電機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、電機(jī)及拖動基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書徐州師范大學(xué)電氣系編 二 00五年目錄1、 電機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置交流及直流電源操作說明 .22、 電機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本要求和安全操作規(guī)程 .43、 實(shí)驗(yàn)一:直流電機(jī)實(shí)驗(yàn) .64、 實(shí)驗(yàn)二:直流發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn) .115、 實(shí)驗(yàn)三:直流串勵電動機(jī) .166、實(shí)驗(yàn)四:單相變壓器實(shí)驗(yàn) 207、 實(shí)驗(yàn)五:三相變壓器實(shí)驗(yàn) .268、 實(shí)驗(yàn)六:三相異步電動機(jī)試驗(yàn) .349、 實(shí)驗(yàn)七:單相電阻起動異步電動機(jī) .42 10、實(shí)驗(yàn)八:單相電容起動異步電動機(jī) .46 11、實(shí)驗(yàn)九:單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動機(jī) .50 12、試驗(yàn)十:三相同步電動機(jī)的起動和 U 形曲線的測定 .54 13、實(shí)驗(yàn)十一:三相同步發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)

2、 .58 14、試驗(yàn)十二:交流伺服電動機(jī)的特性測定 .64 15、實(shí)驗(yàn)十三:步進(jìn)電動機(jī)實(shí)驗(yàn) .67 16、實(shí)驗(yàn)十四:正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器實(shí)驗(yàn) .74 17、 實(shí)驗(yàn)十五:自整角機(jī)實(shí)驗(yàn) 78 18、實(shí)驗(yàn)十六:直流他勵電動機(jī)在各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的機(jī)械特性 .84 19、 實(shí)驗(yàn)十七:三相異步電動機(jī)在各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的機(jī)械特性 . 88電機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置交流及直流電源操作說明實(shí)驗(yàn)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)(左下角都需在“關(guān)”斷 的位置?？刂破磷髠?cè)端面上安裝的調(diào)壓器旋鈕必須在零位,即必 須

3、將它逆時針方向旋轉(zhuǎn)到底。2、檢查無誤后開啟“電源總開關(guān)” , “?！卑粹o指示燈亮,表示實(shí) 驗(yàn)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(yàn)電路接線操作是安全的。3、按下“啟動”按鈕, “啟動”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 上已經(jīng)接電。實(shí)驗(yàn)電路所需的不 同大小的交流電壓,都可以適當(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,

4、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(yàn)中如果需要改接線路,必須按下“停”按鈕以切斷交流電 源,保證實(shí)驗(yàn)操作安全。實(shí)驗(yàn)完畢,還需關(guān)斷“電源總開關(guān)” ,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。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”啟動“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)的直流電源輸出。 接通” 電樞電源 “開關(guān), 可獲得 40230V 、 3A 可調(diào)的直流電源輸出。勵磁電源電壓及電樞電源電壓都可由控

5、 制屏下方的一只直流電壓表指示。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)壓電源”都是 經(jīng)過三相繞組變壓器隔離的,可獨(dú)立使用。3、 “電樞電源”是采用脈寬調(diào)制型開關(guān)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路損壞電源電路,采用了 限流延時保護(hù)電路。所以本電源在開機(jī)時,從電樞電源開關(guān)合閘到直流電源輸出約有 34秒的延時,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

6、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)載電阻小超過 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(即調(diào)大負(fù)載電阻即可。 有時候在開機(jī)時出現(xiàn)過流警告,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 撥掉一根導(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)生過流警 告,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)點(diǎn)參數(shù)改變所致,一般經(jīng)過空載開機(jī)(

7、即開啟交流電 源后,再開啟“電樞電源”開關(guān)預(yù)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(yàn)時,要注意開機(jī)時需先開“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”的次序。同時要注意電樞電路中串聯(lián)電阻以防止電源過 流保護(hù)。其操作要嚴(yán)格遵照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中有關(guān)內(nèi)容的說明。電機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本要求和安全操作規(guī)程電機(jī)實(shí)驗(yàn)課的目的在于培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法與操作 步驟。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)設(shè)備擬定實(shí) 驗(yàn)線路,選擇所需儀表,確定實(shí)驗(yàn)步驟,測定所需數(shù)據(jù),進(jìn)行分 析研究,得出必要結(jié)論,從而完成實(shí)

8、驗(yàn)報告。在整個實(shí)驗(yàn)過程中, 必須集中精力,及時認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)。對實(shí)驗(yàn)過程提出下列基本要 求:一、實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)前應(yīng)復(fù)習(xí)教材中有關(guān)的章節(jié),認(rèn)真研讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,了 解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹㈨?xiàng)目、方法及步驟,明確實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的問題, 并按照實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目準(zhǔn)備記錄抄表等。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)寫好預(yù)習(xí)報告,經(jīng)指導(dǎo)教師檢查確認(rèn)作好了實(shí)驗(yàn)前 的準(zhǔn)備,方可開始做實(shí)驗(yàn)。認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)前的作準(zhǔn)備工作, 對于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力, 提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量和保護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備都是很重要的。二、實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行1、建立小組,合理分工每次實(shí)驗(yàn)都以小組為單位進(jìn)行,每組由 45人組成。實(shí)驗(yàn)進(jìn) 行中的接線、調(diào)節(jié)負(fù)載、保持電壓或電流、記錄數(shù)據(jù)等工作每人 鶯有明確的分工,以保證實(shí)

9、驗(yàn)操作協(xié)調(diào),數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確可靠。 2、選擇組件和儀表實(shí)驗(yàn)前先熟悉該次實(shí)驗(yàn)所用的組件,記錄電機(jī)銘牌和選擇儀 表量程,然后依次排列組件和儀表便于測取數(shù)據(jù)。3、安圖接線根據(jù)實(shí)驗(yàn)線路圖及所需要的組件、儀表、安圖接線,線路力 求簡單明了,按接線原則是先串聯(lián)主回路,再接并聯(lián)支路。為查 找線路方便,每路可用相同顏色的導(dǎo)線或插頭。4、起動電機(jī),觀察儀表在正式實(shí)驗(yàn)開始之前,先熟悉儀表刻度,并記錄下倍率,然 后按一定規(guī)范起動電動機(jī),觀察所有儀表是否正常(如指針正、 反向是否超滿量程等 。如果出現(xiàn)異常,應(yīng)立即切斷電源,并排除 故障;如果一切正常,即可正式開始實(shí)驗(yàn)。5、測取數(shù)據(jù)預(yù)習(xí)時對電機(jī)的實(shí)驗(yàn)方法及所測數(shù)據(jù)的大小做到

