一、实训目的
1、掌握用实训方法测取直流他励电动机的空载特性、工作特性和机械特性。
2、掌握直流他励电动机的调速方法。
二、预习要点
1、什么是直流电动机的工作特性和机械特性？
2、直流电动机调速原理是什么？
三、实训项目
1、空载试验
保持If=IfN不变，测取n、Ia=f（Ua）。
2、工作特性和固有机械特性
保持U=UN和If=IfN不变，测取n、T2、η=f（P2）、n=f（T2）。
3、人为机械特性
（1）改变电枢电压调速
保持If=IfN=常数，T2=常数，测取n=f（Ua）。
（2）电枢绕组串电阻调速
保持U=UN、If=IfN=常数，T2=常数，测取n=f（Ua）。
（3）改变励磁电流调速
保持U=UN，T2=常数，测取n=f（If）。
四、实训方法
1、实训设备
| 序号 | 型 号 | 名 称 | 数 量 |
| 1 | DQ03-1 | 导轨、光电测速系统及转速表 | 1台 |
| 2 | DQ19 | 校正直流测功机 | 1台 |
| 3 | DQ09 | 直流并（他）励电动机 | 1台 |
| 4 | DQ22 | 直流数字电压、毫安、安培表 | 2件 |
| 5 | DQ27 | 三相可调电阻器 | 1件 |
| 6 | DQ29 | 可调电阻器 | 1件 |
2、屏上挂件排列顺序
DQ22、DQ27、DQ22、DQ29
3、空载试验
图2-3 直流他励电动机空载试验接线图
（1）按图2-3接线。图中直流他励电动机M用DQ09，其额定功率PN=185W，额定电压UN=220V，额定电流IN=1.1A,额定转速nN=1500r/min,额定励磁电流IfN＜0.13A。直流电流表选用DQ22。Rf1用DQ29的1800Ω阻值作为直流他励电动机励磁回路串接的电阻。R1选用DQ29的180Ω阻值作为直流他励电动机的起动电阻。
（2）将直流电动机M的磁场调节电阻Rf1调至最小值，电枢串联起动电阻R1调至最大值，接通励磁电源开关、电枢电源开关使其起动，其旋转方向应符合转速表正向旋转的要求。
（3）M起动正常后，将其电枢串联电阻R1调至零，调节电枢电源的电压为220V，再调节电动机的磁场调节电阻Rf1，使电动机M的励磁电流If为额定励磁电流IfN（额定励磁电流IfN值从下面他励电动机的工作特性和机械特性实训中取得）。
（4）保持If=IfN不变，逐次减小电枢电源。测取电动机电枢空载电流Ia，转速n与电枢两端的电压Ua。共取数据9-10组，记录于表2-7中。
表2－7 If=IfN= mA
| Ua（V） | ||||||||||
| Ia（A） | ||||||||||
| n（r/min） |
（1）按图2-4接线。图中直流他励电动机M用DQ09，其额定功率PN=185W，额定电压UN=220V，额定电流IN=1.1A,额定转速nN=1500r/min,额定励磁电流IfN＜0.13A。校正直流测功机MG作为测功机使用，RE为光电测速系统。直流电流表选用DQ22。Rf1用DQ29的1800Ω阻值作为直流他励电动机励磁回路串接的电阻。Rf2选用DQ27的1800Ω阻值的变阻器作为MG励磁回路串接的电阻。R1选用DQ29的180Ω阻值作为直流他励电动机的起动电阻，R2选用DQ27上的900Ω串900Ω加上900Ω并900Ω共2250Ω阻值作为MG的负载电阻。S选用DQ31C。接好线后，检查M、MG及RE之间是否用联轴器直接联接好。
图2-4 直流他励电动机接线图
（2）将直流电动机M的磁场调节电阻Rf1调至最小值，电枢串联起动电阻R1调至最大值，开关S处于闭合状态，接通控制屏下边右方的励磁电源开关、电枢电源开关使其起动，其旋转方向应符合转速表正向旋转的要求。
（3）M起动正常后，将其电枢串联电阻R1调至零，调节电枢电源的电压为220V，调节Rf2使校正直流测功机的励磁电流If2为校正值（100 mA），再调节其负载电阻R2和电动机的磁场调节电阻Rf1，使电动机达到额定值：U＝UN，I＝IN（注：IN＝IfN+Ia），n＝nN。此时M的励磁电流If即为额定励磁电流IfN。
