实验6直流他励发电机实验
他励直流发电机实训报告
一、实验目的1. 理解他励直流发电机的工作原理和基本结构。
2. 掌握他励直流发电机的空载特性和负载特性测试方法。
3. 分析他励直流发电机的励磁方式对电机性能的影响。
4. 通过实验验证理论知识，提高动手操作能力和分析问题能力。
二、实验原理他励直流发电机是一种将机械能转化为电能的旋转电机。
它主要由电枢、磁极、励磁绕组、电刷和机座等部分组成。
电枢是发电机的能量转换部分，由电枢铁芯和电枢绕组组成。
磁极由铁芯和励磁绕组组成，产生磁场。
励磁绕组通过外部电源提供励磁电流，产生磁通。
电刷与电枢绕组接触，将电枢绕组中的电动势引出。
他励直流发电机的电动势平衡方程为：\[ E = n \cdot P \cdot f \cdot \phi \]其中，E为发电机的电动势，n为转速，P为极对数，f为频率，φ为磁通。
他励直流发电机的负载特性曲线反映了发电机在额定负载下，负载电流与电枢端电压之间的关系。
负载特性曲线通常呈微微下垂的直线。
三、实验仪器与设备1. 他励直流发电机2. 电枢调节电阻器3. 直流电压/电流表4. 励磁电流表5. 励磁电压源6. 三相可调电阻器挂箱7. 电源接口及开关四、实验步骤1. 空载实验（1）将发电机与励磁电压源连接，调节励磁电压，使发电机达到额定转速。
（2）读取励磁电流和电枢端电压，记录数据。
（3）改变励磁电压，重复步骤（2），得到一系列空载特性曲线。
2. 负载实验（1）将发电机与负载电阻器连接，调节负载电阻，使发电机达到额定负载。
（2）读取励磁电流、电枢端电压和负载电流，记录数据。
（3）改变负载电阻，重复步骤（2），得到一系列负载特性曲线。
3. 分析实验数据（1）绘制空载特性曲线和负载特性曲线。
（2）分析励磁方式对发电机性能的影响。
（3）比较空载特性和负载特性曲线，分析负载电流对发电机性能的影响。
五、实验结果与分析1. 空载特性空载特性曲线呈微微下垂的直线，表明在空载状态下，发电机的电动势与磁通成正比。
直流他励电动机实验报告
直流他励电动机实验报告一、实验目的：1.了解直流电动机的基本构造和工作原理；2.掌握直流电动机的性能、工作特性曲线和调速方法；3.学会使用直流电动机进行工作效率和转速的测试。
二、实验器材：1.直流电动机（他励电动机）；2.电阻箱；3.拖动机械负载；4.直流电源；5.电压表、电流表；6.转速测量装置（如测速发电机、光电转速计等）。
三、实验过程：1.将直流电源与直流电动机连接，并接入电阻箱和电流表，以调整电流大小；2.将转速测量装置连接到电动机输出轴上，以测量电机的转速；3.将拖动机械负载连接到电动机轴上，用于测试电机的负载特性；4.分别调整电压大小和拖动负载，记录电动机的转速和电流值；5.根据记录的数据，绘制电动机的负载特性曲线和转速-电压特性曲线；6.计算电动机的工作效率。
四、实验结果：1.负载特性曲线：将电动机的输出转矩与输出功率绘制在坐标系上，可得到负载特性曲线。
该曲线表明了电动机在不同拖动负载下的性能特点，可以确定电动机的最大输出功率和最大输出转矩等参数。
2.转速-电压特性曲线：将电动机的输出转速与输入电压绘制在坐标系上，可得到转速-电压特性曲线。
该曲线表明了电动机的转速与输入电压之间的关系，可以确定电动机的稳态转速及其与电压的关系。
五、实验讨论：1.根据负载特性曲线，我们可以确定电动机的最大输出功率和最大输出转矩，从而评价电动机的性能优劣。
2.根据转速-电压特性曲线，我们可以了解电动机的稳态转速和转速与输入电压之间的关系，从而确定电动机的调速范围和调速方式。
3.通过工作效率的计算，我们可以评估电动机在工作时的能量转换效率，从而选择合适的电动机在实际生产中使用。
六、实验结论：通过本次实验，我们深入了解了直流他励电动机的基本特性和工作原理，并通过实验数据的分析，掌握了电动机的调速方法和工作效率的计算。
这些实验数据和分析结果对于工程应用和电机器械设计具有一定的参考价值，为后续的相关研究提供了基础。
直流他励电动机四象限运行
