电机及电气技术实验装置直流发电机的实验
时间：2024-10-31 20:37:56 点击次数：
中人教仪厂 电机及电气技术实验装置直线DC发电机的实验
一、实验目的
1、电机及电气技术实验装置直线DC发电机的实验是掌控把握用实验方法测量直线DC发电机的各种运行特性，并按照所测得的运行特性评定该被测电机的有关功能。
2、经过电机及电气技术实验装置直线DC发电机的实验查看并励发电机的自励过程和自励条件。
二、预习要点
1、什么是发电机的运行特性？在求取直线DC发电机的特性弯弯曲线时，哪些物理量应保持不变，哪些物理量应测取。
2、做空载特性实验时，励磁电流（A）为什么必须保持单方向调动？
3、并励发电机的自励条件有哪些？当发电机不能自励时应如何处置整理？
4、如何确定复励发电机是积复励还是差复励？
三、实验项目
1、他励发电机实验
（1）测空载特性 保持n=nN使IL=0，测取U0=f（If）。
（2）测外特性 保持n=nN使If=IfN ，测取U=f（IL）。
（3）测调动特性 保持n=nN使U=UN，测取If=f（IL）。
2、并励发电机实验
（1）查看自励过程
（2）测外特性 保持n=nN使Rf2=常数，测取U=f（IL）。
3、复励发电机实验
积复励发电机外特性 保持n=nN使Rf2＝常数，测取U＝f（IL）。
四、实验设备及挂式模块件排列顺序
1、实验设备
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序号 |
型 号 |
名 称 |
数 量 |
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1 |
DQ03-1 |
导轨、旋转编码器及数字显露转动速度表 |
1 套 |
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2 |
DQ19 |
校正直线DC测功机 |
1 台 |
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3 |
DQ07 |
直线DC复励发电机 |
1 台 |
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4 |
DQ22 |
直线DC数字电压（V）、mA毫安、安培表 |
2 件 |
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5 |
DQ29 |
可调电阻器、电容器 |
1 件 |
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6 |
DQ31 |
波动线测量试验及开关板 |
1 件 |
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7 |
DQ27 |
三相可调电阻器 |
1 件 |
2、屏上挂式模块件排列顺序
DQ22、DQ29、DQ22、DQ27、DQ31
五、实验方法
1、他励直线DC发电机
按图2-3接线。图中直线DC发电机G选用DQ07，其规格限定值PN＝100W，UN＝200V，IN＝0.5A，nN＝1500r/min。校正直线DC测功机MG作为G的原动机（按他励电机接线）。MG、G及RE由联轴器直接连接。开关S选用DQ31结合套件。Rf1选用DQ29的1800Ω变阻器，Rf2 选用DQ27的900Ω变阻器，并应用分压器接法(分压器接法见第一章相关部分)。R1选用DQ29的180Ω变阻器。R2为发电机的负载电阻选用DQ27，应用串并联接法（900Ω与900Ω电阻串联加上900Ω与900Ω并联），阻值为2250Ω。当负载电流（A）大于0.4 A时用并联部分，而将串联部分阻值调到最小并用实验连接线短接。直线DC电流（A）表、电压（V）表选用DQ22、并选用合适的测量范围。
（1）测空载特性
1）把发电机G的负载开关S打开，接通控制屏上的励磁电源开关，将Rf2调至使G励磁电流（A）最小的位置。
2）使MG电枢串联起动电阻R1阻值最大，Rf1阻值最小。仍先接通控制屏下方左边的励磁电源开关，在查看到MG的励磁电流（A）为最大的条件下，再接通控制屏下方右边的电枢电源开关，起动直线DC电机MG，其旋转方向应符合正向旋转的要求。
图2-3直线DC他励发电机接线图
3）电机MG起动正常运行后，将MG电枢串联电阻R1调至最小值 ，将MG的电枢电源电压（V）调为220V，调动电机磁场调动电阻Rf1，使发电机转动速度达规格限定值，可以在以后整个实验过程中始终保持此规格限定转动速度不变。
4）调动发电机励磁分压电阻Rf2，使发电机空载电压（V）达U0＝1.2UN为止。
5）在保持n=nN＝1600r/min条件下，从U0＝1.2UN 开始，单方向调动分压器电阻Rf2使发电机励磁电流（A）逐次减小，每次测取发电机的空载电压（V）U0和励磁电流（A）If，直至If＝0（此时测得的电压（V）即为电机的剩磁电压（V））。
6）测取数值时U0＝UN和If＝0两点必测，可以在U0＝UN 附近测点应较密。
7）共测取7～8组数值，记录于表2-2中
表2-2 n=nN＝1600r/min IL=0
（2）测外特性
1）把发电机负载电阻R2调到最大值，合上负载开关S。
2）同时调动电机的磁场调动电阻Rf1，发电机的分压电阻Rf2 和负载电阻R2使发电机的IL＝IN，U＝UN，n=nN，该点为发电机的规格限定运行点，其励磁电流（A）称为规格限定励磁电流（A）IfN，记录该组数值。
