电机及电气技术实验台直流发电机的实验
电机及电气技术实验台直流发电机的实验是为了掌握用实验方法测定直流发电机的各种运行特性，并根据所测得的运行特性评定该被测电机的有关性能。
电动机及电气技术实训台直线DC发电动机的实训
一、实训目的
1、电动机及电气技术实训台直线DC发电动机的实训是掌控把握用实训方法测量直线DC发电动机的各种运行特性，并按照所测得的运行特性评定该被测电动机的有关功能。
2、经过电动机及电气技术实训台直线DC发电动机的实训查看并励发电动机的自励过程和自励条件。
二、预习要点
1、什么是发电动机的运行特性？在求取直线DC发电动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、做空载特性实训时，励磁电流（A）（A）为什么必须保持单方向调动？
3、并励发电动机的自励条件有哪些？当发电动机不能自励时应如何处置整理？
4、如何确定复励发电动机是积复励还是差复励？
三、实训内容
1、他励发电动机实训
（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、并励发电动机实训
（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、复励发电动机实训
积复励发电动机外特性 保持n=nN使Rf2＝常数，测取U＝f（IL）。
四、实训设备及挂式模型块件排列顺序
1、实训设备
2、屏上挂式模型块件排列顺序
DQ22、DQ29、DQ22、DQ27、DQ31
五、实训方法
1、他励直线DC发电动机
按图2-3接线。图中直线DC发电动机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（按他励电动机接线）。MG、G及RE由联轴器直接连接。开关S选用DQ31集合套件。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为发电动机的负载电阻选用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）（A）大于0.4 A时用并联部分，而将串联部分阻值调到小并用实训连接线短接。直线DC电流（A）（A）表、电压（V）（V）表选用DQ22、并选用合适的测量界限。
（1）测空载特性
1）把发电动机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）（A）小的位置。
2）使MG电枢串联起动电阻R1阻值大，Rf1阻值小。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）（A）为大的条件下，再接通控制屏下方右边的电枢电源开关，起动直线DC电动机MG，其旋转方向应符合正向旋转的要求。
图2-3直线DC他励发电动机接线图
3）电动机MG起动正常运行后，将MG电枢串联电阻R1调至小值 ，将MG的电枢电源电压（V）（V）调为220V，调动电动机磁场调动电阻Rf1，使发电动机转动速度达规格限定值，可以在以后整个实训过程中始终保持此规格限定转动速度不变。
4）调动发电动机励磁分压电阻Rf2，使发电动机空载电压（V）（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使发电动机励磁电流（A）（A）逐次减小，每次测取发电动机的空载电压（V）（V）U0和励磁电流（A）（A）If，直至If＝0（此时测得的电压（V）（V）即为电动机的剩磁电压（V）（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）把发电动机负载电阻R2调到大值，合上负载开关S。
2）同时调动电动机的磁场调动电阻Rf1，发电动机的分压电阻Rf2 和负载电阻R2使发电动机的IL＝IN，U＝UN，n=nN，该点为发电动机的规格限定运行点，其励磁电流（A）（A）称为规格限定励磁电流（A）（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，即减小发电动机负载电流（A）（A）IL，从规格限定负载到空载运行点界限内，每次测取发电动机的电压（V）（V）U和电流（A）（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）测调动特性
1）调动发电动机的分压电阻Rf2，保持n=nN，使发电动机空载达规格限定电压（V）（V）。
2）在保持发电动机n=nN条件下，合上负载开关S，调动负载电阻R2，逐次多加发电动机输出电流（A）（A）IL，同时相应调动发电动机励磁电流（A）（A）If，使发电动机端电压（V）（V）保持规格限定值U＝UN。
3）从发电动机的空载至规格限定负载界限内每次测取发电动机的输出电流（A）（A）IL和励磁电流（A）（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、并励发电动机实训
（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动机MG停机，同时将启动电阻调回大值，磁场调动电阻调到小值为下次启动做好准备。在断电的条件下将发电动机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，使电动机起动。调动电动机的转动速度，使发电动机的转动速度n=nN，用直线DC电压（V）（V）表测量发电动机是否有剩磁电压（V）（V），若无剩磁电压（V）（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，查看发电动机电枢两端的电压（V）（V），若电压（V）（V）逐渐上升，说明适用自励条件。如果不能自励建立电压（V）（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，逐步降低发电动机转动速度，使发电动机电压（V）（V）随之下降，直至电压（V）（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到大,合上负载开关S。
