他励直流电动机机械特性的测定实验报告

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他励直流电动机的机械特性(精)

他励直流电动机的机械特性(精)

反之,如果电网电压波动使机械特性偏低,由曲线1转为曲 线3,则瞬间工作点将转到 B 点,电磁转矩小于负载转矩, 转速将由 B点降低到 C 点,在 C 点取得新的平衡;而当 扰动消失后,工作点将又恢复到原工作点A。这种情况我们就 称为系统在A点能稳定运行,而图2.16(b)则是一种不稳定运 行的情况,读者可自己分析。 由以上分析,可得出如下结论:若两条特性曲线有交点 (必要条件),且在工作点上满足 dTem dTL (2-11) <
dn dn
(充分条件)则系统能稳定运行,式(211 )即为稳定运行条件。对恒转矩负载 , 则 dT / dn 0即电磁转矩的变化与转速 的变化要异号,图示则为电动机的机械特性 曲线应是往下倾斜的。显然在图2.16(b) dTL / dn 0 dT / dn 0 中的A点, ,因此不 能稳定运行。
图2.14 他励直流电动机改 变电枢电压时的机械特性
3.减弱磁通时的人为机械特性 可以在励磁回路内串接电 阻R pf或降低励磁电压U f 来减弱 R pa 0 特 磁通,此时 U U N , 性方程式为; UN Ra (2-10) n T 2 em Ce CeCT
由于磁通 的减少,使 得理想空载转速 n 0 和斜率 都增大,其特性曲线如图2.15 所图示。
2.3.1
机械特性方程式
图 2.11 是他励直流电动机的 电路原理图,他励直流电动机的 机械特性方程式,可由他励直流 电动机的基本方程式导出。由式 U Ea I a Ra 、 E a C e n 和 式 Tem CT I a 可求得机械特性方 程式;

U R n T C C C
U n C
0 e
图2.12 他励直流电动机的机械特性

电机实验报告AI报告册(电子班)

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一.实验目的
1、并励(他励)直流电动机的起动方法。 2、掌握并励(他励)直流电动机的调速方法。
二.实验内容
1、并励(他励)直流电动机串电阻起动 2、并励(他励)直流电动机改变电枢电压调速 3、并励(他励)直流电动机改变励磁电流调速
三.实验线路图
Q1 他励 Q2 A V R1
AM1 UD AG1 I
RC
他励发电机负载实验测量数据
3 4 5 If=0.4A,nN=1450r/min 6 7 8
4、他励发电机调整特性实验
1
直流发电机
表 1-3
序号 If(A ) IF(A) 5 4.2 1 2
他励发电机调整特性实验测量数据
3 3.4 4 2.7 UN=230V,nN=1450r/min 5 6 7 2.25 1.6 1.1
三.实验线路图
三相笼型异步电机直接起动接线图
三相笼型异步电机星形—三角形起动接线图
三相笼型异步电机自耦变压器起动接线图
- 17 -
笼型异步电机起动实验
四.实验总结
1、写出三相笼型异步电动机额定数据。
UN=220V,IN=6.4A,PN=1.5KW,nN=1400r/min
2、三相笼型异步电动机直接起动试验 表 6-1 U(V) Ist(A) 结果表明: △直接(220V)
并励 A
If2 AG2
G
V
Rf2
UF
M
AM2
Rf1
A
If1
Q3 RL A IF
四.实验总结
1、写出并励(他励)直流电动机的额定数据。 答:
UN=220V,IN=8.7A,PN=1.5KW,nN=1500r/min,IfN=0.38A, 励磁方式:他励

实验四、直流电机实验

实验四、直流电机实验

实验报告系院电气与电子工程学院专业电气工程及其自动化班级学生姓名学号指导教师成绩2020年06月10日教务处印制广东···实验报告系:电气与电子工程学院专业:电气工程及其自动化年级:姓名:学号:实验时间: 2020.06.10 指导教师签字:成绩:(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200mA量程档。

(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90Ω与90Ω串联电阻,磁场回路R f1可选用D44挂件的0.41A的900Ω与900Ω串联电阻。

