实验2直流发电机
实验二 他励直流发电机
一．实验目的
掌握用实验方法测定他励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。
二．预习要点
1．什么是发电机的运行特性？对于不同的特性曲线，在实验中哪些物理量应保持不变，而哪些物理量应测取。
2．做空载试验时，励磁电流为什么必须单方向调节？
三．实验项目
他励直流发电机的如下特性：
（1）空载特性：保持n=nN，使I=0，测取Uo=f(If)。 （2）外特性：保持n=nN，使If =IfN，测取U=f(I)。 （3）调节特性：保持n=nN，使U=UN，测取If =f(I)。
四．实验设备及仪器
1．实验台主控制屏 2．电机导轨及测功机
3．可调电阻箱（NMEL-03/4）
4．直流电动机电枢电源（NMEL-18/1） 5．直流电动机励磁电源（NMEL-18/2）
6．同步发电机励磁电源/直流发电机励磁电源（NMEL-18/3） 7．直流电压、毫安、安培表
8．旋转指示灯及开关板（NMEL-05） 7．直流电动机M03 8．直流发电机M01
五．实验说明及操作步骤
按图1-3接线
G：直流发电机M01，PN=100W，UN=200V，IN=0.5A，NN=1600r/min
M：直流电动机M03，按他励接法 S：双刀双掷开关，位于NMEL-05 R：发电机负载电阻，位于NMEL-03/4中R1。
mA1：毫安表，位于直流电动机励
图1-3 直流他励发电机接线图
磁电源上。
U1、U2、U3：分别为直流电动机电枢电源、直流电动机励磁电源和直流发电机励磁电源。将NMEL-18/3中纽子开关拨向直流发电机励磁。
V2、mA2、A：分别为直流电压表（量程为300V档），直流毫安表（量程为200mA档），直流安倍表（量程为2A档）。
1、空载特性
a．打开发电机负载开关S，直流发电机励磁电流调至最大，接通直流发电机电源，此时，mA2读数最小，注意选择各仪表的量程。
b．调节直流电动机电枢电源至最小，直流电动机励磁电流最大，接通直流电动机励磁电源，接通直流电动机电枢电源，使电机旋转。
b．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。
d．调节电动机电枢电源至220V，再调节电动机励磁电流，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。
e．调节发电机励磁电流，使发电机空载电压达U0=1.2UN（240V）为止。
f．在保持电机额定转速（1600r/min）条件下，从UO=1.2UN开始，单方向调节直流发电机励磁电流，使发电机励磁电流逐次减小，直至If2=o。
每次测取发电机的空载电压UO和励磁电流If2，只取7-8组数据，填入表1-2中，其中UO=UN和If2=0两点必测，并在UO=UN附近测点应较密。
2、外特性
a．在空载实验后，把发电机负载电阻R调到最大值，合上负载开关S。
b．同时调节电动机励磁电流，发电机励磁电流和负载电阻R，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.
c．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），共取6-7
组数据，填入表1-3中。其中额定和空载两点必测。
3、调整特性
a．断开发电机负载开关S，调节发电机励磁电流，使发电机空载电压达额定值（UN=200V）。
b．在保持发电机n=nN条件下，合上负载开关S，调节负载电阻R，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5-6组数据填入表1-4中。
六．注意事项
起动直流电动机时，先把电枢电源调至最小，励磁电源调至最大，起动完毕后，再调节电枢电源。
七．实验报告
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。
2．绘出他励发电机的外特性曲线。算出其电压变化率： ΔU=
UOUN
100 UN
并分析差异的原因。
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。