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電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告一

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電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告一

直流電機(jī)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)

電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(一)

實(shí)驗(yàn)名稱(chēng):直流電機(jī)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)成員:學(xué)號(hào)093703109370400937034

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姓名潘佳麗富志玲王瀟瀟直流電機(jī)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、學(xué)習(xí)電機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本要求與安全操作注意事項(xiàng)。

2、認(rèn)識(shí)在直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)中所用的電機(jī)、儀表、變阻器等組件及使用方法。3、熟悉他勵(lì)電動(dòng)機(jī)(即并勵(lì)電動(dòng)機(jī)按他勵(lì)方式)的接線(xiàn)、起動(dòng)、改變電機(jī)轉(zhuǎn)向與調(diào)速的方法。二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1、了解DD01電源控制屏中的電樞電源、勵(lì)磁電源、校正過(guò)的直流電機(jī)、變阻器、多量程直流電壓表、電流表及直流電動(dòng)機(jī)的使用方法。2、用伏安法測(cè)直流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)的電樞繞組的冷態(tài)電阻。

3、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。

三、實(shí)驗(yàn)方法

1、由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員介紹DDSZ-1型電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置各面板布置及使用方法,講解電機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本要求,安全操作和注意事項(xiàng)。2、用伏安法測(cè)電樞的直流電阻

圖2-1測(cè)電樞繞組直流電阻接線(xiàn)圖

3、直流儀表、轉(zhuǎn)速表和變阻器的選擇

直流儀表、轉(zhuǎn)速表量程是根據(jù)電機(jī)的額定值和實(shí)驗(yàn)中可能達(dá)到的最大值來(lái)選擇,變阻器根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求來(lái)選用,并按電流的大小選擇串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的接法。

(1)電壓量程的選擇

如測(cè)量電動(dòng)機(jī)兩端為220V的直流電壓,選用直流電壓表為1000V量程檔。(2)電流量程的選擇

因?yàn)橹绷鞑?lì)電動(dòng)機(jī)的額定電流為1.2A,測(cè)量電樞電流的電表A3可選用直

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+220V電樞電源-SARVM直流電機(jī)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)

流電流表的5A量程檔;額定勵(lì)磁電流小于0.16A,電流表A1選用200mA量程檔。

(3)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1600r/min,轉(zhuǎn)速表選用1800r/min量程檔。(4)變阻器的選擇

變阻器選用的原則是根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所需的阻值和流過(guò)變阻器最大的電流來(lái)確定,電樞回路R1可選用D44掛件的1.3A的90Ω與90Ω串聯(lián)電阻,磁場(chǎng)回路Rf1可選用D44掛件的0.41A的900Ω與900Ω串聯(lián)電阻。4、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)準(zhǔn)備

按圖2-2接線(xiàn)。圖中直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)M用DJ15,其額定功率PN=185W,額定電壓UN=220V,額定電流IN=1.2A,額定轉(zhuǎn)速nN=1600r/min,額定勵(lì)磁電流IfN<0.16A。校正直流測(cè)功機(jī)MG作為測(cè)功機(jī)使用,TG為測(cè)速發(fā)電機(jī)。直流電流表選用D31。Rf1用D44的1800Ω阻值作為直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路串接的電阻。Rf2選用D42的1800Ω阻值的變阻器。作為MG勵(lì)磁回路串接的電阻。R1選用D44的180Ω阻值作為直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電阻,R2選用D41的90Ω電阻6只串聯(lián)和D42的900Ω與900Ω并聯(lián)電阻相串聯(lián)作為MG的負(fù)載電阻。接好線(xiàn)后,檢查M、MG及TG之間是否用聯(lián)軸器直接聯(lián)接好。5、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)步驟

(1)檢查按圖2-2的接線(xiàn)是否正確,電表的極性、量程選擇是否正確,電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路接線(xiàn)是否牢靠。然后,將電動(dòng)機(jī)電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1、測(cè)功

