電機(jī)與拖動實(shí)驗教材

1、電機(jī)與拖動基礎(chǔ)實(shí)驗實(shí)驗指導(dǎo)書濱州學(xué)院自動化系DDSZ-1型電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗裝置受試電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)一覽表備 注Y/YY/YC=35uFFC=4uFYY/EEEEEEEEEEEEEEIFN (A)0.161.20.80.16UFN (V)2201410220nN (r/min)16001400160014201380150015001400142014002820/1400150014301430IN (A)0.35/1.40.4/1.38/1.60.50.81.20.50.60.450.351.451.01.450.6/0.62.21.14/0.661.12UN (V)380/95220/63.

2、6/55200220220220()220(Y)220(Y)220(Y)220220220220220220()/380(Y)380()PN (W)230/230152/152/152100120185100120170909012090120/90355180180名 稱三相組式變壓器三相芯式變壓器直流復(fù)勵發(fā)電機(jī)直流串勵電動機(jī)直流并勵(激)電動機(jī)三相鼠籠式異步電動機(jī)三相線繞式電機(jī)同步發(fā)電機(jī)同步電動機(jī)單相電容起動電機(jī)單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)單相電阻分相電機(jī)雙速異步電機(jī)校正過的直流電機(jī)三相鼠籠式異步電動機(jī)三相鼠籠式異步電動機(jī)編號DJ11DJ12DJ13DJ14DJ15DJ16DJ17DJ18DJ18DJ

3、19DJ20DJ21DJ22DJ23DJ24DJ26序號12345678910111213141516DDSZ-1型電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗裝置交流及直流電源操作說明 實(shí)驗中開啟及關(guān)閉電源都在控制屏上操作。開啟三相交流電源的步驟為： 1）開啟電源前。要檢查控制屏下面“直流電機(jī)電源”的“電樞電源”開關(guān)（右下角）及“勵磁電源”開關(guān)（左下角）都須在“關(guān)”斷的位置。控制屏左側(cè)端面上安裝的調(diào)壓器旋鈕必須在零位，即必須將它向逆時針方向旋轉(zhuǎn)到底。 2）檢查無誤后開啟“電源總開關(guān)”，“關(guān)”按鈕指示燈亮，表示實(shí)驗裝置的進(jìn)線接到電源，但還不能輸出電壓。此時在電源輸出端進(jìn)行實(shí)驗電路接線操作是安全的。 3）按下“開”按鈕，

4、“開”按鈕指示燈亮，表示三相交流調(diào)壓電源輸出插孔U、V、W及N上已接電。實(shí)驗電路所需的不同大小的交流電壓，都可適當(dāng)旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器旋鈕用導(dǎo)線從這三相四線制插孔中取得。輸出線電壓為0-450V（可調(diào)）并可由控制屏上方的三只交流電壓表指示。當(dāng)電壓表下面左邊的“指示切換”開關(guān)撥向“三相電網(wǎng)電壓”時，它指示三相電網(wǎng)進(jìn)線的線電壓；當(dāng)“指示切換”開關(guān)撥向“三相調(diào)壓電壓”時，它指示三相四線制插孔U、V、W和N輸出端的線電壓。 4）實(shí)驗中如果需要改接線路，必須按下“關(guān)”按鈕以切斷交流電源，保證實(shí)驗操作安全。實(shí)驗完畢，還需關(guān)斷“電源總開關(guān)”，并將控制屏左側(cè)端面上安裝的調(diào)壓器旋鈕調(diào)回到零位。將“直流電機(jī)電源”的“電樞電

5、源”開關(guān)及“勵磁電源”開關(guān)撥回到“關(guān)”斷位置。 開啟直流電機(jī)電源的操作： 1）直流電源是由交流電源變換而來，開啟“直流電機(jī)電源”，必須先完成開啟交流電源，即開啟“電源總開關(guān)”并按下“開”按鈕。 2）在此之后，接通“勵磁電源”開關(guān)，可獲得約為220V、0.5A不可調(diào)的直流電壓輸出。接通“電樞電源”開關(guān)，可獲得40230V、3A可調(diào)節(jié)的直流電壓輸出。勵磁電源電壓及電樞電源電壓都可由控制屏下方的1只直流電壓表指示。當(dāng)將該電壓表下方的“指示切換”開關(guān)撥向“電樞電壓”時，指示電樞電源電壓，當(dāng)將它撥向“勵磁電壓”時，指示勵磁電源電壓。但在電路上“勵磁電源”與“電樞電源”，“直流電機(jī)電源”與“交流三相調(diào)壓電