直流电动机四象限机械特性测试一．实验目的本实验通过对直流电动机四象限机械特性的测试时学生对直流电动机的基本特性以及四象限工作状态有更深入的了解，进而掌握直流电动机的认为特性及其在调速国策和那个中的应用方式，同时锻炼学僧的分析问题解决问题能力和独立工作的能力。
二．实验内容测试直流电动机四个象限的机械特性，包括设备选择，拖动及负载电动机的选择，调速方式，参数调整，接线以及数据测试和曲线的绘制等。
三．实验要求1）第一象限固有特性电动状态测量4个稳定工作点2）第二象限回馈状态（电压可适当降低）测量4个稳定工作点3）第二象限电动势反接制动（最大电流设为1.5倍的In）测量3个工作点4）第二象限能耗制动（最大电流设1.5In)测量三个工作点，可以接反抗性负载5）第三象限反向电动状态（类同一象限）6）第四象限能耗制动测量4个稳定工作点7）第四象限倒拉反转测量4个稳定工作点8）要求写清实验步骤，并记录数据四．实验步骤1 第一象限的固有特性1.1 实验原理在电源电压U =Un，气隙磁通Ф=ФN，电枢外串电阻RΩ=0时，n =ƒ(T )的机械特性，其数学表达式为：特性表达式 T n TC C R C U n N T e a N e N ⋅-=Φ-Φ=β02机械转速N e N C U n Φ=0 斜率2N T e aC C R Φ=β空载1.2 实验步骤（１）按照实验接线图连接号电路，R1：电枢调节电阻（MEL-09）Rf ：磁场调节电阻（Ｍｅｌ－０９） Ｍ：直流并励电动机Ｍ０３ Ｇ：涡流测功机Ｕ１：可调直流稳压电源 Ｕ２：直流电机励磁电源Ｖ１：可调直流稳压电源自带电压表Ｖ２：直流电压表，量程为３６０ｖ档，位于ＭＥＬ－６（有的时候其实不用这个表，为了 实验的安全性和调速还是加上） Ａ：测电枢电流的安培表，ｍＡ：毫安表，位于直流电机励磁电源部（２）检查M ，G 之间是否用联轴器接好，电机导轨和MEL-13的连线是否接好，电动机励磁回路接线是否牢靠，仪表的量程，极性是否正确。
电机学实验指导书-5个
实验一他励直流电动机（认识）实验、实验目的1、认识DDSZ-1型电机及电气技术实验装置，了解电机拖动实验的基本要求与安全操作规程。
2、认识和了解在电机拖动实验中所用的电源、开关、仪表、挂件、电机等组件及使用方法。
3、熟悉他励直流电动机的接线、起动、（固有、人为）机械特性、改变转向与调速的基本方法。
二、实验项目1、了解DD01电源控制屏及电枢电源、励磁电源、变阻器、直流电压表、电流表、直流测速发电机转速表的使用方法；了解校正直流测功电动机、普通直流电动机的铭牌参数及要求。
2、直流他励电动机的连线、起动准备、起动；测试机械特性直流他励电动机的调速及改变转向。
三、实验设备及控制屏上挂件排列顺序1、实验设备：DD03-DJ23-DJ15 D31、D42、D31、D44 D51、D55-1。
2、控制屏上挂件排列顺序：D31、D42 D31、D44 D51、D55-1。
四、实验说明及操作步骤1、由指导人员介绍DDSZ-1型电机及电气技术实验装置面板布置及使用方法。
图1 -1他励直流电动机接线图断开控制屏上的电源，按图1-1接线。
直流他励电动机用DJ15 （其额定功率P N=185W额定电枢电压U=220V,额定电流I N=1.2A,额定转速n N=1600r/min, 额定励磁电压U F N=220V,额定励磁电流I fN V0.13A）。
校正直流测功机MG乍为发电机使用。
TG为测速发电机。
直流电表选用D31 （含直流电压表，直流安培表，直流毫安表各一块）。
M励磁回路串接的电阻R f1选用D44的1800Q阻值，MG励磁回路串接的电阻Fh选用D42的1800Q阻值，M的起动电阻R选用D44的180 Q阻值，MG勺负载电阻R2选用D42的2250Q阻值（采用串并联接法：900Q与900Q串联加上900 Q 与900并联）。
接好线后，检查M MG及TG之间是否用联轴器联接好。
2、他励直流电动机起动步骤（1）起动准备:检查接线是否正确，直流电表的极性、量程选择是否正确。
他励直流电动机工作特性的测定
