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直流他勵電動機在不同工況下的機械特性

時間:2023-04-26 10:26:52

直流他勵電動機在不同工況下的機械特性
一、 實訓(xùn)目的理解和測量他勵直流電機在各種運行狀態(tài)下的機械特性
二、 預(yù)習(xí)要點
1改變他勵直流電機機械特性的方法有哪些?
2他勵
直流電機在什么情況下從電機運行狀態(tài)進入反饋制動狀態(tài)?他勵直流電機反饋制動時的能量傳遞關(guān)系電動勢平衡方程和機械特性是怎樣的?
 3他勵
直流電動機反向制動時的能量傳遞關(guān)系電動勢平衡方程和機械特性。
三、實訓(xùn)項目
1電制動和反饋制動下的機械特性、
2電氣制動和反向制動狀態(tài)下的機械特性、
3能耗制動狀態(tài)下的機械特性

四、實訓(xùn)方法 
1)實訓(xùn)設(shè)備

序 號 型 號 名             稱 數(shù) 量
1 DQ03-1 導(dǎo)軌、光電測速系統(tǒng)及轉(zhuǎn)速表 1件
2 DQ09 直流并(他)勵電動機 1件
3 DQ19 校正直流測功機 1件
4 DQ22 直流數(shù)字電壓、毫安、安培表 2件
5 DQ26 三相可調(diào)電阻器 1件
6 DQ27 三相可調(diào)電阻器 1件
7 DQ29 可調(diào)電阻器 1件
8 DQ31C 熔斷器及開關(guān)板 1件

(2)屏幕掛件布置訂單    DQ22、DQ27、DQ26、DQ22、DQ29、DQ31C

    圖  4-1他勵直流電機機械特性測定接線圖
根據(jù)圖4-1接線,在圖中,m是與數(shù)字DQ09平行的DC(他)勵電動機(接成他勵方式)對于MG,使用編號為DQ19的校準(zhǔn)DC測力計和V1 DC電壓表、V2的量程為300V,直流電流表A1、A3的測量范圍是200mA,A2、A4的測量范圍為5A。R1、R2、R3、和R4根據(jù)不同的訓(xùn)練選擇不同的電阻值。( 3)R2=0 時電制動和反饋制動的機械特性(1)R1R2分別選用DQ29的1800ω和180ω電阻,R3選用DQ27的4  900ω系列總電阻3600ω,R4 選擇DQ27上的1800ω和DQ26上的6個90ω系列總電阻2340ω。( 2)R1阻力被設(shè)定到最小位置,R2、R3和R4的電阻值被設(shè)置到最大位置。開關(guān)S1、S2在控制面板上選擇相應(yīng)的開關(guān),將S1轉(zhuǎn)到電源端子1,將S2轉(zhuǎn)到電源端子2'短接端(見圖4-1)(  3)啟動時,檢查控制屏幕底部的左側(cè)、右兩邊的“勵磁電源”開關(guān)及“電樞電源”開關(guān)必須處于關(guān)閉位置,然后按順序先打開控制面板“電源總開關(guān)”空氣開關(guān)),再按下“啟動”按鈕,隨后接通“勵磁電源”開關(guān),最后檢查R2電阻在最大位置時是否打開“電樞電源”開關(guān)啟動他勵DC電機m。調(diào)節(jié)“電樞電源”電壓為 220V;將R2的電阻調(diào)至零位,調(diào)節(jié)R3的電阻,使電流表A3為100mA。(  4)調(diào)節(jié)電機M的磁場調(diào)節(jié)電阻R1的阻值和電機MG 的負載電阻R4的阻值(先調(diào)整DQ27上1800ω的電阻,調(diào)到最小后用導(dǎo)線短路)使電機m的n=nN=1500r/最小值,英寸=如果Ia=1.2A。此時,他勵DC電機的勵磁電流If為額定勵磁電流IfN。Keep U=UN=220V3356, If=IfN, and the A3 table is 100mA。增加R4的阻力,直到它是空的(拆下開關(guān)S2的2'上的短接線),在額定負載到空載n的范圍內(nèi)測量電機m、Ia,共取8-表4記錄了9組數(shù)據(jù)-1中。(  5)在確定S2上短線仍被移除的情況下,將R4設(shè)置到零位(其中DQ27上1800ω的電阻調(diào)零,然后用導(dǎo)線短路)然后降低R3的阻值,使MG的空載電壓幾乎等于電樞電源電壓(在S2開關(guān)兩端測量)并且極性相同,將開關(guān)S2轉(zhuǎn)到1'端。(  6)保持電樞電源電壓U=UN=220V,If=IfN,調(diào)節(jié)R3的電阻值,增大電阻值,提高電機轉(zhuǎn)速當(dāng)A2表的電流值為0A時,電機轉(zhuǎn)速為理想空載轉(zhuǎn)速,繼續(xù)增大R3的電阻值,使電機進入第二象限反饋制動狀態(tài),直至轉(zhuǎn)速為1900r R左右/最小,測量m的n、Ia。表4共記錄了8 ~ 9組數(shù)據(jù)-2中。(  7)停機(先關(guān)斷“電樞電源”開關(guān),再關(guān)斷“勵磁電源”開關(guān), 和開關(guān)S2到2'端)

