[直流发电机运行特性实验报告]直流发电机的工作特性实验报告范文
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篇一:直流发电机实验报告
一、实验目的
1、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试电机的有关性能。
2、通过实验观察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?在求取直流发电机的特性曲线时,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,励磁电流为什么必须保持单方向调节?
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)测调节特性 保持n=nN使U=UN,测取If=f(IL)。
2、并励发电机实验
(1)观察自励过程
(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、实验设备及挂件排列顺序
1、实验设备
2、屏上挂件排列顺序D31、D44、D31、D42、D51 五、实验方法 1、他励直流发电机
励磁电源图2-3直流他励发电机接线图
按图2-3接线。图中直流发电机G选用DJ13,其额定值PN=100W,UN=200V,IN=0.5A,nN=1600r/min。校正直流测功机MG作为G的原动机(按他励电动机接线)。MG与G由联轴器直接连接。开关S选用D51组件。Rf1选用D44的1800
Ω变阻器,Rf2 选用D42的900Ω变阻器,并采用分压器接法。R1选用D44的180Ω变阻器。R2为发电机的负载电阻选用D42,采用串并联接法(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导线短接。直流电流表和电压表选用D31,并根据需要选择合适的量程。电枢电源打开之前,应先将电枢电源的调节旋钮拧到最小。 (1)测空载特性
1)断开发电机G的负载开关S。将Rf2调至最大。
2)把R1调至最大,Rf1调至最小。先打开励磁电源开关,再打开电枢电源开关,起动直流电动机MG。直流电动机MG的旋转方向应符合正向旋转的要求。
3)电动机MG正常启动后,将电枢电源调至220V ,并把R1减到最小。增大电阻Rf1,使发电机转速上升到额定值(nN=1600r/min),并在整个实验过程中保持不变。
4)调节分压电阻Rf2,使发电机的空载电压达到U0=1.2UN(240V)。
5)在保持额定转速的条件下,从U0=1.2UN 开始,单方向调节分压电阻Rf2,逐渐减小发电机的励磁电流,测量发电机的空载电压U0和励磁电流If,直到If=0(此时U0称为发电机的剩磁电压)。其中,U0=UN和If=0两点必测,并在U0=UN 附近多测几组数据。最后将数据记录于表2-2中。
(2)测外特性
1)把负载电阻R2调到最大值,合上负载开关S。
2)分别调节Rf1、 Rf2 和R2,使得IL=IN,U=UN,n=nN
此时发电机处于额定运行状态,对应的励磁电流If称为额定励磁电流IfN。记录IfN的大小。
3)在保持n=nN和If=IfN 不变的条件下,从IL=IN开始,逐渐增大R2,测取发电机的电枢电压U和电枢电流IL,直到空载为止(断开开关S,此时IL=0)。共取6-7组数据,记录于表2-3中。
(3)测调整特性
1)调节分压电阻Rf2,使发电机的空载电压达到额定值。
2)把负载电阻R2调到最大值,合上负载开关S。在保持额定转速与额定电压的条件下,逐渐减小负载电阻R2,测取发电机的输出电流IL和励磁电流If,直到IL上升到额定值为止。共取6-7组数据记录于表2-4中。
2、并励发电机实验
(1)观察自励过程
1)按实验2-1六中注意事项2使电机MG停机,在断电的条件下将发电机G的励磁方式从他励改为并励,接线如图2-4所示。Rf2选用D42的900Ω电阻两只相串联并调至最大阻值,断开开关S。
2)先打开励磁电源。然后在R1最大的情况下,再打开电枢电源。起动电动机,调节电动机的转速,使发电机的转速n=nN,用直流电压表量发电机是否有剩磁电压,若无剩磁电压,可将并励绕组改接成他励方式进行充磁。 3)合上开关S,逐渐减小Rf2,观察发电机电枢两端的电压,若电压逐渐上升,说明满足自励条件。如果不能自励建压,将励磁回路的两个端头对调联接即可。
4)对应着一定的励磁电阻,逐步降低发电机转速,使发电机电压随之下降,直至电压不能建立,此时的转速即为临界转速。
(2)测外特性
励磁电源Rf2
篇二:直流电机实验报告
一、实验目的
1、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试电机的有关性能。
2、通过实验观察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?在求取直流发电机的特性曲线时,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,励磁电流为什么必须保持单方向调节?
