電機及電氣技術(shù)實驗裝置直流發(fā)電機的實驗
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中人教儀廠 電機及電氣技術(shù)實驗裝置直線DC發(fā)電機的實驗
一、實驗?zāi)康?br />
1、電機及電氣技術(shù)實驗裝置直線DC發(fā)電機的實驗是掌控把握用實驗方法測量直線DC發(fā)電機的各種運行特性，并按照所測得的運行特性評定該被測電機的有關(guān)功能。
2、經(jīng)過電機及電氣技術(shù)實驗裝置直線DC發(fā)電機的實驗查看并勵發(fā)電機的自勵過程和自勵條件。
二、預(yù)習(xí)要點
1、什么是發(fā)電機的運行特性？在求取直線DC發(fā)電機的特性彎彎曲線時，哪些物理量應(yīng)保持不變，哪些物理量應(yīng)測取。
2、做空載特性實驗時，勵磁電流（A）為什么必須保持單方向調(diào)動？
3、并勵發(fā)電機的自勵條件有哪些？當發(fā)電機不能自勵時應(yīng)如何處置整理？
4、如何確定復(fù)勵發(fā)電機是積復(fù)勵還是差復(fù)勵？
三、實驗項目
1、他勵發(fā)電機實驗
（1）測空載特性 保持n=nN使IL=0，測取U0=f（If）。
（2）測外特性 保持n=nN使If=IfN ，測取U=f（IL）。
（3）測調(diào)動特性 保持n=nN使U=UN，測取If=f（IL）。
2、并勵發(fā)電機實驗
（1）查看自勵過程
（2）測外特性 保持n=nN使Rf2=常數(shù)，測取U=f（IL）。
3、復(fù)勵發(fā)電機實驗
積復(fù)勵發(fā)電機外特性 保持n=nN使Rf2＝常數(shù)，測取U＝f（IL）。
四、實驗設(shè)備及掛式模塊件排列順序
1、實驗設(shè)備
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序號 |
型 號 |
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)動速度表 |
1 套 |
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2 |
DQ19 |
校正直線DC測功機 |
1 臺 |
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3 |
DQ07 |
直線DC復(fù)勵發(fā)電機 |
1 臺 |
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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 |
波動線測量試驗及開關(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、實驗方法
1、他勵直線DC發(fā)電機
按圖2-3接線。圖中直線DC發(fā)電機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測功機MG作為G的原動機（按他勵電機接線）。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)電機的負載電阻選用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。當負載電流（A）大于0.4 A時用并聯(lián)部分，而將串聯(lián)部分阻值調(diào)到最小并用實驗連接線短接。直線DC電流（A）表、電壓（V）表選用DQ22、并選用合適的測量范圍。
（1）測空載特性
1）把發(fā)電機G的負載開關(guān)S打開，接通控制屏上的勵磁電源開關(guān)，將Rf2調(diào)至使G勵磁電流（A）最小的位置。
2）使MG電樞串聯(lián)起動電阻R1阻值最大，Rf1阻值最小。仍先接通控制屏下方左邊的勵磁電源開關(guān)，在查看到MG的勵磁電流（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)，起動直線DC電機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他勵發(fā)電機接線圖
3）電機MG起動正常運行后，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)動電機磁場調(diào)動電阻Rf1，使發(fā)電機轉(zhuǎn)動速度達規(guī)格限定值，可以在以后整個實驗過程中始終保持此規(guī)格限定轉(zhuǎn)動速度不變。
4）調(diào)動發(fā)電機勵磁分壓電阻Rf2，使發(fā)電機空載電壓（V）達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)動分壓器電阻Rf2使發(fā)電機勵磁電流（A）逐次減小，每次測取發(fā)電機的空載電壓（V）U0和勵磁電流（A）If，直至If＝0（此時測得的電壓（V）即為電機的剩磁電壓（V））。
6）測取數(shù)值時U0＝UN和If＝0兩點必測，可以在U0＝UN 附近測點應(yīng)較密。
7）共測取7～8組數(shù)值，記錄于表2-2中
表2-2 n=nN＝1600r/min IL=0
（2）測外特性
1）把發(fā)電機負載電阻R2調(diào)到最大值，合上負載開關(guān)S。
2）同時調(diào)動電機的磁場調(diào)動電阻Rf1，發(fā)電機的分壓電阻Rf2 和負載電阻R2使發(fā)電機的IL＝IN，U＝UN，n=nN，該點為發(fā)電機的規(guī)格限定運行點，其勵磁電流（A）稱為規(guī)格限定勵磁電流（A）IfN，記錄該組數(shù)值。
3）在保持n=nN和If＝IfN 不變的條件下，逐次多加負載電阻R2，即減小發(fā)電機負載電流（A）IL，從規(guī)格限定負載到空載運行點界限內(nèi)，每次測取發(fā)電機的電壓（V）U和電流（A）IL，直到空載（斷開開關(guān)S，此時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）測調(diào)節(jié)特性
1）調(diào)動發(fā)電機的分壓電阻Rf2，保持n=nN，使發(fā)電機空載達規(guī)格限定電壓（V）。