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SIFA4V2R1IA3V1+220V-電樞電源If2A2Rf2并勵(lì)繞組+勵(lì)磁電源220V-IfA1Rf1并磁繞阻直流電機(jī)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)

圖2-2直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線(xiàn)圖

機(jī)MG的負(fù)載電阻R2、及MG的磁場(chǎng)回路電阻Rf2調(diào)到阻值最大位置,M的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)到最小位置,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,并斷開(kāi)控制屏下方右邊的電樞電源開(kāi)關(guān),作好起動(dòng)準(zhǔn)備。

(2)開(kāi)啟控制屏上的電源總開(kāi)關(guān),按下其上方的“開(kāi)”按鈕,接通其下方左邊的勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān),觀察M及MG的勵(lì)磁電流值,調(diào)節(jié)Rf2使If2等于校正值(100mA)并保持不變,再接通控制屏右下方的電樞電源開(kāi)關(guān),使M起動(dòng)。(3)M起動(dòng)后觀察轉(zhuǎn)速表指針偏轉(zhuǎn)方向,應(yīng)為正向偏轉(zhuǎn),若不正確,可撥動(dòng)轉(zhuǎn)速表上正、反向開(kāi)關(guān)來(lái)糾正。調(diào)節(jié)控制屏上電樞電源‘電壓調(diào)節(jié)’旋鈕,使電動(dòng)機(jī)端電壓為220伏。減小起動(dòng)電阻R1阻值,直至短接。

(4)合上校正直流測(cè)功機(jī)MG的負(fù)載開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)R2阻值,使MG的負(fù)載電流IF改變,即直流電動(dòng)機(jī)M的輸出轉(zhuǎn)矩T2改變(按不同的IF值,查對(duì)應(yīng)于If2=100mA時(shí)的校正曲線(xiàn)T2=f(IF),可得到M不同的輸出轉(zhuǎn)矩T2值)。(5)調(diào)節(jié)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速

分別改變串入電動(dòng)機(jī)M電樞回路的調(diào)節(jié)電阻R1和勵(lì)磁回路的調(diào)節(jié)電阻Rf1,觀察轉(zhuǎn)速變化情況。

(6)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向

將電樞串聯(lián)起動(dòng)變阻器R1的阻值調(diào)回到最大值,先切斷控制屏上的電樞電源開(kāi)關(guān),然后切斷控制屏上的勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān),使他勵(lì)電動(dòng)機(jī)停機(jī)。在斷電情況下,將電樞(或勵(lì)磁繞組)的兩端接線(xiàn)對(duì)調(diào)后,再按他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)步驟起動(dòng)電動(dòng)機(jī),并觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速表指針偏轉(zhuǎn)的方向。

注意事項(xiàng)

1、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),須將勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)至最小,先接通勵(lì)磁電源,使勵(lì)磁電流最大,同時(shí)必須將電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1調(diào)至最大,然后方可接通電樞電源。使電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)。起動(dòng)后,將起動(dòng)電阻R1調(diào)至零,使電機(jī)正常工作。

2、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí),必須先切斷電樞電源,然后斷開(kāi)勵(lì)磁電源。同時(shí)必須將電樞串聯(lián)的起動(dòng)電阻R1調(diào)回到最大值,勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)回到最小值。給下次起動(dòng)作好準(zhǔn)備。

3、測(cè)量前注意儀表的量程、極性及其接法,是否符合要求。

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直流電機(jī)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)

4、若要測(cè)量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩T2,必須將校正直流測(cè)功機(jī)MG的勵(lì)磁電流調(diào)整到校正值:100mA,以便從校正曲線(xiàn)中查出電動(dòng)機(jī)M的輸出轉(zhuǎn)矩。

四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、在電動(dòng)機(jī)輕載及額定負(fù)載時(shí),增大電樞回路的調(diào)節(jié)電阻,電機(jī)的轉(zhuǎn)速如何變化?增大勵(lì)磁回路的調(diào)節(jié)電阻,轉(zhuǎn)速又如何變化?

