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并勵電動機轉動慣量測試實驗

一、并勵電動機轉動慣量測試實驗-實驗目的
  1、掌握轉動慣量的計算方法
2、用空載減速法測定受試電機的轉動慣量
二、預習要點
   1、轉動慣量的定義
   2、電機拖動相關知識
三、并勵電動機轉動慣量測試實驗-實驗項目
   1、計算方法計算受試電機的轉動慣量
   2、受試電機的機械損耗的測定
   3、空載轉速法測定電機的轉動慣量
四、實驗方法
   1、實驗設備
序號 型號 名稱 數(shù)量 備注
1 DQ03-1 導軌、光電編碼器及轉速表 1  
2 DQ19 校正直流測功機 1  
3 DQ09 直流并勵電動機 1 做他勵電動機使用
4 DQ22 直流數(shù)字電壓、毫安、安培表 1  
5 DQ29 可調電阻、電容器 1  
6   數(shù)字式記憶示波器 1 自備
 
   2、屏上掛件順序
       DQ22、DQ29
   3、實驗方法
(1)、根據(jù)公式計算轉子的轉動慣量
雖然電機轉子是一個接近規(guī)整的圓柱體,但因轉子至少有3種不同的材料制作而成,并且相互交叉,很難進行準確計算。在要求不高時可將轉子看成一個密度均勻的圓柱體,F(xiàn)知受試電機的質量m=     Kg,轉子半徑r=      m。根據(jù)下面公式計算受試電機轉子的轉動慣量。

(2)、受試電機機械損耗的測定

圖2-1 受試電機的機械損耗實驗接線圖
1)、按照圖2-9所示連接線路圖。圖中電流表選用DQ22上毫安電流表的2000mA檔,電阻R1選用DQ29上的90Ω串聯(lián)90Ω共180Ω阻值,電阻Rf1選用DQ29上的900Ω串聯(lián)900Ω共1800Ω阻值。并將電阻R1調至最大位置,電阻Rf1調至最小位置。為起動電機機組做好準備。
2)、將校正直流測功機DQ19與并勵電動機DQ09同軸連接。首先接通DQ09的勵磁電源,然后接通電樞電源并調至額定電壓220V,使電機符合正轉要求。將電阻R1減至最小位置,使電機全壓運轉。然后調節(jié)電阻Rf1使電機的轉速達到1500r/min。運行十分鐘左右使機組的機械損耗穩(wěn)定。將此時DQ09的電樞電壓U、電樞電流I記錄表4-36中。然后將校正直流測功機DQ19與DQ09脫機,使電動機DQ09在額定電壓下,轉速達到1500r/min。將DQ09的電樞電壓U、電樞電流I記錄于表2-14中。
表2-14
序號 聯(lián)機 脫機 機械損耗
1 U1(V) I1(A) P1(W) U2(V) I2(A) P2(W) Pmec= P1- P2
2              
(3)、用空載轉速法測定電動機的轉動慣量
 1)、按照圖2-9所示連接線路圖,圖中的DQ09換成DQ19,并且DQ19空載運轉。
 2)、首先接通DQ19的勵磁電源,然后接通電樞電源并調至額定電壓220V,使電機符合正轉要求。將電阻R1減至最小位置,使電機全壓運轉。然后調節(jié)電阻Rf1使電機的轉速達到1.1倍的額定轉速即1650r/min。
3)、將數(shù)字記憶示波器的探頭接至DQ03-1導軌上的轉速模擬量輸出端觀測輸出波形。調整數(shù)字示波器的頻率及幅值以便于觀測轉速變化的波形,按下控制屏上的停止按鈕,使校正直流測功機自由停機。攝錄電機從1.1倍的額定轉速下降至零時的波形。讀出電機從1.1倍的額定轉速下降至0.95倍額定轉速(即n=1425 r/min)所用的時間△t。并將攝錄的波形記錄于圖2-10中。

圖2-2 轉速下降觀測到的波形圖
五、實驗報告
1、將數(shù)據(jù)代入公式計算出受試電機的轉動慣量
其中:
J—— 轉動慣量  單位Kg*m2
Pmec—— 受試電機的機械損耗  單位W(瓦特)
t—— 轉速變化所用時間  單位S(秒)
△n=1.1nN-0.95nN=0.15nN=225 r/min
  2、將測得的轉動慣量與計算的轉動慣量相比較,并分析產生誤差的原因。
六、推導公式

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