大工17秋電機與拖動試驗學習要求及試驗報告+

1、?電機與拖動實驗?課程學習要求一、課程考核形式本課程的考核形式為 離線作業(yè)實驗報告,無在線作業(yè)和測試. “離線作業(yè)及要求在該課程的“離線作業(yè)模塊中下載.二、離線作業(yè)要求學生需要在平臺離線作業(yè)中下載“大工17秋?電機與拖動實驗? 實驗報告,觀看實驗課件,根據課件中的操作及實驗結果來讀取實 驗數據、認真填寫“大工17秋?電機與拖動實驗?實驗報告,并 提交至課程平臺,學生提交的實驗報告作為本課程考核的依據,未提 交者無成績.?電機與拖動實驗?的實驗報告由單相變壓器實驗、 直流發(fā)電機 實驗、三相鼠籠異步電動機實驗、三相同步發(fā)電機的并聯運行實驗四 個獨立的局部構成,學生需要完成實驗報告的全部內容. 三、

2、離線作業(yè)提交形式及截止時間學生需要以附件形式上交離線作業(yè)附件的大小限制在10M以內,選擇已完成的作業(yè),點“上交即可.如以下圖所示.截止時間：2021年3月15日.在此之前,學生可隨時提交離 線作業(yè),如需修改,可直接上傳新文件,平臺會自動覆蓋原有文件. 四、離線作業(yè)批閱老師會在作業(yè)關閉后集中批閱離線作業(yè), 在離線作業(yè)截止提交前 不進行任何形式的批閱.本卷須知：獨立完成實驗報告,不準抄襲他人或者請人代做,如有雷同,成 績以零分計！大連理工大學網絡教育學院2021 年 11月附錄：實驗報告網絡教育學院電機與拖動實驗報告學習中央：一層 次： 專升本專 業(yè)：電氣工程及其自動化學 號：學 生：完成日期：2

3、021年1月28日實驗報告一實驗名稱：單相變壓器實驗實驗目的： 1、通過空載和短路實驗測定變壓器的變比和參數.2、通過負載實驗測取變壓器的運行特性.實驗工程：1、 空載實驗測取空載特性 Uo=f(l °), P0=f(U 0).2、短路實驗測取短路特性 U k =f(l k), Pk =f(l)3、負載實驗保持U1=U1N, cos'2=1的條件下,測取U2=f(l2)(一)填寫實驗設備表名稱型號和規(guī)格用途使用本卷須知電機教學實驗臺NMEL-II提供電源、固定電 機實驗前調節(jié)輸出電 壓到零三相組式變壓器實驗所需變壓器短路實驗室注意操 作要快,以免短路 實驗線路過熱三相可調電阻

4、器NMEL-03改變輸出電流注意量程運用,緩 慢調節(jié)量程功率表、功率因數表NMEL-20測量功率及功率因 素不得超過量程,且 線路不得接錯交流電壓表、電流表MEL-001C父流電壓表其作用 是并聯在電路中測 量交流電壓,交流 電流表其作用是申 聯在電路中測量交 流電流.選擇正確量程,準 確讀取數值旋轉指示燈及開關板NMEL-05用做通斷電電路連完后閉合拆 電路前斷開二空載實驗1.填寫空載實驗數據表格表1-1實驗數據計算數據丁 PU1U1.1U21119.70.1321.95224.50.132113.60.0891.62212.90.173109.90.0771.48206.20.194105

5、.20.0661.31196.90.20599.060.0571.14185.80.22686.100.0430.84161.00.25774.780.0350.63139.60.282.根據上面所得數據計算得到鐵損耗PFe、勵磁電阻、勵磁電抗Xm、電壓比k表1-2廳P實驗數據計 算 數 據U1U1.1U21119.70.1321.95224.51.95108.6887.40.532113.60.0891.62212.91.62204.51258.80.533109.90.0771.48206.21.48249.61405.30.534105.20.0661.31196.91.31300.71

6、565.30.53599.060.0571.14185.81.14350.91702.10.53686.100.0430.84161.00.84454.31948.40.53774.780.0350.63139.60.63514.32073.80.53三短路實驗1.填寫短路實驗數據表格表2室溫9 =2§C廳P實驗數據計算數據18.190.2111.680.97210.040.2582.530.97311.780.3023.470.98413.660.3494.680.98515.810.4036.210.98616.880.4317.140.98四負載實驗1 .填寫負載實驗數據表格表