10、心中有數(shù)。 正式實(shí)驗(yàn)時,根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟逐次測取數(shù)據(jù)。6、認(rèn)真負(fù)責(zé),實(shí)驗(yàn)有始有終實(shí)驗(yàn)完畢,須將數(shù)據(jù)交指導(dǎo)教師審閱。經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可后, 才允許拆線并把實(shí)驗(yàn)所有組件、導(dǎo)線及儀器等物品整理好。 三、實(shí)驗(yàn)報告實(shí)驗(yàn)報告是根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)中觀察和發(fā)現(xiàn)的問題,經(jīng)過 自己分析研究或分析討論后寫出的心得體會。實(shí)驗(yàn)報告要簡明扼要、字跡清楚、圖表整潔、結(jié)論明確。 實(shí)驗(yàn)報告包括以下內(nèi)容:1、實(shí)驗(yàn)名稱、專業(yè)班級、學(xué)好、姓名、實(shí)驗(yàn)日期等2、列出實(shí)驗(yàn)中所用組件的名稱及編號,電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)等。3、列出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并繪出實(shí)驗(yàn)所用的線路,并注明儀表量程,電阻 器阻值,電源端編號等。4、數(shù)據(jù)的整理和計算5、按記錄及計算的數(shù)據(jù)用坐標(biāo)紙畫出曲

11、線,圖紙尺寸不小于 8cm ×8cm ,曲線要用曲線尺或曲線板連成光滑曲線,不在曲線上 的點(diǎn)仍按實(shí)際數(shù)據(jù)標(biāo)出。6、根據(jù)數(shù)據(jù)和曲線進(jìn)行計算和分析,說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論是否符 合,可對某些問題提出一些自己的見解并最后寫出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)報 告應(yīng)寫在一定規(guī)格的報告紙上,保持整潔。7、每次實(shí)驗(yàn)每人獨(dú)立完成一份報告,按時送交指導(dǎo)教師批閱。 實(shí)驗(yàn)安全操作為了按時完成電機(jī)實(shí)驗(yàn), 確保實(shí)驗(yàn)時人身安全與設(shè)備安全, 要 嚴(yán)格遵守如下規(guī)定的安全操作規(guī)程:1、實(shí)驗(yàn)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(jìn)行。3、學(xué)生獨(dú)立完成接線或改接線路后必須經(jīng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師檢查和允 許,并使組內(nèi)其他同學(xué)引起

12、注意后方可接通電源。實(shí)驗(yàn)中如發(fā)生 事故,應(yīng)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)。4、電機(jī)如直接起動則應(yīng)先檢查功率表及電流表的量程是否符合要 求,是否有短路,以免損壞儀表或電源。5、總電源或?qū)嶒?yàn)臺控制屏上的電源接通應(yīng)由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員來控 制,其他人只能由指導(dǎo)人員允許后方可操作,不得自行合閘。實(shí)驗(yàn)一 直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)電機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本要求與安全操作注意事項(xiàng)。2、認(rèn)識在直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)中所用的電機(jī)、儀表、變阻器等組件及使 用方法。3、熟悉他勵電動機(jī)(即并勵電動機(jī)按他勵方式的接線、起動、 改變電機(jī)轉(zhuǎn)向與調(diào)速的方法。 二、 實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)1、如何正確選擇使用儀表,特別是電壓表和電

13、流表的量程。 2、直流電動機(jī)起動時,為什么在電樞回路中串接起動變阻器?不 串接會產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果?3、直流電動機(jī)起動時,勵磁回路串接的磁場變阻器應(yīng)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(yán)重后 果?4、直流電動機(jī)調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向的方法。 三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1、觀察直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu) 2、直流電機(jī)的起動方法 (1 、并勵直流電動機(jī)的起動方法實(shí)驗(yàn)圖如圖 1所示。 R 10.5A圖 1 并勵直流電動機(jī)起動實(shí)驗(yàn)起動前應(yīng)將電動機(jī)勵磁回路中的可變電阻 f R 短接或放在最 小值位置,以使起動后的轉(zhuǎn)速不致過高,同時由于磁場可變電阻短接或處于最小值位置,使較大的勵磁電流 f I 產(chǎn)生較大的磁通, 因

14、而獲得較大的起動轉(zhuǎn)矩, 電動機(jī)可迅速起動。 電阻 1R 和 R 放在 最大位置。操作步驟:先合上電源總開關(guān)(在控制屏上的鑰匙開 關(guān) ,再按起動按鈕 Q (在控制屏上的綠色按鈕 ,接通電樞電源, 轉(zhuǎn)動可變電阻 1R 和 R 的手柄, 電動機(jī)開始起動, 直到起動電阻 1R 和 R 逐步切除為止。改變并勵直流電動機(jī)的端電壓或調(diào)節(jié)電樞回 路或勵磁回路中的可變電阻 1R 、 R 和 f R ,通過轉(zhuǎn)速表可以清楚 看見電機(jī)的速度變化。操作不宜過快,需與電動機(jī)加速過程相適 應(yīng),并注意電樞回路電流變化情況,不要出現(xiàn)過流。 (2他勵直流電動機(jī)的起動實(shí)驗(yàn)如圖 2所示。 fR 1毫安表圖 2 他勵直流電動機(jī)的起動實(shí)

15、驗(yàn)起動前應(yīng)將電動機(jī)勵磁回路中的可變電阻 f R 短接或放在最 小值位置,電阻 1R 放在最大位置。操作步驟:先合上電源總開關(guān), 再按起動按鈕 Q , 接通勵磁電源后再接通電樞電源, 轉(zhuǎn)動可變電阻 1R 的手柄,電動機(jī)開始起動,直到起動電阻 1R 逐步切除為止。改 變他勵直流電動機(jī)的端電壓及調(diào)節(jié)電樞回路或勵磁回路中的可變 電阻 1R 和 f R , 通過轉(zhuǎn)速表可以清楚看見電機(jī)的速度變化。 操作不 宜過快,需與電動機(jī)加速過程相適應(yīng),并注意電樞回路電流變化 情況,不要出現(xiàn)過流。 3、直流電動機(jī)的反轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)接線圖如圖 2所示。將他勵直流電動機(jī)的電樞或勵磁繞組的出線端端點(diǎn)對換,重新起動,觀察電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向