6、源”都是經(jīng)過三相多繞組變壓器隔離的，可獨(dú)立使用。 3）“電樞電源”是采用脈寬調(diào)制型開關(guān)式穩(wěn)壓電源，輸入端接有濾波用的大電容，為了不使過大的充電電流損壞電源電路，采用了限流延時的保護(hù)電路。所以本電源在開機(jī)時，從電樞電源開合閘到直流電壓輸出約有34秒鐘的延時，這是正常的。 4）電樞電源設(shè)有過壓和過流指示告警保護(hù)電路。當(dāng)輸出電壓出現(xiàn)過壓時，會自動切斷輸出，并告警指示。此時需要恢復(fù)電壓，必須先將“電壓調(diào)節(jié)”旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)調(diào)低電壓到正常值（約240V以下），再按“過壓復(fù)位”按鈕，即能輸出電壓。當(dāng)負(fù)載電流過大（即負(fù)載電阻過?。┏^3A時，也會自動切斷輸出，并告警指示，此時需要恢復(fù)輸出，只要調(diào)小負(fù)載電流（即

7、調(diào)大負(fù)載電阻）即可。有時候在開機(jī)時出現(xiàn)過流告警，說明在開機(jī)時負(fù)載電流太大，需要降低負(fù)載電流，可在電樞電源輸出端增大負(fù)載電阻或甚至?xí)簳r拔掉一根導(dǎo)線（空載）開機(jī)，待直流輸出電壓正常后，再插回導(dǎo)線加正常負(fù)載（不可短路）工作。若在空載時開機(jī)仍發(fā)生過流告警，這是由于氣溫或濕度明顯變化，造成光電耦合器TIL117漏電使過流保護(hù)起控點(diǎn)改變所致，一般經(jīng)過空載開機(jī)（即開啟交流電源后，再開啟“電樞電源”開關(guān)）予熱幾十分鐘，即可停止告警，恢復(fù)正常。所有這些操作到直流電壓輸出都有34秒鐘的延時。 5）在做直流電動機(jī)實(shí)驗時，要注意開機(jī)時須先開“勵磁電源”，后開“電樞電源”；在關(guān)機(jī)時，則要先關(guān)“電樞電源”而后關(guān)“勵磁電源

8、”的次序。同時要注意在電樞電路中串聯(lián)起動電阻以防止電源過流保護(hù)。具體操作要嚴(yán)格遵照實(shí)驗指導(dǎo)書中有關(guān)內(nèi)容的說明。實(shí)驗一 直流并勵電動機(jī)特性測試實(shí)驗 一、實(shí)驗?zāi)康?1、掌握用實(shí)驗方法測取直流并勵電動機(jī)的工作特性和機(jī)械特性。 2、掌握直流并勵電動機(jī)的調(diào)速方法。 二、預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1、什么是直流電動機(jī)的工作特性和機(jī)械特性？ 2、直流電動機(jī)調(diào)速原理是什么？ 三、實(shí)驗項目 1、工作特性和機(jī)械特性 保持U=UN和If=IfN不變，測取n、T2、=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)，測取n=f（Ua）。 （2）改變勵磁電流調(diào)速 保持U=

9、UN，T2=常數(shù)，測取n=f（If）。 （3）觀察能耗制動過程 四、實(shí)驗方法 1、實(shí)驗設(shè)備序號型 號名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1臺2DJ23校正直流測功機(jī)1臺3DJ15直流并勵電動機(jī)1臺4D31直流電壓、毫安、電流表2件5D42三相可調(diào)電阻器1件6D44可調(diào)電阻器、電容器1件7D51波形測試及開關(guān)板1件 2、屏上掛件排列順序 D31、D42、D51、D31、D44 3、并勵電動機(jī)的工作特性和機(jī)械特性 1）按圖1-1接線。校正直流測功機(jī) MG按他勵發(fā)電機(jī)連接，在此作為直流電動機(jī)M的負(fù)載，用于測量電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和輸出功率。Rf1選用D44的1800阻值。Rf2 選用D42的900

10、串聯(lián)900共1800阻值。R1用D44的180阻值。R2選用D42的900串聯(lián)900再加900并聯(lián)900共2250阻值。圖11 直流并勵電動機(jī)接線圖 2）將直流并勵電動機(jī)M的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至最小值，電樞串聯(lián)起動電阻R1調(diào)至最大值，接通控制屏下邊右方的電樞電源開關(guān)使其起動，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)校正直流測功機(jī)的勵磁電流If2為校正值（50mA或100 mA），再調(diào)節(jié)其負(fù)載電阻R2和電動機(jī)的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1，使電動機(jī)達(dá)到額定值：UUN，IIN，nnN。此時M的勵磁電流If即為額定勵磁電流IfN

11、。 4）保持UUN，If=IfN，If2為校正值不變的條件下，逐次減小電動機(jī)負(fù)載。測取電動機(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（由校正曲線查出電動機(jī)輸出對應(yīng)轉(zhuǎn)矩T2）。共取數(shù)據(jù)9-10組，記錄于表1-1中。表11 UUN V If=IfN= mA If2= mA 實(shí)驗數(shù)據(jù)Ia（A）n（r/min）IF（A）T2（Nm）計算數(shù)據(jù)P2（W）P1（W）（） n（） 4、調(diào)速特性 （1）改變電樞端電壓的調(diào)速 1）直流電動機(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、電樞電壓及磁場電阻Rf1，使M的U=UN，I=0.5IN，IfIfN記下此時MG的IF值。 2）保持此

