机械特性曲线

直流电机特性曲线一、实验内容1.直流电机固有机械特性曲线2.直流电机电枢回路串电阻机械特性曲线3.直流电机弱磁机械特性曲线二、实验原理1.他励直流电机固有机械特性方程式式：n=U NC eΦN−R aC e C TΦN2T em由公式可以画出其固有机械特性曲线：2.电枢回路串接电阻R e时的人为机械特性方程为n=U NC eΦN−R a+R eC e C TΦN2T em特点：①理想空载点不变②曲线斜率随串入电阻的增大而增大，转速降增大，机械特性变软③对于相同的电磁转矩，串入电阻越大，转速n越小3.改变电源电压U d时的人为机械特性方程式n=U dC eΦN−R aC e C TΦN2T em特点：①理想空载转速随电源电压降低而成比例降低②曲线斜率保持不变，特性的硬度保持不变③对于相同的电磁转矩，转速n随电源电压降低而减小4.渐弱磁通时的人为机械特性方程式为n=U NC eΦ−R aC e C TΦ2T em特点：①理想空载点随磁通减弱而升高②曲线斜率与磁通成反比，减弱磁通，斜率增大，机械特性变软。

三、实验结果1.固有机械特性 U=U n=220V I fI a(A) 1.110.90.70.60.40.30.20.082 n(r/min)160016131625164716591687170417241752e n f=0.12AI a(A)0.080.10.150.20.250.30.350.40.45n(r/min)1676164015521464138312861213113310493.弱磁U=U n=220V I f=0.11AI a(A)0.0850.10.20.40.60.80.9 1.0 1.1n(r/min)184418401815177717501730171817041691四、实验分析根据实验数据拟合的曲线由图可以得出，实验基本和理论曲线一致。

其中电枢回路串电阻特性曲线，其理想空载点与固有特性曲线不在同一点，可能是由于测量上的误差或者电机时间运行较长，引起电机自身参数略有变化；弱磁机械特性曲线的硬度没有理论中的软，可能是由于实验时，所降低的励磁电流过小而导致。

电气化届架空线路课程设计机械特性曲线绘制设计学生姓名学号所属学院专业农业电气化与自动化班级指导教师日期前言建设一条架空线输电线路,必须符合经济合理、安全适用的原则，既要充分利用材料的强度，又要保证安全运行。

对于悬挂在架空线路杆塔上的导线，外界温度变化将引起导线的伸长或缩短，而导线上的荷载变化将引起导线的弹力变形，这两种现象都使导线的长度发生变化。

通过计算可知：档距一定时，导线长度的微小变化也会导致导线应力和弧垂的很大变化。

导线长度的缩短，将使导线应力增大，弧垂减小；反之，导线伸长，将使导线应力减小，弧垂增大。

显然，在线路设计时，必须计算导线的应力和弧垂，确定和掌握导线在各种气象条件下的应力和弧垂的变化情况，并保证当导线应力最大时，其值不超过导线强度允许值，而当弧垂最大时，要保证导线的对地安全距离，从而保证线路设计经济合理、运行安全可靠。

本次设计是要绘制导线的机械特性曲线，在线路设计过程中，为了设计计算的方便，总是首先计算导线在各种不同气象条件下和不同代表档距时的应力和弧垂，并把计算结果以横坐标为代表档距，纵坐标为应力或弧垂绘制成各种气象条件时代表档距和应力或弧垂的关系曲线，这些曲线就称为导线的应力或弧垂曲线，简称导线机械特性曲线。

目录工程概况 (3)1．导线型号的确定 (3)2.各气象条件时的比载确定 (3)3.安全系数及防振措施的确定 (4)4.临界档距计算及辨别 (4)4.1计算数据 (4)4.2临界档距计算 (4)4.3有效临界档距辨别 (5)4.4结论 (5)5.机械特性应力特计算 (5)6.绘制机械特性曲线 (7)致谢 (8)参考文献 (9)工程概况导线机械特性曲线是根据广泛调查分析沿线有关气象数据等资料的前提下确定的设计条件，包括导线型号、气象区、安全系数和防振措施（以确定年平均运行应力）后，通过下述计算程序绘制的。