16、的改變。 4、并勵電動機(jī)工作特性測定 實(shí)驗(yàn)接線圖如圖 3所示。R 1 1圖 3 并勵直流電動機(jī)工作特性測定實(shí)驗(yàn)電路起動前應(yīng)將電動機(jī)勵磁回路中的可變電阻 f R 短接或放在最 小值位置,電阻 1R 和 2R 放在最大位置,開關(guān) Q 1斷開。操作步驟:先合上電源總開關(guān),再按起動按鈕 Q ,加上電樞電源和勵磁電源, 轉(zhuǎn)動可變電阻 1R 的手柄,電動機(jī)開始起動,直到起動電阻 1R 逐步 切除為止。改變并勵直流電動機(jī)的端電壓提高電動機(jī)的轉(zhuǎn)速,直 到電樞電壓增加到直流并勵電動機(jī)的額定電壓 220V 為止。 再調(diào)節(jié) 勵磁電阻 f R ,使電機(jī)的轉(zhuǎn)速為 1600r/min,記錄下電流表 A 1的電 流于表 1

17、中。合上開關(guān) Q 1,調(diào)節(jié)電阻 2R 的阻值,并把電流表 A 1和 A 2、電壓表 V 2和轉(zhuǎn)速表的數(shù)據(jù)記錄在表 1中,直到電流表 A 2 的電流增加到 0.5A 為止。表 1 工作特性數(shù)據(jù)(V U U N 220= 四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理及實(shí)驗(yàn)報告1、計算電動機(jī)輸出功率及效率被測直流電動機(jī)的輸出功率 (P 2 等于直流發(fā)電機(jī)的損耗加上 發(fā)電機(jī)的輸出功率(由于是他勵發(fā)電機(jī),勵磁損耗不包括在內(nèi) 。 在轉(zhuǎn)速基本變化不大的情況下,他勵直流發(fā)電機(jī)的摩擦損耗功率 和鐵耗之和可以看成常數(shù) 1損 p (實(shí)驗(yàn)中的發(fā)電機(jī)摩擦和鐵耗之和為 28.6W ,而發(fā)電量的電樞銅耗和負(fù)載電流 I 2的平方成正比(發(fā)電 機(jī)的電樞電

18、阻 2cu R 為 22 。即發(fā)電機(jī)的輸出功率(發(fā) P :22U I P =發(fā)發(fā)電機(jī)的銅損耗(發(fā)銅 P :22cu R I p =發(fā)銅 被測電動機(jī)的輸出功率:12損 發(fā)銅 發(fā) +p p P P = 被測電動機(jī)的輸入功率:111U I P =被測電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩(T 2 :nP P T 260222=(N ·m 被測電動機(jī)的效率 為;%10012=P P 把整理的數(shù)據(jù)填入表 2中。2、按測試和計算數(shù)據(jù)畫出并勵直流電動機(jī)的工作特性曲 線。 畫出轉(zhuǎn)速特性曲線: (1I f n = 畫出轉(zhuǎn)矩特性曲線: (12I f T =畫出效率特性曲線: (1I f =3、計算被測并勵直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化

19、率,即N Nn nn n -=0表 2 實(shí)驗(yàn)整理數(shù)據(jù) 實(shí)驗(yàn)二 直流發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握用實(shí)驗(yàn)方法測定直流發(fā)電機(jī)的各種運(yùn)行特性,并根據(jù)所測 得的運(yùn)行特性評定該被試電機(jī)的有關(guān)性能。2、通過實(shí)驗(yàn)觀察并勵發(fā)電機(jī)的自勵過程和自勵條件。 二、實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)1、什么是發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性?在求取直流發(fā)電機(jī)的特性曲線時, 哪些物理量應(yīng)保持不變,哪些物理量應(yīng)測取。2、做空載特性實(shí)驗(yàn)時,勵磁電流為什么必須保持單方向調(diào)節(jié)? 3、并勵發(fā)電機(jī)自勵的條件有哪些?發(fā)電機(jī)不能自勵時應(yīng)如何處 理?三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1、他勵直流發(fā)電機(jī)空載特性測定 實(shí)驗(yàn)圖如圖 1所示R 1 圖 1 他勵直流發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)他勵直流發(fā)電機(jī)空載特性如下:

20、保持 N n n =1500/min,發(fā) 電機(jī)空載(即 I =0 ,測取 (00f I f E U =(即電流 A 2和電壓 V 2之間的函數(shù)關(guān)系 。操作步驟為:按照圖 1接好電路,把可調(diào)電阻 1R 和 f R 放置到最大位置,斷開開關(guān) Q 2,檢查無誤后,按下起動 電源按鈕 Q , 起動電動機(jī)。 起動完畢后, 調(diào)節(jié)電動機(jī)電樞回路可變 電阻 1R 到最小,再調(diào)節(jié)電樞電源電壓,使電動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值 N n n =。 合上開關(guān) Q 2, 減小發(fā)電機(jī)勵磁回路電阻 f R , 使發(fā)電機(jī)空 載電壓 N U U 9. 00=(N U =220V ,記錄此點(diǎn)數(shù)據(jù) 0U 和 f I (發(fā)電機(jī)勵磁電流于實(shí)驗(yàn)表

21、 1中,以后逐漸減小發(fā)電機(jī)勵磁電流 f I , 每減小一次均需記錄 0U 和 f I , 直到斷開開關(guān) Q 2, f I =0, 共讀取 8組數(shù)據(jù), 在發(fā)電機(jī)額定電壓附近讀取數(shù)據(jù)應(yīng)間隔小些。 在減小勵 磁電流 f I 過程中只能單方向調(diào)節(jié) (為什么? 。 當(dāng) f I =0時, 測得 的即為剩磁電壓。表 1 他勵發(fā)電機(jī)空載特性數(shù)據(jù) (N n n =1500r/min 2、觀察并勵直流發(fā)電機(jī)自勵觀察(1 實(shí)驗(yàn)圖如圖 1,斷開發(fā)電機(jī)勵磁回路開關(guān) Q 2,起動并勵電動機(jī) 并將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速 N n n =1500r/min,觀察發(fā)電 機(jī)是否有剩磁電壓(看電壓表 V 2 ,如無剩磁電壓,則將

