電機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(2005定稿)

1、目錄第一章 直流電機(jī)1實(shí)驗(yàn)一 認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)二 直流發(fā)電機(jī)3實(shí)驗(yàn)三 直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)8實(shí)驗(yàn)四 直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)12第二章 變壓器實(shí)驗(yàn)15實(shí)驗(yàn)一 單相變壓器15第三章 異步電機(jī)20實(shí)驗(yàn)一 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的工作特性20實(shí)驗(yàn)二 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速26實(shí)驗(yàn)三 異步電機(jī)的M-S自動(dòng)測(cè)繪和手動(dòng)測(cè)繪28實(shí)驗(yàn)四 單相電阻起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)30實(shí)驗(yàn)五 單相電容起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)32實(shí)驗(yàn)六 單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)34第四章 同步電機(jī)36實(shí)驗(yàn)一 三相同步電動(dòng)機(jī)36實(shí)驗(yàn)二 三相同步電機(jī)參數(shù)的測(cè)定39第五章 拖動(dòng)及控制電機(jī)43實(shí)驗(yàn)一 直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性43實(shí)驗(yàn)二 三相繞線式異步電機(jī)在各種運(yùn)行狀態(tài)下的機(jī)械特性46第一

2、章 直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)一 認(rèn)識(shí)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(shí)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。 3. 學(xué)習(xí)并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的接線、起動(dòng)、改變電機(jī)轉(zhuǎn)向以及調(diào)速的方法。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)1. 直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的基本要求。2. 直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，為什么在電樞回路中需要串接起動(dòng)變阻器？3. 直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，勵(lì)磁回路串接的磁場(chǎng)變阻器應(yīng)調(diào)至什么位置？為什么？ 三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 1.了解 MEL-1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)中的直流穩(wěn)壓電源、測(cè)功機(jī)、變阻器、多量程直流電壓、電流表、直流電動(dòng)機(jī)的使用方法。 2.直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)電樞串電阻起動(dòng)。 3.改變串入電樞回路電阻或改變串入勵(lì)磁回路電阻時(shí)

3、，觀察電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化情況。四、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明及操作步驟1.由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員講解電機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本要求，安全操作和注意事項(xiàng)。介紹實(shí)驗(yàn)裝置的使用方法。 2.儀表和變阻器的選擇 儀表的量程是根據(jù)電機(jī)的額定值和實(shí)驗(yàn)中可能達(dá)到的最大值來(lái)選擇。 (1)電壓量程的選擇 如測(cè)量電動(dòng)機(jī)兩端為220伏的直流電壓，選用直流電壓表應(yīng)為300伏量程檔。 (2)電流量程的選擇 因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的額定電流為1.1安，測(cè)量電樞電流的電表A1可選用直流電流表的5A量程檔；額定勵(lì)磁電流小于0.16安，電流表A2 選用200mA量程檔。 (3)變阻器的選擇 變阻器選用的原則是根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所需的阻值和流過(guò)變阻器最大的電流來(lái)確定。 3.直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起

4、動(dòng) 實(shí)驗(yàn)線路如圖1-1所示。圖中M為直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M03，其額定功率PN =185，額定電壓UN =220V，額定電流IN =1.1A，額定轉(zhuǎn)速nN =1600rmin，額定勵(lì)磁電流IfN0.16A。G為測(cè)功機(jī)，TG為測(cè)速發(fā)電機(jī)。 直流電壓電流表選用MEL-06的直流表,R1選用MEL-09掛箱上電阻值為100、電流為1.22A的變阻器，作為直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電阻。Rf選用MEL-09掛箱上阻值為3000、電流為200mA的變阻器，作為直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路串接的電阻。接好線后，檢查M、G之間是否用聯(lián)軸器直接聯(lián)接好，電樞電源的電壓應(yīng)調(diào)節(jié)到約220V。 圖1-1 直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線圖 4.并勵(lì)

5、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)步驟 (1)接好線后檢查接線是否正確，電表的極性、量程選擇是否對(duì)，勵(lì)磁回路接線是否牢靠。然后，將起動(dòng)電阻R1調(diào)到阻值最大位置，磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf調(diào)到最小位置，作好起動(dòng)準(zhǔn)備。 (2)將調(diào)壓器調(diào)至零位，打開(kāi)鑰匙開(kāi)關(guān)，主電源面板紅色指示燈亮，再按下綠色按紐，紅燈熄，綠燈亮。 (3)打開(kāi)下組件勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)，觀察M勵(lì)磁電流值，再打開(kāi)220V直流穩(wěn)壓電源，按下復(fù)位按鈕，即對(duì)M加電樞電壓，使電機(jī)起動(dòng)，電壓表和電流表均應(yīng)有讀數(shù)。 (4)電機(jī)起動(dòng)后觀察轉(zhuǎn)速表指針偏轉(zhuǎn)方向，若不正確，可撥動(dòng)轉(zhuǎn)速正、反向開(kāi)關(guān)來(lái)糾正。調(diào)節(jié)電樞電源調(diào)壓旋鈕，使電動(dòng)機(jī)端電壓加到220伏。減小起動(dòng)電阻R1，直至短接。 5.調(diào)節(jié)并勵(lì)電