实验一他励直流电动机工作特性的测定一、实验目的1、进一步熟悉他励直流电动机的起动和调速方法。
2、测定他励直流电动机的工作特性和机械特性。
二、预习要点1、做固有特性实验时，为什么首先要找电动机的额定运行点？如何找IfN2、调节同轴的直流发电机的电枢电流与励磁电流，为什么能起到调节电动机电磁转矩的作用？三、实验仪器设备校正过的直流电动机DJ23 一台直流电动机DJ15 一台电机导轨及转速表0～1800 r/min 一套直流毫安表200mA 二块直流安培表5A 二块三相电阻器D41、D42 二台白炽灯组二组注：DJ23的名牌参数：PN =355W、UN=220V、IN=2.2A、nN=1500r/min、UFN=220V、IFN<0.16A DJ15的名牌参数：W185P N =、V220UN=、A06.1IN=、V220UFN=、FNI<A16.0、m in/r1600nN=。
四、实验内容1、观察直流电机的起动和调速1）他励直流电动机的起动方法：按图1-1接线，起动前应将电动机起动电阻1R置最大位置，电动机励磁回路中的可变电阻1fR短接或调到最小位置，以使起动后的转速不至过高，同时由于磁场可变电阻短接或调到最小位置，使较大的励磁电流1fI产生较大的磁通，因而能获得较大的起动转矩，电动机可迅速起动。
2）操作步骤：确保所有接线准确无误，合上电源开关后，先接通“励磁电源”开关，观察有无异常，若正常再接通“电枢电源”开关。
电动机开始起动，这时将起动电阻R1逐步减小直到为0为止。
操作不宜过快，须与电动机加速过程相适应，并注意电枢回路的电流变化情况。
3）将电动机电枢绕组或励磁绕组的出线端对调，重新起动，观察电动机旋转方向的改变。
4）改变他励直流电动机的电枢电压（减小）及调节电枢回路或励磁回路中的可变电阻1R 或1f R ，观察电动机转速的变化情况，以熟悉他励直流电动机的调速方法。
图1-12、他励直流电动机的工作特性和固有机械特性的测定。
他励直流电动机机械特性的测定与绘制
黑龙江科技学院综合性实践报告实践项目名称他励直流电动机各种运行状态下机械特性的测定与绘制所属课程名称电机与拖动实验日期2011.4.18——2011.4.22班级学号姓名成绩电气与信息工程学院实践基地【实践名称】他励直流电动机各种运行状态下机械特性的测定与绘制【实践目的】了解和分析他励直流电动机在各种运行状态下的能量转换情况。
分别测定和绘制他励直流电动机在电动、回馈制动、能耗制动及电动势反接制动状态下的机械特性曲线。
【实践项目】1、他励直流电动机在电动状态下的固有机械特性与回馈制动状态下的机械特性测定2、他励直流电动机在能耗制动状态下的机械特性测定3、他励直流电动机在倒拉反接制动状态下的机械特性的测定【实践原理】机械特性：n = f (T)是指在一定的条件下，电磁转矩和转速两个机械量之间的函数关系。
1．固有机械特性：三个量U 、φ、Ra 可以改变机械特性， U = Un（额定电压），φ =φn （额定磁通），Ra= 0 时的机械特性称为固有机械特性。
其方程为：由于 R a很小，转矩T 增大时， n 下降很小，他励电动机的固有机械特性是一条比较平的下降曲线。
2．人为（人工）机械特性：改变三个量U 、φ、Ra 之一而其他量不变时可以得到人为机械特性。
根据公式可得到以下三种人为的机械特性：（1）电枢回路串电阻时的人为机械特性：对应于不同的 Ra 可以得到一簇斜率不同射线。
（2）改变电枢电压的人为机械特性：斜率不变，理想空载转速 n0 不同的一簇平行线。
(U = UN)，（3）减少电动机气隙磁通的人为机械特性：φ减少时， n0 增大同时φ增大。
【实践环境】 DJ15直流并砺电动机DJ23校正直流测功机 直流电机电源 智能直流电压表 三向可调电阻 涡流测功机控制箱【实践方案设计】实践电路图如下：【实践过程】1. 固有特性及回馈制动状态下机械特性测试步骤：（1） 在静止状态下按图示连接好电路，R a15，R a23置最大，测功机加载钮置零。
他励直流电动机的机械特性