4、直流他励电动机的起动准备按图4-2接线。

图中直流他励电动机M用DJ15,其额定功率P N=185W,额定电压U N=220V,额定电流I N=1.2A,额定转速n N=1600r/min,额定励磁电流I fN<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。

R f1用D44的1800Ω阻值作为直流他励电动机励磁回路串接的电阻。

R f2选用D42的1800Ω阻值的变阻器作为MG励磁回路串接的电阻。

R1选用D44的180Ω阻值作为直流他励电动机的起动电阻,R2选用D42上的900Ω串900Ω加上900Ω并900Ω共2250Ω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。

(1)检查按图2-2的接线是否正确,电表的极性、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R f2调到阻值最大位置,M的磁场调节电阻R f1调到最小位置,断开开关S,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。

2.2 他励直流电动机的机械特性

2.2 他励直流电动机的机械特性
他励直流电动机的机械特性是指电动机在稳态运行时,转速与电磁转矩之间的关系。其表达式为n=f(Tem),具体形式由电机的电路原理图得出。固有机械特性是在额定电压和额定励磁下得到的,而人为机械特性则是通过改变电枢电压、电枢回路电阻或励磁磁通得到的。在求取机械特性时,需要先估算电枢电阻,然后计算CEΦN和CTΦN,进而得到理想空载点和额定工作点。电力拖动系统的稳定运行条件是在扰动消失后,系统能回到原来的转速下继续运行。这要求在平衡点处,电磁转矩等于负载转矩,且在扰动使转速发生微小变化时,系统能够相应地调整以回到平衡状态。对于他励直流电动机,其机械特性的理解和求工作的关键。

他励直流电动机的机械特性

他励直流电动机的机械特性

他励直流电动机的机械特性
他励直流电动机的机械特性他励电机属于直流电机,是指电机的励磁线圈和电枢绕组是分开的电机,励磁电流单独提供,与电枢电流无关。

他励电动机的励磁绕组和电枢绕组分别由两个电源供电。

他励电动机由于采用单独的励磁电源,设备较复杂。

但这种电动机调运范围很宽,多用于主机拖动中。

1、固有机械特性
固有机械特性是当电动机的电枢工作电压和励磁磁通均为额定值,电枢电路中没有串入附加电阻时的机械特性,其方程式为;
固有机械特性曲线如右上图所示,由于电枢电阻Ra比较小,则?n也比较小,所以他励直流电动机的固有机械特性是比较“硬”的。

2、人为机械特性
人为机械特性是人为地改变电动机回路参数或电枢电压而得到的机械特性,即改变公式(2-4)中的参数所获得的机械特性,一般只改变电压、磁通、附加电阻中的一个,他励电动机有下列三种人为机械特性。

(1)电枢回路串电阻时的人为机械特性
保持U =UN ,Φ=ΦN ,R =Ra+Rpa,电枢回路串电阻人为机械特性的方程式为;
与固有特性相比,理想的空载转速不变,但转速降?n增大,特性变“软”,当Rpa越大,?n也越大,特性越“软”,如图中曲线1,2所示。

这类人为机械特性是一组通过n0但具有不同斜率的直线。

他励直流电动机串电阻时的机械特性
从图上可见,当负载转矩TL不变时,只改变电阻Rpa的大小,可以改变电动机的转速,例如TL=TN,电枢回路串电阻Rpa=0,转速na,当Rpa=Rpa1,转速nb,Rpa=Rpa2,转速nc,因此,电枢回路串电阻的方法,可用于他励直流电动机调速。