6、動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 分別改變串入電樞回路的調(diào)節(jié)電阻和勵(lì)磁回路的調(diào)節(jié)電阻，觀察轉(zhuǎn)速變化情況。 6.改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向 切斷電源，將電樞兩端或勵(lì)磁繞組兩端接線對(duì)調(diào)后，起動(dòng)電機(jī)，觀察電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速表指針偏轉(zhuǎn)方向。五、注意事項(xiàng)1.電機(jī)在起動(dòng)前，應(yīng)使Rf 放在最小位置，R1放在最大位置。2.測(cè)量前注意儀表的量程、極性及其接法，是否符合要求。 3.起動(dòng)時(shí)先對(duì)電機(jī)加勵(lì)磁電壓，觀察A2 表應(yīng)有電流指示，再加電樞電壓使電機(jī)正常起動(dòng)。 六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1.畫出直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)電樞串電阻起動(dòng)的接線圖。說(shuō)明電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電阻R1 和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf 應(yīng)調(diào)到什么位置？為什么？ 2.增大電樞回路的調(diào)節(jié)電阻，電機(jī)的轉(zhuǎn)速如何變化？增

7、大勵(lì)磁回路的調(diào)節(jié)電阻，轉(zhuǎn)速又如何變化？ 3.用什么方法可以改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向？4.為什么要求直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)回路的接線要牢靠？實(shí)驗(yàn)二 直流發(fā)電機(jī)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性。 2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)過(guò)程和自勵(lì)條件。 二、預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1.什么是發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性？對(duì)于不同的特性曲線，在實(shí)驗(yàn)中哪些物理量應(yīng)保持不變，而哪些物理量應(yīng)測(cè)取。 2.做空載試驗(yàn)時(shí)，勵(lì)磁電流為什么必須單方向調(diào)節(jié)？ 3.并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)條件有哪些？當(dāng)發(fā)電機(jī)不能自勵(lì)時(shí)應(yīng)如何處理？ 4.如何確定復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)是積復(fù)勵(lì)還是差復(fù)勵(lì)？ 三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 1.他勵(lì)發(fā)電機(jī) (1)空載特性 保持n=nN 使I=0，測(cè)

8、取Uo=f(If)。 (2)外特性 保持n=nN 使If =IfN，測(cè)取U=f(I)。 (3)調(diào)節(jié)特性 保持n=nN使U=UN ，測(cè)取If =f(I)。 2.并勵(lì)發(fā)電機(jī) (1)觀察自勵(lì)過(guò)程 (2)測(cè)外特性 保持n=nN 使Rf2 =常數(shù),測(cè)取U=f(I)。 3.復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī) 積復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)外特性 保持n=nN 使Rf=常數(shù)，測(cè)取U=f(I)。 四、實(shí)驗(yàn)方法 1.他勵(lì)發(fā)電機(jī) 按圖1-2接線。圖中M為 M03直流電動(dòng)機(jī)，G為M12直流發(fā)電機(jī)，其額定值PN=100W，UN=200V，IN=0.20A，nN =1600rmin。M、G及TG由聯(lián)軸器直接連接，R2為發(fā)電機(jī)的負(fù)載電阻，選用MEL-03，采用串

9、聯(lián)得1800歐。Rf2選用MEL-04，采用分壓器接法，阻值為900。開(kāi)關(guān)S1、S2選用MEL-05掛件，直流電流電壓表選用MEL-06及主控屏左側(cè)直流表。(1)空載特性圖1-2 直流他勵(lì)發(fā)電機(jī)接線圖 斷開(kāi)S1、S2開(kāi)關(guān)，把Rf2 調(diào)至最大位置，起動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)。調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)電樞串聯(lián)電阻R1 至最小值，電動(dòng)機(jī)輸入電壓為220伏，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)額定值，并在以后整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中始終保持此額定轉(zhuǎn)速不變。合上發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)S1，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)電阻Rf2 ，使發(fā)電機(jī)空載電壓達(dá)Uo=1.1UN為止。在保持n=nN=1600rmin條件下，從Uo=1.10UN開(kāi)始，單方向調(diào)節(jié)分壓

10、器電阻Rf2，使發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流逐次減小，直至If2=0（斷開(kāi)S1，即If2=0）。每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的空載電壓Uo和勵(lì)磁電流If2，共取7-8組數(shù)據(jù)，記錄于表1-1中。其中Uo=UN和If2=0兩點(diǎn)必須測(cè)取，并在Uo =UN 附近測(cè)點(diǎn)應(yīng)較密。 表1-1 n=nN = 1600 rminUo(V)If2(A) (2)外特性在空載實(shí)驗(yàn)后，先把發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻R2調(diào)到最大值，合上開(kāi)關(guān)S1和S2 ，同時(shí)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1，發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf2 和負(fù)載電阻R2，使發(fā)電機(jī)的n=nN，U=UN，I=IN，該點(diǎn)為發(fā)電機(jī)的額定運(yùn)行點(diǎn)，其勵(lì)磁電流稱為額定勵(lì)磁電流If2N，在保持n=nN 和If2 =I

11、f2N不變的條件下，逐次增加負(fù)載電阻R2 ，即減小發(fā)電機(jī)負(fù)載電流。從額定負(fù)載到空載運(yùn)行點(diǎn)范圍內(nèi)，每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的電壓U和電流I，直到空載（拉開(kāi)開(kāi)關(guān)S2），共取6-7組數(shù)據(jù)，記錄于表1-2。其中額定和空載兩點(diǎn)必測(cè)。 表1-2 n = nN = rmin If2=f2N = AU(V)I(A) (3)調(diào)整特性 合上S1開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf2 ，使發(fā)電機(jī)空載時(shí)達(dá)額定電壓，在保持發(fā)電機(jī)n=nN 條件下，合上負(fù)載開(kāi)關(guān)S2，讀取此時(shí)的發(fā)電機(jī)的輸出電流I和勵(lì)磁電流If2，調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R2 ，改變發(fā)電機(jī)輸出電流I，此時(shí)發(fā)電機(jī)電壓發(fā)生改變，相應(yīng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流If2，使發(fā)電機(jī)端電壓保持額定值U=