表4-1         UN=220V           IfN=      mA

 Ia(A)                  
n(r/min)                  
 

表4-2         UN=220V           IfN=      mA

Ia(A)                  
n(r/min)                  
 

    4、R2=300Ω時的電動運行及反接制動狀態(tài)下的機械特性
    (1) 在確保斷電條件下,改接圖4-1,R1阻值不變,R2用DQ27的900Ω與900Ω并聯(lián)并用萬用表調(diào)定在300Ω,R3用DQ27的1800Ω阻值,R4用DQ27上1800Ω阻值加上DQ26上6只90Ω電阻串聯(lián)共2340Ω阻值。
    (2) S1合向1端,S2合向2'端( 短接線仍拆掉),把電機MG電樞的二個插頭對調(diào),R1 、R3置最小值,R2置300Ω阻值, R4置最大值。
    (3) 先接通“勵磁電源”,再接通“電樞電源”,使電動機M 起動運轉(zhuǎn),調(diào)節(jié)R3阻值,使電流表A3為100mA并保持,在S2兩端測量測功機MG的空載電壓是否和“電樞電源”的電壓極性相反,若極性相反,檢查R4阻值確在最大位置時可把S2合向1'端。
    (4) 保持“電樞電源”輸出電壓U=UN=220V,If=IfN不變,逐漸減小R4阻值(先減小DQ27上1800Ω阻值,調(diào)至零值后用導(dǎo)線短接),使電機減速直至為零。繼續(xù)減小R4阻值,使電動機進入“反向”旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速在反方向上逐漸上升,此時電動機在電勢反接制動狀態(tài)運行,直至電動機M的Ia=0.8IaN,測取電動機在1、4象限的n、Ia,共取12~13 組數(shù)據(jù)記錄于表4-3中。
(5) 停機( 必須記住先關(guān)斷“電樞電源”,而后關(guān)斷“勵磁電源”的次序,并隨手將S2合向到2'端)。
表4-3      UN=220V     IfN=     mA    R2=300Ω

Ia(A)                        
n(r/min)                        

    5、能耗制動狀態(tài)下的機械特性
    (1)圖4-1中,R1阻值不變,R2用DQ29的180Ω固定阻值,R3用DQ27的1800Ω可調(diào)電阻,R4阻值不變,在反接制動基礎(chǔ)上把電機MG電樞的二個插頭對調(diào)回來。
    (2)S1合向2短接端,R1置最大位置,R3置最小值位置,R4調(diào)定為180Ω阻值,S2合向1'端。
    (3)先接通“勵磁電源”,再接通“電樞電源”,使校正直流測功機MG起動運轉(zhuǎn),調(diào)節(jié)“電樞電源”電壓為220V,調(diào)節(jié)R1使電動機M的If=IfN,調(diào)節(jié)R3使電機MG勵磁電流為100mA,繼續(xù)減少R4阻值使電機M的能耗制動電流 Ia=0.8IaN, 然后逐次增加R4阻值,其間測取M的Ia、n,共取8-9組數(shù)據(jù)記錄于表4-4中。
    (4)把R2調(diào)定在90Ω阻值,重復(fù)上述實訓(xùn)操作步驟(2)、(3),測取M的Ia、n,共取5-7組數(shù)據(jù)記錄于表4-5中。
當(dāng)忽略不變損耗時,可近似認為電動機軸上的輸出轉(zhuǎn)矩等于電動機的電磁轉(zhuǎn)矩T=CMΦIa,他勵電動機在磁通Φ不變的情況下,其機械特性可以由曲線n=f(Ia)來描述。 
表4-4       R2=180Ω      IfN=     mA

Ia(A)                
n(r/min)                
 

表4-5       R2=90Ω       IfN=     mA

Ia(A)                
n(r/min)                
 

五、實訓(xùn)報告
根據(jù)實訓(xùn)數(shù)據(jù),繪制他勵直流電動機運行在第一、第二、第四象限的電動和制動狀態(tài)及能耗制動狀態(tài)下的機械特性n=f(Ia)(用同一座標(biāo)紙繪出)。
六、思考題
    1、回饋制動實訓(xùn)中,如何判別電動機運行在理想空載點?
    2、直流電動機從第一象限運行到第二象限轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向不變,試問電磁轉(zhuǎn)矩的方向是否也不變?為什么?
    3、直流電動機從第一象限運行到第四象限,其轉(zhuǎn)向反了,而電磁轉(zhuǎn)矩方向不變,為什么?作為負載的MG,從第一象限到第四象限其電磁轉(zhuǎn)矩方向是否改變?為什么?
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