電機及拖動技術實驗指導書.doc

電機及拖動技術實驗指導書機電工程系 辛健目 錄第一章 概述.31-1 實驗安全操作規(guī)程.31-2 XSDZ-1實驗臺操作說明.41-3 實驗方法.5第二章 直流電機實驗. .72-1 認識實驗.72-2他勵直流發(fā)電機空載特性實驗.112-3并勵發(fā)電機自勵實驗.142-4直流并勵電動機特性實驗.162-5直流他勵電動機能耗制動狀態(tài)下的機械特性.20第三章 變壓器實驗.223-1 單相變壓器.223-2三相變壓器的聯(lián)接組.26第四章 三相異步電動機.284-1三相鼠籠式異步電動機的啟動實驗.284-2三相繞線式異步電動機的啟動實驗.304-3三相繞線式異步電動機的調(diào)速實驗.314-4三相繞線式異步電動機在電動狀態(tài)和反轉(zhuǎn)狀態(tài)的機械特性.33第五章 同步電機.355-1三相同步電動機.35附錄：XSDZ1 實驗裝置所用電機銘牌數(shù)據(jù)第一章 概述1-1 實驗安全操作規(guī)程接線前，首先切斷設備電源，未經(jīng)指導教師同意，任何人不得私自通電！為了順利按時完成電機實習，確保實習時的人身安全與設備安全，要嚴格遵守如下規(guī)定的安全操作規(guī)程：1、實習時，人體不可接觸帶電線路。2、接線或拆線都必須在切斷電源的情況下進行。3、學生獨立完成接線或改接線路后必須經(jīng)指導教師檢查和允許,并使組內(nèi)其他同學引起注意后方可接通電源。實習中如發(fā)生事故,應立即切斷電源,經(jīng)查清問題和妥善處理故障后,才能繼續(xù)進行實習。4、電機在運行測試時，必須有指導教師在現(xiàn)場指導時方可進行。學生不得擅自對電機進行通電測試。5、總電源或?qū)嶒炁_控制屏上的電源由實習指導教師來控制通斷， 其他人不得自行合閘。1-2 XSDZ-1實驗臺操作說明1、用三相四線制插頭接通電源控制屏電源，控制屏左側的三相調(diào)壓器必須在零位2、將電源總開關置于“開”位置，此時“停止”按鈕指示燈亮，控制屏還不能輸出電壓3、按下“啟動”按鈕，綠色指示燈亮，表明三相可調(diào)電壓輸出插孔U、V、W、N已接通。當電壓指示切換開關撥向“調(diào)壓輸出”時，電壓表指示三相電網(wǎng)進線的線電壓4、調(diào)節(jié)控制屏左側調(diào)壓器手柄，即可調(diào)節(jié)三相輸出電壓，范圍為0450V5、實驗中改接線路時，必須按下“停止”按鈕6、開啟直流電源前必須先將電源總開關置于“開”位置，然后按下“啟動”按鈕7、按下勵磁電源“開”按鈕，可獲得約220V，0.5A不可調(diào)的直流電壓輸出。按下電樞電源“開”按鈕，可獲得0230V，3A可調(diào)直流電壓。將電壓指示切換開關撥向“電樞電壓”時，直流電壓表指示電樞電壓，當電壓指示切換開關撥向“勵磁電源”時，直流電壓表指示勵磁電壓8、他勵直流電動機在輕載運行時，一旦失磁，電樞電流將急劇增大。盡管電機中磁通為剩磁，但電磁轉(zhuǎn)矩仍可增大許多倍，使電機拖動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速急劇上升，為避免出現(xiàn)這種“飛車”現(xiàn)象，該控制屏采用接觸器的互鎖，只有在按下勵磁電源的“開”按鈕之后，在按下電樞電源的“開”按鈕時，電樞電源插孔才能輸出電壓。當按下勵磁電源的“關”按鈕時，同時切斷電樞電源輸出1-3 實驗方法實驗課是整個教學過程的一個重要環(huán)節(jié)，實驗是培養(yǎng)學生獨立工作能力，使用所學理論解決實際問題，鞏固基本理論并獲得實踐技能的重要手段。做一個實驗大致可分為三個階段，即實驗前的準備；進行實驗；實驗后的數(shù)據(jù)處理、分析及寫出實驗報告。一、實驗前的準備實驗前應認真閱讀實驗指導書，明確實驗目的、要求、內(nèi)容、步驟，并復習有關理論知識，在實驗前要熟悉有關線路和實驗步驟。進入實驗室后，不要急于連接線路，應先熟悉所用組件的工作原理，使用方法及其額定值，合理選用儀表及其量程。二、實驗的進行1、建立小組，分工合作做實驗時應以小組為單位，實驗過程中的接線、檢查線路、調(diào)節(jié)負載、記錄數(shù)據(jù)的工作明確到每個一人，以保證實驗的順利進行。2、接實驗電路接線前應合理安排所用組件的位置，通常以便于操作和觀測讀數(shù)為原則。