12、UN。重復(fù)以上步驟，從發(fā)電機(jī)的空載至額定負(fù)載范圍內(nèi)每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的輸出電流I和勵(lì)磁電流If2 ，共取5-6組數(shù)據(jù)記錄于表1-3中。 表1-3 n=nN = rmin U=UN = VI(A)If2(A)2.并勵(lì)發(fā)電機(jī)(1)自勵(lì)過(guò)程 接線如圖1-3所示。Rf2選用MEL-03(阻值為1800)并調(diào)至最大，打開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，S2，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)后，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n=nN ，用直流電壓表測(cè)量發(fā)電機(jī)是否有剩磁電壓，若無(wú)剩磁電壓，可將并勵(lì)繞組改接他勵(lì)法進(jìn)行充磁。合上開(kāi)關(guān)S1，逐漸減小Rf2 觀察發(fā)電機(jī)電樞兩端的電壓，若電壓逐漸上升，說(shuō)明滿足自勵(lì)條件，如果不能自勵(lì)建壓，將勵(lì)磁回路的兩個(gè)端頭對(duì)調(diào)聯(lián)

13、接即可。對(duì)應(yīng)著一定的勵(lì)磁電阻，逐步降低發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)電壓隨之下降，直至電壓不能建立，此時(shí)的轉(zhuǎn)速即為臨界轉(zhuǎn)速。圖1-3 直流并勵(lì)發(fā)電機(jī)接線圖 (2)外特性 在并勵(lì)發(fā)電機(jī)建壓后，調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R2到最大，合上負(fù)載開(kāi)關(guān)S2，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1，發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf2 和負(fù)載電阻R2，使發(fā)電機(jī)n=nN ，U=UN ，I=IN ，保持此時(shí)Rf2的值和n=nN不變的條件下，逐步減小負(fù)載，直至I=0，從額定到空載運(yùn)行范圍內(nèi)，每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的電壓U和電流I，共取6-7組數(shù)據(jù)，記錄于表1-4中，其中額定和空載兩點(diǎn)必測(cè)。 表1-4 n=nN= rmin Rf2=常值U(V)I(A)3.復(fù)勵(lì)發(fā)電

14、機(jī) (1)積復(fù)勵(lì)和差復(fù)勵(lì)的判別接法如圖1-4所示，Rf2選用MEL-03 (1800阻值)。C1 C2 為串勵(lì)繞組。先合上開(kāi)關(guān)S1 將串勵(lì)繞組短接，使發(fā)電機(jī)處于并勵(lì)狀態(tài)運(yùn)行，按上述并勵(lì)發(fā)電機(jī)外特性試驗(yàn)方法， 圖1-4 直流復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)接線圖調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出電流I=0.5IN 。然后打開(kāi)短路開(kāi)關(guān)S1，在保持發(fā)電機(jī)n，Rf2 和R2不變的條件下，觀察發(fā)電機(jī)端電壓的變化，若此時(shí)電壓升高即為積復(fù)勵(lì)，若電壓降低為差復(fù)勵(lì)。如要把差復(fù)勵(lì)改為積復(fù)勵(lì)，對(duì)調(diào)串勵(lì)繞組接線即可。 (2)積復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性 實(shí)驗(yàn)方法與測(cè)取并勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性相同。先將發(fā)電機(jī)調(diào)到額定運(yùn)行點(diǎn)，n=nN，U=UN ，I=IN，在保持此時(shí)的Rf2

15、 和n=nN 不變的條件下，逐次減小發(fā)電機(jī)負(fù)載電流，直至I=0。從額定負(fù)載到空載范圍內(nèi)，每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的電壓U和電流I，共取6-7組數(shù)據(jù)，記錄于表1-5中，其中額定和空載兩點(diǎn)必測(cè)。 表1-5 n=nN = rmin Rf2=常數(shù)U(V)I(A) 五、注意事項(xiàng) 1.起動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)，R1調(diào)到最大，Rf2 調(diào)到最小，起動(dòng)完畢，R1調(diào)到最小。 2.做外特性時(shí)，當(dāng)電流超過(guò)0.4安時(shí)，R2中串聯(lián)的電阻必須調(diào)至零，以免損壞。 六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1.根據(jù)空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出空載特性曲線，由空載特性曲線計(jì)算出被試電機(jī)的飽和系數(shù)和剩磁電壓的百分?jǐn)?shù)。2.在同一張座標(biāo)上繪出他勵(lì)、并勵(lì)和復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)的三條外特性曲線。分別算出三

16、種勵(lì)磁方式的電壓變化率： U= 100%并分析差異的原因。 3.繪出他勵(lì)發(fā)電機(jī)調(diào)整特性曲線，分析在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不變的條件下，為什么負(fù)載增加時(shí)，要保持端電壓不變，必須增加勵(lì)磁電流的原因。 七、思考題 1.并勵(lì)發(fā)電機(jī)不能建立電壓有哪些原因？ 2.在發(fā)電機(jī)一電動(dòng)機(jī)組成的機(jī)組中，當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)載增加時(shí)，為什么機(jī)組的轉(zhuǎn)速會(huì)變低？為了保持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n=nN，應(yīng)如何調(diào)節(jié)？實(shí)驗(yàn)三 直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.掌握用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)取直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性。 2.掌握直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法。 二、預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1.什么是直流電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性？ 2.直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速原理是什么？三、實(shí)驗(yàn)原理1他勵(lì)直流電