2）调动电动机的磁场调动电阻Rf1、发电动机的磁场调动电阻Rf2和负载电阻R2，使发电动机的转动速度、输出电压（V）（V）和电流（A）（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）（A）If值，即为规格限定励磁电流（A）（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动机的电压（V）（V）U和电流（A）（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并励发电动机接线图
3、复励发电动机实训（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，使发电动机处于并励状态运行，按上述并励发电动机外特性试验方法，调动发电动机输出电流（A）（A）IL=0.5IN。
3）打开短路开关S1,在保持发电动机n, Rf2 和R2 不变的条件下,查看发电动机端电压（V）（V）的改变,若此时电压（V）（V）升高即为积复励,若电压（V）（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）积复励发电动机的外特性
1）实训方法与测取并励发电动机的外特性相同。先将发电动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）（A）If值，即为规格限定励磁电流（A）（A）IfN。
2）保持此时的Rf2和n=nN不变，逐次减小发电动机负载电流（A）（A），直至IL=0。
3）从规格限定负载到空载界限内，每次测取发电动机的电压（V）（V）U和电流（A）（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复励发电动机接线图
六、注意事项
1、直线DC电动机MG起动时，要注意须将R1调到大，Rf1调到小，先接通励磁电源，查看到励磁电流（A）（A）If1为大后，再接通电枢电源，使MG起动运行。起动完毕，应将R1调到小。
2、做外特性时，当电流（A）（A）超过0.4A时,R2中串联的电阻调至零并用实训连接线短接,以免电流（A）（A）过大引起变阻器损坏。
七、实训报告
1、按照空载实训数值,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动机的饱和系数和剩磁电压（V）（V）的百分数。
2、在同一坐标纸上绘出他励、并励和复励发电动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）（V）改变率： 并解析差异原因。
3、绘出他励发电动机调动特性弯弯曲线，解析在发电动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）（V）不变，必须多加励磁电流（A）（A）的原因。
八、思考题
1、并励发电动机不能建立电压（V）（V）有哪些原因？
2、在发电动机一电动机包括的机组中，当发电动机负载多加时，为什么机组的转动速度会变低？为了保持发电动机的转动速度n=nN，应如何调动？
一、实训目的
1、电动机及电气技术实训台直线DC发电动机的实训是掌控把握用实训方法测量直线DC发电动机的各种运行特性，并按照所测得的运行特性评定该被测电动机的有关功能。
2、经过电动机及电气技术实训台直线DC发电动机的实训查看并励发电动机的自励过程和自励条件。
二、预习要点
1、什么是发电动机的运行特性？在求取直线DC发电动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、做空载特性实训时，励磁电流（A）（A）为什么必须保持单方向调动？
3、并励发电动机的自励条件有哪些？当发电动机不能自励时应如何处置整理？
4、如何确定复励发电动机是积复励还是差复励？
三、实训内容
1、他励发电动机实训
（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、并励发电动机实训
（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、复励发电动机实训
积复励发电动机外特性 保持n=nN使Rf2＝常数，测取U＝f（IL）。
四、实训设备及挂式模型块件排列顺序
1、实训设备
| 序号 | 型 号 | 名 称 | 数 量 |
| 1 | DQ03-1 | 导轨、旋转编码器及数字显露转动速度表 | 1 套 |
| 2 | DQ19 | 校正直线DC测功机 | 1 台 |
| 3 | DQ07 | 直线DC复励发电动机 | 1 台 |
| 4 | DQ22 | 直线DC数字电压（V）（V）、mAmA毫安、安培表 | 2 件 |
| 5 | DQ29 | 可调电阻器、电容器 | 1 件 |
| 6 | DQ31 | 波动线测量试验及开关板 | 1 件 |
| 7 | DQ27 | 三相可调电阻器 | 1 件 |
DQ22、DQ29、DQ22、DQ27、DQ31
五、实训方法
1、他励直线DC发电动机
按图2-3接线。图中直线DC发电动机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（按他励电动机接线）。MG、G及RE由联轴器直接连接。开关S选用DQ31集合套件。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为发电动机的负载电阻选用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）（A）大于0.4 A时用并联部分，而将串联部分阻值调到小并用实训连接线短接。直线DC电流（A）（A）表、电压（V）（V）表选用DQ22、并选用合适的测量界限。
（1）测空载特性
1）把发电动机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）（A）小的位置。
2）使MG电枢串联起动电阻R1阻值大，Rf1阻值小。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）（A）为大的条件下，再接通控制屏下方右边的电枢电源开关，起动直线DC电动机MG，其旋转方向应符合正向旋转的要求。
图2-3直线DC他励发电动机接线图
3）电动机MG起动正常运行后，将MG电枢串联电阻R1调至小值 ，将MG的电枢电源电压（V）（V）调为220V，调动电动机磁场调动电阻Rf1，使发电动机转动速度达规格限定值，可以在以后整个实训过程中始终保持此规格限定转动速度不变。