在接線中，要注意先接串聯(lián)主回路，后接并聯(lián)支路。3、觀察和記錄觀察實驗中各種現(xiàn)象或記錄實驗數(shù)據(jù)是整個實驗過程中最主要的步驟，必須認真對待。進行特性實驗時，應注意儀表極性及量程。檢測數(shù)據(jù)時，在特性曲線部分應多選幾個點，而在線性部分則可少取幾個點。注意：運用萬用表檢查線路故障時，一般在斷電情況下，采用電阻檔檢測故障點；需要在通電情況下檢測故障點時，應用電壓檔測量（注意電壓性質(zhì)和量程）。4、實驗結束工作實驗結束應先斷開電源，認真檢查實驗結果，確認無遺漏或其它問題后，經(jīng)指導老師檢查同意后，方可拆除線路，清理實驗設備、導線、工具、并報告指導老師方可離開實驗室。三、實驗報告及要求：實驗報告是實驗工作的全面總結，要用簡明的形式將實驗結果完整和真實地表達出來。報告要求簡明扼要，字跡工整，分析合理。圖表整齊清楚，曲線線路圖用鉛筆和繪圖儀器繪制，不應徒手描畫。報告包括以下內(nèi)容：1、實驗名稱、專業(yè)、班級、姓名、實驗日期等2、列出實驗中所用組件編號名稱、電機銘牌數(shù)據(jù)等3、畫出實驗接線圖4、根據(jù)實驗原始數(shù)據(jù)，整理而成的數(shù)據(jù)表格、曲線及計算數(shù)據(jù)等5、回答實驗指導書中所提出的問題。第二章 直流電機實驗2-1 認識實驗一、實驗目的：1、學習電機實驗的基本要求與安全操作注意事項2、認識在直流電機實驗中所用的電機、儀表、變阻器等組件3、熟悉他勵電動機（及并勵電動機他勵方式）的接線、啟動、改變電機轉(zhuǎn)向與調(diào)速的方法。二、預習要點：1、直流電動機啟動時，為什么在電樞回路中需要串接啟動變阻器？不串接會產(chǎn)生什么嚴重后果？2、直流電動機啟動時，勵磁回路串接的磁場變阻器應調(diào)至什么位置？為什么？若勵磁回路斷開造成失磁時，會產(chǎn)生什么嚴重后果？3、直流電動機調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向的方法。三、實驗內(nèi)容：1、了解電源控制屏中的電樞電源、勵磁電源、校正過的直流電動機、變阻器、多量程直流電壓表、電流表及直流電動機的使用方法。2、直流他勵電動機的啟動、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。四、注意事項：1、直流他勵電動機啟動時，須將勵磁回路的電阻Rf1調(diào)至最小，先接通勵磁電源，使勵磁電流最大，同時必須將電樞串聯(lián)啟動電阻R1調(diào)至最大，然后方可接通電樞電源，使電機正常工作。2、直流他勵電動機停機時，必須先切斷電樞電源，然后斷開勵磁電源。同時必須將電樞串接的啟動電阻R1調(diào)回最大值，勵磁回路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)回到最小值。給下次啟動做好準備。3、測量前注意儀表的量程、極性及其接法，是否符合要求。五、選用組件1、DJ62直流并勵電動機2、DJ64校正過的直流電機3、DG09直流電壓、毫安、安培表4、DT24可調(diào)電阻器六、實驗說明及操作步驟1、由實驗指導人員介紹XSDZ1型電機和電氣控制技術實驗裝置各面板布置及使用方法，講解電機電機實驗的基本要求，安全操作和注意事項。2、直流儀表和變阻器的選擇直流儀表量程是根據(jù)電機的額定值和實驗中可能達到的最大值來選擇，變阻器根據(jù)實驗要求來選用，并接電流的大小選擇串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)接法。（1）電壓表量程的選擇如測量電動機兩端為220伏的直流電壓，選用直流電壓表為1000伏量程檔。（2）電流表量程的選擇因為電動機的額定值為1.1安，測量電樞電流的電表A3可選用直流電流表的5A量程檔；額定勵磁電流小于0.16安，電流表A1選用200mA量程檔。（3）變阻器的選擇變阻器的選用的原則是根據(jù)所需的阻值和流過變阻器最大的電流來確定，電樞回路R1 可選用掛件的的與串聯(lián)電阻，磁場回路Rf1可選用掛件的的與串聯(lián)電阻。3、直流他勵電動機的啟動準備按圖2-1接線。圖中直流他勵電動機用，其額定功率PN，額定電壓UN，額定電流IN.，額定轉(zhuǎn)速nN，額定勵磁電流IfN小于。校正過的直流發(fā)電機作為測功機用，為測速發(fā)電機。