電機(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及指導(dǎo)書(shū)

1、實(shí)驗(yàn)一 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，并根據(jù)所測(cè)得的運(yùn)行特性評(píng)定該被試電機(jī)的有關(guān)性能。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)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=n

2、N，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)設(shè)備及儀器1MEL系列電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏（MEL-I、MEL-IIA、B）。2電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)功機(jī)，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量組件（MEL-13）或電機(jī)導(dǎo)軌及轉(zhuǎn)速表。3直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M03。4直流復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)M01。5直流穩(wěn)壓電源（位于主控制屏下部）。6直流電壓、毫安、安培表（MEL-06）。7波形測(cè)試及開(kāi)關(guān)板（MEL-05）。8三相可調(diào)電阻900（MEL-03）。9三相可調(diào)電阻90（MEL

3、-04）。10電機(jī)起動(dòng)箱（MEL-09）。五實(shí)驗(yàn)說(shuō)明及操作步驟1他勵(lì)發(fā)電機(jī)。按圖1-3接線G：直流發(fā)電機(jī)M01，PN=100W，UN=200V，IN=0.5A，NN=1600r/minM：直流電動(dòng)機(jī)M03，按他勵(lì)接法S1、S2：雙刀雙擲開(kāi)關(guān)，位于MEL-05R1：電樞調(diào)節(jié)電阻100/1.22A，位于MEL-09。Rf1：磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻3000/200mA，位于MEL-09。Rf2：磁場(chǎng)調(diào)節(jié)變阻器，采用MEL-03最上端900變阻器，并采用分壓器接法。R2：發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻，采用MEL-03中間端和下端變阻器，采用串并聯(lián)接法，阻值為2250（900與900電阻串聯(lián)加上900與900并聯(lián)）。調(diào)節(jié)時(shí)先調(diào)

4、節(jié)串聯(lián)部分，當(dāng)負(fù)載電流大于0.4A時(shí)用并聯(lián)部分，并將串聯(lián)部分阻值調(diào)到最小并用導(dǎo)線短接以避免燒毀熔斷器。mA1、A1：分別為毫安表和電流表，位于直流電源上。U1、U2：分別為可調(diào)直流穩(wěn)壓電源和電機(jī)勵(lì)磁電源。V2、mA2、A2：分別為直流電壓表（量程為300V檔），直流毫安表（量程為200mA檔），直流安倍表（量程為2A檔）（1）空載特性a打開(kāi)發(fā)電機(jī)負(fù)載開(kāi)關(guān)S2，合上勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)S1，接通直流電機(jī)勵(lì)磁電源，調(diào)節(jié)Rf2，使直流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓最小，mA2讀數(shù)最小。此時(shí)，注意選擇各儀表的量程。b調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)電樞調(diào)節(jié)電阻R1至最大，磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1至最小，起動(dòng)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源（先合上對(duì)應(yīng)的船形開(kāi)關(guān)，再按下

5、復(fù)位按鈕，此時(shí)，綠色工作發(fā)光二極管亮，表明直流電壓已正常建立），使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。b從數(shù)字轉(zhuǎn)速表上觀察電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，若電機(jī)反轉(zhuǎn)，可先停機(jī)，將電樞或勵(lì)磁兩端接線對(duì)調(diào)，重新起動(dòng)，則電機(jī)轉(zhuǎn)向應(yīng)符合正向旋轉(zhuǎn)的要求。d調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)電樞電阻R1至最小值，可調(diào)直流穩(wěn)壓電源調(diào)至220V，再調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)電阻Rf1，使電動(dòng)機(jī)（發(fā)電機(jī)）轉(zhuǎn)速達(dá)到1600r/min（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。e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)V0=1.2UN（240V）為止。f在保持電機(jī)額定轉(zhuǎn)速（1600r/min）條件下，從UO=1.2UN開(kāi)始，單方向調(diào)節(jié)分壓器電阻Rf2，使發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流逐次減小