12、時的IF值（即T2值）和IfIfN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(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1-2中表12 IfIfN mA T2 NmUa（V）n（r/min）Ia（A） （2）改變勵磁電流的調(diào)速 1）直流電動機(jī)運(yùn)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，將MG的磁場調(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，使電動機(jī)M的U=UN，I0.5IN記下此時的IF值。 2）保持此時MG的IF值（T2值）和M的UUN不變，逐次增加磁場電阻阻值：直至n1.3nN，每次測取

13、電動機(jī)的n、If和Ia。共取 78組記錄于表1-3中。表1-3 UUN V T2 Nmn（r/min）If（mA）Ia（A） （3）能耗制動1）實(shí)驗設(shè)備序 號型 號名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1臺2DJ23校正直流測功機(jī)1臺3DJ15直流并勵電動機(jī)1臺4D31直流電壓、毫安、安培表2件5D41三相可調(diào)電阻器1件6D42三相可調(diào)電阻器1件7D44可調(diào)電阻器、電容器1件8D51波形測試及開關(guān)板 1件 2）屏上掛件排列順序 D31、D42、D51、D41、D31、D44 3）按圖1-2接線，先把S1合向2端，合上控制屏下方右邊的電樞電源開關(guān)，把M的Rf1調(diào)至零，使電動機(jī)的勵磁電流最

14、大。 4）把M的電樞串聯(lián)起動電阻R1調(diào)至最大，把S1合至電樞電源，使電動機(jī)起動，能耗制動電阻RL選用D41上180阻值。 5）運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，從S1任一端拔出一根導(dǎo)線插頭，使電樞開路。由于電樞開路，電機(jī)處于自由停機(jī)，記錄停機(jī)時間。 圖12并勵電動機(jī)能耗制動接線圖 6）重復(fù)起動電動機(jī)，待運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，把S1合向RL端，記錄停機(jī)時間。 7）選擇RL不同的阻值，觀察對停機(jī)時間的影響。 五、實(shí)驗報告 1、由表1-1計算出P2和，并給出n、T2、f（Ia）及nf（T2）的特性曲線。 電動機(jī)輸出功率： P20.105nT2 式中輸出轉(zhuǎn)矩T2的單位為N.m（由If2及IF值，從校正曲線T2=f（IF）查得），轉(zhuǎn)速

15、n的單位為r/min。 電動機(jī)輸入功率： P1=UI 輸入電流： I=Ia+IfN 電動機(jī)效率： 由工作特性求出轉(zhuǎn)速變化率： 2、繪出并勵電動機(jī)調(diào)速特性曲線nf（Ua）和n=f（If）。分析在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)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(diǎn)。 3、能耗制動時間與制動電阻RL的阻值有什么關(guān)系？為什么？該制動方法有什么缺點(diǎn)？ 七、思考題 1、并勵電動機(jī)的速率特性nf（Ia）為什么是略微下降？是否會出現(xiàn)上翹現(xiàn)象？為什么？上翹的速率特性對電動機(jī)運(yùn)行有何影響？ 2、當(dāng)電動機(jī)的負(fù)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(jī)轉(zhuǎn)速降低？ 3、當(dāng)電動機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和電樞端電壓不變時，減

16、小勵磁電流會引起轉(zhuǎn)速的升高，為什么？ 4、并勵電動機(jī)在負(fù)載運(yùn)行中，當(dāng)磁場回路斷線時是否一定會出現(xiàn)“飛車”？為什么？實(shí)驗二 單相變壓器參數(shù)測定及負(fù)載實(shí)驗一、實(shí)驗?zāi)康?1、通過空載和短路實(shí)驗測定變壓器的變比和參數(shù)。 2、通過負(fù)載實(shí)驗測取變壓器的運(yùn)行特性。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1、變壓器的空載和短路實(shí)驗有什么特點(diǎn)？實(shí)驗中電源電壓一般加在哪一方較合適？ 2、在空載和短路實(shí)驗中，各種儀表應(yīng)怎樣聯(lián)接才能使測量誤差最??？ 3、如何用實(shí)驗方法測定變壓器的鐵耗及銅耗。三、實(shí)驗項目 1、空載實(shí)驗 測取空載特性U0=f(I0)，P0=f(U0) , cos0=f(U0)。 2、短路實(shí)驗 測取短路特性UK=f(IK)，PK=