增大電樞回路的調(diào)節(jié)電阻,電機(jī)的轉(zhuǎn)速減小。增大勵(lì)磁回路調(diào)節(jié)電阻,電機(jī)轉(zhuǎn)速增大。2、用什么方法可以改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向?

將電樞或者勵(lì)磁繞組的兩隊(duì)接線(xiàn)對(duì)調(diào)后,直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。

五、實(shí)驗(yàn)感想

本次實(shí)驗(yàn),我們對(duì)直流電機(jī)有了初步的認(rèn)識(shí)。我們首先根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求和

電路圖,連接了電路,在連接的開(kāi)始出現(xiàn)了一些正負(fù)極的錯(cuò)誤,使得電流過(guò)大,造成了過(guò)流現(xiàn)象。在隨后的修正中,我們認(rèn)真重新修改了電路,終于成功使得電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并按照實(shí)驗(yàn)步驟得到了正確的分析結(jié)果。

通過(guò)此次實(shí)驗(yàn),我們對(duì)我們所學(xué)的知識(shí)有了更多的理解,通過(guò)調(diào)節(jié)R2阻值,R1,Rf阻值,我們對(duì)轉(zhuǎn)速的觀察,得到了所要研究的問(wèn)題的答案,也對(duì)書(shū)本上的曲線(xiàn)圖有了真實(shí)的感知。

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直流電機(jī)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)

電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(二)

實(shí)驗(yàn)名稱(chēng):直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)

實(shí)驗(yàn)成員:學(xué)號(hào)0937031093704009370340937030

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姓名潘佳麗富志玲王瀟瀟張丹直流電機(jī)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、掌握用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)取直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性。

2、掌握直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法。二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1、了解DD01電源控制屏中的電樞電源、勵(lì)磁電源、校正過(guò)的直流電機(jī)、變阻器、多量程直流電壓表、電流表及直流電動(dòng)機(jī)的使用方法。2、用伏安法測(cè)直流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)的電樞繞組的冷態(tài)電阻。3、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。1、工作特性和機(jī)械特性保持U=UN和If=IfN不變,測(cè)取n、T2、η=f(Ia)、n=f(T2)。2、調(diào)速特性

(1)改變電樞電壓調(diào)速

保持U=UN、If=IfN=常數(shù),T2=常數(shù),測(cè)取n=f(Ua)。(2)改變勵(lì)磁電流調(diào)速

保持U=UN,T2=常數(shù),測(cè)取n=f(If)。(3)觀察能耗制動(dòng)過(guò)程

三、實(shí)驗(yàn)方法

1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

序號(hào)1234567型號(hào)DD03DJ23DJ15D31D42D44D51名稱(chēng)導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表校正直流測(cè)功機(jī)直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)直流電壓、毫安、電流表三相可調(diào)電阻器可調(diào)電阻器、電容器波形測(cè)試及開(kāi)關(guān)板數(shù)量1臺(tái)1臺(tái)1臺(tái)2件1件1件1件2、屏上掛件排列順序D31、D42、D51、D31、D44

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直流電機(jī)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)

3、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性

1)按圖2-6接線(xiàn)。校正直流測(cè)功機(jī)MG按他勵(lì)發(fā)電機(jī)連接,在此作為直流電動(dòng)機(jī)M的負(fù)載,用于測(cè)量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和輸出功率。Rf1選用D44的1800Ω阻值。Rf2選用D42的900Ω串聯(lián)900Ω共1800Ω阻值。R1用D44的180Ω阻值。R2選用D42的900Ω串聯(lián)900Ω再加900Ω并聯(lián)900Ω共2250Ω阻值。

R2IFA4A3IaS+I220V電樞電源V2R1V1+并勵(lì)繞組勵(lì)磁電源220V-勵(lì)磁繞組Rf1A1IfIf2A2Rf2-

圖2-6直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線(xiàn)圖

2)將直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至最小值,電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1調(diào)至最大值,接通控制屏下邊右方的電樞電源開(kāi)關(guān)使其起動(dòng),其旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)符合轉(zhuǎn)速表正向旋轉(zhuǎn)的要求。

