大工15春《電機與拖動實驗》實驗報告

1、大連理工大學網絡教育學院 網絡教育學院電 機 與 拖 動 實 驗 報 告 學習中心： 溧水奧鵬 層 次： 專升本 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 學 號： 141343409135 學 生： 唐浩 完成日期： 2015年 8 月 20 日實驗報告一實驗名稱： 單項變壓器實驗 實驗目的： 1.通過空載和短路實驗測定變壓器的變化和參數(shù)。 2.通過負載實驗測得變壓器的運行特性。 實驗項目： 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(I) 3.負載實驗 保持U1=U1N，cos2=1的條件下，測取U2=f(I2) （一）填寫實驗設

2、備表名稱型號和規(guī)格用途使用注意事項電機教學實驗臺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 NMEL-24B實驗所需要的變壓器短路實驗注意要快，減少線路過熱三相可調電阻器NMEL-03改變輸出電流注意量程運用，緩慢調節(jié)功率表、功率因數(shù)表NMEL-20測量功率及功率因素不得超量程，線路不能接反交流電壓表、電流表MEL-001C電壓表并聯(lián)測量線路的電壓，電流表串聯(lián)測量線路中的電流選擇正確量程，準確讀取數(shù)值旋轉指示燈及開關板NMEL-05通斷電路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(shù)據(jù)表格表1-1序 號實 驗 數(shù) 據(jù)計算數(shù)據(jù)U1U1。1U21119.70.

3、1331.93224.50.132113.60.0891.62212.90.173109.90.0771.48206.20.194105.20.0661.31196.90.20599.060.0571.14185.80.22686.100.0430.84161.00.25774.780.0350.63139.60.282. 根據(jù)上面所得數(shù)據(jù)計算得到鐵損耗、勵磁電阻、勵磁電抗、電壓比表1-2序 號實 驗 數(shù) 據(jù)計 算 數(shù) 據(jù)U1U1。1U21119.70.1321.93224.51.95108.6887.40.532113.60.0891.62212.91.62204.51258.80.5331

4、09.90.0771.48206.21.48249.61405.30.534105.20.0661.31196.91.31300.71565.30.53599.060.0571.14185.81.14350.91702.10.53686.100.0430.84161.00.84454.31948.40.53774.780.0350.63139.60.63514.32073.80.53（三）短路實驗1. 填寫短路實驗數(shù)據(jù)表格表2 室溫= OC序 號實 驗 數(shù) 據(jù)計算數(shù)據(jù)18.190.2111.680.97210.040.2582.530.97311.780.3023.470.98413.660.

5、3494.680.98515.810.4036.210.98616.880.4317.140.98（四）負載實驗1. 填寫負載實驗數(shù)據(jù)表格表3 =1 U1=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1. 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在任意瞬間當變壓器一個繞組的某一出線端為高電位時則在另一個繞組中也有一個相對應的出線端為高電位那么這兩個高電位如正極性的線端稱同極性端而另外兩個相對應的低電位

6、端如負極性也是同極性端。即電動勢都處于相同極性的線圈端就稱為繞組的同名端。2. 為什么每次實驗時都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：主要是為了防止在高壓下合閘產生產生較大的沖擊損壞設備。其次是因為既然需要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。3. 實驗的體會和建議答：體會：安全在實驗中非常重要要注意調壓器的及時調零。實驗數(shù)據(jù)記錄間隔相同的一段數(shù)據(jù)。使得實驗結果

7、比較有普遍性。 實驗報告二實驗名稱： 直流發(fā)電機實驗 實驗目的： 掌握用實驗方法測定直流發(fā)電機的運行特性，并根據(jù)所測得的運行特性評定該被試電機的有關性能。 實驗項目： 1、他勵發(fā)電機的空載特性：保持，使，測取。 2、他勵發(fā)電機的外特性：保持，使，測取。 3、他勵發(fā)電機的調節(jié)特性：保持，使，測取。（一）填寫實驗設備表序號名稱型號和規(guī)格用途1電機教學實驗臺NMEL-II提供電源2轉矩、轉速測量及控制平臺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提供電壓不可短路6旋轉指示燈及開關板NMEL-05通斷電7直流電壓

8、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(shù)據(jù)表格表2-1 n=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(shù)據(jù)表格表2-2 n=nN=1600r/min If2=If2NU（V）200203206210212218222227I（A）0.4980.4500.4000.3300.2790.2000.0990.000（四）調整特性實驗填寫外特性實驗數(shù)據(jù)表格表2-3 n=nN=1600r/min,U=UN=200

