2024年5月13日发(作者：无绿蕊)
1
电机学实验一 直流电机实验
1实验目的 ：理解掌握直流机发电、电动工作特性。
2实验电路：
图 1 直流电机实验系统结构图
3 实验内容与步骤
3.1系统基本连接与参数调节--由教师完成：
（1）连接电路实线部分。直流机按正转接线 ，交流机按反转接线。
（2）电流调节器调最大Uc为1V。调电流反馈：Ui/Ia=2V/0.5A。
（3）直流稳压源限流值调到1.5A。
3.2直流机发电实验
--交流机作同步恒速运行，驱动直流机发电，电流闭环控制整流调压器吸收其电流。
3.2.1实验准备
(1) 完成直流机电枢回路、励磁回路连接，励磁开关Kf断开，RA、RB置最大。
（2）整流器：Uct只接电流调节器输出Uc！Ublf断开，整流器先关闭。
（3）交流机RC调最大。直流稳压源断开Kz，通电调到Uz=15V。
（4）实验台通电。
（5）给定电路置“负”，并调输出0V。
--注：电流调节器的运放“反相”，故给定为负，反馈为正
3.2.2 启动交流机
（1）接通主电路。
2
（2）减RC起动交流机反转到~1000rpm，接通直流稳压源Kz，RC回最大。
使交流机进入同步恒速（1500rpm）运行，驱动直流机发电。
3.2.3直流发电机空载Uf-E特性（即if -φ磁化特性）实验
断Kf使Uf=0, 测量记录对应的直流机剩磁发电电势E(｜Ua｜)。
接通Kf后调RA+RB使Uf= 90, 160, 220V。测量记录E。
3.2.4 直流发电机负载特性实验
--用电流闭环恒定吸收直流机发电电流，并转为交流功率送电网。
（1）调RA+RB保持励磁Uf=220V。
（2）测Ud应为负！(否则查改直流机电枢接线)。整流器Ubf接通，允许其工作。
（3）加负载：用负给定电位器调-Ui*到Ia=（0），0.3, 0.6A，测量记录Ia、Ua。
*(4) 可用RA+RB降Uf=200V，测量记录Ia、Ua—观察电流环恒流效果。
(5) 停车：先用-Ui*减Ia到0，再断开Kz，电机停车后断主电路。直流稳压源断电。
3.3直流机电动实验
--手动开环控制整流调压器，驱动直流机电动正转，交流机产生反向转矩作负载。
3..3.1实验准备：（1）断开Uct到Uc的连线！将Uct接到给定+Uct*。
（2）给定极性置正，+Uct*回0V。（3）交流机RC置最大。
3.3.2 直流电动机调磁调速实验
（1）接通主电路，调励磁RA+RB使Uf=220V
（2）用正给定电位器缓升+Uct*启动直流机正转，到Ua=150V。
减交流机RC到Ia =0.4A。
（3）调Uf≈220,185,150,115
V，期间用RC保持Ia = 0.4 A，测量纪录对应转速n。
3.3.3调压调速实验:
（1）调励磁RA+RB使Uf= 220V；
（2）用正给定调+Uct*到Ua≈50,100,150,220V，注用RC保持Ia = 0.4 A。测量纪录转速n。
升压过程注意观察电流Ia动态升降变化。
3. 3.4机械特性实验:
（1）调Uf= 220V。用正给定Uct调Ua =220 V。
（2）用RC调Ia=(0.4),0.6, 0.8A（注意保持Ua=220 V），测量记录对应n。
3.3.5 停车：RC先回最大，缓降Uct到电机停车，断主电路。
3
4 实验数据纪录与处理
4．1直流他励发电机 n = r/min
%直流发电机空载Uf-E特性数据与处理程序（ZLDJSY1）
Ufs= [0 , 90 , 160 , 220 ]; Es = [ , , , ];
p=polyfit(Ufs,Es, 2); Uf=min(Ufs):5:max(Ufs); E=polyval(p,Uf);
plot(Ufs,Es, ' * ', Uf,E ), grid, xlabel('Uf/V');ylabel('E/V')
%直流发电机负载特性数据与处理程序（ZLDJSY2）
Ias= [ 0, 0.3,0.6 ], Uas =[ , , ], n=1500
p=polyfit(Ias,Uas,1); Ia=min(Ias):0.01:max(Ias); Ua=polyval(p,Ia);
plot(Ias,Uas, ' * ', Ia, Ua );grid, xlabel('Ia/A'),ylabel('Ua/V')
CeF=Uas(1)/n , Ra=-p(1)
% CeF = V/rpm , Ra = Ohm
(3) 电流环恒流
Uf=200~220 V , Ua= ~ V, Ia= A
4.2 直流电动机
%直流电动机调压与调磁调速数据与处理程序（ZLDJSY3）
Ufs= [ 220 , 180 , 140, 110 ]; ns1 = [ , , , ];
Uas = [50 , 100 , 150 , 220 ]; ns2 = [ , , , ];
p1=polyfit(Ufs, ns1, 2); Uf= Uas(1): 5: Ufs(1); n1=polyval(p1,Uf);
p2=polyfit(Uas, ns2, 1); Ua=Uas(1): 5: Uas(4); n2=polyval(p2,Ua);
plot(Ufs,ns1, ' * ', Uf,n1, Uas, ns2, ' * ', Ua,n2);