3)M起動(dòng)正常后,將其電樞串聯(lián)電阻R1調(diào)至零,調(diào)節(jié)電樞電源的電壓為220V,調(diào)節(jié)校正直流測(cè)功機(jī)的勵(lì)磁電流If2為校正值(50mA或100mA),再調(diào)節(jié)其負(fù)載電阻R2和電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1,使電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定值:U=UN,I=IN,n=nN。此時(shí)M的勵(lì)磁電流If即為額定勵(lì)磁電流IfN。

4)保持U=UN,If=IfN,If2為校正值不變的條件下,逐次減小電動(dòng)機(jī)負(fù)載。

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直流電機(jī)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)

測(cè)取電動(dòng)機(jī)電樞輸入電流Ia,轉(zhuǎn)速n和校正電機(jī)的負(fù)載電流IF(由校正曲線(xiàn)查出電動(dòng)機(jī)輸出對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)矩T2)。共取數(shù)據(jù)9-10組,記錄于表2-7中。

表2-7U=UN=220VIf=IfN=74mAIf2=100mA

I(0.90aA)0.8416040.7516410.7016200.6516260.6016320.5516360.500.460.401658實(shí)n(r/m160016431651驗(yàn)in)FA)數(shù)I(0.700.410.660.580.540.490.440.380.340.3140.290.2980.230.289據(jù)T2(Nm)P2(W)0.4090.3780.3680.3560.3420.32768.6668.6663.0562.3960.5958.4255.9954.01198.1184.95165.12156.12143.11132.09121.08110.0751.50101.2650.950.1588.0557計(jì)P1算η(W)5434.6537.1238.6740.4842.3444.0246.2449.06數(shù)(%據(jù))Δn40.583(%)4、調(diào)速特性

(1)改變電樞端電壓的調(diào)速

1)直流電動(dòng)機(jī)M運(yùn)行后,將電阻R1調(diào)至零,If2調(diào)至校正值,再調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R2、電樞電壓及磁場(chǎng)電阻Rf1,使M的U=UN,I=0.5IN,If=IfN記下此時(shí)MG的IF值。0.37A

2)保持此時(shí)的IF值(即T2值)和If=IfN不變,逐次增加R1的阻值,降低電樞兩端的電壓Ua,使R1從零調(diào)至最大值,每次測(cè)取電動(dòng)機(jī)的端電壓Ua,轉(zhuǎn)速n和電樞電流Ia。

3)共取數(shù)據(jù)8-9組,記錄于表2-8中

表2-8If=IfN=74mAT2=0.320Nm

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直流電機(jī)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)

Ua(V)201*90180171162153143132130n(r/min)159815201*40136212871215113510451025Ia(A)0.500.480.460.440.420.410.390.360.36(2)改變勵(lì)磁電流的調(diào)速

1)直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行后,將M的電樞串聯(lián)電阻R1和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至零,將MG的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻If2調(diào)至校正值,再調(diào)節(jié)M的電樞電源調(diào)壓旋鈕和MG的負(fù)載,使電動(dòng)機(jī)M的U=UN,I=0.5IN記下此時(shí)的IF值。

2)保持此時(shí)MG的IF值(T2值)和M的U=UN不變,逐次增加磁場(chǎng)電阻阻值:直至n=1.3nN,每次測(cè)取電動(dòng)機(jī)的n、If和Ia。共取7-8組記錄于表2-9中。

表2-9U=UN=220VT2=0.336Nm

n(r/min)If(mA)Ia(A)

1826188868.50.4662.90.49191261.00.50194558.60.51198655.90.53201*54.50.54203553.00.56206853.10.41四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、由表2-7計(jì)算出P2和η,并給出n、T2、η=f(Ia)及n=f(T2)的特性曲線(xiàn)。

