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1、1,实验 6 直流他励发电机实验,下一实验,上一实验,返回主页,广西大学行健文理学院,2,实验 6 直流发电机实验,一、实验目的,掌握用实验方法测定直流发电机的运行特性，并根据所测得的运行特性评定该被试电机的有关性能。通过实验观察直流并励发电机的自励过程和自励条件。,二、预习内容,直流发电机的工作原理和运行特性 直流发电机自励条件,广西大学行健文理学院,3,三、实验设备及仪器,1.电机教学实验台主控制屏；,2.电机导轨及涡流测功机、转矩转速测量（NMEL-3）；,3.可调直流稳压电源（含直流电压、电流、毫安表）；,4.直流电压、毫安、安培表（NMCL-001）；,6.直流复励发电机（MO1）；
2、,9.开关板（NMCL-48）；,7.三相可调电阻900（NMEL-03）；,10.电机起动箱（NMEL-09）,5.直流并励电动机（MO3）；,8.三相可调电阻900（NMEL-04）；,广西大学行健文理学院,4,1.直流他励发电机(1)空载特性(2)外特性(3)调节特性,四、实验项目,3.直流复励发电机 积复励发电机外特性,2.直流并励发电机(1)观察自励过程(2)测外特性,广西大学行健文理学院,5,1.他励发电机实验,图6-1 直流他励发电机实验接线图,五、实验方法,可调直流稳压电源,广西大学行健文理学院,6,G：直流发电机M01，M：直流电动机M03，按他励接法。S1、S2：双刀双掷开
3、关，位于NMCL-48。R1：电枢调节电阻100/1.22A，位于NMEL-09。Rf1：磁场调节电阻3000/200mA，位于NMEL-09。Rf2：磁场调节变阻器900，位于NMEL-03最上端.R2：发电机负载电阻，采用NMEL-03中间端和下端变阻器，采用串并联接法，阻值为2250（900与900电阻串联加上900与900并联）。调节时先调节串联部分，当负载电流大于0.4A时用并联部分，并将串联部分阻值调到最小并用导线短接以避免烧毁熔断器。mA1、A1：分别为毫安表和电流表，位于直流电源上。U1、U2：分别为可调直流稳压电源和电机励磁电源。V2、mA2、A2、：直流毫安、电流、电压表（
4、NMCL-001）。,广西大学行健文理学院,7,打开发电机负载开关S2，合上励磁电源开关S1，接通直流电机励磁电源，调节Rf2，使直流发电机励磁电压最小，mA2读数最小。此时，注意选择各仪表的量程。,按图6-1所示电路接好电路。,实验步骤,（1）空载特性,调节电动机电枢调节电阻R1至最大，磁场调节电阻Rf1至最小，起动可调直流稳压电源（先合上对应的船形开关，再按下复位按钮，此时，绿色工作发光二极管亮，表明直流电压已正常建立），使电机旋转。,广西大学行健文理学院,8,从数字转速表上观察电机旋转方向，若电机反转，可先停机，将电枢或励磁两端接线对调，重新起动，则电机转向应符合正向旋转的要求。,调节电
5、动机电枢电阻R1至最小值，可调直流稳压电源调至220V，再调节电动机磁场电阻Rf1，使电动机（发电机）转速达到1600r/min（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。,调节发电机磁场电阻Rf2，使发电机空载电压达V0=1.2UN（240V）为止。,广西大学行健文理学院,9,在保持电机额定转速（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，直至If2=0。,每次测取发电机的空载电压U0和励磁电流If2,读取7-8组数据，填入表6-1中，其中U0=UN和If2=O两点必测，并在U0=UN附近测点应较密。,表6-1 n=
6、nN=1600 r/min,广西大学行健文理学院,10,打同时调节电动机磁场调节电阻Rf1，发电机磁场调节电阻Rf2和负载电阻R2，使发电机的n=nN,U=UN（200V），I=IN（0.5A），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If2N=A。,在空载实验后，把发电机负载电阻R2调到最大值（把MEL-03中间和下端的变阻器逆时针旋转到底），合上负载开关S2。,实验步骤,（2）外特性,广西大学行健文理学院,11,在保持n=nN和If2=If2N不变的条件下，逐渐增加负载电阻，即减少发电机负载电流，在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I，直到空载（断开开关S