7、 3cos 2=1 Ui=Un=110V序號1234567U2(V)200.5198.3196.5195.3192.3190.4188.9I2(A)0.1420.2020.2540.3030.3560.4060.441五問題討論2 .什么是繞組的同名端答：鐵心上繞制的所有線圈都被鐵心中交變的主磁通所穿過 播在任意瞬間淹當 變壓器一個繞組的某一出線端為高電位時 潼那么在另一個繞組中也有一個相對應 的出線端為高電位 潼那么這兩個高電位 御如正極性迎的線端稱同極性端 潼而另 外兩個相對應的低電位端 御如負極性說也是同極性端.即電動勢都處于相同極性 的線圈端就稱為繞組的同名端.3 .為什么每次實驗時都

8、要強調將調壓器恢復到起始零位時方可合上電源開關或 斷開電源開關答：主要是為了預防在高壓下合閘產生產生較大的沖擊損壞設備.其次是因 為既然需耍調壓器對負載進行調壓.那么調壓器后面的負載情況就是一個不確定 因素,就不能事先預料在較高電壓下負載可能情況.因此,就需要從低電壓慢慢調高電壓,觀察負載的情況.而斷開電源時,如果負載時隔較大的感性負載,那 么在高壓狀況下突然停電會產生很高的感應電勢.4 .實驗的體會和建議答：體會：平安在實驗中非常重常,耍注意調壓器的及時調零.實驗數據 記錄間隔相同的一段數據.使得實驗結果比較有普遍性.建議：數據結果還可以用圖表顯示.實驗報告二實驗名稱：直流發(fā)電機實驗實驗目的

9、：掌握用實驗方法測定直流發(fā)電機的運行特性,并根據所測得的運行特性評定該被試電機的有關性能.實驗工程：1、他勵發(fā)電機的空載特性：保持n=nN,使|=.,測取U0=f(I f).2 、他勵發(fā)電機的外特性：保持n=nN ,使1f =IfN ,測取U二f(l).3 、他勵發(fā)電機的調節(jié)特性：保持 n=nN ,使U=Un ,測取1尸f(I).(一)填寫實驗設備表廳P名稱型號和規(guī)格用途1電機教學實驗臺NMEL-II提供電源2轉矩、轉速測量及限制平臺NMEL-13測量調節(jié)轉矩3三相可調電阻器NMEL-03負載大小4電機起動箱NMEL-09啟動電機5直流電機儀表,電源NMEL-18提供電壓/、口短路6旋轉指示燈

10、及開關板NMEL-05通斷電7直流電壓表、直流電流表NMEL-06測量電壓電流,注 意量程(二)空載特性實驗填寫空載特性實驗數據表格表 2-1n=nN=1600r/minUO (V)23022021020019015010030If2(mA)109.298.688.679.372.147.326.90.02(三)外特性實驗填寫外特性實驗數據表格U (V)200203206210212218222227I (A)0.4980.4500.4000.3300.2790.2000.0990.000表2-2n=nN=1600r/min 1屹=1臥四調整特性實驗填寫外特性實驗數據表格表 2-3n=nN=1

11、600r/min,U=UN=200VI (A)89.291.495.8598.9103.2106.3110.1111.2If2 (A)0.1120.1530.2580.2610.3740.3740.4590.504五問題討論1 .什么是發(fā)電機的運行特性對于不同的特性曲線,在實驗中哪些物理量應保 持不變,而哪些物理量應測取答：發(fā)電機得運動特性有空載特性、 短路特性、負載特性、外特性和調整特性等. 直流發(fā)電機保持的速度旋轉, 負載電流時,改變勵磁電流的大小,端電壓將跟著 變化.這個變化關系 曲線被稱為直流發(fā)電機的空載特性曲線,該曲線可以看出 電機運行點的磁路飽和程度.假設保持直流發(fā)電機的轉速 ,保