17、f(IK), cosK=f(IK)。 3、負(fù)載實(shí)驗 （1）純電阻負(fù)載 保持U1=UN，cos2=1的條件下，測取U2=f(I2)。 （2）阻感性負(fù)載 保持U1=UN，cos2=0.8的條件下，測取U2=f(I2)。四、實(shí)驗方法1、實(shí)驗設(shè)備序號型 號名 稱數(shù) 量1D33交流電壓表1件2D32交流電流表1件3D34-3單三相智能功率、功率因數(shù)表1件4DJ11三相組式變壓器1件5D42三相可調(diào)電阻器1件6D43三相可調(diào)電抗器1件7D51波形測試及開關(guān)板1件 2、屏上排列順序 D33、D32、D34-3、DJ11、D42、D43圖2-1 空載實(shí)驗接線圖 3、空載實(shí)驗 1）在三相調(diào)壓交流電源斷電的條件下

18、，按圖2-1接線。被測變壓器選用三相組式變壓器DJ11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。2）選好所有電表量程。將控制屏左側(cè)調(diào)壓器旋鈕向逆時針方向旋轉(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(guān)，按下“開”按鈕，便接通了三相交流電源。調(diào)節(jié)三相調(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1.20.2UN 的范圍內(nèi)，測取變壓器的U0、I0、P0。 4）測取數(shù)據(jù)時，U=UN點(diǎn)必須測，并在該點(diǎn)附近測的點(diǎn)較密，共測取數(shù)據(jù)7-8組。

19、記錄于表2-1中。 5）為了計算變壓器的變比，在UN以下測取原方電壓的同時測出副方電壓數(shù)據(jù)也記錄于表2-1中。 表2-1序號實(shí) 驗 數(shù) 據(jù)計算數(shù)據(jù)U0(V)I0(A)P0(W)UAX(V)cos0 4、短路實(shí)驗 1）按下控制屏上的“關(guān)”按鈕，切斷三相調(diào)壓交流電源，按圖2-2接線（以后每次改接線路，都要關(guān)斷電源）。將變壓器的高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。 圖2-2 短路實(shí)驗接線圖2）選好所有電表量程，將交流調(diào)壓器旋鈕調(diào)到輸出電壓為零的位置。 3）接通交流電源，逐次緩慢增加輸入電壓，直到短路電流等于1.1IN 為止，在(0.21.1)IN范圍內(nèi)測取變壓器的UK、IK、PK。 4）測取數(shù)據(jù)時，I

20、K=IN點(diǎn)必須測，共測取數(shù)據(jù)6-7組記錄于表2-2中。實(shí)驗時記下周圍環(huán)境溫度()。表2-2 室溫 序號實(shí) 驗 數(shù) 據(jù)計 算 數(shù) 據(jù)UK（V）IK（A）PK（W）cosK 5、負(fù)載實(shí)驗 實(shí)驗線路如圖2-3所示。變壓器低壓線圈接電源，高壓線圈經(jīng)過開關(guān)S1和S2，接到負(fù)載電阻RL和電抗XL上。RL選用D42上900加上900共1800阻值，XL選用D43，功率因數(shù)表選用D34-3，開關(guān)S1和S2選用D51掛箱 圖2-3 負(fù)載實(shí)驗接線圖 （1）純電阻負(fù)載 1）將調(diào)壓器旋鈕調(diào)到輸出電壓為零的位置，S1、S2打開，負(fù)載電阻值調(diào)到最大。 2）接通交流電源，逐漸升高電源電壓，使變壓器輸入電壓U1=UN。 3）

21、保持U1=UN，合上S1，逐漸增加負(fù)載電流，即減小負(fù)載電阻RL的值，從空載到額定負(fù)載的范圍內(nèi)，測取變壓器的輸出電壓U2和電流I2。 4）測取數(shù)據(jù)時，I2=0和I2=I2N=0.35A必測，共取數(shù)據(jù)6-7組，記錄于表2-3中。表2-3 cos2=1 U1=UN= V序 號U2（V）I2（A） （2）阻感性負(fù)載（cos2=0.8） 1）用電抗器XL和RL并聯(lián)作為變壓器的負(fù)載，S1、S2打開，電阻及電抗值調(diào)至最大。 2）接通交流電源，升高電源電壓至U1=U1N 3）合上S1、S2，在保持U1=UN及cos2=0.8條件下，逐漸增加負(fù)載電流，從空載到額定負(fù)載的范圍內(nèi)，測取變壓器U2和I2。 4）測取數(shù)

22、據(jù)時，其I2=0，I2=I2N兩點(diǎn)必測，共測取數(shù)據(jù)6-7組記錄于表2-4中。 表2-4 cos2=0.8 U1=UN= V序 號U2（V）I2（A）五、注意事項1、在變壓器實(shí)驗中，應(yīng)注意電壓表、電流表、功率表的合理布置及量程選擇。 2、短路實(shí)驗操作要快，否則線圈發(fā)熱引起電阻變化。六、實(shí)驗報告 1、計算變比 由空載實(shí)驗測變壓器的原副方電壓的數(shù)據(jù)，分別計算出變比，然后取其平均值作為變壓器的變比K。 K=UAX/Uax 2、繪出空載特性曲線和計算激磁參數(shù) （1）繪出空載特性曲線U0=f(I0)，P0=f(U0)，cos0=f(U0)。式中： （2）計算激磁參數(shù) 從空載特性曲線上查出對應(yīng)于U0=UN時