22、電動機(jī)停 止,把發(fā)電機(jī)勵磁回路開關(guān) Q 2合上,對發(fā)電機(jī)進(jìn)行充磁(此時勵 磁電源必要有電壓 。 (2 勵磁繞組聯(lián)接把圖 1發(fā)電機(jī)他勵勵磁回路改成并勵勵磁回路,如圖 2所示。R 1 圖 2 并勵發(fā)電機(jī)自勵實(shí)驗(yàn)把可調(diào)電阻 f R 放置到最大位置,按下起動電源按鈕 Q ,起動電動 機(jī)并把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速 N n n =1500r/min。調(diào)節(jié)發(fā) 電機(jī)勵磁回路可變電阻 f R 減小,觀察發(fā)電機(jī)電樞端電壓(看電壓 表 V 2 ,如果端電壓上升,表明發(fā)電機(jī)勵磁磁通與剩磁方向一致。 若端電壓下降表明發(fā)電機(jī)勵磁磁通與剩磁方向相反。此時應(yīng)把電 動機(jī)停止下來, 斷開電源, 把發(fā)電機(jī)的勵磁連線 A 點(diǎn)和

23、B 點(diǎn)換向。 再按上面的實(shí)驗(yàn)過程從新做一遍,這時發(fā)電機(jī)電樞輸出電壓應(yīng)該 正常。3、他勵和并勵直流發(fā)電機(jī)的外特性測定 (1 他勵直流發(fā)電機(jī)外特性的測定接線圖如圖 3所示。 0.5AR 11圖 3 他勵直流發(fā)電機(jī)外特性測定實(shí)驗(yàn)電路他 勵 直 流 發(fā) 電 機(jī) 外 特 性 為 :保 持 N n n =1500r/min、fN f I I =,測取 (I f U =(即電壓 V 2同 A 2之間的關(guān)系曲線。操 作步驟如下:a 調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速使電動機(jī)的轉(zhuǎn)速保持發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速 1500r/minb 調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵磁回路可調(diào)電阻 f R , 使其發(fā)電機(jī)的端電壓為N U U =220V。c 調(diào)節(jié)電阻 2R ,

24、逐步增大發(fā)電機(jī)負(fù)載,同時調(diào)節(jié)電動機(jī)電樞端電 壓,保持轉(zhuǎn)速不變。記錄 V 2同 A 2數(shù)據(jù)于表 2中,直到空載(即斷 開發(fā)電機(jī)負(fù)載開關(guān) Q 1為止,共讀取 6組數(shù)據(jù)。表 2 他勵發(fā)電機(jī)外特性數(shù)據(jù) (2并勵直流發(fā)電機(jī)外特性的測定R 1 10.5A圖 4 并勵直流發(fā)電機(jī)外特性測定實(shí)驗(yàn)電路并 勵 直 流 發(fā) 電 機(jī) 外 特 性 為 :保 持 N n n =1500r/min、 fN f R R =(把圖中 R f 調(diào)為零 ,測取 (I f U =(即電壓 V 2同 A 2之間的關(guān)系曲線 。接線如圖 4所示,調(diào)節(jié)電動機(jī)轉(zhuǎn)速,使之達(dá)到發(fā)電機(jī)的額定 轉(zhuǎn)速 N n n =1500r/min, 合上開關(guān) Q 1

25、, 同時調(diào)節(jié)電動機(jī)電樞電壓, 以保持電動機(jī)轉(zhuǎn)速在 1500r/min不變,調(diào)節(jié)負(fù)載電阻 R 2 ,記錄 V 2同 A 2數(shù)據(jù)于表 3中, 直到空載 (即斷開發(fā)電機(jī)負(fù)載開關(guān) Q 1 為止, 共讀取 6組數(shù)據(jù)表 3 并勵發(fā)電機(jī)外特性數(shù)據(jù) 五、實(shí)驗(yàn)報告1、按空載試驗(yàn)測定數(shù)據(jù),作出他勵直流發(fā)電機(jī)的空載特性曲線2、按負(fù)載試驗(yàn)測定數(shù)據(jù),在同一坐標(biāo)上,作出他勵和并勵直流發(fā) 電機(jī)的外特性,以資比較。實(shí)驗(yàn)三 直流串勵電動機(jī)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、用實(shí)驗(yàn)方法測取串勵電動機(jī)工作特性和機(jī)械特性。2、了解串勵電動機(jī)起動、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向的方法。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)1、串勵電動機(jī)與并勵電動機(jī)的工作特性有何差異。串勵電動機(jī)的 轉(zhuǎn)速變化率是怎

26、樣定義的?2、串勵電動機(jī)的調(diào)速方法及其注意問題。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1、工作特性和機(jī)械特性在保持 U=UN 的條件下,測取 n 、 T 2、 =f(Ia以及 n=f(T2 。 實(shí)驗(yàn)接線圖如圖 1所示。 圖 1 直流電動機(jī)機(jī)械特性測定實(shí)驗(yàn)圖中校正直流測功機(jī) MG 作為串勵直流電動機(jī)的負(fù)載,用于 測量電動機(jī) M 的轉(zhuǎn)矩,兩者之間用連軸器直接聯(lián)接。由于串勵電動機(jī)不允許空載起動,因此校正直流測功機(jī) MG 先加他勵電流 I f2為校正值,并接上一定的負(fù)載電阻 R 2,使電動機(jī) 在起動過程中帶上負(fù)載。調(diào)節(jié)直流直流串勵電動機(jī) M 的電樞串聯(lián)起動電阻 R 1及磁場分路電阻 R f1到最大值, 打開磁場分路開關(guān) S 1

27、, 合上控制屏上的電樞 電源開關(guān),起動 M ,并觀察轉(zhuǎn)向是否正確。M 運(yùn)轉(zhuǎn)后,調(diào)節(jié) R 1,同時調(diào)節(jié) MG 的負(fù)載電阻 R 2,控制屏上 的電樞電壓調(diào)節(jié)旋鈕,使 M 的電樞電壓 U 1=UN 、 I=1.2IN 。在保持 U 1=UN , I f2為校正值(<0.16A的條件下,逐漸減小 負(fù)載(即增大 R 2直至 n<1.4nN (n N =1400r/min為止,每次測取 I 、 n 、 I F ,共取 6組數(shù)據(jù),記錄于表 1中。若要在實(shí)驗(yàn)中使串勵電動機(jī) M 停機(jī),須將電樞串聯(lián)起動電阻 R 1調(diào)回到最大值, 斷開控制屏上電樞電壓開關(guān), 使 M 失電而停止。表 1 U 1=UN =