12、持勵磁回路電阻不變,調節(jié)直流發(fā)電機的負載電 流,端電壓 隨負載電流 變化的關系被稱為直流發(fā)電機的外特性 .直流發(fā)電機 的主要運行性能指標之一 一一電壓調整率,可由曲線查得.采用不同的勵磁方式, 其外特性是不同的,他勵直流發(fā)電機的,并勵發(fā)電機的 .并勵發(fā)電機的外特性 曲線比他勵式下降程度大、是由于無論是他勵式或并勵式直流發(fā)電機都有電樞電 阻壓降的存在和電樞反響去磁的影響、 使得端電壓下降、但并勵直流發(fā)電機的勵 磁繞組是并聯在電樞兩端,那么由于前述原因使電樞端電壓下將而使得勵磁電流 將進一步下降.其結果就必然造成并勵式直流發(fā)電機的端電壓又進一步下降.所以并勵式比他勵式直流發(fā)電機的外特性曲線下降程度

13、大.流發(fā)電機保持的速度旋轉,負載電流時,改變勵磁電流的大小,端電壓將跟著變化.這個變化關系 曲線被稱為直流發(fā)電機的空載特性曲線,該曲線可以看出 電機運行點的磁路飽和程度.2 .做空載試驗時,勵磁電流為什么必須單方向調節(jié)塔：預防在電流換向時出現電流為零的忖刻 力流電動機時絕對不允許在電流為零的時候運行的3 .實驗的體會和建議答：體會：逋過這次實驗 讓我掌握用實驗方法測定力:流發(fā)電機運行特性 并 知道了如何通過測得的運行特性評定該發(fā)電機的性能.以：M以用圖小法表小更能形:象的說明實驗報告三實驗名稱：三相鼠籠異步電動機實驗實驗目的：1、握三相異步電機的負載試驗的方法.2、負載法測取三相鼠籠異步電動機

14、的工作特性.3、三相鼠籠型異步電動機的參數.實驗工程：1、定子繞組的冷態(tài)電阻.2、定子繞組的首末端.3、三相異步電動機的運行特性.廳P名稱型號和規(guī)格用途1電機教學實驗臺NMEL-II提供電源2二相籠型異步電動機M04試驗設備3電機導軌及測功機測量數據4轉矩、轉速測量及限制平臺NMEL-13測量調節(jié)轉矩5交流表NEEL-001測量電流6三相可調電阻器NMEL-03調下負載大小7直流電壓、毫安、安培表NMEL-06提供電壓、電流8直流電機儀表電源NMEL-18提供電壓9旋轉指示燈及開關NMEL-05通斷電二測量定子繞組的冷態(tài)直流電阻填寫實驗數據表格表3-1室溫 20 C繞組I繞組H繞組出I (mA

15、)504030504030504030U (V)2.351.961.412.351.881.412.361.881.41R ( Q)474947474747474747三測取三相異步電動機的運行特性填寫實驗數據表格表 3-2Un=220V(.：)序 號Iol ( A)Po (W)T2 (N.m )n (r/min )P2 (W)Ia1 bIcIiPiPiiPi10.5560.5620.5360.557129.7112.6242.385141087.29520.5380.5360.5090.525157.9107.8265.780141896.5630.4680.4760.4460.481278

16、.992.38371.368143369.8340.4200.4260.3970.41417.4979.4596.9451145052.3750.3710.3820.3530.36848.557.76106.241146542.10760.3200.3260.3190.31919.942.5062.417143617.46(四)問題討論1 .如何判斷出定子三相繞組的首末端答：1、先用萬用表測出各相繞組的兩個線端,將其中的任意二相繞組串聯.2、將調壓器調壓旋鈕退至零位,合上綠色 閉合按鈕開關,接通交流電源, 調節(jié)交流電源,在繞組端施以單相低電壓U=80100V, 注意電流不應超過額定值,測出第三

17、相繞組的電壓,如測得的電壓有一定讀數,表示兩相繞組的未端與 首端相聯；反之,如測得電壓近似為零,那么二相繞組的末端與末端(或首端與首 端)相連、用同樣方法測出第三相繞組的首末端.2 .三相籠型異步電動機的起動方法有幾種 答：1、直接啟動.2、降壓啟動:(1)星形-三角形啟動器起動. (2)軟啟動器啟動.(3)自耦變壓器啟動.(4)三相電阻降壓啟動.3 .三相異步電動機的運行特性是指哪些特性 答：異步電動機的工作特性是指在額定電壓及額定頻率下,電動機的豐耍物理量(轉差率：轉矩電流：效率：功率因數等)隨輸出功率變化的關系曲線一、轉差率特性隨著負載功率的增加,轉子電流增大,故轉差率隨輸出功率增大而增