23、的I0和P0值，并由下式算出激磁參數(shù) 3、繪出短路特性曲線和計算短路參數(shù) （1）繪出短路特性曲線UK=f(IK) 、PK=f(IK)、cosK=f(IK)。 （2）計算短路參數(shù) 從短路特性曲線上查出對應(yīng)于短路電流IK=IN時的UK和PK值由下式算出實(shí)驗環(huán)境溫度為()時的短路參數(shù)。 折算到低壓方 由于短路電阻rK隨溫度變化，因此，算出的短路電阻應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)換算到基準(zhǔn)工作溫度75時的阻值。 式中：234.5為銅導(dǎo)線的常數(shù),若用鋁導(dǎo)線常數(shù)應(yīng)改為228。 計算短路電壓(阻抗電壓)百分?jǐn)?shù) IK=IN時短路損耗PKN= IN2rK75 4、利用空載和短路實(shí)驗測定的參數(shù)，畫出被試變壓器折算到低壓方的“T”型

24、等效電路。 5、變壓器的電壓變化率 （1）繪出cos2=1和 cos2=0.8兩條外特性曲線U2=f(I2)，由特性曲線計算出I2=I2N 時的電壓變化率 （2）根據(jù)實(shí)驗求出的參數(shù)，算出I2=I2N、cos2=1和I2=I2N、cos2=0.8時的電壓變化率u。 將兩種計算結(jié)果進(jìn)行比較,并分析不同性質(zhì)的負(fù)載對變壓器輸出電壓U2的影響。 6、繪出被試變壓器的效率特性曲線 (1)用間接法算出cos2=0.8不同負(fù)載電流時的變壓器效率,記錄于表3-5中。 式中： PKN為變壓器IK=IN時的短路損耗(W)； P0為變壓器U0=UN 時的空載損耗(W)。 為副邊電流標(biāo)么值 表3-5 cos2=0.8

25、P0= W PKN= WI*2P2(W)0.20.40.60.81.01.2 (2)由計算數(shù)據(jù)繪出變壓器的效率曲線=f(I*2)。 (3)計算被試變壓器=max時的負(fù)載系數(shù)m。 實(shí)驗三 三相變壓器參數(shù)測定及負(fù)載實(shí)驗一、實(shí)驗?zāi)康?1、通過空載和短路實(shí)驗，測定三相變壓器的變比和參數(shù)。 2、通過負(fù)載實(shí)驗，測取三相變壓器的運(yùn)行特性。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1、如何用雙瓦特計法測三相功率，空載和短路實(shí)驗應(yīng)如何合理布置儀表。 2、三相心式變壓器的三相空載電流是否對稱，為什么？ 3、如何測定三相變壓器的鐵耗和銅耗。 4、變壓器空載和短路實(shí)驗時應(yīng)注意哪些問題？一般電源應(yīng)加在哪一方比較合適？三、實(shí)驗項目 1、測定變比 2

26、、空載實(shí)驗 測取空載特性U0L=f(I0L)，P0=f(U0L), cos0=f(U0L)。 3、短路實(shí)驗 測取短路特性UKL=f(IKL)，PK=f(IKL) ，cosK=f(IKL)。 4、純電阻負(fù)載實(shí)驗 保持U1=UN，cos2=1的條件下，測取U2=f(I2)。四、實(shí)驗方法1、實(shí)驗設(shè)備序號型 號名 稱數(shù) 量1D33交流電壓表1件2D32交流電流表1件3D34-3單三相智能功率、功率因數(shù)表1件4DJ12三相心式變壓器1件5D42三相可調(diào)電阻器1件6D51波形測試及開關(guān)板1件 2、屏上排列順序 D33、D32、D343、DJ12、D42、D51 3、測定變比 圖3-1 三相變壓器變比實(shí)驗接

27、線圖實(shí)驗線路如圖3-1所示，被測變壓器選用DJ12 三相三線圈心式變壓器，額定容量PN=152/152/152W，UN=220/63.6/55V，IN=0.4/1.38/1.6A， Y/Y接法。實(shí)驗時只用高、低壓兩組線圈,低壓線圈接電源，高壓線圈開路。將三相交流電源調(diào)到輸出電壓為零的位置。開啟控制屏上電源總開關(guān)，按下“開”按鈕，電源接通后，調(diào)節(jié)外施電壓U=0.5UN27.5V測取高、低線圈的線電壓UAB、UBC、UCA、Uab、Ubc、Uca，記錄于表3-1中。 表3-1高壓繞組線電壓(V)低壓繞組線電壓(V)變比(K)UABUabKABUBCUbcKBCUCAucaKCA計算：變比K：平均變