28、V I f2mA 2、人為機(jī)械特性保持 U=UN 和電樞回路串入電阻 R 1=常數(shù)的條件下,測取 n=f(T2 。實(shí)驗(yàn)電路如圖 1,保持 MG 的他勵電流 I f2為校正值,調(diào)節(jié)負(fù) 載電阻 R 2。 斷開直流串勵電動機(jī) M 的磁場分路開關(guān) S 1, 調(diào)節(jié)電樞 串聯(lián)起動電阻 R 1到最大位置,起動 M ,并觀察轉(zhuǎn)向是否正確。 M 運(yùn)轉(zhuǎn)后,調(diào)節(jié) R 1,同時調(diào)節(jié) MG 的負(fù)載電阻 R 2,控制屏上 的電樞電壓調(diào)節(jié)旋鈕,使 M 的電樞電壓 U 1=UN 、 I=IN 、轉(zhuǎn)速 n = 0.8n N 。保持此時的 R 1不變和 U 1=UN ,逐漸減小電動機(jī)的負(fù)載(即增 大 R 2直至 n<1.4

29、nN (n N =1400r/min為止,每次測取 U 1、 I 、 n 、 I F ,共取 6組數(shù)據(jù),記錄于表 2中。3、調(diào)速特性1電樞回路串電阻調(diào)速保持 U=UN 和 T 2=常值的條件下,測取 n=f(Ua 。實(shí)驗(yàn)電路如圖 1,電動機(jī)電樞串電阻并帶負(fù)載起動后,將 R 1調(diào)至零, I f2調(diào)至校正值。調(diào)節(jié)電樞電壓和校正電機(jī)的負(fù)載電阻,使 U 1=UN 、 I I N ,記錄此時串勵電動機(jī)的 n 、 I 和電機(jī) MG 的 I F 。在保持 U 1=UN 以及 T 2(即保持 I F 不變的條件下,逐漸增加 R 1的阻值,每次測量 n 、 I 、 U 2。共取 6組數(shù)據(jù),記錄于表 3中。 表

30、2 U 1=UN =V R 1= 常值 I f2mA 表 3 U 1=UN =V I f2mA I F 2磁場繞組并聯(lián)電阻調(diào)速保持 U=UN 、 T 2=常值及 R 1=0的條件下, n=f(If 。實(shí)驗(yàn)電路如圖 1, 接通電源前, 打開開關(guān) S 1, 將 R 1和 R f1調(diào)至 最大值。串勵電動機(jī)電樞串電阻并帶負(fù)載起動后,調(diào)節(jié) R 1至零,合上 開關(guān) S 1。調(diào)節(jié)電樞電壓和負(fù)載,使 U =U N , T 2=0.8T N 。記錄此時 串勵電動機(jī)的 n 、 I 、 I f1和校正直流測功機(jī)電樞電流 I F 。在保持 U =U N 及 I F (即 T 2不變的條件下,逐漸減小 R f1的 阻值

31、,注意 R f1不能短接,直至 n<1.4nN 為止。每次測取 n 、 I 、 I f1, 共取數(shù)據(jù) 5組,記錄于表 4中。表 4 U =U N V I f2mA I F A 五、實(shí)驗(yàn)報告1、繪出直流串勵電動機(jī)的工作特性曲線 n 、 T 2、 =f (Ia 。2、在同一張坐標(biāo)紙上繪出串勵電動機(jī)的自然和人為機(jī)械特性。3、繪出串勵電動機(jī)恒轉(zhuǎn)矩兩種調(diào)速的特性曲線。試分析在 U =U N 和 T 2不變條件下調(diào)速時電樞電流變化規(guī)律。 比較兩種調(diào)速方法 的優(yōu)缺點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)四 單相變壓器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)確定單相變壓器的參數(shù)2、通過負(fù)載試驗(yàn)測定單相變壓器運(yùn)行特性二、實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)1、在

32、變壓器空載和短路試驗(yàn)中,各種儀表怎樣連接,才能使測量 誤差最小?2、如何用試驗(yàn)方法測定變壓器的鐵耗及銅耗?3、變壓器空載及短路試驗(yàn)時應(yīng)注意哪些問題?一般電源應(yīng)接在低 壓邊還是高壓邊合適?三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、測定電壓比接線圖如實(shí)驗(yàn)圖 1所示。 圖 1 單相變壓器變比試驗(yàn)從控制屏上調(diào)壓器的輸出相電壓接線到單相變壓器的低壓線 圈。高壓線圈開路,閉合電源開關(guān) Q ,將低壓線圈外施電壓調(diào)至 50%額定電壓左右,測量電壓線圈電壓及高壓線圈電壓,對應(yīng)不 同的輸入電壓共讀取 5組數(shù)據(jù),記錄于實(shí)驗(yàn)表 3-1中。2、空載試驗(yàn)變壓器的鐵耗與電源的頻率及波形有關(guān),試驗(yàn)電源的頻率應(yīng) 接近被試變壓器的額定頻率(允許偏差不超過

33、±1% ,其波形應(yīng) 是正弦波。接線圖如實(shí)驗(yàn)圖 2所示。 圖 2 單相變壓器空載試驗(yàn)在變壓器低壓側(cè)施加電壓,即在低壓繞組上施加電壓,高壓 繞組開路。變壓器空載電流 N I I %10%5. 2(0 ,依此選擇電流 表及功率表的電流量程(功率表不用選擇量程 。變壓器空載運(yùn)行 時功率因數(shù)甚低,一般在 0.2以下。實(shí)驗(yàn)表 1 變比及空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 變壓器接通電源開關(guān) Q 前(綠色按鈕 ,必須將調(diào)壓器(在控 制屏的左側(cè)方輸出電壓調(diào)至最小位置,以避免開關(guān)閉合時,電 流表、功率表電流線圈被沖擊電流所損壞。合上電源開關(guān) Q 后, 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)變壓器一次側(cè)電壓至 N U 2. 1, 然后逐次降壓, 逐次測量

34、空載電壓 0U 、電流 0I 及損耗 0p (在數(shù)字功率因數(shù)表上讀取 ,在 N U 5. 02. 1(范圍內(nèi),讀取 67組,(包括 N U U 0點(diǎn),在該點(diǎn)附 近測量點(diǎn)應(yīng)較密一些 ,結(jié)果記錄于實(shí)驗(yàn)表 1中。 3、短路試驗(yàn)進(jìn)行變壓器短路試驗(yàn)時,高壓線圈接電源的相電壓,低壓線 圈接一電流表短路。如實(shí)驗(yàn)圖 3所示。 圖 3 單相變壓器短路試驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)表 2 短路試驗(yàn)數(shù)據(jù) 短接線要接牢,其截面積應(yīng)較大。變壓器短路電壓的數(shù)值約為 N U %10%5(,為了避免過大的短路電流,在接通電源前,必須將調(diào)壓器調(diào)至輸出電壓為最小的 位置, 然后閉合電源開關(guān) Q , 逐漸緩慢地增加電壓使短路電流升到N I 1. 1(