3）在保持n=nN和If＝IfN 不变的条件下，逐次多加负载电阻R2，即减小发电机负载电流（A）IL，从规格限定负载到空载运行点界限内，每次测取发电机的电压（V）U和电流（A）IL，直到空载（断开开关S，此时IL=0），共取6-7组数值，记录于表2-3中。
表2-3 n＝nN＝ r/min If＝IfN＝ mA
（3）测调节特性
1）调动发电机的分压电阻Rf2，保持n=nN，使发电机空载达规格限定电压（V）。
2）在保持发电机n=nN条件下，合上负载开关S，调动负载电阻R2，逐次多加发电机输出电流（A）IL，同时相应调动发电机励磁电流（A）If，使发电机端电压（V）保持规格限定值U＝UN。
3）从发电机的空载至规格限定负载界限内每次测取发电机的输出电流（A）IL和励磁电流（A）If，共取5-6组数值记录于表2-4中。
表2-4 n=nN＝ r/min U＝UN＝ V
2、并励发电机实验
（1）查看自励过程
1）先切断电枢电源，然后断开励磁电源使电机MG停机，同时将启动电阻调回最大值，磁场调动电阻调到最小值为下次启动做好准备。在断电的条件下将发电机G的励磁方法从他励改为并励，接线如图2-4所示。Rf2选用DQ27的900Ω电阻两只相串联并调至最大阻值，打开开关S。
2）先接通励磁电源，然后启动电枢电源，使电机起动。调动电机的转动速度，使发电机的转动速度n=nN，用直线DC电压（V）表测量发电机是否有剩磁电压（V），若无剩磁电压（V），可将并励绕组改接成他励方法实行充磁。
3）合上开关S逐渐减小Rf2，查看发电机电枢两端的电压（V），若电压（V）逐渐上升，说明适用自励条件。如果不能自励建立电压（V），将励磁线路的两个插头对调即可。
4）对应着一定的励磁电阻，逐步降低发电机转动速度，使发电机电压（V）随之下降，直至电压（V）不能建立，此时的转动速度即为临界转动速度。
（2）测外特性
1）按图2-4接线。调动负载电阻R2到最大,合上负载开关S。
2）调动电机的磁场调动电阻Rf1、发电机的磁场调动电阻Rf2和负载电阻R2，使发电机的转动速度、输出电压（V）和电流（A）三者均达规格限定值，即n=nN，U=UN，IL=IN。记录此时的励磁电流（A）If值，即为规格限定励磁电流（A）IfN。
3）保持规格限定值时的Rf2阻值及n=nN不变，逐次减小负载，直至IL=0，从规格限定到空载运行界限内每次测取发电机的电压（V）U和电流（A）IL。
4）共取6-7组数值,记录于表2-5中。
表2-5 n＝nN＝ r/min Rf2=常值
图2－4直线DC并励发电机接线图
3、复励发电机实验（选做）
（1）积复励和差复励的判别
1）接线如图2-5所示，Rf2选用DQ27的1800Ω阻值。C1、C2为串励绕组。
2）合上开关S1将串励绕组短接，使发电机处于并励状态运行，按上述并励发电机外特性试验方法，调动发电机输出电流（A）IL=0.5IN。
3）打开短路开关S1,在保持发电机n, Rf2 和R2 不变的条件下,查看发电机端电压（V）的改变,若此时电压（V）升高即为积复励,若电压（V）降低则为差复励。
4）如果想改变励磁方法（积复励、差复励）只要对调串励绕组接线插头C1,C2即可。
（2）积复励发电机的外特性
1）实验方法与测取并励发电机的外特性相同。先将发电机调到规格限定运行点，n=nN，U=UN，IL=IN。记录此时的励磁电流（A）If值，即为规格限定励磁电流（A）IfN。
2）保持此时的Rf2和n=nN不变，逐次减小发电机负载电流（A），直至IL=0。
3）从规格限定负载到空载界限内，每次测取发电机的电压（V）U和电流（A）IL，共取6-7组数值，记录于表2-6中。
表2-6 n＝nN＝ r/min Rf2=常数
图2-5直线DC复励发电机接线图
六、注意事项
1、直线DC电机MG起动时，要注意须将R1调到最大，Rf1调到最小，先接通励磁电源，查看到励磁电流（A）If1为最大后，再接通电枢电源，使MG起动运行。起动完毕，应将R1调到最小。
2、做外特性时，当电流（A）超过0.4A时,R2中串联的电阻调至零并用实验连接线短接,以免电流（A）过大引起变阻器损坏。
七、实验报告
1、按照空载实验数值,作出空载特性弯弯曲线,由空载特性弯弯曲线计算出被试电机的饱和系数和剩磁电压（V）的百分数。
2、在同一坐标纸上绘出他励、并励和复励发电机的三条外特性弯弯曲线。分别算出三种励磁方法的电压（V）改变率： 并解析差异原因。
3、绘出他励发电机调节特性弯弯曲线，解析在发电机转动速度不变的条件下，为什么负载多加时，要保持端电压（V）不变，必须多加励磁电流（A）的原因。
八、思考题
1、并励发电机不能建立电压（V）有哪些原因？
2、在发电机一电机构成的机组中，当发电机负载多加时，为什么机组的转动速度会变低？为了保持发电机的转动速度n=nN，应如何调动？
常见问题：
1、如果我要购买电机及电气技术实验装置直流发电机的实验，是否有安装、培训服务呢？
答：我们的设备如果没有特别注明“不含安装”“裸机价”“出厂”等字样的，都是提供安装、培训服务的。
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答：可以的，我们是正规企业，并且已经升级到一般纳税人，可以开具增值税专用发票，如果您需要开电机及电气技术实验装置直流发电机的实验的发票，您需要提供开票资料。
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