17、機(jī)的機(jī)械特性直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的一般形式為：對(duì)于他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，當(dāng)T變化時(shí)，只要保持If不變且不計(jì)電樞反應(yīng)的去磁作用，其主磁通是不變的。所謂他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性，是指當(dāng)U=UN; =N且R0時(shí)的nf(T)關(guān)系，即。由上式可知他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性是一條下降的直線，其額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速降為： 由于電樞回路電阻Ra很小，所以斜率很小，即額定負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)速降落很小。因此，他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性是一條下降不多的“硬”特性，即負(fù)載變化時(shí)轉(zhuǎn)速變化很小。2降低電樞端電壓調(diào)速 保持電動(dòng)機(jī)的=N不變且R0，僅降低施加于電動(dòng)機(jī)電樞兩端電壓U來(lái)達(dá)到調(diào)速的目的，稱為降壓調(diào)速。由圖15所示的降低端電壓時(shí)的人為特

18、性可知，對(duì)于同一個(gè)負(fù)載T2，端電壓越低，則穩(wěn)定后的速度也越低，而且也是使轉(zhuǎn)速向低于額定轉(zhuǎn)速的方向調(diào)節(jié)的。 圖153減弱電動(dòng)機(jī)主磁通調(diào)速 保持UUN且R0，僅減少電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流If使主磁通減少來(lái)達(dá)到調(diào)速的目的，稱為減弱磁通調(diào)速。 由圖1所示的減弱磁通時(shí)的人為特性可知，對(duì)于同一個(gè)負(fù)載T，主磁通越弱，則穩(wěn)定后的轉(zhuǎn)速越高，而且是使轉(zhuǎn)速向高于額定轉(zhuǎn)速的方向調(diào)節(jié)。4如圖16， 圖16保持勵(lì)磁電流If的大小及方向不變，將電源開(kāi)關(guān)導(dǎo)向RZ端，使電樞從電網(wǎng)脫離而經(jīng)制動(dòng)電阻RZ閉合。因此，其參數(shù)特點(diǎn)是：=N，U0且電樞回路總電阻RRaRZ，在制動(dòng)過(guò)程中，電機(jī)實(shí)際上成為一臺(tái)與電網(wǎng)脫離的他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)。他把從軸上輸

19、入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，全部消耗在電樞回路RRaRZ上，所以稱為能耗制動(dòng)。 四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1.工作特性和機(jī)械特性保持U=UN 和If =IfN 不變，測(cè)取n、T2 、n=f(Ia)及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(cè)取n=f(Ua)。(2)改變勵(lì)磁電流調(diào)速 保持U=UN，T2 =常數(shù)，R1 =0，測(cè)取n=f(If)。 (3)觀察能耗制動(dòng)過(guò)程 五、實(shí)驗(yàn)方法 1.他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性實(shí)驗(yàn)線路如圖1-7所示。 圖17直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線圖R1選用MEL-09掛箱上電阻值為100、電流為1.22A的變阻器，作為直流并勵(lì)電動(dòng)

20、機(jī)的起動(dòng)電阻。Rf選用MEL-09掛箱上阻值為3000、電流為200mA的變阻器，作為直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路串接的電阻。電機(jī)啟動(dòng)前，將R1調(diào)到最大，Rf調(diào)到最小。然后接通電源，按可調(diào)直流穩(wěn)壓電源復(fù)位開(kāi)關(guān)，電機(jī)啟動(dòng)后，將電動(dòng)機(jī)電樞調(diào)節(jié)電阻R1調(diào)至零，調(diào)節(jié)可調(diào)直流穩(wěn)壓電壓調(diào)壓旋鈕 使U=UN，、MEL-13掛箱上的轉(zhuǎn)矩設(shè)定旋鈕(將開(kāi)關(guān)置“轉(zhuǎn)矩控制”) 使I=IN ，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf，調(diào)到其電機(jī)的額定值n=nN，其勵(lì)磁電流即為額定勵(lì)磁電流IfN ，在保持U=UN，If =IfN 不變的條件下，逐次減小電動(dòng)機(jī)的負(fù)載。測(cè)取電動(dòng)機(jī)電樞電流 Ia，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T2，共取6-7組數(shù)據(jù)，記錄于表1-

21、6中。 表1-6 U=UN = V If =IfN = A Ra= 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Ia（A）n（r/min）T2（Nm）計(jì)算數(shù)據(jù)Ia(A）P2（W）（%） 表中Ra 對(duì)應(yīng)于環(huán)境溫度為0OC時(shí)電動(dòng)機(jī)電樞回路的總電阻，可由實(shí)驗(yàn)室給出。 2.調(diào)速特性 (1)改變電樞端電壓的調(diào)速 直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，將電阻R1 調(diào)至零，同時(shí)調(diào)節(jié)負(fù)載、電樞電壓及電阻Rf，使U=UN，I=0.5IN，If =IfN，保持此時(shí)的T2值和If =IfN，逐次增加R1的阻值，即降低電樞兩端的電壓Ua，R1從零調(diào)至最大值，每次測(cè)取電動(dòng)機(jī)的端電壓Ua，轉(zhuǎn)速n和電樞電流Ia，共取5-6組數(shù)據(jù)，記錄于表1-7中。 表1-7 If =IfN =

22、 A T2 = NmUa(V)n(r/min)Ia(A) (2)改變勵(lì)磁電流的調(diào)速 直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后,將電阻R1和電阻Rf 調(diào)至零，同時(shí)調(diào)節(jié)電樞電壓調(diào)壓旋鈕和轉(zhuǎn)矩設(shè)定旋鈕使之加載，使電動(dòng)機(jī)U=UN，I=0.5IN，If=IfN保持此時(shí)的T2值和U=UN 的值，逐次增加磁場(chǎng)電阻Rf阻值，直 圖1-8并勵(lì)電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)接線圖 至n=1.3nN，每次測(cè)取電 動(dòng)機(jī)的n、If和Ia，共取5-6組數(shù)據(jù)，記錄于表1-8中。 表1-8 U=UN = V T2= Nmn（r/min）If(A)Ia(A）(3)能耗制動(dòng)按圖1-8接線，把S放至空位，先合勵(lì)磁電源，并把Rf調(diào)至零，使電機(jī)磁場(chǎng)電流最大，再把S合向電樞電