设计条件中任意改变其中之一，就有不同的机械特性曲线，所以应用时必须明确设计条件，特别是输电线路较长时，可能在线路不同区段采用不同的设计条件，此时尤其需要注意。

离心泵特性曲线实验报告引言离心泵是一种常用的流体机械设备，被广泛应用于各个领域。

通过研究离心泵的特性曲线，可以评估其性能和效率，并且为泵的选型和运行提供重要参考。

本实验旨在通过实验分析离心泵的特性曲线，并进行误差分析，为泵的实际应用提供指导。

实验过程实验设备和材料本次实验使用的设备和材料如下：•离心泵•流量计•压力计•水槽•输送管道•计算机实验步骤1.将离心泵安装在水槽中，并连接好流量计和压力计。

2.打开水泵，调整流量计和压力计的刻度，使其能够准确测量水流量和压力。

3.通过调整阀门来改变流量，记录不同流量下的压力值和流量值。

4.将实验数据记录在计算机中，用于后续的数据处理和图表绘制。

数据处理绘制特性曲线根据实验数据，我们可以绘制离心泵的特性曲线。

特性曲线通常以流量为横坐标，压力为纵坐标。

通过绘制特性曲线，可以直观地了解离心泵在不同流量下的性能变化。

计算效率除了压力和流量，泵的效率也是评估其性能的重要指标。

泵的效率可以通过以下公式计算：效率 = (输出功率 / 输入功率) * 100%其中，输出功率可以通过流量和压力计算得出，输入功率是泵的电力输入。

误差分析在实验中，由于测量设备和实验操作等原因，可能会存在误差。

为了准确评估离心泵的性能，我们需要对实验误差进行分析。

1.测量误差：流量计和压力计的测量精度是有限的，可能存在一定的误差。

在实验过程中，应该注意操作的准确性，并尽量减小测量误差。

2.系统误差：由于实验装置和环境等因素，例如管道摩擦、泵内部摩擦等，可能会引入系统误差。

为了减小系统误差，可以通过校正实验来修正特性曲线数据。

结论通过离心泵特性曲线实验分析，我们可以得出以下结论：1.离心泵的特性曲线通常呈现出一种明显的曲线形状，流量和压力之间存在一定的关系。

2.在特性曲线中，泵的效率是一个重要的指标，可以通过计算得出。

3.在实验过程中，应该注意减小测量误差和系统误差，以提高实验结果的准确性。

值得注意的是，本实验报告仅对离心泵的特性曲线实验进行了简要分析，实际应用中还需要综合考虑其他因素，例如泵的可靠性、寿命等。

架空线路机械特性及安装曲线制作及应用标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]广西电力职业技术学院电力工程系课程设计说明书题目架空线路机械特性及安装曲线制作及应用专业高压输配电线路施工运行与维护班级电力812班学号 4学生姓名韦振堂指导教师曾令通2009年 09 月 12日摘要本设计是高压输配电线路专业的线路设计方案。

根据课程应用知识设计规格采用的导线型号为LGJ—120/7，气象条件为第VI 气象区。

初步设计的工作包括：确定气象条件、编制导线的机械应力计算原则（指安全系数、平均运行应力等）及应力弧锤曲线。

根据导线型号和经过的气象区条件利用WCAD线路设计辅助软件求出导线计算参数、导线特性、计算比载、控制条件、有效临界档距和各种气象条件下不同档距的应力和弧锤值并用AutoCAD绘出导线机械特性曲线导线安装曲线的制作及过程；断线张力和邻档断线的交叉跨越校验；施工紧线时弧锤观测档选择及观测档的观测弧锤值计算。

