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直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的機(jī)械特性

信息來源:江蘇海川 | 發(fā)布時(shí)間:2023-06-27 07:51:54

直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的機(jī)械特性
一、實(shí)訓(xùn)目的
了解和測(cè)定他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的機(jī)械特性
二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)
1、改變他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性有哪些方法?
2、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在什么情況下,從電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)入回饋制動(dòng)狀態(tài)?他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)時(shí),能量傳遞關(guān)系,電動(dòng)勢(shì)平衡方程式及機(jī)械特性又是什么情況?
3、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)時(shí),能量傳遞關(guān)系,電動(dòng)勢(shì)平衡方程式及機(jī)械特性。
三、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
1、電動(dòng)及回饋制動(dòng)狀態(tài)下的機(jī)械特性
2、電動(dòng)及反接制動(dòng)狀態(tài)下的機(jī)械特性
3、能耗制動(dòng)狀態(tài)下的機(jī)械特性
四、實(shí)訓(xùn)方法
1、實(shí)訓(xùn)設(shè)備
序號(hào)型號(hào)名稱數(shù)量1DQ03-1導(dǎo)軌、光電測(cè)速系統(tǒng)及轉(zhuǎn)速表1件2DQ09直流并(他)勵(lì)電動(dòng)機(jī)1件3DQ19校正直流測(cè)功機(jī)1件4DQ22直流數(shù)字電壓、毫安、安培表2件5DQ26三相可調(diào)電阻器1件6DQ27三相可調(diào)電阻器1件7DQ29可調(diào)電阻器1件8DQ31C熔斷器及開關(guān)板1件2、屏上掛件排列順序
DQ22、DQ27、DQ26、DQ22、DQ29、DQ31C





