北京联合大学
实验报告
课程（项目）名称：电机与拖动（实验）
学院：自动化学院专业：电气工程与自动化班级：电气1101B 学号： ************* 姓名：蔡万良实验地点：实验楼0121 同组人姓名：黄鹍鹏、葛宁波、耿煦文、雷飞
成绩：
2013年12月1日
实验项目一并励直流电动机的认识实验与特性测试
一.实验目的
1.通过直流电机认识实验，了解实验中所用设备和仪表的使用及安全操作规程；
2.学会并励直流电动机的接线和操作方法，掌握并励直流电动机的起动、调速和实现反转的方法；
3.通过测取并励直流电动机工作特性和机械特性，掌握测试电机的基本技能和方法，树立工程意识；
4.从运行的角度理解机电能量转换的原理，深入理解工作特性和机械特性的内涵，为熟练掌握和灵活运用电动机奠定基础。
二.实验任务
1. 了解实验室概况，熟悉电源与实验设备布局，常用设备、仪表的使用及安全操作规程；
2. 并励直流电动机的起动、调速与反转；
3. 测取一台直流并励电动机的工作特性和机械特性。保持U=U
N 和I
f
=I
fN
不变，
测取n、T
2、η=f（I
a
）和n=f（T
2
）；
4. 明确电动机机械特性是指电动机的转速n与电磁转矩T的关系。
三.实验设备与装置
1. DD03-4型导轨、涡流测功机及光码盘测速系统，1台；
2. D55-4型智能电机特性测试及控制系统，1台；
3. DJ15型直流并励电动机1台；
4. D31型直流电压表、毫安表、电流表，1件；
5. D44型可调电阻器、电容器，1件；
6. 连接导线，约10根。
四.实验内容与方法
1.并励直流电动机的认识实验--并励直流电动机的起动、调速与反转
1）接线图
实验线路接线图如图3-1所示。并励直流电动机的电枢绕组和励磁绕组并联,由同一直流电源供电。
图3－1并励直流电动机实验线路图
R 1、R
2
：电枢回路调节电阻和励磁回路调节电阻，均位于D44部件。选择电阻值，
R
1
=180Ω；R
2
=1800Ω。
B：涡流测功机，安装于电机导轨。
U：光码盘测速系统。
I
s
：涡流测功机励磁电流调节，位于涡流测功机控制箱D55-4。
A、mA、V：直流电流表、毫安表、电压表。
2）实验准备及测试步骤如下：
（1）将直流并励直流电动机M的电枢串联起动电阻R
1
调至最大值，励磁调节电
阻R
2
调至最小值；
（2）将测功机控制箱D55-4的控制方式开关，指向转矩控制模式，调节涡流测功机的控制旋钮为最小（电动机空载），闭合测功机的电源开关并将数字显示清零；（3）起动电动机。电机电源的电压调节旋钮置最小，接通电枢电源开关，逐步增加电源电压，观察电动机的起动过程（应按其规定的方向旋转），逐步调节电枢电源的电压为220V；
（4）改变电枢端电压调速。M起动正常后，保持此时的I
f 和T
2
不变，调节电枢
串联电阻R
1，由最大值逐步减小至零，测取电动机电枢端电压U
a
，转速n及电枢
电流值I
a
记录于表3-1。
表3－1 I
f ＝ 99.83 mA T
2
＝ 0.01 N·m
R（R1+R a）R1max R11< R1max R12< R11R13< R12R1min=0
U a（V）203.3 206.3 209.9 214.1 218.2
n（r/min）1418 1441 1467 1497 1526
I a（A）0.081 0.081 0.082 0.083 0.083 （5）改变励磁电流调速。直流电动机运行后，M的电枢串联电阻R
1
和励磁调节
电阻R
2调至零，保持电动机M的U=U
N
，记下此时的T
2
值（电机未施加负载转矩）。
逐次增加励磁调节电阻阻值R
2直至n＝1.2n
N
，每次测取电动机的n、I
f
和I
a
，共取
7－8组记录于表3－2中。
注意：导线连接要牢固，严禁励磁回路开路，电动机转速不得超过1.2n
N
。
（6）改变电动机的转向。将电枢绕组或励磁绕组中的任意一个绕组的两端对
调。起动电动机（注意：电枢串联起动电阻R
1调至最大值，励磁调节电阻R
2
调至
最小值），观察转向变化并记录（从电动机轴端视顺时针或逆时针）。
2.并励直流电动机的特性测试
1）直流并励电动机工作特性和机械特性实验线路，可参考图3-1所示接线。2）将直流并励直流电动机M的电枢串联起动电阻R
1
调至最大值，励磁调节电阻
R 2调至最小值，接通电源开关，起动电动机。M起动正常后，将其电枢串联电阻R
1
调至零，调节电枢电源的电压为220V。
3）闭合测功机开关并将数字显示清零，在转矩模式下调节涡流测功机控制旋钮，
逐步增加电机负载转矩，同时调节励磁电阻R
2，使电动机达到额定运行点：U＝U
N
，
I a ＝I
aN
，n＝n
N
，此时电动机M的励磁电流I
f
即为额定励磁电流I
fN
。记录额定点数
据：U
N 、I
fN
、I
aN
、n
N
、电动机的输出转矩T
2
=T
N
和输出功率P
2
=P
N
。
5）保持U＝U
N ，I
f
=I
fN
，从额定运行点开始，逐次减小电动机负载，直至电动机
空载。测取电动机的电枢电流I
a ，转速n和输出转矩T
2
、输出功率P
2
，共取数据
9-10组，记录于表3-3中。
五.现象分析与实验数据处理
1.对电动机认识实验中的起动过程、电动机的转速变化、旋转方向的改变等现象进行说明与分析，明确使用电动机的注意事项。
答:电机启动后，随着逐步增加电源电压，电动机的转速逐渐增大，直到电枢电源的电压为220V时，转速停止变化。
然后，保持此时的I
f 和T
2
不变，调节电枢串联电阻R
1
，由最大值逐步减小至零，
观察到电动机的转速逐渐增大，直到R
1
=0，转速停止变化。