2）在保持發(fā)電機n=nN條件下，合上負載開關(guān)S，調(diào)動負載電阻R2，逐次多加發(fā)電機輸出電流（A）IL，同時相應(yīng)調(diào)動發(fā)電機勵磁電流（A）If，使發(fā)電機端電壓（V）保持規(guī)格限定值U＝UN。
3）從發(fā)電機的空載至規(guī)格限定負載界限內(nèi)每次測取發(fā)電機的輸出電流（A）IL和勵磁電流（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、并勵發(fā)電機實驗
（1）查看自勵過程
1）先切斷電樞電源，然后斷開勵磁電源使電機MG停機，同時將啟動電阻調(diào)回最大值，磁場調(diào)動電阻調(diào)到最小值為下次啟動做好準備。在斷電的條件下將發(fā)電機G的勵磁方法從他勵改為并勵，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）先接通勵磁電源，然后啟動電樞電源，使電機起動。調(diào)動電機的轉(zhuǎn)動速度，使發(fā)電機的轉(zhuǎn)動速度n=nN，用直線DC電壓（V）表測量發(fā)電機是否有剩磁電壓（V），若無剩磁電壓（V），可將并勵繞組改接成他勵方法實行充磁。
3）合上開關(guān)S逐漸減小Rf2，查看發(fā)電機電樞兩端的電壓（V），若電壓（V）逐漸上升，說明適用自勵條件。如果不能自勵建立電壓（V），將勵磁線路的兩個插頭對調(diào)即可。
4）對應(yīng)著一定的勵磁電阻，逐步降低發(fā)電機轉(zhuǎn)動速度，使發(fā)電機電壓（V）隨之下降，直至電壓（V）不能建立，此時的轉(zhuǎn)動速度即為臨界轉(zhuǎn)動速度。
（2）測外特性
1）按圖2-4接線。調(diào)動負載電阻R2到最大,合上負載開關(guān)S。
2）調(diào)動電機的磁場調(diào)動電阻Rf1、發(fā)電機的磁場調(diào)動電阻Rf2和負載電阻R2，使發(fā)電機的轉(zhuǎn)動速度、輸出電壓（V）和電流（A）三者均達規(guī)格限定值，即n=nN，U=UN，IL=IN。記錄此時的勵磁電流（A）If值，即為規(guī)格限定勵磁電流（A）IfN。
3）保持規(guī)格限定值時的Rf2阻值及n=nN不變，逐次減小負載，直至IL=0，從規(guī)格限定到空載運行界限內(nèi)每次測取發(fā)電機的電壓（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并勵發(fā)電機接線圖
3、復(fù)勵發(fā)電機實驗（選做）
（1）積復(fù)勵和差復(fù)勵的判別
1）接線如圖2-5所示，Rf2選用DQ27的1800Ω阻值。C1、C2為串勵繞組。
2）合上開關(guān)S1將串勵繞組短接，使發(fā)電機處于并勵狀態(tài)運行，按上述并勵發(fā)電機外特性試驗方法，調(diào)動發(fā)電機輸出電流（A）IL=0.5IN。
3）打開短路開關(guān)S1,在保持發(fā)電機n, Rf2 和R2 不變的條件下,查看發(fā)電機端電壓（V）的改變,若此時電壓（V）升高即為積復(fù)勵,若電壓（V）降低則為差復(fù)勵。
4）如果想改變勵磁方法（積復(fù)勵、差復(fù)勵）只要對調(diào)串勵繞組接線插頭C1,C2即可。
（2）積復(fù)勵發(fā)電機的外特性
1）實驗方法與測取并勵發(fā)電機的外特性相同。先將發(fā)電機調(diào)到規(guī)格限定運行點，n=nN，U=UN，IL=IN。記錄此時的勵磁電流（A）If值，即為規(guī)格限定勵磁電流（A）IfN。
2）保持此時的Rf2和n=nN不變，逐次減小發(fā)電機負載電流（A），直至IL=0。
3）從規(guī)格限定負載到空載界限內(nèi)，每次測取發(fā)電機的電壓（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)勵發(fā)電機接線圖
六、注意事項
1、直線DC電機MG起動時，要注意須將R1調(diào)到最大，Rf1調(diào)到最小，先接通勵磁電源，查看到勵磁電流（A）If1為最大后，再接通電樞電源，使MG起動運行。起動完畢，應(yīng)將R1調(diào)到最小。
2、做外特性時，當電流（A）超過0.4A時,R2中串聯(lián)的電阻調(diào)至零并用實驗連接線短接,以免電流（A）過大引起變阻器損壞。
七、實驗報告
1、按照空載實驗數(shù)值,作出空載特性彎彎曲線,由空載特性彎彎曲線計算出被試電機的飽和系數(shù)和剩磁電壓（V）的百分數(shù)。
2、在同一坐標紙上繪出他勵、并勵和復(fù)勵發(fā)電機的三條外特性彎彎曲線。分別算出三種勵磁方法的電壓（V）改變率： 并解析差異原因。
3、繪出他勵發(fā)電機調(diào)節(jié)特性彎彎曲線，解析在發(fā)電機轉(zhuǎn)動速度不變的條件下，為什么負載多加時，要保持端電壓（V）不變，必須多加勵磁電流（A）的原因。
八、思考題
1、并勵發(fā)電機不能建立電壓（V）有哪些原因？
2、在發(fā)電機一電機構(gòu)成的機組中，當發(fā)電機負載多加時，為什么機組的轉(zhuǎn)動速度會變低？為了保持發(fā)電機的轉(zhuǎn)動速度n=nN，應(yīng)如何調(diào)動？
常見問題：
1、如果我要購買電機及電氣技術(shù)實驗裝置直流發(fā)電機的實驗，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”“裸機價”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓(xùn)服務(wù)的。
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答：可以的，我們是正規(guī)企業(yè)，并且已經(jīng)升級到一般納稅人，可以開具增值稅專用發(fā)票，如果您需要開電機及電氣技術(shù)實驗裝置直流發(fā)電機的實驗的發(fā)票，您需要提供開票資料。
3、你們的電機及電氣技術(shù)實驗裝置直流發(fā)電機的實驗都是自己生產(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)，并通過了最新版ISO9001認證，擁有多項專利與著作權(quán)。
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