他励直流电动机的机械特性一、实验目的了解和测定他励直流电动机在各种运转状态的机械特性二、预习要点1、改变他励直流电动机机械特性有哪些方法？2、他励直流电动机在什么情况下，从电动机运行状态进入回馈制动状态？他励直流电动机回馈制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性又是什么情况？3、他励直流电动机反接制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性。
三、实验项目1、电动及回馈制动状态下的机械特性2、电动及反接制动状态下的机械特性3、能耗制动状态下的机械特性四、实验方法1、实验设备2、屏上挂件排列顺序D51、D31、D42、D41、D31、D44按图1接线，图中M用编号为DJ15的直流并励电动机(接成他励方式)，MG用编号为DJ23的校正直流测功机，直流电压表V1、V2的量程为1000V，直流电流表A1、A3的量程为200mA，A2、A4的量程为5A。
R1、R2、R3、及R4依不同的实验而选不同的阻值。
3、R2=0时电动及回馈制动状态下的机械特性(1) R 1、R 2分别选用D44的1800Ω和180Ω阻值，R 3选用D42上4 只900Ω串联共3600Ω阻值，R 4 选用D42上1800Ω再加上D41上6只90Ω串联共2340Ω阻值。
(2) R 1阻值置最小位置，R 2、R 3及R 4阻值置最大位置，转速表置正向1800r/min 量程。
开关S 1、S 2选用D51挂箱上的对应开关，并将S 1合向1电源端，S 2合向2'短接端。
(3) 开机时需检查控制屏下方左、右两边的“励磁电源”开关及“电枢电源”开关都须在断开的位置，然后按次序先开启控制屏上的“电源总开关”，再按下“开”按钮，随后接通“励磁电源”开关，最后检查R 2阻值确在最大位置时接通“电枢电源”开关，使他励直流电动机M 起动运转。
调节“电枢电源”电压为 220V ；调节R 2阻值至零位置，调节R 3阻值，使电流表A 3为100mA 。
直流电机实验
直流电机实验实验一认识实验一．实验目的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、改变电机方向与调速的方法。
二．预习要点1．如何正确选择使用仪器仪表。
特别是电压表、电流表的量程。
2．直流他励电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串联起动变阻器？不连接会产生什么严重后果？3．直流电动机起动时，励磁回路连接的磁场变阻器应调至什么位置？为什么？若励磁回路断开造成失磁时，会产生什么严重后果？4．直流电动机调速及改变转向的方法。
三．实验项目1．了解MEL系列电机系统教学实验台中的直流稳压电源、涡流测功机、变阻器、多量程直流电压表、电流表、毫安表及直流电动机的使用方法。
2．用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。
3．直流他励电动机的起动，调速及改变转向。
四．实验设备及仪器1．MEL系列电机系统教学实验台主控制屏（MEL-I、MEL-IIA、B）2．电机导轨及测功机、转速转矩测量（MEL-13）或电机导轨及校正直流发电机3．直流并励电动机M034．220V直流可调稳压电源（位于实验台主控制屏的下部）5．电机起动箱（MEL-09）。
6．直流电压、毫安、安培表（MEL-06）。
五．实验说明及操作步骤1．由实验指导人员讲解电机实验的基本要求，实验台各面板的布置及使用方法，注意调节R 使电枢电流达到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 M 和电流I a 。
将电机转子分别旋转三分之一和三分之二周，同样测取U M 、I a ，填入表1-1。
（3）增大R （逆时针旋转）使电流分别达到0.15A 和0.1A ，用上述方法测取六组数据，填入表1-1。
取三次测量的平均值作为实际冷态电阻值Ra=3132a a a R R R ++。