28、比：4、空載實(shí)驗圖3-2三相變壓器空載實(shí)驗接線圖 1) 將控制屏左側(cè)三相交流電源的調(diào)壓旋鈕調(diào)到輸出電壓為零的位置，按下“關(guān)”按鈕,在斷電的條件下，按圖3-2接線。變壓器低壓線圈接電源，高壓線圈開路。 2) 按下“開”按鈕接通三相交流電源，調(diào)節(jié)電壓，使變壓器的空載電壓U0L=1.2UN。 3) 逐次降低電源電壓，在(1.20.2)UN范圍內(nèi)， 測取變壓器三相線電壓、線電流和功率。 4) 測取數(shù)據(jù)時，其中U0=UN的點(diǎn)必測,且在其附近多測幾組。共取數(shù)據(jù)8-9組記錄于表3-2中。表3-2序號實(shí) 驗 數(shù) 據(jù)計 算 數(shù) 據(jù)U0L(V)I0L(A)P0(W)U0L(V)I0L(A)P0(W)cos0Uab

29、UbcUcaIa0Ib0Ic0P01P02 5、短路實(shí)驗 1) 將三相交流電源的輸出電壓調(diào)至零值。按下“關(guān)”按鈕，在斷電的條件下，按圖3-3接線。變壓器高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。2) 按下“開”按鈕，接通三相交流電源，緩慢增大電源電壓，使變壓器的短路電流IKL=1.1IN。 圖3-3 三相變壓器短路實(shí)驗接線圖3) 逐次降低電源電壓，在1.10.2IN的范圍內(nèi)，測取變壓器的三相輸入電壓、電流及功率。 4) 測取數(shù)據(jù)時，其中IKL=IN點(diǎn)必測，共取數(shù)據(jù)5-6組。記錄于表3-3中。實(shí)驗時記下周圍環(huán)境溫度()，作為線圈的實(shí)際溫度。表3-3 室溫 序號實(shí) 驗 數(shù) 據(jù)計 算 數(shù) 據(jù)UKL(V)IK

30、L(A)PK(W)UKL(V)IKL(A)PK(W)cosKUABUBCUCAIAKIBKICKPK1PK26、純電阻負(fù)載實(shí)驗 圖3-4 三相變壓器負(fù)載實(shí)驗接線圖1) 將電源電壓調(diào)至零值，按下“關(guān)”按鈕，按圖3-4接線。變壓器低壓線圈接電源,高壓線圈經(jīng)開關(guān)S接負(fù)載電阻RL，RL選用D42的1800變阻器共三只，開關(guān)S選用D51掛件。將負(fù)載電阻RL阻值調(diào)至最大，打開開關(guān)S。 2) 按下“開”按鈕接通電源，調(diào)節(jié)交流電壓，使變壓器的輸入電壓U1=UN。 3) 在保持U1=U1N的條件下，合上開關(guān)S，逐次增加負(fù)載電流，從空載到額定負(fù)載范圍內(nèi)，測取三相變壓器輸出線電壓和相電流。4) 測取數(shù)據(jù)時，其中I2

31、=0和I2=IN兩點(diǎn)必測。共取數(shù)據(jù)7-8 組記錄于表3-4中。 表3-4 U1=U1N= V； cos2=1序號U2（V）I2（A）UABUBCUCAU2IAIBICI2 五、注意事項 在三相變壓器實(shí)驗中，應(yīng)注意電壓表、電流表和功率表的合理布置。做短路實(shí)驗時操作要快，否則線圈發(fā)熱會引起電阻變化。六、實(shí)驗報告 1、計算變壓器的變比 根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)，計算各線電壓之比，然后取其平均值作為變壓器的變比。 2、根據(jù)空載實(shí)驗數(shù)據(jù)作空載特性曲線并計算激磁參數(shù) (1) 繪出空載特性曲線U0L =f(I0L)，P0=f(U0L)，cos0=f(U0L) 表3-7中 (2)計算激磁參數(shù) 從空載特性曲線查出對應(yīng)于U0

32、L=UN時的I0L和P0值，并由下式求取激磁參數(shù)。 式中 ，P0 變壓器空載相電壓，相電流，三相空載功率（注：Y接法，以后計算變壓器和電機(jī)參數(shù)時都要換算成相電壓，相電流）。 3、繪出短路特性曲線和計算短路參數(shù) (1) 繪出短路特性曲線 UKL=f(IKL)，PK=f(IKL)，cosK=f(IKL)式中 (2) 計算短路參數(shù) 從短路特性曲線查出對應(yīng)于IKL=IN時的UKL和PK值，并由下式算出實(shí)驗環(huán)境溫度時的短路參數(shù) 式中 , PK短路時的相電壓、相電流、三相短路功率。折算到低壓方換算到基準(zhǔn)工作溫度下的短路參數(shù)K75和ZK75，(換算方法見 3-1內(nèi)容)計算短路電壓百分?jǐn)?shù) 計算IK=IN時的短