直流電流表選用. R1選用的阻值作為直流他勵電動機的啟動電阻。Rf1用的阻值作為直流他勵電動機勵磁回路串接的電阻。Rf2的阻值的變阻器，作為勵磁回路電阻。R2選用的阻值的變阻器的負載電阻。接好線后，檢查、及之間是否用聯(lián)軸器直接聯(lián)結接好。圖2-1 直流他勵電動機接線圖4、他勵直流電動機啟動步驟：（1）檢查按圖2的接線是否正確，電表的極性、量程選擇是否對，電動機勵磁回路接線是否牢靠。然后將電動機電樞串聯(lián)啟動電阻R1，的負載電阻R2。的磁場回路Rf2調(diào)到阻值最大位置，的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)到阻值最小位置，斷開開關，做好啟動準備。（2）開啟控制屏上的電源總開關，按下其上方的“啟動”按鈕，再按下勵磁電源“開”按鈕，觀察及的勵磁電流值，調(diào)節(jié)Rf2使If2等于校正值（）并保持不變，然后按下電樞電源“開”按鈕，使M啟動。（3）啟動后，觀察轉(zhuǎn)速表，應為正轉(zhuǎn)，若不正確，先切斷控制屏上的電樞電源開關，然后切斷控制屏上的勵磁電源開關，使他勵電動機停機。在斷電的情況下，將電樞或勵磁繞組的兩端之一接線對調(diào)后，再按他勵直流電動機的啟動步驟啟動電動機。（4）調(diào)節(jié)控制屏上的電樞電源“電源調(diào)節(jié)”旋鈕，使電機端電壓為。減小啟動電阻R1阻值，直至短接。（5）調(diào)節(jié)他勵電動機的轉(zhuǎn)速分別改變串入電動機電樞回路的調(diào)節(jié)電阻R1和勵磁回路的調(diào)節(jié)電阻Rf1，觀察轉(zhuǎn)速變化情況。七、實驗報告：1、他勵直流電動機啟動時未加勵磁，會出現(xiàn)什么情況？如在運行中勵磁回路突然斷線，又會出現(xiàn)什么結果？2、如何改變他勵直流電動機的轉(zhuǎn)向？如何改變并勵電動機的轉(zhuǎn)向？3、在電動機輕載或額定負載時，增加電樞回路的調(diào)節(jié)電阻，電機的轉(zhuǎn)速如何變化？增大勵磁回路的調(diào)節(jié)電阻，轉(zhuǎn)速又如何變化？2-2他勵直流發(fā)電機空載特性實驗一、實驗目的：掌握用實驗方法測定直流發(fā)電機的空載特性二、預習要點：什么是發(fā)電機的空載特性？在求取特性曲線時，哪些物理量保持不變，哪些物理量應測取。三、實驗內(nèi)容：保持n=nN使IL=0,測取U0=f(If)四、實驗注意事項：直流電動機MG啟動時，要注意須將R1調(diào)到最大，Rf1調(diào)到最小，先接通勵磁電源，觀察到勵磁電流If1為最大后，接通電樞電源，MG啟動運轉(zhuǎn)。啟動完畢，將R1調(diào)到最小。五、選用組件：1、DJ63直流復勵發(fā)電機2、DJ64校正過的直流電機3、DG09直流電壓、毫安、安培表4、DT32波形測試及開關板5、DT24可調(diào)電阻器六、實驗步驟：（1）按圖2-2接線。圖中直流發(fā)電機G選用DJ63，其額定值PN=110w, UN=200w, IN=0.55A,nN=1500r/min。校正過的直流電機MG作為G的原動機（按他勵電動機接線）。MG、G及T由聯(lián)軸器直接連接。R1選用DT24的180變阻器，Rf1選用DT24的1800變阻器，Rf2選用DT24的900變阻器，并采用分壓器接法。R2為發(fā)電機的負載電阻選用DT24，采用串并聯(lián)接法（900與900電阻串聯(lián)加上900與900并聯(lián)），阻值為2250，當負載電流大于0.4安培時用并聯(lián)部分，而將串聯(lián)部分調(diào)至最小。直流電壓、毫安、安培表DG09，選用合適量程。圖2-2 直流他勵發(fā)電機接線圖（2）把發(fā)電機G的負載開關S打開，按下控制屏上的“啟動”按鈕，然后按下勵磁電源的“開”按鈕，將Rf2調(diào)至使G的勵磁電壓最小的位置。（3）使MG電樞串聯(lián)啟動電阻R1阻值最大，Rf1阻值最小，在觀察到MG的勵磁電流為最大的情況下，再按下控制屏電樞電源“開”按鈕，啟動直流電動機MG，其旋轉(zhuǎn)方向應符合旋轉(zhuǎn)的要求。（4）電動機MG啟動正常運轉(zhuǎn)后，將MG電樞串聯(lián)電阻R1調(diào)至最小值，將MG的電樞電源電壓調(diào)為220伏，調(diào)節(jié)電動機磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1，使發(fā)電機轉(zhuǎn)速達到額定值，并保持不變。