实验一认识实验中学实验_-中学实验.pdf

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1、 实验一 认识实验 实验一 认识实验 一、实验目的及原理 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、实验用品及设备 序 号 型 号 名 称 数 量 1 DD03 导轨、测速发电机及转速表 1 台 2 DJ23 校正直流测功机 1 台 3 DJ15 直流并励电动机 1 台 4 D31 直流数字电压、毫安、安培表 2 件 5 D42 三相可调电阻器 1 件 6 D44 可调电阻器、电容器 1 件 7 D51 波形测试及开关板 1 件 控制屏

2、上挂件排列顺序 D31、D42、D51、D31、D44 三、实验内容及步骤 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 1/8 实验一 认识实验 +R 220V V M 电枢电源 -A S 图 2-1 测电枢绕组直流电阻接线图 （1）按图 2-1 接线，电阻 R 用 D44 上 1800 和 180 串联共 1980 阻值并调至最大。A 表选用 D31 上的直流安培表。开关 S 选用 D51 挂箱上的双刀双掷开关。（2）经检查无误后接通电枢电源，并调至 220V。调节 R 使电枢

3、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。将电机转子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 2-1 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 2-1 中。取三次测量的平均值作为实际冷态电阻值 Ra 1(Ra1 Ra2 Ra3)3 表 2-1 室温 序号 U I R（平均）（）Ra（）Raref 4.5 Ra11=Ra1=24.0 26.10 31.1 1 4.5 0.2 Ra12=2 2 5.

4、0 Ra13=3.6 0.Ra21=Ra2=25.8 2 3.8 Ra22=15 9 4.1 Ra23=2.7 0.Ra31=3 2.8 Ra32=Ra3=28.4 1 2.9 Ra33=2/8 实验中所用的电机仪表变阻器等组件及使用方法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用品及设备序号型号名称导轨测速发电机及转速表校正直流测功机直流并励电动机直流数字电压验内容及步骤由实验指导人员介绍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用伏安法测电枢的直流电阻实验一认识实验电枢电源图测电枢绕组直流电阻接线图按图接线电阻用上

5、至调节使电枢电流达到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和电流将电机转子分别旋转三分之一和三分之二周同样测取三组数据 实验一 认识实验 表中：Ra1 1(Ra11 Ra12 Ra13)3 Ra2 1(Ra 21 Ra22 Ra 23)3 Ra3 1(Ra3 1 Ra 32 Ra33)3 （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 Raref Ra 235 ref a 式中 Raref 换算到基准工

6、作温度时电枢绕组电阻。（）。Ra 电枢绕组的实际冷态电阻。（）。ref 基准工作温度，对于 E 级绝缘为 75。a实际冷态时电枢绕组的温度。（）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 可选用直流安培表的 5A 量程档；额定励磁电流小于 0.16A，选用直流毫安表的 200

7、mA 量程档。3/8 实验中所用的电机仪表变阻器等组件及使用方法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用品及设备序号型号名称导轨测速发电机及转速表校正直流测功机直流并励电动机直流数字电压验内容及步骤由实验指导人员介绍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用伏安法测电枢的直流电阻实验一认识实验电枢电源图测电枢绕组直流电阻接线图按图接线电阻用上至调节使电枢电流达到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和电流将电机转子分别旋转三分之一

8、和三分之二周同样测取三组数据 实验一 认识实验 （3）电机额定转速为 1600r/min，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 R1 可选用 D44 挂件的 1.3A 的 90 与 90 串联电阻,磁场回路 Rf1 可选用 D44 挂件的 0.41A 的 900 与 900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

9、/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 1800 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 1800 阻值的变阻器作为 MG 励磁回路串接的电阻。R1 选用 D44 的 180 阻值作为直流他励电动机的起动电阻，R2 选用 D42 上的 900 串 900 加上 900 并 900 共 2250 阻值作为 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。5 、他励直流电动机起动步骤 （1）检查按图 2-2 的接线是否正确，电表

10、的极性、量程选择是否正确，电动机励磁回路接线是否牢固。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，4/8 实验中所用的电机仪表变阻器等组件及使用方法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用品及设备序号型号名称导轨测速发电机及转速表校正直流测功机直流并励电动机直流数字电压验内容及步骤由实验指导人员介绍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用伏安法测电枢的直流电阻实验一认识实验电枢电

