实验12
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1 注意事项:带电时不可触摸电阻箱上外露的铜柱,以避免被电击。 实验1 直流电动机
一、实验目的 1.熟悉他励DCM的起动、调速和改变转向的方法。 2.学习实验测取他励DCM固有机械特性的方法。 3.通过实验测取调压、弱磁机械特性,掌握这两种调速方法的特性。
二、实验内容 1、他励DCM的起动和改变转向。 2、测取固有机械特性。 3、测取调压调速机械特性。 4、测取弱磁调速机械特性。
三、实验线路
AV
+
-MGS
V
~~分
合数字表电压调节
测矩仪三相可调电阻交流电压表交流同步发电机直流电机直流电机励磁线圈同步发电机励磁线圈AV+-分合数字表电压调节整流电源斩波电源DC220V/2AAV+-分合数字表电压调节H+H-L+L-L1L2斩波电源DC100V/4A他励直流电动机实验线路原理与接线图(方框内仪表设备已接好,不另接)AB
C
A1
四、实验步骤 按图接线。注意A1为直流电流表、负载侧V为交流电压表。 1、他励DCM的起动与改变旋转方向 在合电源开关前,必须将可控整流电源和两斩波稳压电源的电压调节旋钮均调至电压为零位置。 合直流电动机励磁电源(DC220V/2A斩波电源)开关。调节旋钮使励磁电压调到额定值220V。此时励磁电流应在电动机额定励磁电流值(0.6~0.7A)附近。若电流表显示无电流,应关电源检查接线是否正确。 励磁正常后,合上可控整流电源开关。将电枢电压逐渐升高,电动机即开始起动旋转。调节电枢电压使电动机转速达到1500r/min左右。记录此时的实验数据。 2
表1 fU fI aU aI n 2T 2P
将电枢电压调到0使电动机停。断开电枢电源。 将励磁电压调到0,断开励磁电压。 为改变DCM旋转方向,只需改变电动机电磁转矩方向,自拟方案改变接线,依前步骤重新起动电动机,观察电动机旋转方向是否改变,若已改变,将转速达1500r/min时的数据记录到表中。 表2
fU fI aU aI n 2T 2P
2、固有机械特性的测取 调整电动机旋转方向使其与电动机机身上标定的旋转方向一致。 起动电动机使转速达到1500r/min。 将三相负载电阻阻值调节在中间位置,合上同步发电机励磁电源,逐步增大励磁电流(必须缓慢调节),同时监视直流电动机电枢电流、转速和同步发电机输出电压。当电枢电流增大时,DCM转速会下降,此时应缓慢调节控制使电枢电压逐步达到额定值,并在保持额定值基本不变的条件下,调节发电机励磁使电枢电流达到额定值,此时再配合调节DCM的励磁电流和发电机励磁电流,使电枢电流为额定值时DCM的转速也达到额定值。在整个过程中,应随时监视发电机输出电压,不使超过380V。若达到380V时直流电动机电枢电流仍小于额定值则应减小三相电阻箱的电阻值。最终使直流电动机达到额定工作点(电枢电压、
电流均为额定值min/r1500n,A12I,V220UNaNaN)。记录数据于表3。 保持DCM励磁与电枢电压不变,逐步减小同步发电机励磁电流即减轻DCM的负载转矩,直到使同步发电机的励磁电流为0,即DCM接近空载。中间测取5~7点的数据,记录于表3(前4项,后3项实验后根据数据算出填入)。
其中,aa1IUP(忽略励磁功率损耗)
nP9550T00 (0P为空载时的输出功率)
02TTT
%100PP12 3
表3 faI , U= 序号 aI n
2P )(MT22 T 1P
1 2 3 4 5 6 7 3、调压调速人为机械特性的测取 保持DCM励磁不变。降低电枢电压,在V170U110Va范围任选1值后固定不变。逐步增大负载转矩(增大同步发电机励磁电流即可),直到DCM达到电枢额定电流。中间测取5~7点的数据,记录于表4
表4 faI , U= 序号 aI n
2P )(MT22 T 1P