（5）調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁分壓電阻Rf2，使發(fā)電機空載電壓U0=1.25UN。（6）保持n=nN=1500r/min條件下，從U0=1.25UN開始，單方向調(diào)節(jié)分壓器電阻值Rf2，使發(fā)電機勵磁電流逐次減小，每次測取發(fā)電機的空載電壓和勵磁電流If，直至If=0（此時測得的電壓即為發(fā)電機的剩磁電壓）（7）測取數(shù)據(jù)時U0=UN和If=0兩點必須測取，并在U0=UN附近測點應較密。（8）共測取7-8組數(shù)據(jù)，記錄于表2-1中表2-1n=nN=1500r/minU0(v)If(mA)七、實驗報告：根據(jù)空載實驗數(shù)據(jù)，作出空載特性曲線，并計算出剩磁電壓的百分數(shù)。2-3并勵發(fā)電機自勵實驗一、實驗目的：通過實驗觀察并勵發(fā)電機的自勵過程二、預習要點：并勵發(fā)電機的自勵條件有哪些？當發(fā)電機不能自勵時應如何處理？三、實驗內(nèi)容：觀察自勵過程四、實驗注意事項：直流電動機MG啟動時，要注意須將R1調(diào)到最大，Rf1調(diào)到最小，先接通勵磁電源，觀察到勵磁電流If1為最大后，接通電樞電源，MG啟動運轉(zhuǎn)。啟動完畢，應將R1調(diào)到最小。五、選用組件：1、DJ63直流復勵發(fā)電機2、DJ64校正過的直流電機3、DG09直流電壓、毫安、安培表4、DT32波形測試及開關板5、DT24可調(diào)電阻器六、實驗步驟：（1）按圖2-3接線。其中R1為180變阻器，R2采用串并聯(lián)接法（900與900電阻串聯(lián)加上900與900并聯(lián)），阻值為2250。Rf1為1800變阻器，為3600變阻器。將R1，R2，Rf2調(diào)到阻值最大位置，Rf1調(diào)到最小位置，斷開開關S，作好啟動準備。（2）啟動電動機，調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機的轉(zhuǎn)速n=nN，用直流電壓表測量發(fā)電機是否有剩磁電壓，若無剩磁電壓，可將并勵繞組改接成他勵方式進行充磁。（3）合上開關S逐漸減小Rf2，觀察發(fā)電機電樞兩端的電壓，若電壓逐漸上升，說明滿足自勵條件。如果不能自勵建壓，將勵磁回路的兩個端頭對調(diào)即可。（4）對應著一定的勵磁電阻，逐步降低發(fā)電機轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機電壓隨之下降，直至電壓不能立，此時的轉(zhuǎn)速即為臨界轉(zhuǎn)速。圖2-3 直流并勵發(fā)電機接線圖七、實驗報告：寫出并勵發(fā)電機的自勵條件2-4直流并勵電動機特性實驗一、實驗目的：掌握直流并勵電動機的調(diào)速方法二、預習要點：直流電動機調(diào)速原理是什么？三、實驗內(nèi)容：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),測取n=f(Ua)（2）改變勵磁電流調(diào)速：保持U=UN, T2=常數(shù),測取n=f(If)四、選用組件：1、DJ62直流并勵電動機2、DJ64校正過的直流電機3、DG09直流電壓、毫安、安培表4、DT24可調(diào)電阻器五、實驗線路及操作步驟1、實驗線路如圖2-4所示，測試電機選用DJ62直流并勵電動機，校正過的直流電機DJ64按他勵發(fā)電機連接，R1用DT24的180歐值，Rf1選用DT24的1800歐值，R2選用DT的900歐與900歐并聯(lián)電阻值，Rf2用DT24的1800歐值與1800歐并聯(lián)電阻值。圖 2-4 直流并勵電動機接線圖、將直流并勵電動機M的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至最小值，電樞串聯(lián)啟動電阻R1調(diào)至最大值，首先按下電源控制屏上的“啟動”按鈕，然后按下電樞電源“開”按鈕，使M啟動，注意M的旋轉(zhuǎn)方向應符合轉(zhuǎn)數(shù)表正轉(zhuǎn)的要求。