6、，直至If2=o。每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的空載電壓UO和勵(lì)磁電流If2,只取7-8組數(shù)據(jù)，填入表1-2中，其中UO=UN和If2=O兩點(diǎn)必測(cè)，并在UO=UN附近測(cè)點(diǎn)應(yīng)較密。表1-2 n=nN=1600r/minUO（V）If2（A）（2）外特性a在空載實(shí)驗(yàn)后，把發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻R2調(diào)到最大值（把MEL-03中間和下端的變阻器逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底），合上負(fù)載開(kāi)關(guān)S2。b同時(shí)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1，發(fā)電機(jī)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（200V），I=IN（0.5A），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= A.c在保持n=nN和If2=If2N不變的

7、條件下，逐漸增加負(fù)載電阻，即減少發(fā)電機(jī)負(fù)載電流，在額定負(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（斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2），共取6-7組數(shù)據(jù)，填入表1-3中。其中額定和空載兩點(diǎn)必測(cè)。表1-3 n=nN=1600r/min If2=If2NU（V）I（A）（3）調(diào)整特性a斷開(kāi)發(fā)電機(jī)負(fù)載開(kāi)關(guān)S2，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)額定值（UN=200V）b在保持發(fā)電機(jī)n=nN條件下，合上負(fù)載開(kāi)關(guān)S2，調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R2，逐次增加發(fā)電機(jī)輸出電流I，同時(shí)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=UN，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

8、If2，共取5-6組數(shù)據(jù)填入表1-4中。表1-4 n=nN=1600r/min,U=UN=200VI（A）If2（A）2并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)（1）觀察自勵(lì)過(guò)程a斷開(kāi)主控制屏電源開(kāi)關(guān)，即按下紅色按鈕，鑰匙開(kāi)關(guān)撥向“關(guān)”。按圖1-4接線R1、Rf1：電動(dòng)機(jī)電樞調(diào)節(jié)電阻 和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻，位于MEL-09。A1、mA1：直流電流表、毫安表，位于可調(diào)直流電源和勵(lì)磁電源上。mA2、A2：直流毫安表、電流表位于MEL-06。Rf2：MEL-03中二只900電阻相串聯(lián)，并調(diào)至最大。R2：采用MEL-03中間端和下端變阻器，采用串并聯(lián)接法，阻值為2250。S1、S2：位于MEL-05V1、V2：直流電壓表，其中V1位

9、于直流可調(diào)電源上，V2位于MEL-06。b斷開(kāi)S1、S2，按前述方法（他勵(lì)發(fā)電機(jī)空載特性實(shí)驗(yàn)b）起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)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)進(jìn)行充磁。c合上開(kāi)關(guān)S1，逐漸減少Rf2，觀察電動(dòng)機(jī)電樞兩端電壓，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)接即可。（2）外特性a在并勵(lì)發(fā)電機(jī)電壓建立后，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。b保證此時(shí)Rf2的值和n=nN不變的

10、條件下，逐步減小負(fù)載，直至I=0，從額定到負(fù)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)，填入表1-5中，其中額定和空載兩點(diǎn)必測(cè)。表1-5 n=nN=1600r/min Rf2= AU（V）I（A）3復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)（1）積復(fù)勵(lì)和差復(fù)勵(lì)的判別a接線如圖1-5所示R1、Rf1：電動(dòng)機(jī)電樞調(diào)節(jié)電阻和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻，位于MEL-09。A1、mA1：直流電流、毫安表V2、A2、mA2：直流電壓、電流、毫安表，采用MEL-06組件。Rf2：采用MEL-03中兩只900電阻串聯(lián)。R2：采用MEL-03中四只900電阻串并聯(lián)接法，最大值為2250。S1、S2：?jiǎn)蔚峨p擲和雙刀雙擲開(kāi)關(guān)，位于MEL-0

11、5開(kāi)關(guān)板上。按圖接線，先合上開(kāi)關(guān)S，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，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出電流I=0.5IN，n=nN，U=UN。b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

