直流他励电机控制实验

一、 实验目的

（1） 学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项；

（2） 熟悉直流他励电机 （即并励电机按他励方式） 的接线、 起动、 改变电机转向与调速的方法。

二、 实验设备

三、 实验线路及原理

直流他励电动机控制实验接线图如图1－42所示。

图1－42 直流他励电机控制实验接线图

1. 直流他励电机起动

直流他励电机的起动方式有三种： 直接起动、 减压起动、 转子回路串接电阻起动。

2. 调节直流他励电机的转速

电机的转速发生变化， 有以下的三种方式： （1） 改变电枢电压调速； （2） 改变转子回路电阻调速； （3） 改变磁通调速。

3. 改变电机的转向

直流电机反转， 只要改变电机的电磁转矩方向， 电动机就可以反向运行。

改变电机转向共有两种方法： 一个是电枢绕组两端极性不变， 而将励磁绕组反接； 另一个是励磁绕组极性不变而将电枢绕组反接。 如果两者同时改变， 则电磁转矩的方向不变。

四、 实验内容及步骤

图1－42中的直流他励电机M选用DJ15直流并励电机，其额定功率PN＝185W，额定电压UN＝220V，额定电流IN＝1.2A，额定转速n N＝1600r／min，额定励磁电流If N＜0.16A。校正直流测功机MG作为测功机使用，TG为测速发电机。直流电流表选用D31。Rf1用D44挂件中的1800Ω阻值的变阻器作为直流他励电机励磁回路串接的电阻。Rf2选用D42挂件中的1800Ω阻值的变阻器作为MG励磁回路串接的电阻。R1选用D44挂件中的180Ω阻值的变阻器作为直流他励电机的起动电阻，R2选用D42挂件上的900Ω阻值的变阻器经过串并联连接后组成2250Ω阻值作为MG的负载电阻。

1. 他励直流电机起动

（1） 按图1－42的实验接线图进行接线， 实验线路接线完毕将电机电枢串联起动电阻R1、测功机MG的负载电阻R2及MG的磁场回路电阻Rf2调到阻值最大位置，M的磁场调节电阻Rf1调到最小位置，断开开关S，并确认断开控制屏下方右边的电枢电源开关，作好起动准备。

（2） 开启控制屏上的钥匙开关， 按下其上方的 “启动” 按钮， 接通其下方左边的励磁电源开关，观察M及MG的励磁电流值，调节Rf2，使If2等于校正值（100m A） 并保持不变， 再接通控制屏右下方的电枢电源开关， 使M起动。

（3） M起动后观察转速表指针的偏转方向， 指针应为正向偏转， 若不正确， 可拨动转速表上的正、 反向开关来纠正。 调节控制屏上的电枢电源 “电压调节” 旋钮， 使电机电枢端电压为220V。减小起动电阻R1的阻值，直至短接。

（4） 合上校正直流测功机MG的负载开关S，调节R2阻值，使MG的负载电流IF改变，即直流电动机M的输出转矩T2改变，可得到M不同的输出转矩值。

2. 调节他励电机的转速

分别改变串入电机M电枢回路的调节电阻R1和励磁回路的调节电阻Rf1，观察转速的变化情况。

3. 改变电机的转向

将电枢串联起动变阻器R1的阻值调回到最大值，先切断控制屏上的电枢电源开关，然后切断控制屏上的励磁电源开关， 使直流他励电机停机。 在断电情况下， 将电枢 （或励磁绕组） 的两端接线对调后， 再按他励电机的起动步骤起动电机， 并观察电机的转向及转速表显示的转向。

五、 注意事项

（1） 直流他励电机起动时，需将励磁回路串联的电阻Rf1调至最小，先接通励磁电源，使励磁电流最大，同时必须将电枢串联起动电阻R1调至最大，然后方可接通电枢电源。使电机正常起动。电机起动后，将起动电阻R1调至零，使电机正常工作。

（2） 直流他励电机停机时， 必须先切断电枢电源， 然后断开励磁电源。 同时必须将电枢串联的起动电阻R1调回到最大值，将励磁回路串联的电阻Rf1调回到最小值，给下次起动作好准备。

（3） 测量前注意仪表的量程、 极性及其接法是否符合要求。

（4） 若要测量电机的转矩T2，必须将校正直流测功机MG的励磁电流调整到校正值100m A， 以便在校正曲线中查出电机M的输出转矩。