並勵電動機轉動慣量測試實驗

一、並（bìng）勵（lì）電（diàn）動機轉動慣量測（cè）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（guàn）量
二、預習要點：
   1、轉動慣量的定義
   2、電機拖動相關知識
三、並勵電動機轉動慣量測試實驗-實驗項目：
   1、計算方（fāng）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（chēng）	數量	備注
1	DQ03-1	導軌、光電編碼器及（jí）轉速表（biǎo）	1
2	DQ19	校正直流（liú）測功機	1
3	DQ09	直流並勵電動機	1	做他勵電動機使用
4	DQ22	直流數字電壓、毫安、安培表（biǎo）	1
5	DQ29	可調電阻（zǔ）、電（diàn）容器（qì）	1
6		數字式記憶示波器	1	自備（bèi）

   2、屏上掛件（jiàn）順序
       DQ22、DQ29
   3、實驗方法
（1）、根據公式計算轉子的轉動慣量（liàng）
雖然（rán）電機轉子是一個接近規整的圓柱體，但因轉子至少有3種不同的材料製作而成，並且相互交叉（chā），很（hěn）難進行準確計算。在要求不（bú）高時可將轉子看成一個密（mì）度均勻的圓柱體。現知受試電機的質量m=     Kg，轉子半徑r=      m。根據下麵公式（shì）計算受試電（diàn）機轉子的轉動慣量。

（2）、受（shòu）試電機機械損耗的測定（dìng）

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（lù）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90Ω共180Ω阻值（zhí），電阻R_f1選用（yòng）DQ29上的900Ω串聯900Ω共1800Ω阻值。並將（jiāng）電阻（zǔ）R₁調至最大（dà）位置，電阻R_f1調至最小位（wèi）置（zhì）。為起（qǐ）動電機機（jī）組做（zuò）好準備。
2）、將校（xiào）正直流測功機DQ19與並勵電動機DQ09同軸連接。首先接通DQ09的勵磁電源，然（rán）後接通電樞電源並調至額定電壓220V，使電機符（fú）合正轉要求（qiú）。將電（diàn）阻R₁減至最小位置，使電（diàn）機全壓運轉（zhuǎn）。然後調節電阻R_f1使電機的轉速達到1500r/min。運行十分鍾（zhōng）左右使（shǐ）機組的機械損耗穩定。將此時DQ09的電樞電壓U、電樞電（diàn）流I記錄表4-36中。然後將校（xiào）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（shū）電流I記錄於表2-14中。
表2-14

序（xù）號	聯機			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（dìng）電動機的轉動（dòng）慣量
 1）、按照圖2-9所示連接（jiē）線路圖，圖中的DQ09換成DQ19,並且DQ19空載運轉。
 2）、首先接（jiē）通DQ19的勵磁電源，然後接通電樞電源（yuán）並調至額定（dìng）電（diàn）壓220V，使電機（jī）符（fú）合正轉（zhuǎn）要（yào）求。將電阻R₁減至最小位置，使電機（jī）全壓運轉。然後（hòu）調節電阻R_f1使電機的轉速達到1.1倍的額定轉速即1650r/min。
3）、將數字記（jì）憶示波器的探頭接至DQ03-1導軌上的轉速模擬量（liàng）輸出端觀測（cè）輸出波形。調整數字（zì）示波器的頻率及幅（fú）值以便於觀測轉速變化的波形，按下控製（zhì）屏上（shàng）的（de）停止按鈕，使校正直流測（cè）功機自由停機。攝錄電機從1.1倍（bèi）的額定轉速下降至零時的波形。讀出電機從1.1倍的額定（dìng）轉速下降至0.95倍額定轉（zhuǎn）速(即n=1425 r/min)所用（yòng）的時間△t。並將攝錄的波（bō）形記錄於圖2-10中。

圖2-2 轉速下降觀（guān）測到的波形圖
五、實驗報告：
1、將數（shù）據代入公式計算出受試電機的轉（zhuǎn）動慣量
其中（zhōng）：
J—— 轉動慣量  單（dān）位Kg*m²
P_mec—— 受（shòu）試電機的機械損耗  單位W（瓦特）
t—— 轉速變（biàn）化所用時間  單位S（秒）
△n=1.1n_N-0.95n_N=0.15n_N=225 r/min
  2、將測得的轉動慣量與計算的轉動慣量（liàng）相比（bǐ）較，並分析產生誤（wù）差的原（yuán）因。
六、推導公式