12、6-7組數(shù)據(jù)，記錄于表1-6中，其中額定和空載兩點(diǎn)必測(cè)。 表1-6 n=nN = rmin Rf2=常數(shù)U（V）I（A） 六注意事項(xiàng)1.起動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)時(shí)，先把R1調(diào)到最大，Rf2 調(diào)到最小，起動(dòng)完畢后，再把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。 七實(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)

13、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。 八思考題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)二 直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)取直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性。2.掌握直流并勵(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)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 、

14、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)程四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1MEL系列電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的主控制屏（MEL-I、MEL-IIA、B）。2電機(jī)導(dǎo)軌及渦流測(cè)功機(jī)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量（MEL-13）或電機(jī)導(dǎo)軌及編碼器、轉(zhuǎn)速表。3可調(diào)直流穩(wěn)壓電源（含直流電壓、電流、毫安表）4直流電壓、毫安、安培表（MEL-06）。5直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)。6波形測(cè)試及開(kāi)關(guān)板（MEL-05）。7三相可調(diào)電阻900（MEL-03）。五實(shí)驗(yàn)方法1并勵(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1-6所示U1：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源R1

15、、Rf：電樞調(diào)節(jié)電阻和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻，位于MEL-09。mA、A、V2：直流毫安、電流、電壓表（MEL-06）G：渦流測(cè)功機(jī)IS：渦流測(cè)功機(jī)勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)，位于MEL-13。a將R1調(diào)至最大，Rf調(diào)至最小，毫安表量程為200mA，電流表量程為2A檔，電壓表量程為300V檔，檢查渦流測(cè)功機(jī)與MEL-13是否相連，將MEL-13“轉(zhuǎn)速控制”和“轉(zhuǎn)矩控制”選擇開(kāi)關(guān)板向“轉(zhuǎn)矩控制”，“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器逆時(shí)針旋到底，打開(kāi)船形開(kāi)關(guān)，按實(shí)驗(yàn)一方法起動(dòng)直流電源，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，并調(diào)整電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，使電機(jī)正轉(zhuǎn)。b直流電機(jī)正常起動(dòng)后，將電樞串聯(lián)電阻R1調(diào)至零，調(diào)節(jié)直流可調(diào)穩(wěn)壓電源的輸出至220V，再分別調(diào)節(jié)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻

16、Rf和“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器，使電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定值：U=UN=220V，Ia=IN，n=nN=1600r/min，此時(shí)直流電機(jī)的勵(lì)磁電流If=IfN（額定勵(lì)磁電流）。c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，即逆時(shí)針調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器，測(cè)取電動(dòng)機(jī)電樞電流Ia、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T2，共取數(shù)據(jù)7-8組填入表1-8中。表1-8 U=UN=220V If=IfN= A Ka= 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Ia（A）n（r/min）T2（N.m）計(jì)算數(shù)據(jù)P2（w）P1（w）（%）n（%）2調(diào)速特性（1）改變電樞端電壓的調(diào)速a按上述方法起動(dòng)直流電機(jī)后，將電阻R1調(diào)至零，并同時(shí)調(diào)節(jié)負(fù)載，電樞電壓和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻R

17、f，使電機(jī)的U=UN，Ia=0.5IN，If=IfN，記錄此時(shí)的T2= N.mb保持T2不變，If=IfN不變，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7-8組數(shù)據(jù)填入表1-9中。表1-9 If=IfN= A,T2= N.mUa（V）n（r/min）Ia（A）（2）改變勵(lì)磁電流的調(diào)速a直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，將電樞調(diào)節(jié)電阻和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf調(diào)至零，調(diào)節(jié)可調(diào)直流電源的輸出為220V，調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器，使電動(dòng)機(jī)的U=UN，Ia=0.5IN，記錄此時(shí)的T2= N.mb保持T2和U=UN不變，逐次增加磁場(chǎng)電阻Rf阻值，直至