3、M啟動正常后，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)校正直流發(fā)電機的勵磁電流調(diào)節(jié)電阻Rf1為校正值（50mA或100mA），再調(diào)節(jié)其負載電阻R2和電動機的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1，使電動機達到額定值：U=UN，I=IN，n=nN。此時M的勵磁電流If即為額定勵磁電流IfN。4、改變電樞端電壓的調(diào)速1）直流電動機M運行后，再調(diào)節(jié)負載電阻R2、電樞電壓及磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1，使M的U=UN，I=0.5IN，If=IfN記下此時MG的IF值。2）保持此時的IF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，每次測取電動機的端電壓Ua，轉(zhuǎn)速n和電樞電流Ia3）共取數(shù)據(jù)5-6組，記錄于表2-2。 表2-2 If=IfN=（ ）mA Ua（V）n(r/min)Ia (A)5、改變勵磁電流調(diào)速1）直流電動機M運行后,將M的電樞串聯(lián)電阻R1和磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至零，調(diào)節(jié)MG的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf2使If2為校正值，再調(diào)節(jié)M的電樞電源調(diào)壓旋鈕和MG的負載，使電動機M的U=UN，I=0.5IN，If=IfN記下此時MG的IF值。2）保持此時MG的IF值（即T2值）和M的U=UN的值，逐次增加磁場電阻Rf的阻值，直至n=1.3nN，每次測取電動機的n、If和Ia3）共取數(shù)據(jù)5-6組，記錄于表2-3。表2-3 U=UN=（ ）V n(r/min)If（mA）Ia (A)六、實驗報告繪出并勵電動機調(diào)速曲線n=f(Ua)和n=f(If)。分析在恒轉(zhuǎn)矩負載時兩種調(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。七、思考題1、當電動機的負載轉(zhuǎn)矩和勵磁電流不變時，減小電樞端電壓，為什么會引起電動機轉(zhuǎn)速降低？2、當電動機的負載轉(zhuǎn)矩和電樞端電壓不變時，減小勵磁電流會引起電動機轉(zhuǎn)速的升高，為什么？2-5直流他勵電動機能耗制動狀態(tài)下的機械特性一、實驗目的：了解和測定直流他勵電動機能耗制動狀態(tài)下的機械特性二、預習要點：1、改變直流電動機機械特性有哪些方法。2、直流電動機能耗制動時，能量傳遞關系，電動勢平衡方程式及機械特性。三、實驗內(nèi)容：能耗制動狀態(tài)下的機械特性四、選用組件：1、DJ62直流并勵電動機2、DJ64校正過的直流電機3、DG09直流電壓、毫安、安培表4、DT23、DT24可調(diào)電阻器5、DT32波形測試及開關板 五、實驗線路及操作步驟1、按圖2-5接線，圖中M用編號為DJ62直流并勵電動機（接成他勵方式），MG用編號為DJ64校正直流電機，直流電壓表V1、V2的量程為1000V，直流電流表A1、A3的量程為200mA、A4的量程為5A。R1用DT24的1800可調(diào)電阻器，R2用DT24的180固定阻值，R3用DT22的1800與1800并聯(lián)共900可調(diào)電阻器，R4用六只90串聯(lián)共540可調(diào)電阻。2、S1合向2短接端，R1置最小值位置，R4置270位置，S2合向1端。3、先按下勵磁電源“開”按鈕，再按下電樞電源“開”按鈕，使電機MG啟動運轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)電樞電源電壓為220V，調(diào)節(jié)R1使電動機M的If=IfN，調(diào)節(jié)R3使電機MG的If=100mA，調(diào)節(jié)R4，先減少R4阻值使電機M的能耗制動電流為IaN，然后逐次增加R4阻值，其間測取M的Ia、n共取5-7組數(shù)據(jù)記錄于表2-4中。