4）调动发电动机励磁分压电阻Rf2，使发电动机空载电压（V）（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使发电动机励磁电流（A）（A）逐次减小，每次测取发电动机的空载电压（V）（V）U0和励磁电流（A）（A）If，直至If＝0（此时测得的电压（V）（V）即为电动机的剩磁电压（V）（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
| U0（V） | |||||||||
| If（mA） |
1）把发电动机负载电阻R2调到大值，合上负载开关S。
2）同时调动电动机的磁场调动电阻Rf1，发电动机的分压电阻Rf2 和负载电阻R2使发电动机的IL＝IN，U＝UN，n=nN，该点为发电动机的规格限定运行点，其励磁电流（A）（A）称为规格限定励磁电流（A）（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，即减小发电动机负载电流（A）（A）IL，从规格限定负载到空载运行点界限内，每次测取发电动机的电压（V）（V）U和电流（A）（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
| U（V） | |||||||
| IL（A） |
1）调动发电动机的分压电阻Rf2，保持n=nN，使发电动机空载达规格限定电压（V）（V）。
2）在保持发电动机n=nN条件下，合上负载开关S，调动负载电阻R2，逐次多加发电动机输出电流（A）（A）IL，同时相应调动发电动机励磁电流（A）（A）If，使发电动机端电压（V）（V）保持规格限定值U＝UN。
3）从发电动机的空载至规格限定负载界限内每次测取发电动机的输出电流（A）（A）IL和励磁电流（A）（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
| IL（A） | |||||||
| If（mA） |
（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动机MG停机，同时将启动电阻调回大值，磁场调动电阻调到小值为下次启动做好准备。在断电的条件下将发电动机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，使电动机起动。调动电动机的转动速度，使发电动机的转动速度n=nN，用直线DC电压（V）（V）表测量发电动机是否有剩磁电压（V）（V），若无剩磁电压（V）（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，查看发电动机电枢两端的电压（V）（V），若电压（V）（V）逐渐上升，说明适用自励条件。如果不能自励建立电压（V）（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，逐步降低发电动机转动速度，使发电动机电压（V）（V）随之下降，直至电压（V）（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到大,合上负载开关S。
2）调动电动机的磁场调动电阻Rf1、发电动机的磁场调动电阻Rf2和负载电阻R2，使发电动机的转动速度、输出电压（V）（V）和电流（A）（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）（A）If值，即为规格限定励磁电流（A）（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动机的电压（V）（V）U和电流（A）（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
| U（V） | |||||||
| IL（A） |
图2－4直线DC并励发电动机接线图
3、复励发电动机实训（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，使发电动机处于并励状态运行，按上述并励发电动机外特性试验方法，调动发电动机输出电流（A）（A）IL=0.5IN。
3）打开短路开关S1,在保持发电动机n, Rf2 和R2 不变的条件下,查看发电动机端电压（V）（V）的改变,若此时电压（V）（V）升高即为积复励,若电压（V）（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）积复励发电动机的外特性
1）实训方法与测取并励发电动机的外特性相同。先将发电动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）（A）If值，即为规格限定励磁电流（A）（A）IfN。
2）保持此时的Rf2和n=nN不变，逐次减小发电动机负载电流（A）（A），直至IL=0。
3）从规格限定负载到空载界限内，每次测取发电动机的电压（V）（V）U和电流（A）（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
| U（V） | |||||||
| IL（A） |
图2-5直线DC复励发电动机接线图
六、注意事项
1、直线DC电动机MG起动时，要注意须将R1调到大，Rf1调到小，先接通励磁电源，查看到励磁电流（A）（A）If1为大后，再接通电枢电源，使MG起动运行。起动完毕，应将R1调到小。
2、做外特性时，当电流（A）（A）超过0.4A时,R2中串联的电阻调至零并用实训连接线短接,以免电流（A）（A）过大引起变阻器损坏。
七、实训报告
1、按照空载实训数值,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动机的饱和系数和剩磁电压（V）（V）的百分数。
2、在同一坐标纸上绘出他励、并励和复励发电动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）（V）改变率： 并解析差异原因。
3、绘出他励发电动机调动特性弯弯曲线，解析在发电动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）（V）不变，必须多加励磁电流（A）（A）的原因。
八、思考题
1、并励发电动机不能建立电压（V）（V）有哪些原因？
2、在发电动机一电动机包括的机组中，当发电动机负载多加时，为什么机组的转动速度会变低？为了保持发电动机的转动速度n=nN，应如何调动？