1 2 3 4 5 6 7 4、弱磁调速人为机械特性的测取 〖注意事项:弱磁调速时应缓慢调节DCM的励磁电流,因为励磁电流的很小变化将引起转速的较大变化,调节过程中应不使电动机转速超过1800r/min。〗 将同步发电机励磁电流减为0。 4
将DCM电枢电压调至0V。 将DCM励磁电流减小到0,再逐渐增加到原励磁电流的60%,即约0.4A左右。 将DCM电枢电压调至180V。 缓慢增加同步发电机励磁电流,使DCM电枢电流增大至额定值,中间测取5点的数据,记录于表5
表5 faI , U= 序号 aI n
2P )(MT22 T 1P
1 2 3 4 5 将同步发电机励磁电流减为0。 再将DCM励磁电流增加20%,即约0.55A左右。 缓慢增加同步发电机励磁电流,使DCM电枢电流增大至额定值,中间测取5点的数据,记录于表6
表6 faI , U= 序号 aI n
2P )(MT22 T 1P
1 2 3 4 5 五、实验报告 1、根据实验数据分别绘制出被测DCM的固有、调压、弱磁机械特性。 2、分析实验现象,讨论DCM几种机械特性的特点。 六、预习和思考 1、直流电动机起动前为什么要先保证励磁正常? 2、直流电动机为什么不能直接加额定电压起动? 3、如何改变直流电动机的旋转方向? 4、他励直流电动机负载变化时,其电枢电流和转速怎样变化? 5
实验2 交流电动机实验 一、实验目的:学习三相交流电动机等值电路参数及运行段机械特性的测定方法。 二、实验内容 1、通过负载实验测取运行段固有机械特性。 2、通过空载实验和短路实验测取电动机等值电路参数。 三、实验线路
~分
合测矩仪三相可调电阻三相调压器DC220V/2AAV+-分合数字表电压调节L+L-斩波电源三相交流电动机实验线路原理与接线图(方框内仪表设备已接好,不另接)AB
C
W
W*
*
**
M~
三相起动可调电阻
(小电阻箱)
绕线转子异步电动机
功率/电压/电流测量
G直流电机
N直流电机励磁线圈H+H-功率表接线说明W**=A
V*
*~
~
注意同名端不可接错
(大电阻箱)起动电阻设备已接好,不另接线
多功能电参数测量仪专用仪表
VAIA
四、实验步骤 按图接线。注意功率测量均采用交流表。 1、测取运行段固有机械特性。 在合电源开关前,必须将三相调压器和斩波稳压电源均调至电压为零位置。 将三相起动电阻调至最大电阻位置, 合三相调压器电源开关。调节调压器使交流线电压(从三相电参数测量仪读取)逐渐增大,使电动机开始起动,直到达到额定值380V。随后逐步减小起动电阻,直到起动电阻最小。此时电动机的转速应达到略低于其同步转速的某一数值。 将三相调压器电压降为0,起动电阻增大到最大值,断开电源。任意交换两三相调压器输出接线,依上述步骤再次起动电动机,观察电动机的旋转方向是否改变。 依前述步骤调整使电动机旋转方向与电动机上标定方向一致。 将负载电阻箱电阻值调至中间偏小位置,合上直流电机励磁电源开关,逐渐增大励磁电流,直流电机发电将机械功率转换为电功率在负载电阻
上消耗,即负载转矩增大,在保证V380UUN11的情况下使定子
电流上升直到达到1.1倍额定电流(A5.5I1)。记录此时的数据于表1中。 6
表1 V380U1(后3项根据测量数据计算) 1P 1I 2P n 2T 1cos 转差率s
1 2 3 4 5 6 逐步减小直流励磁将定子电流减小到0.5倍额定电流值即2.5A左右。其间共测取5组数据。记录于表1中。 将直流励磁电压调到0,断开励磁电压。
2、测取电动机等值电路参数 空载实验 调节交流调压器起动电动机,使定子线电压上升到450V,记录数据,然后逐步下降到100V左右,中间测取5组数据,记录于表2中。其中U、I为定子线电压、线电流;P为输入功率。 表2 空载实验数据记录
0U 0I 0P
2 3 4 5 6 交流调压器归0,断开调压器电源。