(2)改变电枢端电压时的人为机械特性。

直流他励电动机的机械特性

直流他励电动机的机械特性
通Φ的大小以及电枢回路串接附加电阻 R ad 所得到的机械特性。
1. 电枢回路中串接附加电阻时的人为特性 ?U ? U N ,? ? ? N ?
电压平衡方程式为:U N ? E ? Ia (Ra ? Rad )
得到的人为机械特性方程式为:n
?
UN
K e? N
?
Ra ? Rad
K e K m?
2 N
T
n0
?
UN
Ke? N
得 ?0,n0 ?
(4) 求额定转矩:
TN
?
PN ?N
?
9.55 PN nN
得 ?TN , nN ?
根据 ?0,n0 ?、?TN , nN ?
注意这只是近似的,因
为T=Kt ФIN≠TN
两点,就可作出他励直流电动机近似是机械特性曲线 n ? f ?T ?。
三、人为机械特性 人为机械特性是指人为地改变电动机电枢外加电压 U和励磁磁
U
K e?
N
?
空载速度随着U的减小而减小;
?转速降落不变;
特性硬度不变
由于电动机电枢绕组绝缘 耐压强度的限制,电枢电压只 允许在其额定值以下调节,所 以,不同值的人为特性曲线均 在固有特性曲线之下。
3.改变磁通? 时的人为特性 ?U ? UN , Rad ? 0?
把n ?
(2)当? =0时,从理论上说,空载时电动机速度趋近? ,通常
称为“飞车”; 当电动机轴上的负载转矩大于电磁转矩时,电动机不能启动,
电枢电流为Ist ,长时间的大电流会烧坏电枢绕组。
因此,直流他励电动机启动前必须先加励磁电流,在运转过程 中,决不允许励磁电路断开或励磁电流为零,为此,直流他励电动 机在使用中,一般都设有“失磁”保护。

并励(他励)直流电动机机械特性[修订]

并励(他励)直流电动机机械特性[修订]

图5-4 并励直流电动机电路图并励直流电动机的机械方程式可以从公式a e E C n =Φ,U =U I R -图5-5 并励电动机的机械特性二、固有机械特性固有机械特性是当电动机的电枢工作电压和励磁磁通均为额定值,电枢电路中没有串入附加电阻时的机械特性,其方程式为:2e e T C C C N aN NU R n T ΦΦ=-(5-5)固有机械特性如图5-6中的曲线 a R R = 所示,由于a R 较小,故并励直流电动机固有机械特性为硬特性,这种特性适用与负载变化时要求转速比较稳定的场合,经常用金属切削机床、造纸机械等要求恒速的地方。

必须注意的是:当磁通过分削弱后,如果负载转矩不变,将使电动机电流大大增加而严重过载。

另外,当ϕ=0时,从理论上说,电动机的空载转速将趋于∞,实际上励磁电流为零时,电动机尚有剩磁,这时转速虽不趋于∞,但会升到机械强度所不允许的数值,通常称为“飞车”,因此,直流并励电动机起动前必须先加励磁电流,在运转过程中,绝不允许励磁电路断开或励磁电流为零。

为此,直流并励电动机在使用中,一般都设有“失磁”保护。

…………………………………………第 二 课 时三、人为机械特性人为机械特性是人为地改变电动机电路参数或电枢电压而得到的机械特性,即改变公式(5-4)中的参数所获得的机械特性,一般只改变电压、磁通、附加电阻中的一个,并励电动机有下列三种人为机械特性。

⒈电枢串电阻时的人为机械特性此时 N U U =,N ΦΦ=,a pa R R R =+,人为机械特性的方程式为:图5-7 并励电动机改变电枢电压的人为机械特性⒊减弱磁通时的人为机械特性可以在励磁回路内串接电阻fL R 或降低励磁电压f U 来减弱磁通,此时N U U =, 0pa R =,机械特性方程式为;2e e T C C C N aU R n T ΦΦ=-(5-8)由于磁通Φ 的减少,使得理想空载转速0n 和斜率β 都增大,其特性曲线,如图5-8所示。

他励直流电动机的机械特性(4.20)

他励直流电动机的机械特性(4.20)

题解
解 : ( 1) E = k e Φ N n N ,
UN I N Ra k eN nN
ktΦN=9.55 keΦN
,代入下式
UN Ra n T 2 K eN K eK t N
即得固有机械特性方程式。
题 解(续)
(2)将Rad=3,5,分别代入下式:
UN R a R ad n T 2 K eN K eK t N
三、 固有机械特性
固有机械特性:当他励电动机电压U=UN,磁 通Φ=ΦN,电枢没有串联电阻Rad=0时,这一 机械特性称为固有机械特性:
UN Ra n M 2 Ce N CeCm N
人为机械特性:可用改变电动机参数的方法 获得,即机械特性三个变量中任有一个或一个 以上值非额定时得到的机械特性即为人为机械 特性。