（4）保持U＝UN，If=IfN，If2为校正值不变的条件下，逐次减小电动机负载。测取电动机电枢输入电流Ia，转速n和校正电机的负载电流IF（由校正曲线查出电动机输出对应转矩T2）。共取数据9-10组，记录于表2-8中。
表2－8 U＝UN＝ V If=IfN= mA If2=100 mA
|
实 验 数 据 |
Ia（A） | ||||||||||
| n（r/min） | |||||||||||
| IF（A） | |||||||||||
| T2（N·m） | |||||||||||
|
计 算 数 据 |
P2（W） | ||||||||||
| P1（W） | |||||||||||
| η（％） | |||||||||||
| Δn（％） | |||||||||||
（1）改变电枢电压调速
1）直流电动机M运行后，将电阻R1调至零，If2调至校正值，再调节负载电阻R2、电枢电压及磁场电阻Rf1，使M的U=UN，Ia=0.5IN，If＝IfN，记下此时MG的IF值。
2）保持此时的IF值（即T2值）和If＝IfN不变，逐次减小电枢电源U，从而降低电枢两端的电压Ua，使U从UN逐渐减小，每次测取电动机的端电压Ua，转速n和电枢电流Ia。
3）共取数据5-9组，记录于表2-9中
表2－9 If＝IfN＝ mA IF= A(T2＝ N·m) If2=100mA
| Ua（V） | |||||||||
| n（r/min） | |||||||||
| Ia（A） |
1）直流电动机M运行后，将电阻R1调至零，If2调至校正值，再调节负载电阻R2、电枢电压及磁场电阻Rf1，使M的U=UN，Ia=0.5IN，If＝IfN，记下此时MG的IF值。
2）保持此时的IF值（即T2值）和If＝IfN不变，逐次增加R1的阻值，降低电枢两端的电压Ua，使R1从零调至最大值，每次测取电动机的端电压Ua，转速n和电枢电流Ia。
3）共取数据5-9组，记录于表2-10中
表2－10 If＝IfN＝ mA IF= A(T2＝ N·m) If2=100mA
| Ua（V） | |||||||||
| n（r/min） | |||||||||
| Ia（A） |
1）直流电动机运行后，将M的电枢串联电阻R1和磁场调节电阻Rf1调至零，将MG的磁场调节电阻If2调至校正值，再调节M的电枢电源调压旋钮和MG的负载，使电动机M的U=UN，Ia＝0.5IN，记下此时的IF值。
2）保持此时MG的IF值（T2值）和M的U＝UN不变，逐次增加磁场电阻Rf1阻值：直至n＝1.3nN，每次测取电动机的n、If和Ia。共取7－8组记录于表2－11中。
表2－11 U＝UN＝ V IF= A(T2＝ N·m) If2= 100mA
| n（r/min） | ||||||||
| If（mA） | ||||||||
| Ia（A） |
五、实训报告
1、由表2-8计算出P2和η，并给出n、T2、η＝f（P2）及n＝f（T2）的特性曲线。
电动机输出功率： P2＝0.105nT2
式中输出转矩T2的单位为N.m（由If2及IF值，从校正曲线T2=f（IF）查得），转速n的单位为r/min。
电动机输入功率： P1=UI
输入电流： I=Ia+IfN
电动机效率： 
由工作特性求出转速变化率： ，其中n0为空载转速。
2、绘出并励电动机人为特性曲线n＝f（Ua）和n=f（If）。分析三种调速方法的优缺点。
六、思考题
1、并励电动机的速率特性n＝f（Ia）为什么是略微下降？是否会出现上翘现象？为什么？上翘的速率特性对电动机运行有何影响？
2、当电动机的负载转矩和励磁电流不变时，减小电枢端电压，为什么会引起电动机转速降低？
3、当电动机的负载转矩和电枢端电压不变时，减小励磁电流会引起转速的升高，为什么？
4、并励电动机在负载运行中，当磁场回路断线时是否一定会出现“飞车”？为什么？