電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置直流發(fā)電機(jī)的實(shí)驗(yàn)
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中人教儀廠 電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置直線DC發(fā)電機(jī)的實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
1、電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置直線DC發(fā)電機(jī)的實(shí)驗(yàn)是掌控把握用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量直線DC發(fā)電機(jī)的各種運(yùn)行特性，并按照所測(cè)得的運(yùn)行特性評(píng)定該被測(cè)電機(jī)的有關(guān)功能。
2、經(jīng)過(guò)電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置直線DC發(fā)電機(jī)的實(shí)驗(yàn)查看并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)過(guò)程和自勵(lì)條件。
二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)
1、什么是發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性？在求取直線DC發(fā)電機(jī)的特性彎彎曲線時(shí)，哪些物理量應(yīng)保持不變，哪些物理量應(yīng)測(cè)取。
2、做空載特性實(shí)驗(yàn)時(shí)，勵(lì)磁電流（A）為什么必須保持單方向調(diào)動(dòng)？
3、并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)條件有哪些？當(dāng)發(fā)電機(jī)不能自勵(lì)時(shí)應(yīng)如何處置整理？
4、如何確定復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)是積復(fù)勵(lì)還是差復(fù)勵(lì)？
三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1、他勵(lì)發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)
（1）測(cè)空載特性 保持n=nN使IL=0，測(cè)取U0=f（If）。
（2）測(cè)外特性 保持n=nN使If=IfN ，測(cè)取U=f（IL）。
（3）測(cè)調(diào)動(dòng)特性 保持n=nN使U=UN，測(cè)取If=f（IL）。
2、并勵(lì)發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)
（1）查看自勵(lì)過(guò)程
（2）測(cè)外特性 保持n=nN使Rf2=常數(shù)，測(cè)取U=f（IL）。
3、復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)
積復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)外特性 保持n=nN使Rf2＝常數(shù)，測(cè)取U＝f（IL）。
四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及掛式模塊件排列順序
1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
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序號(hào) |
型 號(hào) |
名 稱 |
數(shù) 量 |
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1 |
DQ03-1 |
導(dǎo)軌、旋轉(zhuǎn)編碼器及數(shù)字顯露轉(zhuǎn)動(dòng)速度表 |
1 套 |
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2 |
DQ19 |
校正直線DC測(cè)功機(jī) |
1 臺(tái) |
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3 |
DQ07 |
直線DC復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī) |
1 臺(tái) |
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4 |
DQ22 |
直線DC數(shù)字電壓（V）、mA毫安、安培表 |
2 件 |
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5 |
DQ29 |
可調(diào)電阻器、電容器 |
1 件 |
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6 |