35、在調(diào)節(jié)電壓時,一定要注意電流表的讀數(shù)不能超過要求的 范圍 。在 N I 5. 01. 1(范圍內(nèi),測量短路功率 K P (在數(shù)字功率因 數(shù)表上讀取 、 短路電壓 K U 及短路電流 K I 。 讀取數(shù)據(jù) 56組 (包 括 N K I I = , 記錄于實(shí)驗(yàn)表 2。 本試驗(yàn)應(yīng)盡快進(jìn)行, 因?yàn)樽儔浩骼@ 組很快就發(fā)熱,使繞組電阻增大,讀數(shù)將會發(fā)生偏差。 4、負(fù)載試驗(yàn)接線圖如實(shí)驗(yàn)圖 4所示。 Z F 6×90O 1.5A圖 4 單相變壓器負(fù)載試驗(yàn)變壓器一次繞組(高壓側(cè)經(jīng)調(diào)壓器(在控制屏上 、開關(guān) Q 接至電源, 負(fù)載為六個 1.5A , 90可變電阻串聯(lián) (1.5A , 6×90

36、。 先將負(fù)載電阻值調(diào)至最大, 然后閉合電源開關(guān) Q , 調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出 電壓為 V U U N 22011=,減小負(fù)載電阻,即增大負(fù)載電流,保持N U U 11=,在負(fù)載電流從零(02=I , 202U U =至額定值范圍 內(nèi)(0A 0.63A ,測量負(fù)載電流 2I 和二次側(cè)電壓 2U ,每改變一次 負(fù)載電阻,將 2I 和 2U 數(shù)值記錄于實(shí)驗(yàn)表 3中,共讀取數(shù)據(jù) 56組(包括 N I I 22=點(diǎn) 。實(shí)驗(yàn)表 3 負(fù)載試驗(yàn)數(shù)據(jù)(N U U 11= 若需要進(jìn)行非純電阻而功率因數(shù)一定的負(fù)載實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)方法 和線路與純電阻負(fù)載時相同,此時二次側(cè)需要一個可變電抗器, 與負(fù)載電阻并聯(lián)或串聯(lián)組成感性負(fù)載。

37、四、實(shí)驗(yàn)報告 1、計算變比根據(jù)測變比試驗(yàn)的幾組數(shù)據(jù),分別計算電壓比,取其平均值 作為受試驗(yàn)變壓器的電壓比。2、根據(jù)空載試驗(yàn)所測得的數(shù)據(jù)求下列曲線及參數(shù) (1畫空載特性曲線(00U f I = (00U f p = (2計算變壓器的勵磁參數(shù)從空載特性曲線 (00U f I =及 (00U f p =上查出額定電壓N U 1時的 0I 及 0p ,由此計算勵磁參數(shù)。變壓器空載時, 從電源吸取的功率 0p 為變壓器的鐵耗 Fe p 及空 載銅耗 Cu p ,由于空載銅耗很小,可以忽略不計,故 0p p Fe =,于 是勵磁參數(shù)為01'I U Z m =200' I p r m =2&

38、#39; 2' ' m m m r Z X -=因空載試驗(yàn)在低壓側(cè)進(jìn)行,折合到高壓側(cè)'2mm r K r =' 2m m X K X = ' 2mm Z K Z = 3、根據(jù)短路試驗(yàn)所測得的數(shù)據(jù)下列曲線及參數(shù)(1畫短路特性曲線(K K U f I = (K K U f p =(2計算短路參數(shù)從短路特性曲線上查得短路電流等于額定電流 N K I I =時的短 路電壓 K U 和短路損耗 K p ,計算短路參數(shù)。K KK I U Z =KKK I p r =22K k K r Z X -=4、根據(jù)負(fù)載試驗(yàn)數(shù)據(jù),作純電阻負(fù)載下受試變壓器的外特性N U U 11

39、= 1c o s =(22I f U = 5、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計算變壓器運(yùn)行性能(1計算額定負(fù)載功率因數(shù)為 1時,受試變壓器的電壓變化率 U 及效率 。(2計算功率因數(shù)為 1時,受試變壓器的效率特性 (2P f =。實(shí)驗(yàn)五 三相變壓器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過空載和短路實(shí)驗(yàn),測定三相變壓器的變比和參數(shù) 2、通過負(fù)載實(shí)驗(yàn),測定三相變壓器的運(yùn)行特性 二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)1、如何用兩個功率表測定三相功率,空載和短路實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何合理 布置儀表。2、三相心式變壓器的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(yàn)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(yàn)

40、項(xiàng)目 1、測定變比 三相變壓器圖 1 三相變壓器變比實(shí)驗(yàn)接線圖實(shí)驗(yàn)線路如圖 1所示。低壓線圈接電源,高壓線圈開路。將 三相交流電源調(diào)到電壓為零的位置。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=0.5UN =27.5V。 測取高、低壓線圈的線電壓 U AB 、 U BC 、 U CA 、 U ab 、 U bc 、 U ca ,記 錄于表 1中。 計算:變比 K :ab ABAB U U K =bc BC BC U U K = caCA CA U U K =表 1 三相變壓器變比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(U=0.5UN =27.5V 平均變比:(31CA BC AB K K K K

41、 +=2、空載實(shí)驗(yàn)測取空載特性 (00L L I f U =, (00L U f P =, (cos 00L U f =。 圖 2 三相變壓器空載實(shí)驗(yàn)接線圖實(shí)驗(yàn)線路如圖 2所示。低壓線圈接電源,高壓線圈開路。將 三相交流電源調(diào)到電壓為零的位置。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,使 U 0L =1.2UN 。逐次降低電源電壓,在(1.20.2 U N 范圍內(nèi),測取變壓器三 相線電壓、線電流和功率。測取數(shù)據(jù)時,在 U 0=U N 的點(diǎn)必測,且 在其附近多測幾組。共取 8組數(shù)據(jù)記錄于表 2中。表 2 三相變壓器空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 3、短路實(shí)驗(yàn)測取短路特性 (KL KL I