xlabel('Ua or Uf/V'), ylabel('n/rpm'), grid
%直流电动机机械特性数据与处理程序（ZLDJSY4）
Ua= 220; Ias=[0.4, 0.6, 0.8]; ns =[ , , ];
p=polyfit(Ias, ns, 1); I=0 : 0.01:1; n=polyval(p,I);
n0=p(2), CeF= Ua /n0 , Ra= - p(1)* CeF
plot(Ias, ns, '*',0, n0, '*', I, n ), grid on, xlabel('Ia/A'),ylabel('n/rpm')
% n0= rpm, CeF = V/rpm , Ra = Ohm
4
4.3 实验数据处理结果
直
流
发
电
机
空
载
特
性
直
流
发
电
机
负
载
特
性
直
流
电
动
机
压
磁
｜
转
速
特
性
直
流
电
动
机
机
械
特
性
5
广东海洋大学学生实验报告书
实验名称
学院
学生姓名
直流电机实验
信息学院
小组
专业
课程名称
电气
实验地点 科413
电机学
班级
时间
成绩
112 X
5实验分析:
5.1直流他励发电机
输出电压公式Ua= 电势公式E=
(1)空载Uf -E 即if -φ磁化特性，应为上升饱和曲线，实验结果×√。
(2)负载特性 Ua=E-Ra*Ia， Ia- Ua应为下降直线，实验结果 。
参数计算结果：CeF= V/rpm(Uf=220V), Ra= Ohm
（3） 当E（Uf）改变时Ua也变，但Ia不变，原因是：
(4) 如负载变化时要控制输出Ua不变，应
5. 2直流他励电动机
转速公式n:
(1) 调磁调速时，Uf-n应为下降(双)曲线。实验结果 。
(2) 调压调速时, Ua-n应为上升直线。实验结果 。
(3) 升压过程电流Ia动态是先 升/降 后 ，稳态电流取决 电压/负载。
(4) 机械特性Ia-n应为下降直线Ua。实验结果 。
参数计算结果：CeF= V/rpm(Uf=220V), Ra= Ohm
(4) 如负载变化时要控制输出n不变，应
6实验总结(实验是否完成. 认识、过程、效果、问题、收获、体会、意见、建议,可加页)
实验 。
指导教师
2024年5月13日发(作者：无绿蕊)
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电机学实验一 直流电机实验
1实验目的 ：理解掌握直流机发电、电动工作特性。
2实验电路：
图 1 直流电机实验系统结构图
3 实验内容与步骤
3.1系统基本连接与参数调节--由教师完成：
（1）连接电路实线部分。直流机按正转接线 ，交流机按反转接线。
（2）电流调节器调最大Uc为1V。调电流反馈：Ui/Ia=2V/0.5A。
（3）直流稳压源限流值调到1.5A。
3.2直流机发电实验
--交流机作同步恒速运行，驱动直流机发电，电流闭环控制整流调压器吸收其电流。
3.2.1实验准备
(1) 完成直流机电枢回路、励磁回路连接，励磁开关Kf断开，RA、RB置最大。
（2）整流器：Uct只接电流调节器输出Uc！Ublf断开，整流器先关闭。
（3）交流机RC调最大。直流稳压源断开Kz，通电调到Uz=15V。
（4）实验台通电。
（5）给定电路置“负”，并调输出0V。
--注：电流调节器的运放“反相”，故给定为负，反馈为正
3.2.2 启动交流机
（1）接通主电路。
2
（2）减RC起动交流机反转到~1000rpm，接通直流稳压源Kz，RC回最大。
使交流机进入同步恒速（1500rpm）运行，驱动直流机发电。
3.2.3直流发电机空载Uf-E特性（即if -φ磁化特性）实验
断Kf使Uf=0, 测量记录对应的直流机剩磁发电电势E(｜Ua｜)。
接通Kf后调RA+RB使Uf= 90, 160, 220V。测量记录E。
3.2.4 直流发电机负载特性实验
--用电流闭环恒定吸收直流机发电电流，并转为交流功率送电网。
（1）调RA+RB保持励磁Uf=220V。
（2）测Ud应为负！(否则查改直流机电枢接线)。整流器Ubf接通，允许其工作。
（3）加负载：用负给定电位器调-Ui*到Ia=（0），0.3, 0.6A，测量记录Ia、Ua。
*(4) 可用RA+RB降Uf=200V，测量记录Ia、Ua—观察电流环恒流效果。
(5) 停车：先用-Ui*减Ia到0，再断开Kz，电机停车后断主电路。直流稳压源断电。
3.3直流机电动实验
--手动开环控制整流调压器，驱动直流机电动正转，交流机产生反向转矩作负载。
3..3.1实验准备：（1）断开Uct到Uc的连线！将Uct接到给定+Uct*。
（2）给定极性置正，+Uct*回0V。（3）交流机RC置最大。
3.3.2 直流电动机调磁调速实验
（1）接通主电路，调励磁RA+RB使Uf=220V
（2）用正给定电位器缓升+Uct*启动直流机正转，到Ua=150V。
减交流机RC到Ia =0.4A。
（3）调Uf≈220,185,150,115
V，期间用RC保持Ia = 0.4 A，测量纪录对应转速n。
3.3.3调压调速实验:
（1）调励磁RA+RB使Uf= 220V；