根据导线型号、气象条件和不同的档距选择防振锤型号、防振锤安装个数和计算出防振锤的安装距离。

2009年9月目录第一章导线应力弧锤特性曲线 (1)导线应力弧锤特性曲线的定义 (1)导线机械特性曲线的计算程序 (1)确定控制条件 (4)1.3.1 求已知年平均时的气象条件求最高气温时各孤立档的应力 (5)1.3.2 根据以上结果可手工绘出导线特性曲线如下图 (8)导线安装曲线 (8)1.4.1 导线安装曲线的计算 (9)1.4.2 根据以上结果可手工绘出导安装曲线如下图 (9)第二章交叉跨越校验及观测挡的选择 (10)断线前交叉跨越的基本要求………………………………………………………………10导线交叉跨越效验计算……………………………………………………………………10施工紧线时的观测弧锤…………………………………………………………………112.3.1观测档的选择 (11)2.3.2观测档的弧锤计算 (12)第三章导线防振设计 (13)振动的起因…………………………………………………………………………………13影响振动的主要因素………………………………………………………………………13防振措施……………………………………………………………………………………13导线防振锤的安装…………………………………………………………………………14计算防振锤的安装距离……………………………………………………………………16参考文献 (17)附录一 (18)附录二 (19)致谢 (20)第一章导线应力弧锤特性曲线导线应力弧锤特性曲线的定义在架空线路设计过程中，为了确定有关杆塔的设计荷载，导线对地安全距离以及交叉跨越的距离，必须计算导线(或避雷线)在各种天气条件下不同挡距的应力或弧锤，并将计算的结果以横坐标为挡距，纵坐标为导线的应力或弧锤，并按一定比例绘制出在各种气象条件下的挡距与应力的关系曲线，这些曲线组称为导线的应力弧锤特性曲线或称导线机械特性曲线。

直流电动机机械特性曲线Matlab仿真1.选题目的与意义与交流电动机相比，直流电动机有良好的调速性能，它的调速范围较广；调速连续平滑；经济性好，设备投资较少，调速损耗较小，经济指标高；调速方法简便，工作可靠。

在许多工业部门，例如大型轧钢设备、大型精密机床、矿井卷扬机、电缆设备等对线速度一致性要求较高的地方，通常都采用直流电动机作为原动机来拖动工作机械。

直流电动机作为原动机带动各种生产机械工作，想负载输出机械能。

在控制系统中，直流电机还有其它的用途，例如测速电机、伺服电机等。

直流电动机由于具有调速性能好、制动控制便利、启动转矩大的特点而在工业等领域广泛应用。

直流电动机主要分为四种，其中他励直流电动机的应用是最广泛的，故研究他励直流电动机的机械特性便更有一定的指导意义，也是我们选择这个课题的原因。

电动机的机械特性，即电动机的转速n随着转矩T而变化的特性，可表达成 n=f（T）的函数关系。

在特性曲线上，电机的转速与电磁转矩关系是瞬时的，电磁转矩的变化将引起转速瞬时变化。

若能更好地了解电动机的机械特性，就能在合适的场合使用更适合的电动机，同时也能更好把握其机械特性对于启动、调速、制动等方面的应用。

下面我们将通过Matlab软件对他励直流电动机的机械特性进行仿真分析，从而得出一些结论。

2.理论基础他励直流电机电路如下图所示：忽略电机电刷接触压降，可得电枢回路电势平衡方程式：U=Ea+IaRa (2-1) 其中Ra为电枢回路电阻，Ea为主磁场在电枢绕组中的感应电动势，称为电枢反应电势。

在直流电机中，电势是由电枢绕组切割磁感线产生的，根据电磁感应定律有：Ea=CeΦn (2-2) 其中Ce是由电机的结构决定的参数，称为电势常数。

在直流电机中，电磁转矩是由电枢电流和磁场相互作用产生的电磁力形成的，于是有：Te=CTΦIa (2-3) 其中，CT是由电机结构决定的常数，称为电势常数。

3.数学模型选题要求如下：一台他励直流电动机额定数据如：PN=12kW，UN=220V，IN=60A，nN=1500rpm，电枢回路总电阻（含电刷接触电阻）Ra=0.4Ω，采用MATLAB完成下列曲线的绘制：（1）电枢回路外串不同电阻时人工机械特性（2）改变电枢电压时的人工机械特性（3）弱磁调速时的人工机械特性查阅相关资料，得直流电机机械特性表达式：电枢回路所串电阻Rad阻值计算过程如下：当Rad等于零时，得到的直流电机机械特性，称之为直流电机的固有机械特性。

