次测取发电机的电压 U 和电流 I，直到空载（断开开关 S2），共取 6-7 组数据，填入表 1-5 中。其中额定和空载两点必测。 表 1-5 n=nN=1500r/min If2=If2N= mA U（V） 200 I（A） 0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 0.2 0.1 0 （3）调整特性 a．做完发电机的输出特性后，已经断了开发电机负载开关 S，发电机工作在空载状态， 调节发电机磁场电源 VF2 到最小，再调到发电机输出电压达额定值（UN=200V），调节转速 到，n=nN=1500r/min 后，此时，读取发电机的励磁电流值填入表 1-4 中，逐次增加发电机的 负载，同时调节转速的发电机的电压，在保持 n=nN=1500r/min,U=UN=200V 不变的状态下， 在发电机的空载到额定负载的范围内，测取几组数据填入表 1-6 中。 表 1-6 n=nN=1500r/min,U=UN=200V I（A） 0 0.1 0. 2 0.3 0.35 0. 4 0.45 0.5 If2（A） b．在保持发电机 n=nN 条件下，合上负载开关 S，调节负载电阻 RL，逐次增加发电机 输出电流 I，同时相应调节发电机励磁电流 If2，使发电机端电压保持额定值 U=UN，从发电 机的空载至额定负载范围内每次测取发电机的输出电流 I 和励磁电流 If2，共取 5-6 组数据填 入表 1-4 中。 *2．并励直流发电机 （如果不想做这部分实验，预习报告可以不包括这部分）
S1RF可调直流稳压电RU源L13LG电枢VD图1-2并励直流发电机接线图（1）观察自励过程a.断开主控制屏电源开关，即按下红色按钮。按图1-4接线AM、AF1：直流电流表、毫安表，位于可调直流电源和励磁电源上。AF2、AG：直流毫安表、电流表。RF：MEL-03中二只900Q电阻相串联，并调至最大。RL：采用MEL-03中间端和下端变阻器，采用串并联接法，阻值为2250Q。Si、S：位于MEL-05Vi、V2：直流电压表，其中Vi位于直流可调电源上，V2位于实验屏右端。b.断开S、S1，按前述方法（他励发电机空载特性实验b）起动电动机，调节电动机转速，使发电机的转速n=nN，用直流电压表测量发电机是否有剩磁电压，若无剩磁电压，可将并励绕组改接他励进行充磁。c.合上开关S，逐渐减少Rz，观察电动机电枢两端电压，若电压逐渐上升，说明满足自励条件，如果不能自励建压，将励磁回路的两个端头对调联接即可。（2）外特性a.在并励发电机电压建立后，调节负载电阻RL到最大，合上负载开关Si，调节电动机的磁场调电压VF1，发电机的磁场调节电阻Rn和负载电阻R2，使发电机n=nN,U=UN，I=IN。b.保证此时Re的值和n=nN不变的条件下，逐步减小负载，直至I=0，从额定到负载运行范围内，每次测取发电机的电压U和电流I，共取6-7组数据，填入表1-7中，其中额定和空载两点必测。表 1-7R2=An=nN=1500r/minU (V)0.40.30.20.10I (A)0.50.450.35*3.复励发电机
可 调 直 流 稳 压 电 源 电 枢 VD （1）观察自励过程 a．断开主控制屏电源开关，即按下红色按钮。 按图 1-4 接线 AM、AF1：直流电流表、毫安表，位于可调直流电源和励磁电源上。 AF2、AG：直流毫安表、电流表。 RF：MEL-03 中二只 900Ω电阻相串联，并调至最大。 RL：采用 MEL-03 中间端和下端变阻器，采用串并联接法，阻值为 2250Ω。 S1、S：位于 MEL-05V1、V2：直流电压表，其中 V1位于直流可调电源上，V2位于实验 屏右端。 b．断开 S、S1，按前述方法（他励发电机空载特性实验 b）起动电动机，调节电动机转 速，使发电机的转速 n=nN，用直流电压表测量发电机是否有剩磁电压，若无剩磁电压，可 将并励绕组改接他励进行充磁。 c．合上开关 S，逐渐减少 Rf2，观察电动机电枢两端电压，若电压逐渐上升，说明满足 自励条件，如果不能自励建压，将励磁回路的两个端头对调联接即可。 （2）外特性 a．在并励发电机电压建立后，调节负载电阻 RL 到最大，合上负载开关 S1，调节电动 机的磁场调电压 VF1，发电机的磁场调节电阻 Rf2 和负载电阻 R2，使发电机 n=nN,U=UN，I=IN。 b．保证此时 Rf2 的值和 n=nN 不变的条件下，逐步减小负载，直至 I=0，从额定到负载 运行范围内，每次测取发电机的电压 U 和电流 I，共取 6-7 组数据，填入表 1-7 中，其中额 定和空载两点必测。 表 1-7 n=nN=1500r/min Rf2= A U（V） I（A） 0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 0.2 0.1 0 *3．复励发电机 图 1-2 并励直流发电机接线图