（2）用正给定调+Uct*到Ua≈50,100,150,220V，注用RC保持Ia = 0.4 A。测量纪录转速n。
升压过程注意观察电流Ia动态升降变化。
3. 3.4机械特性实验:
（1）调Uf= 220V。用正给定Uct调Ua =220 V。
（2）用RC调Ia=(0.4),0.6, 0.8A（注意保持Ua=220 V），测量记录对应n。
3.3.5 停车：RC先回最大，缓降Uct到电机停车，断主电路。
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4 实验数据纪录与处理
4．1直流他励发电机 n = r/min
%直流发电机空载Uf-E特性数据与处理程序（ZLDJSY1）
Ufs= [0 , 90 , 160 , 220 ]; Es = [ , , , ];
p=polyfit(Ufs,Es, 2); Uf=min(Ufs):5:max(Ufs); E=polyval(p,Uf);
plot(Ufs,Es, ' * ', Uf,E ), grid, xlabel('Uf/V');ylabel('E/V')
%直流发电机负载特性数据与处理程序（ZLDJSY2）
Ias= [ 0, 0.3,0.6 ], Uas =[ , , ], n=1500
p=polyfit(Ias,Uas,1); Ia=min(Ias):0.01:max(Ias); Ua=polyval(p,Ia);
plot(Ias,Uas, ' * ', Ia, Ua );grid, xlabel('Ia/A'),ylabel('Ua/V')
CeF=Uas(1)/n , Ra=-p(1)
% CeF = V/rpm , Ra = Ohm
(3) 电流环恒流
Uf=200~220 V , Ua= ~ V, Ia= A
4.2 直流电动机
%直流电动机调压与调磁调速数据与处理程序（ZLDJSY3）
Ufs= [ 220 , 180 , 140, 110 ]; ns1 = [ , , , ];
Uas = [50 , 100 , 150 , 220 ]; ns2 = [ , , , ];
p1=polyfit(Ufs, ns1, 2); Uf= Uas(1): 5: Ufs(1); n1=polyval(p1,Uf);
p2=polyfit(Uas, ns2, 1); Ua=Uas(1): 5: Uas(4); n2=polyval(p2,Ua);
plot(Ufs,ns1, ' * ', Uf,n1, Uas, ns2, ' * ', Ua,n2);
xlabel('Ua or Uf/V'), ylabel('n/rpm'), grid
%直流电动机机械特性数据与处理程序（ZLDJSY4）
Ua= 220; Ias=[0.4, 0.6, 0.8]; ns =[ , , ];
p=polyfit(Ias, ns, 1); I=0 : 0.01:1; n=polyval(p,I);
n0=p(2), CeF= Ua /n0 , Ra= - p(1)* CeF
plot(Ias, ns, '*',0, n0, '*', I, n ), grid on, xlabel('Ia/A'),ylabel('n/rpm')
% n0= rpm, CeF = V/rpm , Ra = Ohm
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4.3 实验数据处理结果
直
流
发
电
机
空
载
特
性
直
流
发
电
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特
性
直
流
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速
特
性
直
流
电
动
机
机
械
特
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广东海洋大学学生实验报告书
实验名称
学院
学生姓名
直流电机实验
信息学院
小组
专业
课程名称
电气
实验地点 科413
电机学
班级
时间
成绩
112 X
5实验分析:
5.1直流他励发电机
输出电压公式Ua= 电势公式E=
(1)空载Uf -E 即if -φ磁化特性，应为上升饱和曲线，实验结果×√。
(2)负载特性 Ua=E-Ra*Ia， Ia- Ua应为下降直线，实验结果 。
参数计算结果：CeF= V/rpm(Uf=220V), Ra= Ohm
（3） 当E（Uf）改变时Ua也变，但Ia不变，原因是：
(4) 如负载变化时要控制输出Ua不变，应
5. 2直流他励电动机
转速公式n:
(1) 调磁调速时，Uf-n应为下降(双)曲线。实验结果 。
(2) 调压调速时, Ua-n应为上升直线。实验结果 。
(3) 升压过程电流Ia动态是先 升/降 后 ，稳态电流取决 电压/负载。
(4) 机械特性Ia-n应为下降直线Ua。实验结果 。
参数计算结果：CeF= V/rpm(Uf=220V), Ra= Ohm
(4) 如负载变化时要控制输出n不变，应
6实验总结(实验是否完成. 认识、过程、效果、问题、收获、体会、意见、建议,可加页)
实验 。
指导教师