第一章电动工具的特性曲线概述: 在新产品投产前,除有安规报告外,研发工程师必须要有温升,特性曲线,电磁兼容(欧洲产品),模拟寿命,实用性寿命等5个检测报告.本文讲介的是容易忽略的特性曲线.1.我们在评估电动工具的品质时,有人往往只评估温升报告中样机的效率,机械特性等性能.这是片面的.因为电动工具在实际使用时,不是工作在所谓的额定点上,而是工作在一个区域(最常用的是0.5—1.5倍的额定输入功率的区域), 评估电动工具的特性曲线共有6条，是以转矩为横坐标,转速,功率因素,效率,输入功率,电流, 输出功率为纵坐标的曲线,它们完整的描述了电动工具从起动—负载—过载—堵转—仃机完整的工作状态和周期，反映了产品的性能和特点。

2.测试方法注意点:(1) 测试6条曲线时应选择合适的步距(M).功率有大小,但是应有相同的比例,曲线有可比性。

并尽可能把曲线做完整3.如果是有工作机构一起做试验,试验结果反映了整个产品的特性,如果单是电机试验, 试验结果只反映了电机的特性.4．国内外样机进行特性曲线比较时必需在相同的条件下，如果国外样机是冷态，我司的样机是热态，这要吃亏的。

工具用的电机有串激电机,永磁电机和感应电机.三种特性曲线如下:1) 用串激电机的工具2) 用永磁电机的工具3)用感应电机的工具一．转速—转矩机械特性：n=F（M）机械特性系数I=n/n0式中: n -----工具的负载转速n0------工具的空载转速1．单相串激电机的转速--转矩特性本质上是软机械特性(电源频率对转速的影响不大)，电机转速随着负载的增大而明显的下降（如图）（1）这种软的机械特性对某些电动工具恰好能起到转速自动调节的作用，如：链锯在锯大直径木材时负载大,转速自动会低. 在锯小直径木材时负载小,转速自动会高. 机械特性系数I=0.6—0.65. （2）为了提高工作效率,要求机械特性硬的园林类，砂磨类，切割类工具,机械特性系数I=0.65—0.75.（3）提高串激电机机械特性系数的方法:1) 把电机技术和电子技术相结合,要电源线和电机之间加衡转速电子装置,在转子的换向器端加磁性或光电传感器（通过电流反馈，速度反馈），机械特性系数可达I=0.85—0.95.2) 提高电机的安匝比8W/N，电机磁路设计比较饱和（会影响电机的效率）。

电气化届架空线路课程设计机械特性曲线绘制设计学生姓名学号所属学院专业农业电气化与自动化班级指导教师日期前言建设一条架空线输电线路,必须符合经济合理、安全适用的原则，既要充分利用材料的强度，又要保证安全运行。

对于悬挂在架空线路杆塔上的导线，外界温度变化将引起导线的伸长或缩短，而导线上的荷载变化将引起导线的弹力变形，这两种现象都使导线的长度发生变化。

通过计算可知：档距一定时，导线长度的微小变化也会导致导线应力和弧垂的很大变化。

导线长度的缩短，将使导线应力增大，弧垂减小；反之，导线伸长，将使导线应力减小，弧垂增大。

显然，在线路设计时，必须计算导线的应力和弧垂，确定和掌握导线在各种气象条件下的应力和弧垂的变化情况，并保证当导线应力最大时，其值不超过导线强度允许值，而当弧垂最大时，要保证导线的对地安全距离，从而保证线路设计经济合理、运行安全可靠。

本次设计是要绘制导线的机械特性曲线，在线路设计过程中，为了设计计算的方便，总是首先计算导线在各种不同气象条件下和不同代表档距时的应力和弧垂，并把计算结果以横坐标为代表档距，纵坐标为应力或弧垂绘制成各种气象条件时代表档距和应力或弧垂的关系曲线，这些曲线就称为导线的应力或弧垂曲线，简称导线机械特性曲线。

目录工程概况 (3)1．导线型号的确定 (3)2.各气象条件时的比载确定 (3)3.安全系数及防振措施的确定 (4)4.临界档距计算及辨别 (4)4.1计算数据 (4)4.2临界档距计算 (4)4.3有效临界档距辨别 (5)4.4结论 (5)5.机械特性应力特计算 (5)6.绘制机械特性曲线 (7)致谢 (8)参考文献 (9)工程概况导线机械特性曲线是根据广泛调查分析沿线有关气象数据等资料的前提下确定的设计条件，包括导线型号、气象区、安全系数和防振措施（以确定年平均运行应力）后，通过下述计算程序绘制的。