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机 M：直流电动机M03，按他励接法。
学 实 验
S1、S2：双刀双掷开关，位于NMCL-48。 R1：电枢调节电阻100Ω/1.22A，位于NMEL-09。
Rf1：磁场调节电阻3000Ω/200mA，位于NMEL-09。
Rf2：磁场调节变阻器900Ω ，位于NMEL-03最上端.
R2：发电机负载电阻，采用NMEL-03中间端和下端变阻
过程中始终保持此额定转速不变。
☆ 调节发电机磁场电阻Rf2，使发电机空载电压达 V0=1.2UN（240V）为止。
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电
机 ☆ 在保持电机额定转速（1600r/min）条件下，从
学 实
U0=1.2UN开始，单方向调节分压器电阻Rf2，使发电机励
验 磁电流逐次减小，直至If2=0。
载开关S2。
☆ 打同时调节电动机磁场调节电阻Rf1，发电机磁场调节 电阻Rf2和负载电阻R2，使发电机的n=nN,U=UN（200V）， I=IN（0.5A），该点为发电机的额定运行点，其励磁电流 称为额定励磁电流If2N= A。
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电
机 ☆ 在保持n=nN和If2=If2N不变的条件下，逐渐增加负载电
电机与拖动
实验 6 直流他励发电机实验
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2
电 机
实验 6
学
实 验
一、实验目的
直流发电机实验
掌握用实验方法测定直流发电机的运行特性，并根据所 测得的运行特性评定该被试电机的有关性能。
通过实验观察直流并励发电机的自励过程和自励条件。
二、预习内容
直流发电机的工作原理和运行特性 直流发电机自励条件
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电 机
三、实验设备及仪器
学
实 1.电机教学实验台主控制屏；
验
2.电机导轨及涡流测功机、转矩转速测量（NMEL-3）；
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（NMCL-001）；
5. 直流并励电动机（MO3）； 6. 直流复励发电机（MO1）；
Rf1
S1 mA2
Rf2
—
+
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图 6-2 直 流 U2 并 励 发 电 实 验 接 线 图
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电
S1、S2：双刀双掷开关，位于NMCL-48。
机 R1：电枢调节电阻100Ω/1.22A，位于NMEL-09。
学 实
Rf1：磁场调节电阻3000Ω/200mA，位于NMEL-09。
磁电流If2，共取6-8组数据填入表6-3中。
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电 机
表6-3
学
1
实
验 I（A）
If2（A）
n=nN=1600 r/min， U=UN=220V
2
3
4
5
6
7
13
8
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电 2. 并励直流发电机实验
机
学
+
实 验
R1
A1 mA1
U1
V1
_M _
—
S2
A2
G __
V2
R2
学 实
阻，即减少发电机负载电流，在额定负载到空载运行点范
验 围内，每次测取发电机的电压U和电流I，直到空载（断
开开关S2），共取6-8组数据，填入表6-2中。其中额定和 空载两点必测。
表6-2
n=nN=1600 r/min If2=If2n
1
2
3
4
5
6
7
8
U（V）
I（A）