18、n=1.3nN，每次測(cè)取電動(dòng)機(jī)的n、If和Ia，共取7-8組數(shù)據(jù)填寫(xiě)入表1-10中。表1-10 U=UN=220V，T2= N.mn（r/min）If（A）Ia（A）(3)能耗制動(dòng)按圖1一7接線U1：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源R1、Rf：直流電機(jī)電樞調(diào)節(jié)電阻和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻（MEL-09）RL：采用MEL-03中兩只900電阻并聯(lián)。S：雙刀雙擲開(kāi)關(guān)（MEL-05）a將開(kāi)關(guān)S合向“1”端，R1調(diào)至最大，Rf調(diào)至最小，起動(dòng)直流電機(jī)。b運(yùn)行正常后，從電機(jī)電樞的一端撥出一根導(dǎo)線，使電樞開(kāi)路，電機(jī)處于自由停機(jī)，記錄停機(jī)時(shí)間。c重復(fù)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，待運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，把S合向“2”端記錄停機(jī)時(shí)間。d選擇不同RL阻值，觀察對(duì)停機(jī)

19、時(shí)間的影響。六實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.由表1-8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=0.105nT2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)？七思考題1.并勵(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

20、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.并勵(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？實(shí)驗(yàn)三 單相變壓器一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.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

21、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(IK)，PK=f(IK)。3.負(fù)載實(shí)驗(yàn)(1)純電阻負(fù)載保持U1=U1N，=1的條件下，測(cè)取U2=f(I2)。(2)阻感性負(fù)載保持U1=U1N，=0.8的條件下，測(cè)取U2=f(I2)。 四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1MEL系列電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏（含交流電壓表、交流電流表）2功率及功率因數(shù)表（MEL-20或含在主控制屏內(nèi)）3三相組式變壓器（MEL-01）或單相變壓器（在主控制屏的右下方）4三相可調(diào)電阻900（MEL-03）5波形測(cè)試及開(kāi)關(guān)板（MEL-05）6三相可調(diào)電抗（MEL-08）五實(shí)驗(yàn)方法1空載實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)

22、線路如圖2-1變壓器T選用MEL-01三相組式變壓器中的一只或單獨(dú)的組式變壓器。實(shí)驗(yàn)時(shí)，變壓器低壓線圈2U1、2U2接電源，高壓線圈1U1、1U2開(kāi)路。A、V1、V2分別為交流電流表、交流電壓表。具體配置由所采購(gòu)的設(shè)備型號(hào)不同由所差別。若設(shè)備為MEL-系列，則交流電流表、電壓表為指針式模擬表，量程可根據(jù)需要選擇；若設(shè)備為MEL-系列，則上述儀表為智能型數(shù)字儀表，量程可自動(dòng)也可手動(dòng)選擇。儀表數(shù)量也可能由于設(shè)備型號(hào)不同而不同。若電壓表只有一只，則只能交替觀察變壓器的原、副邊電壓讀數(shù)，若電壓表有二只或三只，則可同時(shí)接上儀表。W為功率表，根據(jù)采購(gòu)的設(shè)備型號(hào)不同，或在主控屏上或?yàn)閱为?dú)的組件（MEL-20

23、或MEL-24），接線時(shí)，需注意電壓線圈和電流線圈的同名端，避免接錯(cuò)線。a在三相交流電源斷電的條件下，將調(diào)壓器旋鈕逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到底。并合理選擇各儀表量程。變壓器T額定容量PN=77W，U1N/U2N=220V/55V，I1N/I2N=0.35A/1.4Ab合上交流電源總開(kāi)關(guān)，即按下綠色“閉合”開(kāi)關(guān)，順時(shí)針調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕，使變壓器空載電壓U0=1.2UNc然后，逐次降低電源電壓，在1.20.5UN的范圍內(nèi)；測(cè)取變壓器的U0、I0、P0，共取67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)算變壓器的變化，在UN以下測(cè)取原方電壓的同時(shí)測(cè)取副方電壓，填入表2-1