42、 f U =, (KL K I f P =, (cos KL K I f = 圖 3 三相變壓器短路實(shí)驗(yàn)接線圖實(shí)驗(yàn)接線如圖 3所示,變壓器高壓線圈接電源,低壓線圈直 接短路。將三相交流電源調(diào)到電壓為零的位置。開啟控制屏上電源總 開關(guān),按下“開”按鈕,電源接通后,緩慢調(diào)節(jié)電源電壓,使變壓器短路電流 I KL =1.1IN 。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。測取數(shù)據(jù)時,其中 I KL =IN 點(diǎn)必測,共 取數(shù)據(jù) 5組,記錄于表 3中。(做該實(shí)驗(yàn)時,操作要快,否則線圈發(fā)熱會引起電阻變化 表 3 三相變壓器短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 4、純電阻負(fù)載實(shí)驗(yàn)保持

43、N U U =1, 1cos 2=的條件下,測取 (22I f U = 實(shí)驗(yàn)接線如圖 4所示。變壓器高壓線圈接電源,低壓線圈經(jīng) 開關(guān) S 接到負(fù)載電阻。將開關(guān) S 斷開,負(fù)載電阻阻值調(diào)至最大, 三相交流電源調(diào)到電壓為零的位置。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)電源電壓,使變壓器短路電 流 U 1=U N 。在保持 U 1=U 1N 的條件下,合上開關(guān) S ,逐漸增加負(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。測取數(shù)據(jù)時,其中 I 2=0和 I 2=I N 兩點(diǎn)必測,共取 8組數(shù)據(jù)記 錄于表 4中 三相變壓器0.5A 圖 4 三相變壓器負(fù)載實(shí)驗(yàn)接

44、線圖表 4 三相變壓器負(fù)載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 四、實(shí)驗(yàn)報告1、計算變壓器的變比根據(jù)實(shí)驗(yàn)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。ab ABAB U U K =bc BC BC U U K = caCA CA U U K = 2、根據(jù)空載實(shí)驗(yàn)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 U 0L =f(I0L , P 0=f(U0L , COS 0=f(U0L 表 2中30cabc ab L U U U U +=30cb a L I I I I +=02010P P P +=LL I U P 0000cos =(2計算激磁參數(shù)從空載特性曲線查出對應(yīng)于 U 0L =U N 時的 I

45、0L 和 P 0值, 并由下 式求取激磁參數(shù)。2003I P r m =LL m I U I U Z 00003=22m m m r Z X -=式中 300L U U =, L I I 00=, 0P 變壓器空載相電壓, 相電流,三相空載功率。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 U KL =f(IKL , P K =f(IKL , COS K =f(IKL 式中3CABC AB KL U U U U +=3CKBK AK KL I I I I +=21K K K P P P += KLKL K K I U P 3cos =(2計算短路參數(shù)從短路特性曲線查出對應(yīng)于 IKL=

46、IN時的 UKL 和 PK 值,并 由下式算出短路參數(shù)2' 3K KK I P r =KLKL K K KI U I U Z ' =2' 2' ' K K K r Z X -=式中 KL K U U =, KL K I I =, K P 短路時的相電壓,相電流,三相空載功率。折算到低壓方2' KZ Z K K =2' Kr r KK =2' KX X KK =4、根據(jù)空載和短路實(shí)驗(yàn)測定的參數(shù),繪出被試變壓器的“ T ”型 等效電路。5、變壓器的電壓變化率(1根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出 COS 0=1時的特性曲線 U 2=f (I 2 ,由

47、特性曲線計算出 I 2=I 2N 時的電壓變化率%10020220-=U U U u(2根據(jù)實(shí)驗(yàn)求出的參數(shù),算出 I 2=I N , COS 2=1時的電壓變 化率sin cos (22KX Kr u u u +=6、繪出被試變壓器的效率特性曲線(1用間接法算出在 COS 2=0.8時,不同負(fù)載電流時變壓器效 率,記錄于表 5中表 5 COS 2=0.8 P 0= W P KN = W %100 cos 1(2*202*22*20+-=KNNKNP I P P I P I P 式中 I *2P N cos 2=P2P N 為變壓器的額定容量P KN 為變壓器 I KL =IN 時的短路損耗 P

48、 0為變壓器的 U 0L =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 。KNm P P 0=實(shí)驗(yàn)六 三相異步電動機(jī)試驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉三相異步電動機(jī)的起動方法2、掌握三相異步電動機(jī)的參數(shù)及工作特性的測定方法二、實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)1、 復(fù)習(xí)三相異步電動機(jī)的各種起動方法2、 如何進(jìn)行三相異步電動機(jī)的空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)?如何用空 載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)求取三相異步電動機(jī)的勵磁參數(shù)和短路參 數(shù)。3、 如何從負(fù)載試驗(yàn)求取三相異步電動機(jī)的工作特性。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1、 練習(xí)三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的起動(1 觀察繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu),了解集電環(huán)的短路裝 置及操作方法。(2 實(shí)驗(yàn)接線圖如圖

49、 1所示。 三相繞線式轉(zhuǎn) 子異步電動機(jī) 定子線圈 電阻箱圖 1 三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)起動調(diào)壓器的三相輸入電源 U 、 V 、 W 分別連接到繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī) 的 A 、 B 、 C 接線端,把 X 、 Y 、 Z 。 N 端分別用導(dǎo)線聯(lián)接電動機(jī)起 動電阻箱, 合上電源開關(guān) Q , 調(diào)節(jié)電動機(jī)起動電阻箱的阻值, 電動機(jī)開始運(yùn)行。2、 鼠籠三相異步電動機(jī)的起動(1三相鼠籠式異步電動機(jī)星形連接的直接起動實(shí)驗(yàn)接線圖如圖 2所示。 圖 2 三相鼠籠式異步電動機(jī)星形連接的直接起動三相電源分別連接到三相鼠籠式異步電動機(jī)的 A 、 B 、 C 接線 端,把 X 、 Y 、 Z 端用導(dǎo)線短接起來,用導(dǎo)線短路三相

50、繞線轉(zhuǎn)子繞 組回路, 合上電源開關(guān) Q , 電動機(jī)開始起動, 注意起動時電流的情 況。(2三相鼠籠式異步電動機(jī)三角形連接的直接起動實(shí)驗(yàn)接線圖如圖 3所示。 圖 3 三相鼠籠式異步電動機(jī)三角形連接的直接起動三相電源分別連接到三相鼠籠式異步電動機(jī)的 A 、 B 、 C 接 線端,把電動機(jī)的 A 端和 Z 端、 B 端和 X 端、 C 端和 Y 端分別用導(dǎo)線短接起來。 合上電源開關(guān) Q , 電動機(jī)開始起動, 注意起動時電 流的情況。(3 三相鼠籠式異步電動機(jī)星形三角形起動實(shí)驗(yàn)接線圖如圖 4所示。三角形起動 星形起動 圖 4 三相鼠籠異步電動機(jī)星形三角形起動S 為二位三刀開關(guān), 在控制屏上。 把 S