7、2），共取6-8组数据，填入表6-2中。其中额定和空载两点必测。,表6-2 n=nN=1600 r/min If2=If2n,广西大学行健文理学院,12,在保持发电机n=nN条件下，合上负载开关S2，调节负载电阻R2，逐次增加发电机输出电流I，同时相应调节发电机励磁电流If2，使发电机端电压保持额定值U=UN，从发电机的空载至额定负载范围内每次测取发电机的输出电流I和励磁电流If2，共取6-8组数据填入表6-3中。,断开发电机负载开关S2，调节发电机磁场电阻Rf2，使发电机空载电压达额定值（UN=200V）。,实验步骤,（3）调整特性,广西大学行健文理学院,13,表6-3 n=nN=1600
8、r/min，U=UN=220V,广西大学行健文理学院,14,2.并励直流发电机实验,图6-2 直流并励发电实验接线图,广西大学行健文理学院,15,S1、S2：双刀双掷开关，位于NMCL-48。R1：电枢调节电阻100/1.22A，位于NMEL-09。Rf1：磁场调节电阻3000/200mA，位于NMEL-09。Rf2：NMEL-03中两只900电阻串联，并调到最大.R2：发电机负载电阻，采用NMEL-03中间端和下端变阻器，采用串并联接法，阻值为2250（900与900电阻串联加上900与900并联）。调节时先调节串联部分，当负载电流大于0.4A时用并联部分，并将串联部分阻值调到最小并用导线短
9、接以避免烧毁熔断器。mA1、A1：分别为毫安表和电流表，位于直流电源上。U1、U2：分别为可调直流稳压电源和电机励磁电源。V2、mA2、A2、：直流毫安、电流、电压表（NMCL-001）。,广西大学行健文理学院,16,（1）观察自励过程,合上开关S1，逐渐减少Rf2，观察发电机电枢两端电压，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。,断开S1、S2，按前述方法（他励发电机空载特性实验）起动电动机，调节电动机转速，使发电机的转速n=nN，用直流电压表测量发电机是否有剩磁电压，若无剩磁电压，可将并励绕组改接他励进行充磁。,实验步骤,广西大学行健文理学院,
10、17,（2）外特性,保证此时Rf2的值和n=nN不变的条件下，逐步减小负载，直至I=0，从额定到负载运行范围内，每次测取发电机的电压U和电流I，共取6-7组数据，填入表6-4中，其中额定和空载两点必测。,在并励发电机电压建立后，调节负载电阻R2到最大，合上负载开关S2，调节电动机的磁场调节电阻Rf1，发电机的磁场调节电阻Rf2和负载电阻R2，使发电机n=nN,U=UN，I=IN。,实验步骤,广西大学行健文理学院,18,表6-4 n=nN=1600 r/min，Rf2=,广西大学行健文理学院,19,3.复励直流发电机实验,图6-3 直流复励发电实验接线图,广西大学行健文理学院,20,（1）积复励
11、和差复励的判别,打开短路开关S1，在保持发电机n，Rf2和R2不变的条件下，观察发电机端电压的变化，若此电压升高即为积复励，若电压降低为差复励，如要把差复励改为积复励，对调串励绕组接线即可。,按图接线，先合上开关S1，将串励绕组短接，使发电机处于并励状态运行，按上述并励发电机外特性试验方法，调节发电机输出电流I=0.5IN，n=nN,U=UN，。,实验步骤,广西大学行健文理学院,21,（2）积复励发电机的外特性,实验方法与测取并励发电机的外特性相同。先将发电机调到额定运行点，n=nN，U=UN，I=IN，在保持此时的Rf2和n=nN不变的条件下，逐次减小发电机负载电流，直至I=0。从额定负载到
12、空载范围内，每次测取发电机的电压U和电流I，共取6-8组数据，记录于表6-5中，其中额定和空载两点必测。,实验步骤,表6-2 n=nN=r/min Rf2=常数,广西大学行健文理学院,22,2做外特性时，当电流超过0.4安时，R2中串联的电阻必须调至零，以免损坏。,1起动直流电动机时，先把R1调到最大，Rf2 调到最小，起动完毕后，再把R1调到最小。,六、注意事项,广西大学行健文理学院,23,2、在同一张坐标上绘出他励、并励和复励发电机的三条外特性曲线，分别算出三种励磁方式的电压变化率：并分析差异的原因。,1根据空载实验数据，作出空载特性曲线，由空载特性曲线计算出被试电机的饱和系数和剩磁电压的百分数。,七、实验报告,3绘出他励发电机调整特性曲线，分析在发电机转速不变的条件下，为什么负载增加时，要保持端电压不变，必须增加励磁电流的原因。,广西大学行健文理学院,24,八、问题讨论,1、并励发电机不能建立电压有哪些原因？,2、在发电机一电动机组成的机组中，当发电机负载增加时，为什么机组的转速会变低？为了保持发电机的转速n=nN，应如何调节？,广西大学行健文理学院,25,实 验 6 结 束,下一实验,上一实验,返回主页,
