实验一他励直流电动机机械特性的测定
一.实验目的
1．掌握用实验方法测取他励直流电动机的工作特性和机械特性。
2．掌握他励直流电动机的调速方法。
二.预习要点
1．什么是直流电动机的工作特性和机械特性？
2．直流电动机调速原理是什么？
三．实验设备及仪器
1．SMCL电力电子及电气传动教学实验台的主控制屏。
2．电机导轨及涡流测功机、转矩转速测量（NMEL-13F）。
3．可调直流稳压电源（含直流电压、电流、毫安表）。
4．直流电压、毫安、安培表（NMEL-06）。
5. 直流励磁及电源（NMEL－18A）。
6．他励直流电动机M03。
7．开关板（NMEL-05B）。
8．三相可调电阻900Ω（NMEL-03）。
四．实验内容
1．学习起动直流电动机。
2．测定他励直流电动机固有机械特性。
3．测定改变电源电压及串电阻的人为机械特性。
五．实验方法
1 .他励直流电动机固有机械特性的测定
M03为他励直流电动机UN=220V，IN=1.1A，nN=1600r/min，PN=185W；励磁电压Uf=220V，励磁电流If≤0.080A。
直流电压表V为220V可调直流稳压电源自带；直流电流表mA1、A1分别为220V可调直流稳压电源自带毫安表、安倍表；按图1-1接线，在开启电源前，检查开关、电阻等的设置。
实验步骤：
（1）R2电阻位于NMEL-09中间电阻，顺时针调到底（最小）；
（2）R1电阻位于NMEL-04最上面电阻，逆时针调到底（最大）；
（3）R4电阻位于NMEL－03最上面电阻，逆时针调到底（最大）；
（4）NMEL-05B开关S1合向“1”端
（5）按下绿色“闭合”电源开关按钮（左下方主电源开关）；
（6）调节电压调节电位器，使电压输出显示（V）显示220V；
（7）按下NMEL-18复位按钮，电机起动后将R1顺时针调至底；
（8）调节NMEL－09上中间励磁电阻，使转速显示为1500转，读取电枢电流，转速（n=1500n/min）；
（9）在不串电阻的情况下，调节测功机“转速转矩给定”，使电枢电流在额定内的变化，读取8组数据：（Ia=0.1，0.15，0.2，0.25，0.3，0.35，0.4，0.45）
记录
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电流Ia，转速n，转矩T2；
（10）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8组填入表1-1中。
2．他励直流电动机机械特性的测定
（1）固有特性 维持UN＝210V（通过调节电机负载旋钮，测得机械特性）
表1-1
实
验
数
据
Ia（A）
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
n（r/min）
1548
1534
1524
1517
1511
1513
1496
1488
T2（N.m）
0.15
0.20
0.28
0.35
0.44
0.50
0.57
0.64
（2）串电阻特性 维持R1＝180Ω（通过调节电机负载旋钮，测得机械特性）
实
验
数
据
Ia（A）
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
n（r/min）
1615
1545
1462
1375
1290
1218
1145
1056
T2（N.m）
0.23
0.24
0.28
0.34
0.42
0.47
0.52
0.59
表1－2
（3）改变电枢端电压特性维持转矩TL=0.1Nm(由U＝200V向下调压获得机械特性)
Ua（V）
197
197
197
197
197
197
197
n（r/min）
1545
1534
1520
1514
1505
1495
1490
Ia（A）
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
表1－3
六．
实验报告
化学实验报告单总流体力学实验报告观察种子结构实验报告观察种子结构实验报告单观察种子的结构实验报告单
1． 画出他励直流电动机的固有机械特性，降压及串电阻人为机械特性曲线。
2． 画出他励直流电动机转矩特性曲线。
七．思考题
1．为什么他励直流电动机在起动前先加额定励磁电压？
答：不能在全压下启动，若采用全压启动，起动电流非常大会使电机换向情况恶化，导致起动转矩过大使电动机遭受机械损坏，所以采用额定励磁电压。
2．起动前加励磁电压或额定起动时，励磁电路断线对于空载和满负载会发生什么情况？
答：他励直流电动机励磁绕组断线, 启动过程中磁通则为剩磁磁通, 比ΦN 小很多，如果空载启动，当最初启动电流IS ≤ Iamax 时, 启动转矩TS 就会比空载转矩M0 大很多, 因此电动机可以启动, 但启动过程结束后的稳态转速则非常高, 因为稳定运行时要满足Ea ≈UN , Ea = CeΦn , Φ 很小, n就很高, 机械强度不允许, 电动机会损坏
3． 如何改变他励直流电动机的转速方向？
答：直流电机改变电源极性可改变旋转方向，三相交流电机交换任两相电源可改变转向，
单相电机壳调换启动线圈方向可改变转向。
浙公网安备 33021202002483