33、路損耗 4、根據(jù)空載和短路實(shí)驗測定的參數(shù)， 畫出被試變壓器的“T”型等效電路。 5、變壓器的電壓變化率 (1) 根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)繪出cos2=1時的特性曲線U2=f(I2)，由特性曲線計算出I2=I2N時的電壓變化率 (2) 根據(jù)實(shí)驗求出的參數(shù)，算出I2=IN，cos2=1時的電壓變化率 6、繪出被試變壓器的效率特性曲線 (1) 用間接法算出在cos2=0.8時，不同負(fù)載電流時變壓器效率，記錄于表3-10中。 表3-10 cos2=0.8 P0= W PKN= WI2*P2(W)0.20.40.60.81.01.2 式中 I*2PNcos2=P2 PN為變壓器的額定容量 PKN為變壓器IKL=IN

34、時的短路損耗 P0為變壓器的U0L=UN時的空載損耗 (2) 計算被測變壓器=max時的負(fù)載系數(shù)m。實(shí)驗四 三相鼠籠異步電動機(jī)的工作特性實(shí)驗一、實(shí)驗?zāi)康?1、掌握用日光燈法測轉(zhuǎn)差率的方法。 2、掌握三相異步電動機(jī)的空載、堵轉(zhuǎn)和負(fù)載試驗的方法。 3、用直接負(fù)載法測取三相鼠籠式異步電動機(jī)的工作特性。 4、測定三相鼠籠式異步電動機(jī)的參數(shù)。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1、用日光燈法測轉(zhuǎn)差率是利用了日光燈的什么特性？ 2、異步電動機(jī)的工作特性指哪些特性？ 3、異步電動機(jī)的等效電路有哪些參數(shù)？它們的物理意義是什么？ 4、工作特性和參數(shù)的測定方法。三、實(shí)驗項目 1、測定電機(jī)的轉(zhuǎn)差率。 2、測量定子繞組的冷態(tài)電阻。 3、判

35、定定子繞組的首末端. 4、空載實(shí)驗。 5、短路實(shí)驗。 6、負(fù)載實(shí)驗。四、實(shí)驗方法1、實(shí)驗設(shè)備 序 號型 號名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1件2DJ23校正過的直流電機(jī)1件3DJ16三相鼠籠異步電動機(jī)1件4D33交流電壓表1件5D32交流電流表1件6D34-3單三相智能功率、功率因數(shù)表1件7D31直流電壓、毫安、安培表1件8D42三相可調(diào)電阻器1件9D51波形測試及開關(guān)板1件 2、屏上掛件排列順序 D33、D32、D34-3、D31、D42、D51 三相鼠籠式異步電機(jī)的組件編號為DJ16。 3、用日光燈法測定轉(zhuǎn)差率 日光燈是一種閃光燈，當(dāng)接到50Hz電源上時，燈光每秒閃亮100次

36、，人的視覺暫留時間約為十分之一秒左右，故用肉眼觀察時日光燈是一直發(fā)亮的,我們就利用日光燈這一特性來測量電機(jī)的轉(zhuǎn)差率。 （1）異步電機(jī)選用編號為DJ16的三相鼠籠異步電動機(jī)（UN=220V，接法）極數(shù)2P=4。直接與測速發(fā)電機(jī)同軸聯(lián)接，在DJ16和測速發(fā)電機(jī)聯(lián)軸器上用黑膠布包一圈，再用四張白紙條（寬度約為3毫米），均勻地貼在黑膠布上。 （2）由于電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為 ，而日光燈閃亮為100次/秒，即日光燈閃亮一次，電機(jī)轉(zhuǎn)動四分之一圈。由于電機(jī)軸上均勻貼有四張白紙條，故電機(jī)以同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時，肉眼觀察圖案是靜止不動的（這個可以用直流電動機(jī)DJ15、DJ23和三相同步電機(jī)DJ18來驗證）。 （3）開啟電源

37、，打開控制屏上日光燈開關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器升高電動機(jī)電壓，觀察電動機(jī)轉(zhuǎn)向，如轉(zhuǎn)向不對應(yīng)停機(jī)調(diào)整相序。轉(zhuǎn)向正確后，升壓至220V，使電機(jī)起動運(yùn)轉(zhuǎn)，記錄此時電機(jī)轉(zhuǎn)速。 （4）因三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)速總是低于同步轉(zhuǎn)速，故燈光每閃亮一次圖案逆電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向落后一個角度，用肉眼觀察圖案逆電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向緩慢移動。 （5）按住控制屏報警記錄“復(fù)位”鍵，手松開之后開始觀察圖案后移的圈數(shù)，計數(shù)時間可訂的短一些（一般取30秒）。將觀察到的數(shù)據(jù)記錄于表4-1中。 （6）停機(jī)。將調(diào)壓器調(diào)至零位，關(guān)斷電源開關(guān)。 表4-1N（轉(zhuǎn)）t（秒）S（轉(zhuǎn)差率）n（轉(zhuǎn)/分） 轉(zhuǎn)差率 式中 t為計數(shù)時間，單位為秒。 N為t秒內(nèi)圖案轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。 f1為