圖5 他勵直流電動機機械特性測定的接線圖表2-4 R2=180 IfN=（ ）AIa（A）n(r/min)4、調(diào)節(jié)R2為90固定阻值，重復上述實驗操作2、3，測取M的Ia、n共取5-7組數(shù)據(jù)記錄于表2-5中。表2-5 R2=90 IfN=（ ）AIa（A）n(r/min)當忽略不變損耗時，可近似認為電動機軸上的輸出轉(zhuǎn)矩等于電動機的電磁轉(zhuǎn)矩T=CMIa，他勵電動機在磁通不變的情況下，其機械特性可以由曲線n=f（Ia）來描述。五、實驗報告根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，繪制他勵直流電動機運行在能耗制動狀態(tài)下的機械特性n=f（Ia）（用同坐標紙繪出）。第三章 變壓器實驗3-1 單相變壓器一、實驗目的：通過空載和短路實驗測定變壓器的變比和參數(shù)二、預習要點：1、變壓器的空載實驗和短路實驗有什么特點？實驗中電源電壓一般加在哪一方較合適？2、在空載和短路實驗中，各種儀表怎樣聯(lián)接才能誤差最小？三、實驗內(nèi)容：1、空載實驗：測取空載特性U0=f（I0），P0= f（U0）。2、短路實驗：測取短路特性UK=f（IK），PK= f（UK）。四、選用組件：1、DJ52三相組式變壓器2、DG18數(shù)字交流電壓表3、DG19數(shù)字交流電流表4、DT14智能功率功率因數(shù)表 五、注意事項1、在變壓器實驗中，注意電壓表、電流表、功率表的合理布局及量程選擇。2、短路實驗操作要快，否則線圈發(fā)熱引起電阻變化。六、實驗方法1、空載實驗1）在三相調(diào)壓交流電源斷電的條件下，按圖3-1接線。被測試變壓器選用三相組式變壓器DJ52中的一只作為單相變壓器，其額定容量PN=77W，U1N/U2N=220/55V,I1N/I2N=0.35/1.4A。變壓器的低壓線圈a、x接電源，高壓線圈A、X開路。圖3-1空載實驗接線圖2）選好所有電表量程。將控制屏左側調(diào)壓器向逆時針方向旋轉(zhuǎn)到底，即將其調(diào)到輸出電壓為零的位置。3）合上交流電源總開關，按下“啟動”按鈕，便接通了三相交流電源。調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕，使變壓器空載電壓U0=1.2UN，然后，逐次降低電源電壓，在1.2-0.2UN的范圍內(nèi)，測取變壓器的U0、I0、P0。4）測取數(shù)據(jù)時，點必須測，并在該點附近測的點較密，共測取數(shù)據(jù)組。5）為了計算變壓器的變化，在以下測取原方電壓的同時測出副方電壓，數(shù)據(jù)記錄于表中。表序號實驗數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)U0 (V)I0 (A)P0 (W)UAX (V)cos02、短路實驗）按下控制屏上的“停止”按鈕，切斷三相調(diào)壓交流電源，按圖3-2接線（以后每次改接線路，都要關斷電源）。將變壓器的高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。圖3-2 短路實驗接線圖）選好所有電表量程，將交流調(diào)壓器旋轉(zhuǎn)到輸出電壓為零的位置。）接通交流電源，逐次緩慢增加輸入電壓，直到短路電流等于.為止，在（.）范圍內(nèi)測取變壓器的UK、IK、PK。）測取數(shù)據(jù)時，IK =點必須測，共測取數(shù)據(jù)56組記錄于表2中。實驗時記下周圍環(huán)境溫度（0C）表2序號實驗數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)UK (V)IK (A)PK (W)cos0七、實驗報告1、計算變化由空載實驗測取變壓器的原副方電壓數(shù)據(jù)，分別計算出變化，然后取其平均值作為變壓器的變比K。K=UAX/Uax2、計算勵磁參數(shù)r= Z=X=3、計算短路參數(shù)Z=r=X=3-2三相變壓器的聯(lián)接組一、實驗目的：掌握用實驗方法判別變壓器的極性二、預習要點：聯(lián)接組的定義。為什么要研究聯(lián)接組。國家規(guī)定的標準聯(lián)接組有哪幾種。