设计条件中任意改变其中之一，就有不同的机械特性曲线，所以应用时必须明确设计条件，特别是输电线路较长时，可能在线路不同区段采用不同的设计条件，此时尤其需要注意。

机电工程学院交通专升本1304004041张明柴油机在不同的工况下，各主要指标是变化的。

要找出它们的变化规律，必须在发动机测功器上进行试验，测出在不同工况下的数据，并绘制成曲线表示其变化关系。

这些曲线称为柴油机的特性曲线。

在衡量柴油机的动力性和经济性时，常用的特性曲线有负荷特性曲线、速度特性曲线和调速特性曲线等。

负荷特性。

当柴油机的转速保持不变时，其他性能参数随负荷变化的关系称为负荷特性。

测定柴油机的负荷特性时，是在保持某一转速情况下，通过改变喷油量的方法来改变柴油机的负荷（如图1-13所示）。

柴油机负荷越大，每小时的供油量G，也越大，燃烧放出的热量增多，排气温度Tr升高。

耗油率ge则反映燃油燃烧的完善程度。

耗油率ge曲线上点1是最低值，称为最低耗油点。

如耗油率曲线的变化较平坦，表示在负荷变化较广的范围内，能保证有较好的经济性，这对于负荷变化较大的施工机械来说是十分有利的。

点2为冒烟界限点，此时燃烧恶化，排气中出现黑烟，这不仅使耗油率增加，而且还由于柴油机过热，容易引起故障，影响柴油机的寿命。

速度特性。

柴油机试验时，如将柴油机喷油泵的供油拉杆（油门）固定在某一位置上，并调节作用在飞轮上的阻力扭矩（即发动机的负荷），发动机的转速必将发生变化。

这样可将测得的数据绘制成发动机的有效扭矩Me.有效功率N。

和耗油率g。

随转速n而变化的关系曲线，称为柴油机的速度特性曲线。

如果供油拉杆是固定在最大供油量（额定供油量）位置上，测得的有效扭矩与转速的关系曲线称为全负荷速度特性曲线，亦称外特性曲线。

如供油拉杆固定在小于额定供油量的各个位置上，所得一组曲线称为部分负荷速度特性曲线。

对于分析柴油的性能有重要意义的是外特性曲线（如图1-14所示）。

在图1-14中横坐标上的nmin为最低稳定转速，nmin为最高转速，n1为最大扭矩Me,max的转速，nH为额定扭矩MH时的转速，，n2为最大功率Ne，max时的转速。

在有调速器的柴油机上它的转速在柴油机尚未达到最大功率Nmax 以前就受到限制。

直流电动机特性曲线
一、他励直流电动机
（1）机械特性曲线
保持U=Un，If=IfN，电枢回路不外串电阻时，n=f﹙M﹚
1.调Rf1为最小，加上U=Un，起动，调Rf，使n=nN，这时If=IfN。

2.保持U=Un，If=Ifn，改变Rg，这时n= f﹙M﹚为机械特性曲线，又称负
载特性曲线。

二、工作特性曲线
1.转速特性
U=Un，If=Ifn T，电枢回路不外串电阻时，n=f（P2），（改变Rg）
2.转速特性
U=Un，If=Ifn F，电枢回路不外串电阻时，M=f（P2），（改变Rg）
3.效率特性
U=Un，If=Ifn，电枢回路不外串电阻时，η=P2／P1= f（P2），（改变Rg）
三、调速特性
1.电枢回路串联电阻调速
（1）电枢内串联电阻R1，跳Rf1为最小，加上U=Un，R1为零，起动
（2）调Rf，使n=nN，这时If=Ifn，保持If=Ifn不变。

（3）保持If=Ifn，U=Un，没有R1，n=F（Ia），测电枢电流Ia，调Rg使M 不变或n=f（P2）
2.改变电枢电源电压调速n=f（Ua）
保持If=Ifn，保持M不变，改变Ua，得到n=f（Ua）
4.改变If，保持Un，M不变下，得到m=F（If）曲线
二、直流并励电动机特性曲线见实验指导书
三、直流串励电动机特性曲线见实验指导书。