電動(dòng)機(jī)輸出功率:P2=0.105nT2

式中輸出轉(zhuǎn)矩T2的單位為N.m(由If2及IF值,從校正曲線(xiàn)T2=f(IF)查得),轉(zhuǎn)速n的單位為r/min。

電動(dòng)機(jī)輸入功率:P1=UI輸入電流:I=Ia+IfN

電動(dòng)機(jī)效率:P2100%P1

由工作特性求出轉(zhuǎn)速變化率:n%n0nNnN100%2、繪出并勵(lì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速特性曲線(xiàn)n=f(Ua)和n=f(If)。分析在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)兩種調(diào)速的電樞電流變化規(guī)律以及兩種調(diào)速方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

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直流電機(jī)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)

五、思考題

1、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的速率特性n=f(Ia)為什么是略微下降?是否會(huì)出現(xiàn)上翹現(xiàn)象?為什么?上翹的速率特性對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行有何影響?

勵(lì)磁電流不變,電樞端電壓不變,轉(zhuǎn)速下降之后,反電動(dòng)勢(shì)減小,電樞電流會(huì)變大,電磁轉(zhuǎn)矩變大。

也可以這樣分析,負(fù)載轉(zhuǎn)矩變大,電機(jī)轉(zhuǎn)速下降,反電動(dòng)勢(shì)減小,電樞電流變大,電磁轉(zhuǎn)矩變大,電機(jī)在比較低的速度下保持恒速運(yùn)行。

2、當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和勵(lì)磁電流不變時(shí),減小電樞端電壓,為什么會(huì)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低?

電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比,減小電樞端電壓,電樞勵(lì)磁電流也會(huì)下降,電動(dòng)機(jī)在新的轉(zhuǎn)速下保持恒速運(yùn)行。

3、當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和電樞端電壓不變時(shí),減小勵(lì)磁電流會(huì)引起轉(zhuǎn)速的升高,為什么?

轉(zhuǎn)速不變時(shí),反電動(dòng)勢(shì)與勵(lì)磁電流成正比,減小勵(lì)磁電流,反電動(dòng)勢(shì)會(huì)減小,電樞電流變大,電動(dòng)機(jī)會(huì)加速,直到比較高的轉(zhuǎn)速,保持恒速運(yùn)行。

4、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)在負(fù)載運(yùn)行中,當(dāng)磁場(chǎng)回路斷線(xiàn)時(shí)是否一定會(huì)出現(xiàn)“飛車(chē)”?為什么?

不一定,如果勵(lì)磁回路斷線(xiàn),電磁轉(zhuǎn)矩立即減小,如果電機(jī)在負(fù)載運(yùn)行,因?yàn)闆](méi)有足夠的電磁轉(zhuǎn)矩,電機(jī)會(huì)停轉(zhuǎn),電樞電流立即上升,超過(guò)額定值,長(zhǎng)時(shí)間之后電樞繞組燒壞。

空載運(yùn)行時(shí),因?yàn)殍F芯剩磁的存在,電樞會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),但是因?yàn)榇艌?chǎng)弱,反電動(dòng)勢(shì)太小,所以轉(zhuǎn)速會(huì)一直上升,電樞高速運(yùn)行,導(dǎo)致“飛車(chē)”事故。

五、實(shí)驗(yàn)感想

本次實(shí)驗(yàn)我們研究了直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī),主要用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)取了直流并

勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性,以及直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法。在實(shí)驗(yàn)中,我們開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)候,出現(xiàn)了R2燒斷的現(xiàn)象,由于我們操作時(shí)候的一些錯(cuò)誤,所以出現(xiàn)了這樣的狀況,接下來(lái)的實(shí)驗(yàn),我們做的比較細(xì)心,又重新檢查了實(shí)驗(yàn)電路,最終得到了正確的結(jié)果。這次實(shí)驗(yàn),在調(diào)節(jié)數(shù)值的時(shí)候比較復(fù)雜,也提高了我們的細(xì)心與耐心。

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