9、VI（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?。看穑喊l(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。 若保持直流發(fā)電機的轉速 ，保持勵磁回路電阻不變，調節(jié)直流發(fā)電機的負載

10、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，是因為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應去磁的影響，使得端電壓下降，但并勵直流發(fā)電機的勵磁繞組是并聯(lián)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，

11、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)？答：防止在電流換向時出現(xiàn)電流為零的時刻直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：通過這次實驗讓我掌握用實驗方法測定直流發(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。 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的工作特性。 3、三相鼠籠型異步電動機的參數(shù)。實驗項目：1、定子繞組的冷態(tài)電阻。 2、定子繞

12、組的首末端。 3、三相異步電動機的運行特性。 （一）填寫實驗設備表序號名稱型號和規(guī)格用途1電機教學實驗臺NMEL-II提供電源2三相籠型異步電動機M04試驗設備3電機導軌及測功機測量數(shù)據(jù)4轉矩、轉速測量及控制平臺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調節(jié)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(shù)據(jù)表格表3-1 室溫 繞組I繞組繞組I（mA）504030504030504030U（V）2.351.891.412

13、.351.881.412.361.891.41R（）160120801601208016012080（三）測取三相異步電動機的運行特性填寫實驗數(shù)據(jù)表格表3-2 序號IOL（A）PO（W）T2（N.m）n（r/min）P2（W）IAIBICI1PIPIIP110.5580.5620.5360.55242.97112.6155.570.851410125.8420.5320.5360.5080.52538.87107.1145.970.801418119.1130.4700.4760.4480.46728.0792.75120.820.66143399.3140.4280.4250.3960.41

14、617.5479.4296.960.55145083.7450.3700.3820.3550.3694.9967.8672.850.40146561.5360.3170.3360.3100.321-14.948.4833.580.17148626.52（四）問題討論1.如何判斷出定子三相繞組的首末端？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(lián)，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，測出第三相繞組的電壓，如測得的電壓有一定讀數(shù)，表示兩相繞組的未端與首端相聯(lián)， 反之，如測得電壓

15、近似為零，則二相繞組的末端與末端（或首端與首端）相連， 同樣，則可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？ 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，電動機的主要物理量（轉差率，轉矩電流，效率，功率因數(shù)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

16、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，電機達到最大效率。 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)倍額定效率處。 五、功率因數(shù)特性 空載時，定子電流基本上用來產生主磁通，有功功率很小，功率因數(shù)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(shù)逐漸升高； 在額定功率附近，功率因數(shù)達到最大值。 如果負載繼續(xù)增大，則導致轉子漏電抗增

17、大（漏電抗與頻率正比），從而引起功率因數(shù)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7.5KW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，還要避免時間過長。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發(fā)展，應采用變頻軟啟動設備，能系統(tǒng)可靠的智能化啟動電機，是一種可靠經濟實用的方式。 實驗報告四實驗

18、名稱： 三相同步發(fā)電機的并聯(lián)運行實驗 實驗目的：1、三相同步發(fā)電機投入電網并聯(lián)運行的條件與操作方法。 2、三相同步發(fā)電機并聯(lián)運行時有功功率與無功功率的調節(jié)。 實驗項目： 1、確同步法將三相同步發(fā)電機投入電網并聯(lián)運行。 2、同步發(fā)電機與電網并聯(lián)運行時有功功率的調節(jié)。 3、同步發(fā)電機與電網并聯(lián)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）填寫實驗設備表序號名稱型號和規(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M08M08提供動力6三相

19、可調電阻器900NMEL-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90NMEL-04調節(jié)電阻9功率表、功率因數(shù)表NMEL-20提供測量數(shù)據(jù)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(lián)運行時有功功率的調節(jié)填寫實驗數(shù)據(jù)表格表4-1U=220V（Y）= A序號測 量 值計 算 值輸出電流I（A）輸出功率P（W）I（A）（W）cosj10.640.50.439.780.890.5210.670.05322.041.861.8230.680.941.2231.620.0431.281.111.0

20、619.790.941.1520.760.04543.833.673.6250.120.93.751.020.01954.464.264.2154.180.884.3155.060.01864.173.973.9252.490.894.0253.380.019（三）三相同步發(fā)電機與電網并聯(lián)運行時無功功率的調節(jié)填寫實驗數(shù)據(jù)表格表4-2 n=1500r/min U=220V W序號三 相 電 流 I（A）勵磁電流10.3820.3660.3890.3791.6120.2910.2760.2930.2861.430.2110.20.2170.2091.2240.160.1470.1640.1571.0850.1020.0910.1060.099160.0310.0220.0270.0260.8570.1010.1080.0940.1010.6480.2170.2240.2110.2170.590.