11、源图测电枢绕组直流电阻接线图按图接线电阻用上至调节使电枢电流达到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和电流将电机转子分别旋转三分之一和三分之二周同样测取三组数据 实验一 认识实验 并确认断开控制屏下方右边的电枢电源开关，作好起动准备。+励磁电源 220V 组 组 I f2 A 2 绕 绕 I f A1 磁 励 并 R f2 励 Rf1 V2 IF A4 R1 S I A3 V 1 220V+电枢电源 图 22 直流他励电动机接线图 （2）开启控制屏上的钥匙开关，按下其上方的“启动”按钮，接通其下方左边的励磁电

12、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）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，使电动机电枢端电压为 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（调不同的 IF 值，查对应于 If2=100mA 时的校正曲线 T2=f(IF)，可得到 M 不同的

13、输出转矩 T2 值）。（5）调节他励电动机的转速 5/8 实验中所用的电机仪表变阻器等组件及使用方法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用品及设备序号型号名称导轨测速发电机及转速表校正直流测功机直流并励电动机直流数字电压验内容及步骤由实验指导人员介绍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用伏安法测电枢的直流电阻实验一认识实验电枢电源图测电枢绕组直流电阻接线图按图接线电阻用上至调节使电枢电流达到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

14、电压和电流将电机转子分别旋转三分之一和三分之二周同样测取三组数据 实验一 认识实验 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 表显示的转向。【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

15、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。四、实验思考题 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 6/8 实验中所用的电机仪表变阻器等组

16、件及使用方法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用品及设备序号型号名称导轨测速发电机及转速表校正直流测功机直流并励电动机直流数字电压验内容及步骤由实验指导人员介绍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用伏安法测电枢的直流电阻实验一认识实验电枢电源图测电枢绕组直流电阻接线图按图接线电阻用上至调节使电枢电流达到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和电流将电机转子分别旋转三分之一和三分之二周同样测取三组数据 实验一 认识实验 起动

17、时，起动电阻 R1 和磁场调节电阻 Rf1 应调到什么位置?为什么?+励磁电源 220V 组 组 I f2 A 2 绕 绕 I f A1 磁 励 并 R f2 励 Rf1 V2 IF A4 R1 S I A3 V 1 220V+电枢电源 电动机启动时启动电阻应调节到最大值，因为此时电机还没启 动，如果突然加很大的电流就会把电机烧坏，Rf1 应调到最小，以使他励绕组中电流最大，产生大的磁场，利于电机起动。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？增大电枢回路调节电阻，回路电流减小，转速减小，增大励磁回路调 节电阻，励磁磁场

18、减弱，转速减小。3、用什么方法可以改变直流电动机的转向？切断电枢电源，调 R1 至最大，电机停转后电枢两端电源反接，重 新启动。4、在他励直流电动机启动时，为什么要先加励磁电源后加电枢 电源？7/8 实验中所用的电机仪表变阻器等组件及使用方法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用品及设备序号型号名称导轨测速发电机及转速表校正直流测功机直流并励电动机直流数字电压验内容及步骤由实验指导人员介绍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用伏安法测电枢的直流电阻实验一认识实验电枢电源图测电枢绕组直流电阻接线图按图接线电阻

19、用上至调节使电枢电流达到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和电流将电机转子分别旋转三分之一和三分之二周同样测取三组数据 实验一 认识实验 开通励磁电源后才能保证电枢转动，但是若先开电枢电源电枢不仅不 会转动，还可能烧坏电枢。5、为什么要求直流他励电动机磁场回路的接线要牢固？起动时 电枢回路必须串联起动变阻器？6、接线牢固是为了保证励磁绕组提供稳定磁场，串励变阻器为 了避免电流过大烧坏电机。8/8 实验中所用的电机仪表变阻器等组件及使用方法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用品及设备序号型号名称导轨测速发电机及转速表校正直流测功机直流并励电动机直流数字电压验内容及步骤由实验指导人员介绍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用伏安法测电枢的直流电阻实验一认识实验电枢电源图测电枢绕组直流电阻接线图按图接线电阻用上至调节使电枢电流达到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和电流将电机转子分别旋转三分之一和三分之二周同样测取三组数据