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电
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8
电
机 ☆ 从数字转速表上观察电机旋转方向，若电机反转，可
学 实
先停机，将电枢或励磁两端接线对调，重新起动，则电机
验 转向应符合正向旋转的要求。
☆ 调节电动机电枢电阻R1至最小值，可调直流稳压电源 调至220V，再调节电动机磁场电阻Rf1，使电动机（发电 机）转速达到1600r/min（额定值），并在以后整个实验
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电
机 （1）空载特性
学
实
实验步骤
验
☆ 按图6-1所示电路接好电路。
☆ 打开发电机负载开关S2，合上励磁电源开关S1，接通 直流电机励磁电源，调节Rf2，使直流发电机励磁电压最 小，mA2读数最小。此时，注意选择各仪表的量程。
☆ 调节电动机电枢调节电阻R1至最大，磁场调节电阻Rf1 至最小，起动可调直流稳压电源（先合上对应的船形开关， 再按下复位按钮，此时，绿色工作发光二极管亮，表明直 流电压已正常建立），使电机旋转。
(2)测外特性
3.直流复励发电机 积复励发电机外特性
4
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5
电 五、 实验方法
机
学 1. 他励发电机实验
实
+
+
验
可调
R1 A1 mA1
Rf1
直流
U1
V1
U2
稳压
M __
—
—
电源
S2
A2
S1 mA2
G __
R2
V2
Rf2
图6-1 直流他励发电机实验接线图
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电
G：直流发电机M01，
每次测取发电机的空载电压U0和励磁电流If2,读取7-8 组数据，填入表6-1中，其中U0=UN和If2=O两点必测， 并在U0=UN附近测点应较密。
表6-1
n=nN=1600 r/min
1
2
3
4
5
6
7
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UO（V）
If2（A）
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电
机 （2）外特性
学
实
实验步骤
验
☆ 在空载实验后，把发电机负载电阻R2调到最大值（把 MEL-03中间和下端的变阻器逆时针旋转到底），合上负
机 （3）调整特性
学
实
实验步骤
验
☆ 断开发电机负载开关S2，调节发电机磁场电阻Rf2，使 发电机空载电压达额定值（UN=200V）。
☆ 在保持发电机n=nN条件下，合上负载开关S2，调节负载 电阻R2，逐次增加发电机输出电流I，同时相应调节发电机 励磁电流If2，使发电机端电压保持额定值U=UN，从发电机 的空载至额定负载范围内每次测取发电机的输出电流I和励
器，采用串并联接法，阻值为2250Ω（900Ω与900Ω电阻
串联加上900Ω与900Ω并联）。调节时先调节串联部分，当
负载电流大于0.4A时用并联部分，并将串联部分阻值调到最
小并用导线短接பைடு நூலகம்避免烧毁熔断器。
mA1、A1：分别为毫安表和电流表，位于直流电源上。 U1、U2：分别为可调直流稳压电源和电机励磁电源。 V2 、mA2、A2、：直流毫安、电流、电压表（NMCL001）。
7. 三相可调电阻900Ω（NMEL-03）； 8. 三相可调电阻900Ω（NMEL-04）； 9. 开关板（NMCL-48）； 10. 电机起动箱（NMEL-09）
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电
机 四、实验项目
学
实 验
1.直流他励发电机
(1)空载特性
(2)外特性
(3)调节特性
2.直流并励发电机 (1)观察自励过程