DQ31 |
波動(dòng)線測(cè)量試驗(yàn)及開關(guān)板 |
1 件 |
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7 |
DQ27 |
三相可調(diào)電阻器 |
1 件 |
2、屏上掛式模塊件排列順序
DQ22、DQ29、DQ22、DQ27、DQ31
五、實(shí)驗(yàn)方法
1、他勵(lì)直線DC發(fā)電機(jī)
按圖2-3接線。圖中直線DC發(fā)電機(jī)G選用DQ07，其規(guī)格限定值PN＝100W，UN＝200V，IN＝0.5A，nN＝1500r/min。校正直線DC測(cè)功機(jī)MG作為G的原動(dòng)機(jī)（按他勵(lì)電機(jī)接線）。MG、G及RE由聯(lián)軸器直接連接。開關(guān)S選用DQ31結(jié)合套件。Rf1選用DQ29的1800Ω變阻器，Rf2 選用DQ27的900Ω變阻器，并應(yīng)用分壓器接法(分壓器接法見第一章相關(guān)部分)。R1選用DQ29的180Ω變阻器。R2為發(fā)電機(jī)的負(fù)載電阻選用DQ27，應(yīng)用串并聯(lián)接法（900Ω與900Ω電阻串聯(lián)加上900Ω與900Ω并聯(lián)），阻值為2250Ω。當(dāng)負(fù)載電流（A）大于0.4 A時(shí)用并聯(lián)部分，而將串聯(lián)部分阻值調(diào)到最小并用實(shí)驗(yàn)連接線短接。直線DC電流（A）表、電壓（V）表選用DQ22、并選用合適的測(cè)量范圍。
（1）測(cè)空載特性
1）把發(fā)電機(jī)G的負(fù)載開關(guān)S打開，接通控制屏上的勵(lì)磁電源開關(guān)，將Rf2調(diào)至使G勵(lì)磁電流（A）最小的位置。
2）使MG電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1阻值最大，Rf1阻值最小。仍先接通控制屏下方左邊的勵(lì)磁電源開關(guān)，在查看到MG的勵(lì)磁電流（A）為最大的條件下，再接通控制屏下方右邊的電樞電源開關(guān)，起動(dòng)直線DC電機(jī)MG，其旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)符合正向旋轉(zhuǎn)的要求。
圖2-3直線DC他勵(lì)發(fā)電機(jī)接線圖
3）電機(jī)MG起動(dòng)正常運(yùn)行后，將MG電樞串聯(lián)電阻R1調(diào)至最小值 ，將MG的電樞電源電壓（V）調(diào)為220V，調(diào)動(dòng)電機(jī)磁場(chǎng)調(diào)動(dòng)電阻Rf1，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度達(dá)規(guī)格限定值，可以在以后整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中始終保持此規(guī)格限定轉(zhuǎn)動(dòng)速度不變。
4）調(diào)動(dòng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁分壓電阻Rf2，使發(fā)電機(jī)空載電壓（V）達(dá)U0＝1.2UN為止。
5）在保持n=nN＝1600r/min條件下，從U0＝1.2UN 開始，單方向調(diào)動(dòng)分壓器電阻Rf2使發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流（A）逐次減小，每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的空載電壓（V）U0和勵(lì)磁電流（A）If，直至If＝0（此時(shí)測(cè)得的電壓（V）即為電機(jī)的剩磁電壓（V））。
6）測(cè)取數(shù)值時(shí)U0＝UN和If＝0兩點(diǎn)必測(cè)，可以在U0＝UN 附近測(cè)點(diǎn)應(yīng)較密。
7）共測(cè)取7～8組數(shù)值，記錄于表2-2中
表2-2 n=nN＝1600r/min IL=0
（2）測(cè)外特性
1）把發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻R2調(diào)到最大值，合上負(fù)載開關(guān)S。
2）同時(shí)調(diào)動(dòng)電機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)動(dòng)電阻Rf1，發(fā)電機(jī)的分壓電阻Rf2 和負(fù)載電阻R2使發(fā)電機(jī)的IL＝IN，U＝UN，n=nN，該點(diǎn)為發(fā)電機(jī)的規(guī)格限定運(yùn)行點(diǎn)，其勵(lì)磁電流（A）稱為規(guī)格限定勵(lì)磁電流（A）IfN，記錄該組數(shù)值。
3）在保持n=nN和If＝IfN 不變的條件下，逐次多加負(fù)載電阻R2，即減小發(fā)電機(jī)負(fù)載電流（A）IL，從規(guī)格限定負(fù)載到空載運(yùn)行點(diǎn)界限內(nèi)，每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的電壓（V）U和電流（A）IL，直到空載（斷開開關(guān)S，此時(shí)IL=0），共取6-7組數(shù)值，記錄于表2-3中。