18、大.二、轉矩特性異步電動機的輸出轉矩：轉速的變換范圍很小,從空載到滿載,轉速略有下降.轉矩曲線為一個上翹的曲線.近似直線三、電流特性空載時電流很小,隨著負載電流增大,電機的輸入電流增大.四、效率特性其中銅耗隨著負載的變化而變化 與負載電流的平方正比；鐵耗和機械損耗近似不變； 效率曲線有最大值,可變損耗等于不變損耗時,電機到達最大效率.異步電動機額定效率載74-94%之間；最大效率發(fā)生在0.7-1.0用額定效率處.五、功率因數特性空載時,定子電流根本上用來產生主磁通,有功功率很小,功率因數也很低；隨著負載電流增大,輸入電流中的有功分量也增大,功率因數逐漸升高；在額定功率附近,功率因數到達最大值.

19、如果負載繼續(xù)增大,那么導致轉子漏電抗增大漏電抗與頻率正比,從而引起功 率因數下降.4 .實驗的體會和建議答：直接啟動時,轉差率為1,轉子中感應電動勢很大,轉子電流也很大.當電動機在額定電壓下啟動時,啟動電流為額定電流的5-7倍.一般來說額定功率為75KW以下的可以直接啟動.直接啟動要掌握好而定電流的計算.降壓啟動,既要保證有足夠的啟動轉矩, 又要減少啟動電流,還要預防時間過長.一邊將啟動電流限制在電動機額定電流的 2-2.5倍范圍內.啟動時降低了電壓,轉 矩減小,因此降壓啟動要在電動機輕載狀態(tài)下進行.隨著電力電子技術和微處理技術不斷開展,應采用變頻軟啟動設備,能系統可靠 的智能化啟動電機,是一

20、種可靠經濟實用的方式.實驗報告四實驗名稱： 三相同步發(fā)電機的并聯運行實驗實驗目的：1、三相同步發(fā)電機投入電網并聯運行的條件與操作方法.2、三相同步發(fā)電機并聯運行時有功功率與無功功率的調節(jié). 實驗工程：1、確同步法將三相同步發(fā)電機投入電網并聯運行.2、同步發(fā)電機與電網并聯運行時有功功率的調節(jié).3、同步發(fā)電機與電網并聯運行時無功功率調節(jié).4、測取當輸出功率等于零時三相同步發(fā)電機的 V形曲線.一填寫實驗設備表廳p名稱型號和規(guī)格用途1電機教學實驗臺NMEL-II提供電源2電機導軌及轉速測量測量調節(jié)轉矩3同步電機勵磁電源NMEL-19提供動力4直流電機儀表、電源NMEL-18電機儀表5三相同步電機M08

21、M08提供動力6三相可調電阻器900 QNMEL-03調節(jié)電阻7直流并勵電動機M03M03提供動力8三相可調電阻器90 QNMEL-04調節(jié)電阻9功率表、功率因數表NMEL-20提供測量數據10交流電壓表、電流表MEL-001C測量電壓電流11旋轉指示燈及開關板NMEL-05用于指示通斷電二三相同步發(fā)電機與電網并聯運行時有功功率的調節(jié)填寫實驗數據表格表 4-1U=220V Y1f =If0=A序測量值計算值號輸出電流I (A)輸出功率P (W)I(A)(W)cos邛10.640.50.439.780.890.5210.670.05332.041.861.8230.680.941.2231.62

22、0.0421.281.111.0619.790.941.1520.760.04543.833.673.6250.120.93.751.020.01954.464.264.2154.180.884.3155.060.01864.173.973.9252.490.894.0253.380.019(三)三相同步發(fā)電機與電網并聯運行時無功功率的調節(jié)填寫實驗數據表格表 4-2n=1500r/minU=220VP2 ： 0W序號三相電流I (A)勵磁電流If(A)10.3820.3660.3890.3791.6120.2910.2760.2930.2861.430.2110.20.2170.2091.2240.160.1470.1640.1571.0850.1020.0910.106