Ra K eK t N
2
T
n0∝ U ,Δn不变。
特点和机械特性图
特点 人为机械特性是几 根平行线,它们低 于固有机械特性 1, 但与固有机械特性相 平行 机械特性图 改变电压时的人为 机械特性图如右图。
3. 减弱磁通时的人为机械特性
改变磁通实际上是减弱励磁。 此时电枢电压 U = UN,电枢不串联电阻(Rad=0), 电动机磁通Φ<ΦN 。 减弱磁通时人为机械特性方程式:
他励直流电动机正反转 时的固有机械特性
习题
已知某他励直流电动机的铭牌数据如下: PN=7.5kW,UN=220V,nN=1500r/min, ηN=88.5%。 试求该电机的额定电流和额定转矩。
题解
解: ∵ PN=UNINηN , ∴ IN=PN/(UNηN)=¨¨¨=38.5A; TN=9.55PN/nN=¨¨¨=47.74N· m
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他励直流电动机机械特性的测定实验报告实验报告:直流电动机机械特性的测定
引言:
直流电动机是一种常见的电动机类型,广泛应用于工业生产中。

机械
特性是指电动机在不同负载条件下的转速、转矩和功率之间的关系。

通过
测定直流电动机的机械特性,可以了解电动机在不同负载下的性能指标,
为电动机的选择和应用提供参考。

实验目的:
1.测定直流电动机的转速-负载特性曲线;
2.测定直流电动机的转速-电机电枢电流特性曲线;
3.测定直流电动机的效率。

实验原理:
1.转速-负载特性曲线实验原理:
通过改变电动机的负载,测量不同负载下的转速和转矩,并计算功率,得到转速-负载特性曲线。

2.转速-电机电枢电流特性曲线实验原理:
通过改变电动机的电枢电流,测量不同电流下的转速和转矩,并计算
功率,得到转速-电机电枢电流特性曲线。

3.效率测定原理:
根据直流电动机的输入功率(电源电压×电机电枢电流)和输出功率(机械功率),计算出直流电动机的效率。

实验步骤:
1.测定转速-负载特性曲线:
(1)将电动机空载转动,通过转速计测量电动机的空载转速;
(2)依次添加不同的负载,分别测量旋钮开度、载荷质量、电机输出转矩;
(3)根据测得的数据,计算负载对应的转速和功率;
(4)绘制转速-负载特性曲线。

2.测定转速-电机电枢电流特性曲线:
(1)设置电动机的负载为一定值,将旋钮开度调至合适位置;
(2)改变电动机电枢电流的大小,使用电流表测量电枢电流;
(3)测量电动机的转速和转矩;
(4)根据测得的数据,计算电枢电流对应的转速和功率;
(5)绘制转速-电机电枢电流特性曲线。

3.测定效率:
(1)选择一个转速和负载,测量相应的电机电枢电流、输入功率和输出功率;
(2)根据测得的数据,计算出效率。

实验结果和数据处理:
1.转速-负载特性曲线:
[插入转速-负载特性曲线图]
2.转速-电机电枢电流特性曲线:
[插入转速-电机电枢电流特性曲线图]
3.效率测定:
根据测得的数据计算得到效率为XX%。

讨论和结论:
1.由转速-负载特性曲线可知,随着负载的增加,电动机的转速逐渐降低,但转矩和功率也随之增加。

2.由转速-电机电枢电流特性曲线可知,随着电机电枢电流的增加,转速和转矩逐渐增加,功率也随之增加。

3.根据效率测定结果可知,电动机的效率在一定转速和负载范围内较高,但在超过这个范围后,效率会显著降低。

4.电动机的机械特性是电动机运行情况的重要指标,根据测得的特性曲线可以判断电动机是否适合特定的工作需求。

实验总结:
本实验通过测定直流电动机的转速-负载特性曲线、转速-电机电枢电流特性曲线和效率,了解了直流电动机在不同负载下的性能指标。

通过实验,加深了对直流电动机机械特性的认识,并掌握了测定方法和数据处理技巧。

这对于电动机的选择和应用具有重要意义。

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