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)测调节特性 保持n=nN使U=UN,测取If=f(IL)。
2、并励发电机实验
(1)观察自励过程
(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、实验设备及挂件排列顺序
1、实验设备
2、屏上挂件排列顺序
D55-4,D31、D44、D31、D42、D51
五、实验方法
1、他励直流发电机(必做)
按图1-2-1接线。图中直流发电机G选用DJ13,其额定值PN=100W,UN=200V,IN=0.5A,nN=1600r/min。直流电动机DJ23-1作为G的原动机(按他励电动机接线)。涡流测功机、发电机及直流电动机由联轴器同轴联接。 开关S选用D51组件上的双刀双掷开关。Rf1选用D44的1800Ω变阻器,Rf2 选用D42的900Ω变阻器,并采用分压法接线。R1选用D44的180Ω变阻器。R2为发电机的负载电阻选用D42,采用串并联接法(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导线短接。直流电流表、电压表选用D31、并选择合适的量程。
(1)测空载特性
1)首先将涡流测功机控制箱的“突减载”开关拨至上端位置或将给定调节旋钮逆时针旋转到底,涡流测功机不加载。
然后打开发电机G的负载开关S,接通控制屏上的励磁电源开关,将Rf2调至使G励磁电流最小的位置(即Rf2调至最大)。
2)使直流电动机M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,在观察到直流电动机M的励磁电流为最大的条件下,再接通控制屏下方右边的电枢电源开关,起动直流电动机M,其旋转方向应符合正向旋转的要求。
3)直流电动机M起动正常运转后,将M电枢串联电阻R1调至最小值 ,将M的电枢电源电压调为220V,调节电动机磁场调节电阻Rf1,使发电机转速达额定值。
4)调节发电机励磁分压电阻Rf2,使发电机空载电压达U0=1.2UN为止。
5)在保持n=nN=1600r/min条件下,从U0=1.2UN 开始,单方向调节分压器电阻Rf2使发电机励磁电流逐次减小,每次测取发电机的空载电压U0和励磁电流If,直至If=0(此时测得的电压即为电机的剩磁电压)。
6)测取数据时U0=UN和If=0两点必测,并在U0=UN 附近测点应较密。
7)共测取7~8组数据,记录于表1-2-1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)同时调节电动机的磁场调节电阻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,该点为发电机的额定运行点,其励磁电流称为额定励磁电流IfN,记录该组数据。特别注意,当电流超过0.4A时,R2中串联的电阻调至零并用导线短接,以免电流过大引起变阻器损坏。
3)在保持n=nN和If=IfN 不变的条件下,逐次增加负载电阻R2,即减小发电机负载电流IL,从额定负载到空载运行点范围内,每次测取发电机的电压U
2、并励发电机实验
(1)观察自励过程
1)按注意事项使直流电动机M停机。同时将启动电阻R1调回最大值,磁场调节电阻Rf1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的励磁方式从他励改为并励,接线如图1-2-2所示。Rf2选用D42的900Ω电阻两只相串联并调至最大阻值,打开开关S。
2)按注意事项起动电动机,调节电动机的转速,使发电机的转速n=nN,用直流电压表量发电机是否有剩磁电压,若无剩磁电压,可将并励绕组改接成他励方式进行充磁。
3)合上开关S逐渐减小Rf2,观察发电机电枢两端的电压,若电压逐渐上升,说明满足自励条件。如果不能自励建压,将励磁回路的两个端头对调联接即可。
4)对应着一定的励磁电阻,逐步降低发电机转速,使发电机电压随之下降,直至电压不能建立,此时的转速即为临界转速。
篇三:直流电机实验报告
一、实验电路图
按图接线:
图中直流发电机G 选用DJ15,其额定值PN=100W,UN=180V,IN=0.5A,nN=1600r/min。 校正直流测功机MG 作为G 的原动机(按他励电动机接线)。MG、G 及TG 由联轴器直接连接。开关S 选用D51组件。Rf1 选用D44 的1800Ω变阻器,Rf2 选用D42 的900Ω变阻器,并采用分压器接法。R1 选用D44 的180Ω变阻器。R2 为发电机的负载电阻选用D42,采用串并联接法(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导线短接。直流电流表、电压表选用D31、并选择合适的量程。
二、实验器材
三、实验步骤
(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,在观察到MG 的励磁电流为最大的条件下,再接通控制屏下方右边的电枢电源开关,起动直流电动机MG,其旋转方向应符合正向旋转的要求。
3)电动机MG 起动正常运转后,将MG 电枢串联电阻R1 调至最小值,将 MG 的电枢电源电压调为220V,调节电动机磁场调节电阻Rf1,使发电机转速达额定值,并在以后整个实验过程中始终保持此额定转速不变。
4)调节发电机励磁分压电阻Rf2,使发电机空载电压达U0=1.2UN 为止。
5)在保持n=nN=1600r/min 条件下,从U0=1.2UN 开始,单方向调节分压器电阻Rf2 使发电机励磁电流逐次减小,每次测取发电机的空载电压U0 和励磁电流If,直至If=0(此时测得的电压即为电机的剩磁电压)。
6)测取数据时U0=UN 和If=0 两点必测,并在U0=UN 附近测点应较密。
7)共测取7~8 组数据,记录于表中
(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)同时调节电动机的磁场调节电阻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,该点为发电机的额定运行点,其励磁电流称为额定励磁电流IfN,记录该组数据。
3)在保持n=nN 和If=IfN 不变的条件下,逐次增加负载电阻 R2,即减小发电机负载电流IL,从额定负载到空载运行点范围内,每次测取发电机的电压U 和电流IL,直到空载(断开开关S,此时IL=0),共取6-7 组数据,记录于表中。
四、实验数据及分析
1、空载特性数据:
2、特性曲线:
3、数据分析:
空载运行时电枢电压Ia=0,电枢回路中没有电阻压降,所以空载电压就等于电枢感应电动势,即U0=Ea。又因为发电机转速恒定,故电动势Ea与主磁通成正比。另一方面,因为励磁绕组匝数恒定,故励磁磁动势Ff与励磁电流If成正比,所以空载特性曲线U0=f(If)与磁化曲线形状相似。
4、外特性数据:
5、特性曲线:
6、数据分析:
由图表可看出,他励直流发电机的外特性曲线略微下垂。电压下降原因可由电压方程式得出。随着负载电流的增大,电枢反应的去磁作用增大,使气隙磁通略微减小,从而电枢感应电动势也随之减小;另一方面,随着电枢电流增大,电枢回路的电阻压降增大,两方面原因都使得发电机的端电压下降。
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