表2-3 n＝nN＝ r/min If＝IfN＝ mA
（3）測(cè)調(diào)節(jié)特性
1）調(diào)動(dòng)發(fā)電機(jī)的分壓電阻Rf2，保持n=nN，使發(fā)電機(jī)空載達(dá)規(guī)格限定電壓（V）。
2）在保持發(fā)電機(jī)n=nN條件下，合上負(fù)載開關(guān)S，調(diào)動(dòng)負(fù)載電阻R2，逐次多加發(fā)電機(jī)輸出電流（A）IL，同時(shí)相應(yīng)調(diào)動(dòng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流（A）If，使發(fā)電機(jī)端電壓（V）保持規(guī)格限定值U＝UN。
3）從發(fā)電機(jī)的空載至規(guī)格限定負(fù)載界限內(nèi)每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的輸出電流（A）IL和勵(lì)磁電流（A）If，共取5-6組數(shù)值記錄于表2-4中。
表2-4 n=nN＝ r/min U＝UN＝ V
2、并勵(lì)發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)
（1）查看自勵(lì)過(guò)程
1）先切斷電樞電源，然后斷開勵(lì)磁電源使電機(jī)MG停機(jī)，同時(shí)將啟動(dòng)電阻調(diào)回最大值，磁場(chǎng)調(diào)動(dòng)電阻調(diào)到最小值為下次啟動(dòng)做好準(zhǔn)備。在斷電的條件下將發(fā)電機(jī)G的勵(lì)磁方法從他勵(lì)改為并勵(lì)，接線如圖2-4所示。Rf2選用DQ27的900Ω電阻兩只相串聯(lián)并調(diào)至最大阻值，打開開關(guān)S。
2）先接通勵(lì)磁電源，然后啟動(dòng)電樞電源，使電機(jī)起動(dòng)。調(diào)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度n=nN，用直線DC電壓（V）表測(cè)量發(fā)電機(jī)是否有剩磁電壓（V），若無(wú)剩磁電壓（V），可將并勵(lì)繞組改接成他勵(lì)方法實(shí)行充磁。
3）合上開關(guān)S逐漸減小Rf2，查看發(fā)電機(jī)電樞兩端的電壓（V），若電壓（V）逐漸上升，說(shuō)明適用自勵(lì)條件。如果不能自勵(lì)建立電壓（V），將勵(lì)磁線路的兩個(gè)插頭對(duì)調(diào)即可。
4）對(duì)應(yīng)著一定的勵(lì)磁電阻，逐步降低發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使發(fā)電機(jī)電壓（V）隨之下降，直至電壓（V）不能建立，此時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度即為臨界轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
（2）測(cè)外特性
1）按圖2-4接線。調(diào)動(dòng)負(fù)載電阻R2到最大,合上負(fù)載開關(guān)S。
2）調(diào)動(dòng)電機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)動(dòng)電阻Rf1、發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)動(dòng)電阻Rf2和負(fù)載電阻R2，使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、輸出電壓（V）和電流（A）三者均達(dá)規(guī)格限定值，即n=nN，U=UN，IL=IN。記錄此時(shí)的勵(lì)磁電流（A）If值，即為規(guī)格限定勵(lì)磁電流（A）IfN。
3）保持規(guī)格限定值時(shí)的Rf2阻值及n=nN不變，逐次減小負(fù)載，直至IL=0，從規(guī)格限定到空載運(yùn)行界限內(nèi)每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的電壓（V）U和電流（A）IL。
4）共取6-7組數(shù)值,記錄于表2-5中。
表2-5 n＝nN＝ r/min Rf2=常值
圖2－4直線DC并勵(lì)發(fā)電機(jī)接線圖
3、復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)（選做）
（1）積復(fù)勵(lì)和差復(fù)勵(lì)的判別
1）接線如圖2-5所示，Rf2選用DQ27的1800Ω阻值。C1、C2為串勵(lì)繞組。
2）合上開關(guān)S1將串勵(lì)繞組短接，使發(fā)電機(jī)處于并勵(lì)狀態(tài)運(yùn)行，按上述并勵(lì)發(fā)電機(jī)外特性試驗(yàn)方法，調(diào)動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出電流（A）IL=0.5IN。
3）打開短路開關(guān)S1,在保持發(fā)電機(jī)n, Rf2 和R2 不變的條件下,查看發(fā)電機(jī)端電壓（V）的改變,若此時(shí)電壓（V）升高即為積復(fù)勵(lì),若電壓（V）降低則為差復(fù)勵(lì)。
