实验一 直流电动机认识实验
实验一直流电动机认识实验一、
实验目的1．
进行电机实验的安全教育和明确实验的基本要求。2．
认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件。3．
学习直流电动机的接线、起动、改变电机转向以及调速的方法。二、
预习内容1．
直流电机的结构及工作原理。2．
如何改变电动机的旋转方向。3．
直流电机的转速和哪些因数有关。三、
实验项目1．
了解DTSZ-1实验装置中电机实验台上220V直流稳压电源、测功机系统、变阻器、直流电压电流表、并励直流电动机（D17）的使用方法。2．
测量电机的绝缘电阻和绕组的直流电阻。3．
检查和调整电机电刷的位置。4．
进行直流电机的试运转，包括电动机的起动、调速及改变转向实验。四、
实验线路及操作步骤选用并励直流电动机编号为D17，其额定点PN=185W，UN=220V，IN=1.1A，nN=1600r/m，If＜0.16A1．
由实验指导人员讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。实验装置的使用说明详见其使用说明书。2．
测量电机的绝缘电阻和绕组的冷态直流电阻（1）
测量各绕组的绝缘电阻实验所需设备：并励直流电动机（D17），兆欧表（500V）将直流电机与电源断开，分别用兆欧表测量电枢绕组、励磁绕组对地和两绕组之间的绝缘电阻，并记录其数值。（2）
伏安法测量两绕组的冷态直流电阻将电机在室内放置一段时间，用温度计（自备）测量电机绕组端部或铁心的温度。当所测温度与冷却介质温度（这里指室温）之差不超过2K时，即为实际冷态。记录此时的温度和测量定子绕组的直流电阻，可计算基温定子相电阻。实验所需设备：并励直流电动机（D17），220V直流电源，开关，直流电流表和直流电压表，90Ω/1.3A可变电阻箱量程的选择：测量电枢电阻时，通过电枢电阻的电流一般在电机额定电枢电流，所以直流电流表量程选为2.5A。直流电压表量程选为50V。可变电阻器R的阻值选为360Ω（4个90Ω(1.3A)串联）。测量磁场电阻时，直流电流表量程选为1A。直流电压表量程选为250V。可调电阻R的阻值选为540Ω（6个90Ω(1.3A)串联）。以上仪表若自动切换量程则无需选择。电枢电阻测量时，将电阻R调至最大值，然后接通电源，调节变阻器R使试验电流至额定值（1.1A），测量此时的绕组电压电流值，记录表2－1；磁场电阻测量时，将电阻R调至最小值，然后接通电源，调节变阻器R使试验电流接近额定值（约100mA），测量此时的绕组电压电流值，记录表2－2。其中测量电枢绕组时要在转子互差120度机械角度的位置下分别测量三次，取平均值同时记录室温。表1－1
电枢0度位置120度位置240度位置平均值
I(A)
U(V)
R(Ω)
表1－2
磁场
I(A)
U(V)
R(Ω)
3．
检查和调整电机电刷的位置电机不转时，电枢绕组可以看成一个螺旋管。当电刷在几何中线位置上时，这个螺旋管的轴线与励磁绕组的轴线垂直，因而两个绕组之间没有磁的交链。所以当改变励磁电流时，在两电刷之间不产生感应电势。如果电刷不在几何中线位置上，当改变励磁电流时，电枢绕组中将产生感应电势。实验设备为：并励直流电动机（D17），220V直流电源，开关，直流电流表和直流电压表，900Ω可变电阻箱量程选择为：直流电流表量程选为1A，直流电压表量程选为20V（最好是模拟表），变阻器R的阻值选为5400Ω（6个900Ω/0.41A串联）。先将可调电阻R调至最大阻值处，合上220V直流电源开关，再合上开关K，使电机励磁绕组通电。这时将K打开、再合上，观察励磁电流If变化瞬间直流电压表是否发生偏转。偏转很小，逐渐加大励磁电流（调小变阻器R阻值），重复上述步骤，直至If加大到额定励磁电流为止，如果直流电压表偏转还是很小，则说明电刷位置在几何中线上。否则偏转很大时，要松开电机固定电刷的螺丝，仔细调整电刷位置直至开、合K时电压表偏转很小为止。4．
并励直流电动机的起动实验实验设备：电机导轨，220V直流电源，并励直流电动机（D17），直流电压电流表，电枢调节电阻（0～90Ω），磁场调节电阻（0～3000Ω）量程的选择：直流电压表的量程选为250V，直流电流表A1的量程选为2.5A，直流毫安表A2的量程选为200mA。以上仪表若自动切换量程则无需选择。按图2－1接线图1－1 直流并励电动机接线图
实验前先将R1调至最大阻值，Rf调至最小阻值，合上220V直流电源开关，电机起动，观察电机旋转方向是否与测功机加载方向符合（具体见使用说明书）。调节220V电源调压旋钮，使电动机的端电压加到220V。逐渐减小电阻R1，直至完全切除，电机起动完毕。5．
并励直流电动机的调速实验实验设备与所选量程同起动实验。实验同图1－1接线，电动机起动后，分别调节电枢电阻R1和磁场调节电阻Rf，观察电动机转速的变化情况。注意在弱磁调速（增大电阻Rf）时一定要监视电动机的转速，决不允许超过1.2倍的额定转速。实验完毕，断开电源。6．
改变直流电动机转向实验实验设备与所选量程同起动实验。按图1－1接线，起动电机，观察此时电动机的旋转方向；断开电源，将直流电机的电枢绕组或励磁绕组两端的接线对调后，重新起动电动机，再观察此时的电动机转向，是否与原来的不一样。实验完毕，断开电源。五、实验报告1、
抄录被试电机的铭牌数据及一些测试参数，包括绝缘电阻和绕组的直流电阻。2、
画出直流并励电动机电枢串电阻起动的接线图，并说明起动时R1和Rf应调到什么位置？3、
分析电机试运行中发现的问题及电机是否正常运行的结论。
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