圖4-1他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性測(cè)定接線圖
按圖4-1接線,圖中M用編號(hào)為DQ09的直流并(他)勵(lì)電動(dòng)機(jī)接成他勵(lì)方式,MG用編號(hào)為DQ19的校正直流測(cè)功機(jī),直流電壓表V1、V2的量程為300V,直流電流表A1、A3的量程為200mA,A2、A4的量程為5A。R1、R2、R3、及R4依不同的實(shí)訓(xùn)而選不同的阻值。
3、R2=0時(shí)電動(dòng)及回饋制動(dòng)狀態(tài)下的機(jī)械特性
(1)R1、R2分別選用DQ29的1800&Omega和180&Omega阻值,R3選用DQ27上4只900&Omega串聯(lián)共3600&Omega阻值,R4選用DQ27上1800&Omega再加上DQ26上6只90&Omega串聯(lián)共2340&Omega阻值。
(2)R1阻值置z小位置,R2、R3及R4阻值置z大位置。開關(guān)S1、S2選用控制屏上相應(yīng)開關(guān),并將S1合向1電源端,S2合向2'短接端見圖4-1。
(3)開機(jī)時(shí)需檢查控制屏下方左、右兩邊的勵(lì)磁電源開關(guān)及電樞電源開關(guān)都須在斷開的位置,然后按次序先開啟控制屏上的電源總開關(guān)(空氣開關(guān)),再按下啟動(dòng)按鈕,隨后接通勵(lì)磁電源開關(guān),z后檢查R2阻值確在z大位置時(shí)接通電樞電源開關(guān),使他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)電樞電源電壓為220V;調(diào)節(jié)R2阻值至零位置,調(diào)節(jié)R3阻值,使電流表A3為100mA。
(4)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)M的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻R1阻值,和電機(jī)MG的負(fù)載電阻R4阻值先調(diào)節(jié)DQ27上1800&Omega阻值,調(diào)至z小后應(yīng)用導(dǎo)線短接。使電動(dòng)機(jī)M的n=nN=1500r/min,IN=If+Ia=1.2A。此時(shí)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流If為額定勵(lì)磁電流IfN。保持U=UN=220V,If=IfN,A3表為100mA。增大R4阻值,直至空載拆掉開關(guān)S2的2'上的短接線,測(cè)取電動(dòng)機(jī)M在額定負(fù)載至空載范圍的n、Ia,共取8-9組數(shù)據(jù)記錄于表4-1中。
(5)在確定S2上短接線仍拆掉的情況下,把R4調(diào)至零值位置其中DQ27上1800&Omega阻值調(diào)至零值后用導(dǎo)線短接,再減小R3阻值,使MG的空載電壓與電樞電源電壓值接近相等在開關(guān)S2兩端測(cè),并且性相同,把開關(guān)S2合向1'端。
(6)保持電樞電源電壓U=UN=220V,If=IfN,調(diào)節(jié)R3阻值,使阻值增加,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高,當(dāng)A2表的電流值為0A時(shí),此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為理想空載轉(zhuǎn)速,繼續(xù)增加R3阻值,使電動(dòng)機(jī)進(jìn)入第二象限回饋制動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行直至轉(zhuǎn)速約為1900 r/min,測(cè)取M的n、Ia。共取8~9組數(shù)據(jù)記錄于表4-2中。
(7)停機(jī)(先關(guān)斷電樞電源開關(guān),再關(guān)斷勵(lì)磁電源開關(guān),并將開關(guān)S2合向到2'端)。
表4-1UN=220VIfN=mA
Ia(A)n(r/min)表4-2UN=220VIfN=mA
Ia(A)n(r/min)4、R2=300&Omega時(shí)的電動(dòng)運(yùn)行及反接制動(dòng)狀態(tài)下的機(jī)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900&Omega與900&Omega并聯(lián)并用萬用表調(diào)定在300&Omega,R3用DQ27的1800&Omega阻值,R4用DQ27上1800&Omega阻值加上DQ26上6只90&Omega電阻串聯(lián)共2340&Omega阻值。
2S1合向1端,S2合向2'端短接線仍拆掉,把電機(jī)MG電樞的二個(gè)插頭對(duì)調(diào),R1、R3置z小值,R2置300&Omega阻值,R4置z大值。
3先接通勵(lì)磁電源,再接通電樞電源,使電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),調(diào)節(jié)R3阻值,使電流表A3為100mA并保持,在S2兩端測(cè)量測(cè)功機(jī)MG的空載電壓是否和電樞電源的電壓性相反,若性相反,檢查R4阻值確在z大位置時(shí)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1800&Omega阻值,調(diào)至零值后用導(dǎo)線短接),使電機(jī)減速直至為零。繼續(xù)減小R4阻值,使電動(dòng)機(jī)進(jìn)入反向旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速在反方向上逐漸上升,此時(shí)電動(dòng)機(jī)在電勢(shì)反接制動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行,直至電動(dòng)機(jī)M的Ia=0.8IaN,測(cè)取電動(dòng)機(jī)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(jī)必須記住先關(guān)斷電樞電源,而后關(guān)斷勵(lì)磁電源的次序,并隨手將S2合向到2'端。
表4-3UN=220VIfN=mAR2=300&Omega
Ia(A)n(r/min)5、能耗制動(dòng)狀態(tài)下的機(jī)械特性
1圖4-1中,R1阻值不變,R2用DQ29的180&Omega固定阻值,R3用DQ27的1800&Omega可調(diào)電阻,R4阻值不變,在反接制動(dòng)基礎(chǔ)上把電機(jī)MG電樞的二個(gè)插頭對(duì)調(diào)回來。
2S1合向2短接端,R1置z大位置,R3置z小值位置,R4調(diào)定為180&Omega阻值,S2合向1'端。
3先接通勵(lì)磁電源,再接通電樞電源,使校正直流測(cè)功機(jī)MG起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),調(diào)節(jié)電樞電源電壓為220V,調(diào)節(jié)R1使電動(dòng)機(jī)M的If=IfN,調(diào)節(jié)R3使電機(jī)MG勵(lì)磁電流為100mA,繼續(xù)減少R4阻值使電機(jī)M的能耗制動(dòng)電流Ia=0.8IaN,然后逐次增加R4阻值,其間測(cè)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90&Omega阻值,重復(fù)上述實(shí)訓(xùn)操作步驟2、3,測(cè)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(shí),可近似認(rèn)為電動(dòng)機(jī)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩等于電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T=CM&PhiIa,他勵(lì)電動(dòng)機(jī)在磁通&Phi不變的情況下,其機(jī)械特性可以由曲線n=fIa來描述。
表4-4R2=180&OmegaIfN=mA
Ia(A)n(r/min)

表4-5R2=90&OmegaIfN=mA
Ia(A)n(r/min)五、實(shí)訓(xùn)報(bào)告
根據(jù)實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù),繪制他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在第yi、第二、第四象限的電動(dòng)和制動(dòng)狀態(tài)及能耗制動(dòng)狀態(tài)下的機(jī)械特性n=fIa用同一座標(biāo)紙繪出。
六、思考題
1、回饋制動(dòng)實(shí)訓(xùn)中,如何判別電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在理想空載點(diǎn)?
2、直流電動(dòng)機(jī)從第yi象限運(yùn)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(dòng)機(jī)從第yi象限運(yùn)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(fù)載的MG,從第yi象限到第四象限其電磁轉(zhuǎn)矩方向是否改變?為什么?