三、實驗內(nèi)容：連接并判定以下聯(lián)接組Y/Y-6四、選用組件：1、DJ51三相心式變壓器2、DG19數(shù)字交流電流表3、DG18數(shù)字交流電壓表五、實驗方法（1）Y/Y-6按圖3-3接線在高壓方施加三相對稱額定電壓，測出電壓UAB、Uab、UBb、UCa及UBC，將數(shù)據(jù)記錄于表3-3中。 接線圖 電動勢相量圖圖3-3 Y/Y-6聯(lián)接組根據(jù)Y/Y-6聯(lián)接組的電動勢相量可得UBb=UCc=（KL+1）UabUBc=Uab若有上式計算出電壓的數(shù)值與實測相同，則繞組連接正確，屬于Y/Y-6連接組。表3-3實驗數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)UAB（V）Uab（V）UBb（V）UCc（V）UBc（V）KL=UBb（V）UCc（V）UBc（V）（2）Y/-11按圖3-4接線，A、a兩端用導線連接，高壓方施加對稱額定電壓，測取UAB、Uab、UBb、UCc、UBc，將數(shù)據(jù)記錄于表3-4中。（a） (b)接線圖 電動勢相量圖圖3-4 Y/-11聯(lián)接組表3-4實驗數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)UAB（V）Uab（V）UBb（V）UCc（V）UBc（V）KL=UBb（V）UCc（V）UBc（V）根據(jù)Y/-11聯(lián)接組的電動勢相量可得UBb=UCc= UBc= Uab若由上式計算出的電壓的數(shù)值與實測相同，則繞組連接正確，屬于Y/-11連接組。六、實驗報告計算出不同的UBb、UCc=、UBc 的數(shù)值與實測值比較，判別繞組聯(lián)接組別是否正確。第四章 三相異步電動機4-1三相鼠籠式異步電動機的啟動實驗一、實驗目的：通過實驗掌握鼠籠式異步電動機的啟動方法二、預習要點：復習鼠籠式異步電動機有哪些啟動方法和啟動指標三、實驗項目：1、直接啟動2、星形三角形換接啟動四、選用組件：1、DJ82三相鼠籠式異步電動機2、DG19數(shù)字交流電流表3、DG18數(shù)字交流電壓表4、DT32波形測試及開關板五、實驗步驟：1、直接啟動（1）按圖4-1接線，電動機繞組為接法。圖4-1 異步電動機直接啟動（2）把交流調(diào)壓器退到零位，開啟電源總開關，按下“啟動”按鈕，接通三相交流電源。（3）調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使輸入電壓達到電動機額定值220V。（4）按下“停止”按鈕，斷開電源，使電動機全壓啟動，觀察電動機啟動瞬間電流值。2、星形三角形換接啟動（1）按圖4-2接線。圖4-2 三相鼠籠式異步電動機星形三角形啟動（2）調(diào)壓器退到零位。（3）三相雙關開關合向右邊（Y接法）合上電源開關調(diào)節(jié)調(diào)壓器。逐漸升壓至電動機額定電壓220V，打開電源開關，待電機停轉(zhuǎn)。（4）合上電源開關，觀察運動瞬間電流然后把S合向左邊。使電動機正常運行，啟動過程結束。觀察啟動瞬間電流表的顯示值與其它啟動方法作定性比較。六、實驗報告：比較鼠籠式異步電動機不同啟動方法的優(yōu)缺點。4-2三相繞線式異步電動機的啟動實驗一、實驗目的：通過實驗掌握繞線式異步電動機的啟動方法二、預習要點：繞線式異步電動機有哪些啟動方法和啟動指標。三、實驗項目：三相繞線式異步電動機繞組串接可變電阻器啟動四、選用組件：1、DJ84三相繞線式異步電動機2、DG19數(shù)字交流電流表3、DG18數(shù)字交流電壓表4、NMEL09電機啟動箱五、實驗線路及操作步驟：1、按圖4-3接線。圖4-3 繞線式異步電機轉(zhuǎn)子繞組串電阻啟動2、接通交流電源，調(diào)節(jié)輸出電壓（觀察電機轉(zhuǎn)向應符合要求），在定子電壓為180伏，轉(zhuǎn)子繞線分別串入不同阻值時，測定定子電流。3、試驗時通電時間不應超過10秒以免繞組過熱。數(shù)據(jù)記入表4-1中。表4-1Rst（）02515Ist（A）六、實驗報告：繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對啟動電流的影響4-3三相繞線式異步電動機的調(diào)速實驗一、實驗目的：通過實驗掌握繞線式異步電動機的調(diào)速方法二、預習要點：異步電動機的調(diào)速方法。