23、壓端電機(jī)開(kāi)始起動(dòng)，起動(dòng)后，把S撥向空位。由于電樞開(kāi)路，電機(jī)處于自由停機(jī)。重復(fù)實(shí)驗(yàn)，但開(kāi)關(guān)S合向RL 端，并選擇不同RL的阻值，觀察對(duì)停機(jī)時(shí)間的影響。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1.由表1-6計(jì)算出 P2和，并繪出n、T2、=f(Ia )及n=f(T2)的特性曲線。 電動(dòng)機(jī)輸出功率 P2 = T20.105nT2式中輸出轉(zhuǎn)矩T2 的單位為Nm，轉(zhuǎn)速n的單位為rmin。 電動(dòng)機(jī)輸入功率 P1=UI 電動(dòng)機(jī)效率 = 100 電動(dòng)機(jī)輸入電流 I =Ia + IfN 由工作特性求出轉(zhuǎn)速變化率： n= 1002.繪出并勵(lì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速特性曲線n=f(Ua)和n=f(If)。分析在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)兩種調(diào)速的電樞電流變化規(guī)律以及兩

24、種調(diào)速方法的優(yōu)缺點(diǎn)。3.能耗制動(dòng)時(shí)間與制動(dòng)電阻RL的阻值有什么關(guān)系？為什么？該制動(dòng)方法有什么缺點(diǎn)？ 六、思考題 1.他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的速率特性n=f(Ia)為什么是略微下降？是否會(huì)出現(xiàn)上翹現(xiàn)象？為什么？上翹的速率特性對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行有何影響？ 2.當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和勵(lì)磁電流不變時(shí)，減小電樞端壓，為什么會(huì)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低？ 3.當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和電樞端電壓不變時(shí)，減小勵(lì)磁電流會(huì)引起轉(zhuǎn)速的升高，為什么？ 4.他勵(lì)電動(dòng)機(jī)在負(fù)載運(yùn)行中，當(dāng)磁場(chǎng)回路斷線時(shí)是否一定會(huì)出現(xiàn)“飛速”？為什么？并勵(lì)呢？實(shí)驗(yàn)四 直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)取串勵(lì)電動(dòng)機(jī)工作特性和機(jī)械特性。 2.了解串勵(lì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、調(diào)速

25、及改變轉(zhuǎn)向的方法。 二、預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1.串勵(lì)電動(dòng)機(jī)與并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性有何差別。串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化率是怎樣定義的？ 2.串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法及其注意問(wèn)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(cè)取n、T2 、=f(Ia)以及n=f(T2)。 2.人為機(jī)械特性 保持U=UN 和電樞回路串入電阻R1 =常值的條件下，測(cè)取n=f(T2)。 3.調(diào)速特性 (1)電樞回路串電阻調(diào)速 保持U=UN 和T2=常值的條件下，測(cè)取n=f(Ua)。 (2)磁場(chǎng)繞組并聯(lián)電阻調(diào)速 保持U=UN、T2=常數(shù)及R1=0的條件下，測(cè)取n=f(If)。 四、實(shí)驗(yàn)線路及操作步驟 實(shí)驗(yàn)線路如圖1-9所

26、示。圖中M為直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)，選用M02，測(cè)功機(jī)作為電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，兩者之間用聯(lián)軸器直接聯(lián)接。R1 選用MEL-04(阻值為180)，R2也選用180。直流電壓，電流表選用MEL-06或主控屏右側(cè)直流表，開(kāi)關(guān)選用MEL-05。 圖19 串勵(lì)電機(jī)接線圖 1.工作特性和機(jī)械特性 由于串勵(lì)電動(dòng)機(jī)不允許空載起動(dòng)，所以測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)矩設(shè)定旋鈕旋過(guò)一定位置即加輕載,使電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中帶上負(fù)載。接通電源前，先打開(kāi)S開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)R1 到最大值。接通電樞電壓，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，并觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向是否正確。起動(dòng)后，調(diào)節(jié)R1 至零，同時(shí)調(diào)節(jié)測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)矩設(shè)定旋鈕和直流穩(wěn)壓電源，使電動(dòng)機(jī)的電樞電壓U1 =UN、I=1.2IN 。在保持U

27、1 =UN的條件下，逐次減小負(fù)載直至n1.5nN為止，每次測(cè)取I、n、T2 ，共取5-6組數(shù)據(jù)，記錄于表1-9中。 表1-9 U1 =UN = V實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)I（A）n（r/min）T2（Nm）計(jì)算數(shù)據(jù)P2（W）（%） 2. 測(cè)取電樞串電阻后的人為機(jī)械特性 電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載起動(dòng)后，同時(shí)調(diào)節(jié)串入電樞的電阻R1 、直流電源的調(diào)壓旋鈕和MEL-13測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)矩設(shè)定旋鈕，使電源電壓等于串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的額定電壓、電樞電流I=IN 、轉(zhuǎn)速n=0.8nN ，保持此時(shí)的R1 不變和U=UN 的條件下，逐次減小電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，直至n1.5nN 為止，每次測(cè)取U、I、n、T2 ，共取5-6組數(shù)據(jù)，記錄于表1-10中。 表1-10

