電機與拖動控制-直流電機實驗報告

2023年12月13日發(作者：合諧)

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電機與拖動實驗報告

直流電機實驗

一、實驗目的

1、熟悉他勵直流電動機幾種常見起動方法。

2、測定他勵直流電動機的固有特性及人為特性

二、實驗內容

1、認識直流電機的各種運行方式:正轉，反轉。

2、固有機械特性：記錄直流電動機銘牌數據，繪制固有特性曲線 。

3、人為機械特性：記錄測試數據，繪制人為機械特性。

三、實驗要求

1、記錄直流電動機銘牌數據，了解本實驗所需設備(包括名稱、規格)和儀表(含類型和量程)。

2、列出實驗數據表格。

3、標明本實驗注意事項。

4、按實驗報告格式編寫實驗報告，著重討論采用本方案的原因，并對實驗結果進行分析。

四．實驗設備及儀器

1、XSM系列轉速、線速、頻率測量控制儀

2、TPR系列直流穩壓，穩流電源（2臺）

3、AKC系列應變式扭矩傳感器（5Nm） 電機與拖動實驗報告

4、直流電機

5、負載直流電機

6、滑動變阻器一臺

五．實驗方法及步驟

1、認真閱讀實驗要求和說明，對照說明對實驗儀器作初步的認識和掌握。

（1）認識控制面板的功能，以及各按鈕的作用，注意其中一些重要的事項和要求。

（2）認真閱讀說明書，對實驗中涉及的各種實驗儀器作初步認識，以做到安全實驗和操作。

（3）檢查實驗中最主要的儀器，若有問題，及時向帶課老師報告。

2、儀器準備好以后，開始進入實驗

（1）認識直流電機的各種運行方式，正轉，反轉。

（2）變電樞電壓機械特性：額定磁通，電樞電路內不外接電阻的情況下改變電樞電壓測得轉矩和轉速，繪制人為特性曲線。

（3）收拾整理實驗臺，注意各個儀器儀表的關閉。

六、試驗記錄、數據處理與實驗圖像繪制

1、記錄直流電動機的銘牌數據

UN?24V,IN?6A,PN?100W,nN?1500r/min

電機與拖動實驗報告

2、記錄試驗數據

U=UN ，Rad=0，勵磁電壓U為6，7 V 時調節不同的負載電壓值，將測得數據填下表：

次

內

容

數

1

590

0.51

2

575

0.52

3

559

0.53

4

544

0.54

轉速(r/min)

轉矩表示數(mv)

3、繪制機械特性曲線

（1）、固有機械特性曲線

首先進行相關數據的計算：

Ra?0.60?(1?PNUN10024)?0.60?(1?)??0.733?

UNININ24?66?Ke?N?UN?INRa24?6?0.733??0.013

nN15000n0?UN24??1840(r/min)

Ke?N0.013{PN}W{PN}W100?9.55?9.55??0.637(N?m)

{?}rad/s{nN}r/min1500{TN}N?m?因此，固有機械特性曲線圖如下：

電機與拖動實驗報告

（2）、人為機械特性曲線

（3）、曲線分析

對于直流電動機，在不同的電樞電壓時，可以得到一組平行于固有機械特性曲線的人為機械特性曲線簇。

電機與拖動實驗報告

交流電機實驗

一、實驗目的

1、熟悉三相異步電動機幾種常見起動方法。

2、了解電機調速及改變轉向的方法

3、測定交流電機的人為特性

二、實驗內容

1、認識三相異步電動機的運行方式：正轉、反轉

2、了解三相異步電動機的調速和逆轉方法。

3、測定交流電機的人為特性

三、實驗要求

1、根據實驗題目、三相異步電動機銘牌選擇本實驗所需設備(包括名稱、規格)和儀表(含類型和量程)

2、列出實驗數據表格。

3、標明本實驗注意事項。

4、按實驗報告格式編寫實驗報告，著重討論采用本方案的原因，并對實驗結果進行分析。

四．實驗設備及儀器

1、XSM系列轉速、線速、頻率測量控制儀

2、TPR系列直流穩壓，穩流電源

3、AKC系列應變式扭矩傳感器（5Nm）

電機與拖動實驗報告

4、3位半數字電壓、電流表

5、FVR-E11S－4/4JE三相變頻器

6、變壓器

7、交流電機

8、負載直流電機

五．實驗方法及步驟

1、認真閱讀實驗要求和說明，對照說明對實驗儀器作初步的認識和掌握。

(1)認識控制面板的功能，以及各按鈕的作用，注意其中一些重要的事項和要求。

(2)認真閱讀說明書，對實驗中各種實驗儀器作初步認識，以做到安全實驗和操作。

(3)檢查實驗中最主要的儀器，若有問題，及時向帶課老師報告。

2、儀器準備好以后，開始進入實驗

(1)認識交流電機的各種運行方式，正轉，反轉

(2)改變電壓機械特性：額定頻率下改變電壓測得實驗數據，繪制人為特性曲線。

(3)改變頻率機械特性：改變頻率測得實驗數據繪制人為特性曲線

(4)收拾整理實驗臺，注意各個儀器儀表的關閉。

六、實驗記錄

1、記錄交流電機的銘牌數據

電機與拖動實驗報告

PN?250W,UN?380V/220V,IN?0.81A/1.4A,fN?50Hz,nN?1400r/min

2、記錄實驗數據

（1）額定頻率下，調節交流電機電壓為60V時，改變負載電壓值，記錄實驗數據填下表：

內

次

容

數

1

0.22

1125

2

0.48

580

3

0.46

293

4

0.45

240

5

0.36

0

轉矩 （Nm）

轉速（r/min）

（2）改變頻率為10HZ時，改變負載電機電壓，記錄實驗數據填入下表：

內

次

容

數

1

0.66

230

2

0.69

228

3

0.76

226

4

0.82

225

5

0.85

220

轉矩 （Nm）

轉速（r/min）

3、繪制機械特性曲線

（1）、固有機械特性曲線

首先進行相關數據的計算：

n0?1500r/min?SN?n0?nN1500?1400??0.067

n01500Tmax??mTN,其中取?m?2.1?Tmax?3.58

Tst??stTN,其中取?st?1.1?Tst?1.87

U2KT2X20SmR1由Sm?2?st???(1?)?Sm?0.38

R2U2X20TN2Sm2K2R2?X202 電機與拖動實驗報告

n0?nM?nM?1050r/min

n0由Sm?根據（0,1500），（1.7,1400），（3.58,1050），（1.87,0）其固有機械特性曲線如下圖：

（2）、改變負載電壓值時的人為機械特性曲線

（3）、改變頻率為10Hz時的人為機械特性曲線

電機與拖動實驗報告

（4）、曲線分析

和系統的固有機械特性相比較我們可以看出：

1降低電動機電源電壓時，系統的人為機械特性曲線較固有機○械特性曲線整體左移，電壓越低，越往左移，但是n0和Sm基本上保持不變。

○2改變定子電源的頻率時，測量的數據比較靠近，不能夠從整體上反映系統頻率改變后的人為機械特性曲線的走向，但是一般情況下，隨著頻率的降低，理想空載轉速n0要減小，臨界轉差率要增大，而最大轉矩基本上維持不變。

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