三、實驗項目：三相繞線式異步電動機繞組串接可變電阻器調(diào)速四、選用組件：1、DJ84三相繞線式異步電動機2、DG19數(shù)字交流電流表3、DG18數(shù)字交流電壓表4、NMEL09電機啟動箱五、實驗線路及操作步驟：1、按圖4-3接線。同軸聯(lián)接校正直流電機MG作為繞線式電動機M的負載，MG的實驗電路參考圖2-4左接線。電路接好后，將M的轉(zhuǎn)子附加電阻調(diào)至最大。圖4-3 繞線式異步電機轉(zhuǎn)子繞組串電阻啟動圖 2-4 直流并勵電動機接線圖2、合上電源開關，電機空載啟動，保持調(diào)壓器的輸出電壓為電機的額定電壓220伏，轉(zhuǎn)子附加電阻調(diào)至零。3、調(diào)節(jié)校正電機的勵磁電流為校正值（100mA或mA），再調(diào)節(jié)直流發(fā)電機負載電流，使電動機輸出功率接近額定功率，改變轉(zhuǎn)子附加電阻（每相附加電阻分別為0、2、5、15），測相應的轉(zhuǎn)速記錄于表4-2中。表4-2rst（）02515n（r/min）六、實驗報告：繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對電機轉(zhuǎn)速的影響4-4三相繞線式異步電動機在電動狀態(tài)和反轉(zhuǎn)狀態(tài)下的機械特性一、實驗目的：了解三相繞線異步電動機在電動狀態(tài)和反轉(zhuǎn)狀態(tài)下的機械特性。二、預習要點：1、如何利用現(xiàn)有設備測定三相繞線式異步電動機的機械特性。2、測定在電動和反轉(zhuǎn)狀態(tài)下的機械特性應注意哪些問題。3、如何根據(jù)所測出的數(shù)據(jù)計算被試電機在電動和反轉(zhuǎn)狀態(tài)的機械特性。三、實驗內(nèi)容：測定三相繞線式轉(zhuǎn)子異步電動機在Rs=36時，測定電動狀態(tài)下的機械特性。四、選用組件：1、DJ84三相繞線式電動機2、DJ64校正過的直流電機3、DG09直流電壓、毫安安培表4、DG19數(shù)字式交流電流表5、DG19數(shù)字式交流電壓表6、DT23、DT24可調(diào)電阻器7、DT32波形測試及開關板五、實驗方法：1、按圖4-4接線，圖中M用編號為DJ84的三相繞線異步電動機，額定電壓：220V，Y連接，MG用編號為DJ64校正過的直流電機。S1和S2選用掛箱DT32上的對應開關，并將S1合在1的位置，S2合在2的位置，直流表A2、A4的量程為5A，A3的量程為200mA，V2的量程為1000V。交流電表V1的量程為150V，A1量程為1A。Rs選用DT23三組36可調(diào)電阻（每組為72與72并聯(lián)），R3選用DT22的二組1800并聯(lián)共900可調(diào)電阻，R2選用1800可調(diào)電阻，R1選用的180與1800（900+900）相加共1980可調(diào)電阻。圖4-4 三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機機械特性的接線圖2、在斷電的條件下，將三相調(diào)壓器旋鈕調(diào)至零位。將轉(zhuǎn)速表置正向1800r/min量程。轉(zhuǎn)子每相串聯(lián)電阻用萬用表分別調(diào)準在36位置并保持不變。R1選用DT24的180與DT22的450（900/900）相加共630，并將R2、R1、R3仍調(diào)在最大阻值位置，A1表量程用1A，其余電表量程不變，將S2合至2端，MG電樞接到開關S2連接點的兩個連接線端點對調(diào)，以便使MG輸出極性和“電樞電源”極性相反。3、按下“啟動”按鈕，接通三相調(diào)壓電源，順時針緩慢旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器旋鈕慢慢升高三相交流電壓，使三相繞線式異步電動機M啟動運轉(zhuǎn)。保持U=110V電壓不變，接通直流“勵磁電源”，調(diào)節(jié)R2阻值，使A3表為100mA。4、檢查S2開關確實合在2位置時，“開”啟“電樞電源”，調(diào)節(jié)“電樞電源”的輸出電壓為最小位置，在開關S2的2端檢查MG電壓極性須與1端的“電樞電壓”極性相反，在MG的電樞串聯(lián)電阻R1為最大條件下，將S2合向1端與“電樞電源”接通。測量