4）如果想改變勵(lì)磁方法（積復(fù)勵(lì)、差復(fù)勵(lì)）只要對(duì)調(diào)串勵(lì)繞組接線插頭C1,C2即可。
（2）積復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性
1）實(shí)驗(yàn)方法與測(cè)取并勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性相同。先將發(fā)電機(jī)調(diào)到規(guī)格限定運(yùn)行點(diǎn)，n=nN，U=UN，IL=IN。記錄此時(shí)的勵(lì)磁電流（A）If值，即為規(guī)格限定勵(lì)磁電流（A）IfN。
2）保持此時(shí)的Rf2和n=nN不變，逐次減小發(fā)電機(jī)負(fù)載電流（A），直至IL=0。
3）從規(guī)格限定負(fù)載到空載界限內(nèi)，每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的電壓（V）U和電流（A）IL，共取6-7組數(shù)值，記錄于表2-6中。
表2-6 n＝nN＝ r/min Rf2=常數(shù)
圖2-5直線DC復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)接線圖
六、注意事項(xiàng)
1、直線DC電機(jī)MG起動(dòng)時(shí)，要注意須將R1調(diào)到最大，Rf1調(diào)到最小，先接通勵(lì)磁電源，查看到勵(lì)磁電流（A）If1為最大后，再接通電樞電源，使MG起動(dòng)運(yùn)行。起動(dòng)完畢，應(yīng)將R1調(diào)到最小。
2、做外特性時(shí)，當(dāng)電流（A）超過(guò)0.4A時(shí),R2中串聯(lián)的電阻調(diào)至零并用實(shí)驗(yàn)連接線短接,以免電流（A）過(guò)大引起變阻器損壞。
七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1、按照空載實(shí)驗(yàn)數(shù)值,作出空載特性彎彎曲線,由空載特性彎彎曲線計(jì)算出被試電機(jī)的飽和系數(shù)和剩磁電壓（V）的百分?jǐn)?shù)。
2、在同一坐標(biāo)紙上繪出他勵(lì)、并勵(lì)和復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)的三條外特性彎彎曲線。分別算出三種勵(lì)磁方法的電壓（V）改變率： 并解析差異原因。
3、繪出他勵(lì)發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)特性彎彎曲線，解析在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度不變的條件下，為什么負(fù)載多加時(shí)，要保持端電壓（V）不變，必須多加勵(lì)磁電流（A）的原因。
八、思考題
1、并勵(lì)發(fā)電機(jī)不能建立電壓（V）有哪些原因？
2、在發(fā)電機(jī)一電機(jī)構(gòu)成的機(jī)組中，當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)載多加時(shí)，為什么機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)速度會(huì)變低？為了保持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度n=nN，應(yīng)如何調(diào)動(dòng)？
常見問(wèn)題：
1、如果我要購(gòu)買電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置直流發(fā)電機(jī)的實(shí)驗(yàn)，是否有安裝、培訓(xùn)服務(wù)呢？
答：我們的設(shè)備如果沒有特別注明“不含安裝”“裸機(jī)價(jià)”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓(xùn)服務(wù)的。
2、你們的電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置直流發(fā)電機(jī)的實(shí)驗(yàn)是否能開增值稅專用發(fā)票？
答：可以的，我們是正規(guī)企業(yè)，并且已經(jīng)升級(jí)到一般納稅人，可以開具增值稅專用發(fā)票，如果您需要開電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置直流發(fā)電機(jī)的實(shí)驗(yàn)的發(fā)票，您需要提供開票資料。
3、你們的電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置直流發(fā)電機(jī)的實(shí)驗(yàn)都是自己生產(chǎn)的嗎？都有什么產(chǎn)品資質(zhì)？
答：我們公司是專業(yè)生產(chǎn)教學(xué)設(shè)備的企業(yè)，完全自主生產(chǎn)，并通過(guò)了最新版ISO9001認(rèn)證，擁有多項(xiàng)專利與著作權(quán)。
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