51、開關(guān)放置在電動機(jī)為 星形連接的位置。在合上電源開關(guān) Q 前,要認(rèn)真做好線路的檢查, 連接線有錯時,會出現(xiàn)很大的短路電流(最好讓實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師幫 助檢查 , 在確認(rèn)線路無誤后, 合上電源開關(guān) Q , 電動機(jī)開始起動, 注意起動時電流的情況。在電動機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后,把 S 開關(guān)扳到 相反位置,此時電動機(jī)在三角形連接方式下穩(wěn)定運(yùn)行,這樣就完 成了電動機(jī)的星形三角形起動。觀察在星形和三角形連接時 電流表的指示有什么不同?3、鼠籠三相異步電動機(jī)的參數(shù)測定(1 測量定子繞組冷態(tài)電阻用萬用表測量電動機(jī)定子繞組的電阻,注意萬用表的相量量程。 (2 空載試驗(yàn)按實(shí)驗(yàn)圖 5進(jìn)行接線。三相異步電動機(jī)接為星形。將調(diào)壓器輸出

52、電壓調(diào)至零位,合 上電壓開關(guān) Q , 逐漸升高電壓以起動電動機(jī)。 保持電動機(jī)在額定電 壓下空載運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)分鐘,待機(jī)械摩擦穩(wěn)定后,再進(jìn)行試驗(yàn)。調(diào)節(jié)調(diào) 壓器的輸出電壓, 使電動機(jī)定子繞組的外施電壓升高到 N U 2. 1, 由N U 2. 1開始逐漸減小, 則電動機(jī)電流相應(yīng)減小, 直到轉(zhuǎn)差率顯著增 圖 5 三相異步電動機(jī)空載試驗(yàn)大(即電動機(jī)轉(zhuǎn)速明顯減小 ,定子電流開始回升(或基本不變 為止,每次讀取三相空載電壓、三相空載電流及瓦特表的功率、 功率因數(shù)(在數(shù)字功率因數(shù)表上讀取 ,共讀取數(shù)據(jù) 8組,注意在NU 附近應(yīng)多測幾點(diǎn),記錄在實(shí)驗(yàn)表 1中。實(shí)驗(yàn)表 1 空載試驗(yàn)數(shù)據(jù) (3短路試驗(yàn)接線圖與圖 5空載試驗(yàn)

53、接線圖相同。該試驗(yàn)必須在指導(dǎo)教師 的指導(dǎo)下進(jìn)行。 將調(diào)壓器輸出電壓調(diào)至零位, 合上電壓開關(guān) Q , 逐 漸升高電壓以起動電動機(jī)。用手抓緊電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸,讓電動機(jī)不 能轉(zhuǎn)動,逐漸升高施加到電動機(jī)定子繞組上的電壓,直至電動機(jī) 定子繞組電流為 N I 2. 1(調(diào)整電壓時一定要慢,同時手要用力才能 不讓電動機(jī)轉(zhuǎn)動, 如果手保持不了電動機(jī)靜止, 要盡快調(diào)低電壓 。 讀取此時三相線電壓、三相線電流及兩只功率表的功率、功率因 數(shù)。讀取后,立即降低外施電壓。在降低電動機(jī)外施電壓直至電 動機(jī)定子繞組電流降為 N I 3. 0過程中讀取 5組數(shù)據(jù), 記錄于實(shí)驗(yàn)表 2中。 (在做該實(shí)驗(yàn)時,同組的人員要相互配合好,做

54、到記錄數(shù)據(jù) 快速,盡快做完該實(shí)驗(yàn),否則因?yàn)殡妱訖C(jī)的電流較大,定子繞組 將過熱,同時,用手抓住轉(zhuǎn)子的人將很困難實(shí)驗(yàn)表 2 短路試驗(yàn)數(shù)據(jù) 4、三相異步電動機(jī)工作特性測定在本實(shí)驗(yàn)中,用直流發(fā)電機(jī)作為三相異步電動機(jī)的負(fù)載。三 相異步電動機(jī)的工作特性直接從負(fù)載實(shí)驗(yàn)中測定,負(fù)載試驗(yàn)接線 圖如同 5。試驗(yàn)步驟如下:合上電源開關(guān),起動電動機(jī);調(diào)節(jié)調(diào)壓 器的輸出電壓,保持電動機(jī)的端電 N U U 1,改變發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻 R 的大小,測定各相的電流、電壓及功率共 6組記于表 3中 圖 5 三相異步電動機(jī)負(fù)載試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)表 3 負(fù)載特性數(shù)據(jù) 四、實(shí)驗(yàn)報告1、作空載特性曲線10I 、 (110u f p =,和短路特性曲

55、線 K I 1、 (11K K u f p =。 2、由空載及短路 1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù), 計算電動機(jī)勵磁參數(shù) m r 、 m x 、 m z 及短路參數(shù) ' 21r r r K +=, '21x x x K +=,并繪出受試電動機(jī)的等效 電路。3、確定機(jī)械損耗及鐵耗, 作曲線 (32012100' 0U f r I p p =-=,如試驗(yàn) 圖 6所示, 延長曲線交于綜軸 K 點(diǎn), 過 K 點(diǎn)作橫軸平行線, 由 此可得 01U U =時的機(jī)械損耗 p 和鐵耗 Fe p 。 p o2Nu 20u圖 6 從空載損耗中分離出機(jī)械損耗和鐵耗4、根據(jù)負(fù)載試驗(yàn)數(shù)據(jù),計算受試電動機(jī)的工作特性,將試驗(yàn)數(shù)據(jù) 及計算數(shù)據(jù)填入試驗(yàn)表 4中。 I+=P P P 1(311W V U I I I I +=2111cos I U P =602n= %00n n n s -=%21P P = =22T P按實(shí)驗(yàn)表 4中數(shù)據(jù), 繪制受試電動機(jī)的工作特性曲線:1P 、1I 、 1cos 、 2T 、 s 、 (2P f =。實(shí)驗(yàn)表 4 工作特性數(shù)據(jù) 實(shí)驗(yàn)七 單相電阻起