《电机及拖动基础》实验教案
实验一 直流电动机
一.实验目的
1.掌握用实验方法测取直流他励电动机的工作特性和机械特性。 2.掌握直流他励电动机的调速方法。
二.实验内容
1.工作特性和机械特性的测定
保持U=UN 和If =IfN 不变，测取n、T2 、n=f(Ia)及n=f(T2)。 2.调速特性的测定 (1)改变电枢电压调速
保持U=UN 、If=IfN =常数，T2 =常数，测取n=f(Ua)。 (2)改变励磁电流调速
保持U=UN，T2 =常数，R1 =0，测取n=f(If)。
三.实验原理及实验方法
（一）直流电动机的工作特性和机械特性的测定
1.什么是直流电动机的工作特性和机械特性？
直流电动机的工作特性是指端电压为额定电压，电枢回路无外串电阻，励磁电流为额定励磁电流时，电动机的转速n、电磁转矩TEM效率η与输出功率之间的关系，即n、T2 、n=f(Ia)。
直流电动机的机械特性是指电动机的、电磁转矩TEM与电动机的转速n之间的关系，即n=f(Tem)。
2.实验接线
图1-1 直流他励电动机实验接线图
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《电机及拖动基础》实验教案
3.实验方法 （1）直流电机起动
将电枢回路电阻R1调至最大，励磁回路电阻Rf调至最小，将MEL-13“转速控制”和“转矩控制”选择开关板向“转矩控制”，“转矩设定”电位器逆时针旋到底，即使电动机轻载或空载起动。
（2）电动机转速方向
观察MEL-13上转速显示屏，看电动机是否正转。若电动机反转，应改变电枢电源电压的极性或改变励磁电源电压极性。
（3）工作特性曲线和机械特性曲线的测定 ①电动机的额定状态的调试
直流电机正常起动后，将电枢串联电阻R1调至零，调节直流可调稳压电源的输出至220V，再分别调节磁场调节电阻Rf和“转矩设定”电位器，使电动机达到额定值：U=UN=220V，Ia=IN，n=nN=1600r/min，此时直流电机的励磁电流If=IfN（额定励磁电流）。
②工作特性曲线和机械特性曲线的测定
保持U=UN，If=IfN不变的条件下，逐次减小电动机的负载，即逆时针调节“转矩设定”电位器，测取电动机电枢电流Ia、转速n和转矩T2，共取数据7-8组。
（二）直流电动机调速特性的测定
1.直流电动机调速原理是什么？调速方法有哪些？
根据电动机的转速表达式n=(U-IR)/CeΦ，其中电枢电流I主要是由负载决定，因此只要改变该表达式中的参数U、R、Φ三个参数，就可以改变电动机的转速，相应就有三种调速方法：降低电源电压调速、电枢回路串电阻调速和弱磁调速。
2.实验方法
（1）降低电源电压调速
按上述方法起动直流电机后，将电阻R1调至零，并同时调节负载，电枢电压和磁场调节电阻Rf，使电机的U=UN，Ia=0.5IN，If=IfN，记录此时的T2。
保持T2不变，If=IfN不变，逐次增加R1的阻值，即降低电枢两端的电压Ua，R1从零调至最大值，每次测取电动机的端电压Ua，转速n和电枢电流Ia，共取7-8组数据。
（2）弱磁调速
直流电动机起动后，将电枢调节电阻和磁场调节电阻Rf调至零，调节可调直流电源的输出为220V，调节“转矩设定”电位器，使电动机的U=UN，Ia=0.5IN，记录此时的T2。
保持T2和U=UN不变，逐次增加磁场电阻Rf阻值，直至n=1.3nN(或Rf阻值最大)，每次测取电动机的n、If和Ia，共取7-8组数据。
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四．实验要求
《电机及拖动基础》实验教案
1.由表1-1计算出 P2和η，并绘出n、T2、η=f(Ia)及n=