28、 U=UN = V R1 =常值實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)U1（V）I（A）n（r/min）T2（Nm）計(jì)算數(shù)據(jù)P2（W）（%）3.調(diào)速特性(1)電樞回路串電阻調(diào)速 電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載起動(dòng)后，將R1 調(diào)至零。同時(shí)調(diào)節(jié)電源電壓和測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)矩設(shè)定旋鈕，使U=UN，IIN，記下此時(shí)電動(dòng)機(jī)的n、I、T2，在保持U=UN以及T2（即保持If）不變的條件下，逐次增加R1的阻值，每次測(cè)n、I、U1，共取5-6組數(shù)據(jù)，記錄于表1-11中。 表1-11 U=UN = V T2= Nm （If = A）n（r/min）I（A）U1（V）(2) 磁場(chǎng)繞組并聯(lián)電阻調(diào)速 接通電源前，打開(kāi)開(kāi)關(guān)S，將R1和R2調(diào)至最大值。電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載起動(dòng)后，調(diào)節(jié)R

29、1至零，合上開(kāi)關(guān)S。然后，同時(shí)調(diào)節(jié)電源電壓和負(fù)載，使 U=UN ，T2=0.8TN 。記錄此時(shí)電動(dòng)機(jī)的n、If 、T2。在保持U=UN 及T2 不變的條件下，逐次減小R2 的阻值，注意R2 不能短接，直止n1.5nN 為止，每次測(cè)取n、I、If ，共取5-6組數(shù)據(jù)，記錄于表1-12中。 表 112 U=UN = V T2 = Nmn（r/min）I（A）If（A）五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1.繪出直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性曲線n、T2、=f(Ia)。 2.在同一張座標(biāo)紙上繪出串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的自然和人為機(jī)械特性。 3.繪出串勵(lì)電動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)矩兩種調(diào)速的特性曲線。試分析在U=UN 和T2不變條件下調(diào)速時(shí)的電樞電流變化規(guī)

30、律。比較兩種調(diào)速方法的優(yōu)缺點(diǎn)。 六、思考題 1.串勵(lì)電動(dòng)機(jī)為什么不允許空載和輕載起動(dòng)？ 2.磁場(chǎng)繞組并聯(lián)電阻調(diào)速時(shí)，為什么不允許并聯(lián)電阻調(diào)至零？ 第二章 變壓器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 單相變壓器 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.通過(guò)空載和短路實(shí)驗(yàn)測(cè)定變壓器的變比和參數(shù)。 2.通過(guò)負(fù)載實(shí)驗(yàn)測(cè)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(yàn)有什么特點(diǎn)？實(shí)驗(yàn)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(yàn)中，各種儀表應(yīng)怎樣聯(lián)接才能使測(cè)量誤差最??？ 3.如何用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定變壓器的鐵耗及銅耗。 三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 1.空載實(shí)驗(yàn) 測(cè)取空載特性UO=f(IO)，PO=f(UO)。 2.短路實(shí)驗(yàn) 測(cè)取短路特性UK=f(I

31、K)，PK=f(I)。 3.負(fù)載實(shí)驗(yàn) (1)純電阻負(fù)載 保持U1=U1N，cos2=1的條件下，測(cè)取U2=f(I2)。 (2)阻感性負(fù)載 保持U1=U1N，cos2=0.8的條件下，測(cè)取U2=f(I2)。 四、實(shí)驗(yàn)方法 1.空載實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)線路如圖2-1所示，被試變壓器選用MEL-01三組組式變壓器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2U1、2U2接電源，高壓線圈開(kāi)路。選好所有電表量程，交流電源調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到輸出電壓為零的位置，合上交流電源并調(diào)節(jié)調(diào)壓旋鈕，使變壓器空載電壓Uo=1.2UN，然后，逐次降低

32、電源電壓，在1.20.5UN的范圍內(nèi)，測(cè)取變壓器的Uo、Io、Po，共取6-7組數(shù)據(jù)，記錄于表2-1中。其中U=UN的點(diǎn)必須測(cè)，并在該點(diǎn)附近測(cè)的點(diǎn)應(yīng)密些。為了計(jì)算變壓器的變比，在UN以下測(cè)取原方電壓的同時(shí)測(cè)出副方電壓，取三組數(shù)據(jù)記錄于表2-1中。 表2-1序號(hào)實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)Uo（V）Io（A）Po（W） U1U1.2U2（V）cosjO2.短路實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)線路如圖2-2所示，變壓器的高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。選好所有電表量程，接通電源前，先將交流調(diào)壓旋鈕調(diào)到輸出電壓為零的位置。接通交流電源，逐次增加輸入電壓，直到短路電流等于1.1IN為止，在0.51.1IN范圍內(nèi)測(cè)取變壓器的UK

33、、IK、PK，共取45組數(shù)據(jù)記錄于表2-2中，其中I=IK=IN的點(diǎn)必測(cè)。 并記下實(shí)驗(yàn)時(shí)周圍環(huán)境溫度（0C）。 表2-2 室溫 0C序號(hào)實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)計(jì) 算 數(shù) 據(jù)U(V)I(A)P(W)cosjK3.負(fù)載實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)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(guò)開(kāi)關(guān)S1和S2，接到負(fù)載電阻RL和電抗XL上。RL選用MEL-03，XL選用MEL-08，功率因數(shù)表選用主控屏左側(cè)交流功率表W1、cosj1。(1)純電阻負(fù)載接通電源前，將交流電源調(diào)到輸出電壓為零的位置，負(fù)載電阻調(diào)到最大，然后接通交流電源，逐漸升高電源電壓，使變壓器輸出電壓U1=UN，在保持U1=UN的條件下，逐漸增加負(fù)載電流，即