38、電源頻率，50Hz。 （7）將計算出的轉(zhuǎn)差率與實(shí)際觀測到的轉(zhuǎn)速算出的轉(zhuǎn)差率比較。 4、測量定子繞組的冷態(tài)直流電阻。 將電機(jī)在室內(nèi)放置一段時間，用溫度計測量電機(jī)繞組端部或鐵心的溫度。當(dāng)所測溫度與冷卻介質(zhì)溫度之差不超過2K時，即為實(shí)際冷態(tài)。記錄此時的溫度和測量定子繞組的直流電阻，此阻值即為冷態(tài)直流電阻。 (1) 伏安法 測量線路圖為圖4-1。直流電源用主控屏上電樞電源先調(diào)到50V。開關(guān)S1、S2選用D51掛箱，R用D42掛箱上1800可調(diào)電阻。 圖4-1 三相交流繞組電阻測定 量程的選擇：測量時通過的測量電流應(yīng)小于額定電流的20%，約為50毫安，因而直流電流表的量程用200mA檔。三相鼠籠式異步電

39、動機(jī)定子一相繞組的電阻約為50， 因而當(dāng)流過的電流為50毫安時二端電壓約為2.5伏，所以直流電壓表量程用20V檔。 按圖4-1接線。把R調(diào)至最大位置，合上開關(guān)S1，調(diào)節(jié)直流電源及R阻值使試驗電流不超過電機(jī)額定電流的20%，以防因試驗電流過大而引起繞組的溫度上升，讀取電流值，再接通開關(guān)S2讀取電壓值。讀完后，先打開開關(guān)S2，再打開開關(guān)S1。 調(diào)節(jié)R使A表分別為50mA，40mA，30mA測取三次，取其平均值，測量定子三相繞組的電阻值，記錄于表4-2中。 表4-2 室溫 繞 組 繞 組 繞 組 I（mA）U（V）R（） 注意事項 在測量時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)子須靜止不動。 測量通電時間不應(yīng)超過1分鐘。 (

40、2) 電橋法 用單臂電橋測量電阻時，應(yīng)先將刻度盤旋到電橋大致平衡的位置。然后按下電池按鈕，接通電源，等電橋中的電源達(dá)到穩(wěn)定后，方可按下檢流計按鈕接入檢流計。測量完畢，應(yīng)先斷開檢流計，再斷開電源，以免檢流計受到?jīng)_擊。數(shù)據(jù)記錄于表4-3中。 電橋法測定繞組直流電阻準(zhǔn)確度及靈敏度高，并有直接讀數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。 表4-3 繞 組 繞 組 繞 組 R（） 5、判定定子繞組的首末端 圖4-2 三相交流繞組首末端測定 先用萬用表測出各相繞組的兩個線端，將其中的任意兩相繞組串聯(lián)，如圖4-2所示。將控制屏左側(cè)調(diào)壓器旋鈕調(diào)至零位，開啟電源總開關(guān)，按下“開”按鈕，接通交流電源。調(diào)節(jié)調(diào)壓旋鈕，并在繞組端施以單相低電壓U=8

41、0100V,注意電流不應(yīng)超過額定值，測出第三相繞組的電壓， 如測得的電壓值有一定讀數(shù)，表示兩相繞組的末端與首端相聯(lián)，如圖4-2(a)所示。反之，如測得電壓近似為零，則兩相繞組的末端與末端(或首端與首端)相聯(lián)，如圖4-2(b)所示。用同樣方法測出第三相繞組的首末端。 6、空載實(shí)驗 1) 按圖4-3接線。電機(jī)繞組為接法(UN=220V)，直接與測速發(fā)電機(jī)同軸聯(lián)接，負(fù)載電機(jī)DJ23不接。 2) 把交流調(diào)壓器調(diào)至電壓最小位置，接通電源，逐漸升高電壓，使電機(jī)起動旋轉(zhuǎn)，觀察電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。并使電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向符合要求( 如轉(zhuǎn)向不符合要求需調(diào)整相序時，必須切斷電源)。3) 保持電動機(jī)在額定電壓下空載運(yùn)行數(shù)分鐘，使機(jī)械損耗達(dá)到穩(wěn)定后再進(jìn)行試驗。 圖4-3 三相鼠籠式異步電動機(jī)試驗接線圖