34、減小負(fù)載電阻RL的阻值，從空載到額定負(fù)載的范圍內(nèi)，測(cè)取變壓器的輸出電壓U2和電流I2，共取56組數(shù)據(jù)，記錄于表2-3中，其中I2=0 和I2=I2N兩點(diǎn)必測(cè)。圖2-3 負(fù)載實(shí)驗(yàn)接線圖 表2-3 cosj2 = 1 U1 = UN = V序 號(hào)U2(V)I2(A) 2)阻感性負(fù)載(cosj2=0.8) 用電抗器XL和RL并聯(lián)作為變壓器的負(fù)載，實(shí)驗(yàn)步驟同上，在保持U1=U1N及cos=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(cè)取變壓器U2和I2，共取56組數(shù)據(jù)記錄于表 2-4中，其中I2=0，I2=I2N兩點(diǎn)必測(cè)。 表2-4 cosj2=0.8 U1=UN = V序 號(hào)U2(V)

35、I2(A)五、注意事項(xiàng)1. 在變壓器實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)注意電壓表、電流表、功率表的合理布置。2.由于所有交流表量程是自動(dòng)切換，所以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不必考慮量程問(wèn)題。3.短路實(shí)驗(yàn)操作要快，否則線圈發(fā)熱會(huì)引起電阻變化。 六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1.計(jì)算變比 由空載實(shí)驗(yàn)測(cè)取變壓器的原、副方電壓的三組數(shù)據(jù)，分別計(jì)算出變比，然后取其平均值作為變壓器的變比K。 K=U1u1.1U2U2u1.2u2 2.繪出空載特性曲線和計(jì)算激磁參數(shù) (1)繪出空載特性曲線Uo=f(Io)，Po=f(Uo)，coso=f(Uo)。 式中： (2)計(jì)算激磁參數(shù)從空載特性曲線上查出對(duì)應(yīng)于Uo=UN時(shí)的Io和Po值，并由下式算出激磁參數(shù) 3.繪出短路

36、特性曲線和計(jì)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(jì)算短路參數(shù)。從短路特性曲線上查出對(duì)應(yīng)于短路電流IK=IN時(shí)的UK和PK 值，由下式算出實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度為（OC）短路參數(shù)。 ,折算到低壓方 ,由于短路電阻rK隨溫度而變化，因此，算出的短路電阻應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)換算到基準(zhǔn)工作溫度75OC時(shí)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。阻抗電壓 IK = IN時(shí)的短路損耗PKN = IrK754.利用空載和短路實(shí)驗(yàn)測(cè)定的參數(shù)，畫出被試變壓器折算到低壓方的“”型等效電路。 5.變壓器的電壓變化率U (1)繪出cos2 =

37、1和cos2 = 0.8兩條外特性曲線U2=f(I2)，由特性曲線計(jì)算出I2=I2N時(shí)的電壓變化率U (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)求出的參數(shù)，算出I2=I2N、cosj2=1和I2=I2N 、cosj2=0.8時(shí)的電壓變化率U。 U = ( UKrcosj2 + UKx sinj2 ) 將兩種計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，并分析不同性質(zhì)的負(fù)載對(duì)輸出電壓的影響。 6.繪出被試變壓器的效率特性曲線 (1)用間接法算出cosj2 = 0.8不同負(fù)載電流時(shí)的變壓器效率,記錄于表2-5中。 式中：IPNcosj2 = P2（W）； PKN為變壓器IK=IN時(shí)的短路損耗（W）； Po為變壓器Uo=UN時(shí)的空載損耗（W）。 (2)由

38、計(jì)算數(shù)據(jù)繪出變壓器的效率曲線=f(I)。 (3)計(jì)算被試變壓器=max時(shí)的負(fù)載系數(shù)m =。 表2-5 cosj2 = 0.8 Po = W PKN = WI2*(A)P2(W)h0.20.40.60.81.01.2 第三章 異步電機(jī) 實(shí)驗(yàn)一 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的工作特性 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.用直接負(fù)載法測(cè)取三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的工作特性。2.測(cè)定三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)。 二、預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1.異步電動(dòng)機(jī)的工作特性指哪些特性？ 2.異步電動(dòng)機(jī)的等效電路有哪些參數(shù)？它們的物理意義是什么？ 3.工作特性和參數(shù)的測(cè)定方法。三、實(shí)驗(yàn)原理 1空載試驗(yàn)三相異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)測(cè)定線路原理圖如下圖，空載試驗(yàn)的目的是測(cè)出感應(yīng)

39、電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁阻抗，鐵耗及機(jī)械損耗。其方法是電動(dòng)機(jī)軸上不帶任何機(jī)械負(fù)載。定子施以額定頻率的對(duì)稱三相額定電壓。讓它空載運(yùn)行一段時(shí)間，待機(jī)械損耗穩(wěn)定后調(diào)節(jié)U1使之從(1.11.3)U1N開(kāi)始逐次降低電壓直到0.2 UN左右為止(或者發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速明顯下降或者發(fā)現(xiàn)定子電流開(kāi)始回升為止)。每次記取定子相電壓U1，空載相電流I0及空載輸入功率P0，從而繪出電動(dòng)機(jī)的空載特性及，如下圖所示。二、短路試驗(yàn)短路試驗(yàn)的目的是測(cè)出短路阻抗及額定電流時(shí)的定轉(zhuǎn)子銅耗。其方法是將轉(zhuǎn)子堵住，定子外施對(duì)稱三相低電壓(約0.4 U1左右)，使定子電流(稱之為短路電流，用Ik表示)從1.2IN開(kāi)始逐漸減小直到0.3IN左右為止。每次記取

40、定子相電壓Uk，相電流Ik及短路試驗(yàn)輸入功率Pk，從而畫出電動(dòng)機(jī)的短路特性Ikf(Uk)及Pkf(Uk)如下圖所示。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 1.測(cè)量定子繞組的冷態(tài)電阻。 2.判定定子繞組的首末端。 3.空載試驗(yàn)。 4.短路試驗(yàn)。 5.負(fù)載試驗(yàn)。 四、實(shí)驗(yàn)方法 三相籠型異步電機(jī)在本裝置的編號(hào)是M04。 1.測(cè)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(shí)間，用溫度計(jì)測(cè)量電機(jī)繞組端部或鐵心的溫度。當(dāng)所測(cè)溫度與冷卻介質(zhì)溫度之差不超過(guò)2K時(shí)，即為實(shí)際冷態(tài)。記錄此時(shí)的溫度和測(cè)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(cè)量線路圖為圖3-1。量程的選擇：測(cè)量時(shí)通過(guò)的測(cè)量電流約為電機(jī)額定電流的1

41、0，即約為50毫安，因而直流電流表的量程用200mA檔。三相籠型異步電動(dòng)機(jī)定子一相繞組的電阻約為50 歐姆， 因而當(dāng)流過(guò)的電流為50毫安時(shí)二端電壓約為2.5伏，所以直流電壓表量程用20V檔。按圖3-1接線。將勵(lì)磁電流源調(diào)至25mA。接通開(kāi)關(guān)S1，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流源使試驗(yàn)電流不超過(guò)電機(jī)額定電流的10(為了防止因試驗(yàn)電流過(guò)大而引起繞組的溫度上升)，讀取電流值， 再接通開(kāi)關(guān)S2,讀取電壓值。讀完后， 先打開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，再打開(kāi)開(kāi)關(guān)S1。 每一電阻測(cè)量三次，取其平均值，測(cè)量定子三相繞組的電阻，記錄于表3-1中。 表3-1繞 組 繞 組 繞 組 I(A)U(V)R() 注意事項(xiàng) 在測(cè)量時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子須靜止不動(dòng)

42、。 測(cè)量通電時(shí)間不應(yīng)超過(guò)1分鐘。 (2)電橋法 用單臂電橋測(cè)量電阻時(shí)，應(yīng)先將刻度盤旋到電橋能大致平衡的位置，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(jì)按鈕接入檢流計(jì)。測(cè)量完畢，應(yīng)先斷開(kāi)檢流計(jì)，再斷開(kāi)電源，以免檢流計(jì)受到?jīng)_擊。記錄數(shù)據(jù)于表3-2中。 電橋法測(cè)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3-2繞 組 繞 組 繞 組 R() 2.判定定子繞組的首末端 先用萬(wàn)用表測(cè)出各相繞組的兩個(gè)線端，將其中的任意兩相繞組串聯(lián)，施以單相低電壓U=80100V，注意電流不應(yīng)超過(guò)額定值，如圖3-2所示，測(cè)出第三相繞組的電壓，如測(cè)得的電壓有一定讀數(shù)，表示兩相繞組的末端與

43、首端相聯(lián)。反之，如測(cè)得的電壓近似為零，則表示兩相繞組的末端與末端（或首端與首端）相聯(lián)，用同樣方法測(cè)出第三相繞組的首末端。 圖3-2 三相交流繞組末端測(cè)定 3.空載試驗(yàn) 已知實(shí)驗(yàn)室提供電壓為220V，根據(jù)前面所述的實(shí)驗(yàn)原理，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)空載試驗(yàn)的電路圖，并指明電機(jī)的接法。說(shuō)明：1）試驗(yàn)之前，請(qǐng)?jiān)陔娐穲D設(shè)計(jì)好后，給指導(dǎo)教師檢查是否可行，若指導(dǎo)教師認(rèn)為可行的設(shè)計(jì)圖，學(xué)生才可按自己設(shè)計(jì)的電路圖接線。注意，接通電源之前，請(qǐng)首先把交流調(diào)壓器退到零位，然后接通電源，逐漸升高電壓，使電機(jī)起動(dòng)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。2） 需要改變電機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)，必須先切斷電源，再改變電源相序。3） 畫一個(gè)數(shù)據(jù)表

44、格，將需要測(cè)出的參數(shù)填入表格中，記錄各測(cè)量數(shù)據(jù)。 4） 空載試驗(yàn)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，在額定電壓附近應(yīng)多測(cè)幾點(diǎn)。 4.短路試驗(yàn)根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的短路試驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)相應(yīng)的參數(shù)測(cè)定電路圖，測(cè)定異步電動(dòng)機(jī)的短路阻抗，寫出相應(yīng)的試驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)合適的表格，讀寫相關(guān)的數(shù)據(jù)。 5.負(fù)載試驗(yàn) 將電機(jī)加上負(fù)載，寫出異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載測(cè)量接線圖，寫出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟，選用合適的方法，設(shè)計(jì)相應(yīng)的表格，讀取異步電動(dòng)機(jī)的定子電流、輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)距T2等數(shù)據(jù)， 注意：在做負(fù)載試驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持定子輸入電壓為額定值，直流電機(jī)的勵(lì)磁電流為規(guī)定值。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1.計(jì)算基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的相電阻 由實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得每相電阻值，此值為實(shí)際冷態(tài)電阻值。冷態(tài)溫度為室溫。按下式換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的定子繞組相電阻： 式中 rlef 換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)定子繞組的相電阻，； r1c 定子繞組的實(shí)際冷態(tài)相電阻，； ref 基準(zhǔn)工作溫度，對(duì)于E級(jí)絕緣為75OC； c 實(shí)際冷態(tài)時(shí)定子繞組的溫度，OC。2根據(jù)已做的實(shí)驗(yàn)，畫出短路試驗(yàn)及負(fù)載試驗(yàn)的接線圖，并寫出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟。3作空載特性曲線：I0、P0、cosj0 = f(U0) 4. 作短路特性曲線：IK、P