24、中。e測(cè)量數(shù)據(jù)以后，斷開(kāi)三相電源，以便為下次實(shí)驗(yàn)作好準(zhǔn)備。表2-1序 號(hào)實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)U0（V）I0（A）Po（W）U1U1。1U212345672短路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)線路如圖2-2。（每次改接線路時(shí)，都要關(guān)斷電源）實(shí)驗(yàn)時(shí)，變壓器T的高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。A、V、W分別為交流電流表、電壓表、功率表，選擇方法同空載實(shí)驗(yàn)。a斷開(kāi)三相交流電源，將調(diào)壓器旋鈕逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到底，即使輸出電壓為零。b合上交流電源綠色“閉合”開(kāi)關(guān)，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、IK、PK，共取67組數(shù)據(jù)記錄于表2-2中，其中I=IK的點(diǎn)

25、必測(cè)。并記錄實(shí)驗(yàn)時(shí)周?chē)h(huán)境溫度（）。表2-2 室溫= 序 號(hào)實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)UK（V）IK（A）PK（W）1234563負(fù)載實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)線路如圖2-3所示。變壓器T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的兩只900電阻相串聯(lián)，XL選用MEL-08。開(kāi)關(guān)S1、S2采用MEL-05的雙刀雙擲開(kāi)關(guān)，電壓表、電流表、功率表（含功率因數(shù)表）的選擇同空載實(shí)驗(yàn)。（1）純電阻負(fù)載a未上主電源前，將調(diào)壓器調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針調(diào)到底，S1、S2斷開(kāi)，負(fù)載電阻值調(diào)到最大。b合上交流電源，逐漸升高電源電壓，使變壓器輸入電壓U1=UN=55Vc在保持U1=UN的條件下

26、，合下開(kāi)關(guān)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)載范圍內(nèi)，測(cè)取變壓器的輸出電壓U2和電流I2。d測(cè)取數(shù)據(jù)時(shí)，I2=0和I2=I2N=0.35A必測(cè)，共取數(shù)據(jù)67組，記錄于表3-3中。表3-3 =1 U1=UN=55V序 號(hào)1234567U2（V）I2（A）（2）阻感性負(fù)載（=0.8）（選做）a用電抗器XL和RL并聯(lián)作為變壓器的負(fù)載，S1、S2打開(kāi)，電阻及電抗器調(diào)至最大，即將變阻器旋鈕和調(diào)壓器旋鈕，逆時(shí)針調(diào)到底。b合上交流電源，調(diào)節(jié)電源輸出使U1=U1Nc合上S1、S2，在保持U1=U1N及=0.8條件下，逐漸增加負(fù)載，從空載到額定負(fù)載的范圍內(nèi)，測(cè)取變壓器U2和I2，共測(cè)

27、取數(shù)據(jù)6-7組記錄于表3-4中，其中I2=0和I2=I2N兩點(diǎn)必測(cè)。表3-4 =0.8 U1=U1N=55V序 號(hào)1234567U2（V）I2（A）六注意事項(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.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。七實(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=U1U1.1U2U2U1.2U22.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)，=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P

28、O值，并由下式算出激磁參數(shù) 3.繪出短路特性曲線和計(jì)算短路參數(shù)（1）繪出短路特性曲線UK=f(IK)、PK=f(IK)、=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4.利用空載和短路實(shí)驗(yàn)測(cè)定的參數(shù)，畫(huà)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=1和=0.8

29、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、=1和I2=I2N、=0.8時(shí)的電壓變化率U。 U = ( UKrcos2 + UKx sin2 ) 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=0.8不同負(fù)載電流時(shí)的變壓器效率,記錄于表2-5中。 表2-5 cos2 = 0.8 Po = W PKN = WI2*(A)P2(W)0.20.40.60.81.01.2 式中：IPN = P2（W）； PKN為變壓器IK=IN時(shí)的短路損耗（W）； Po為

30、變壓器Uo=UN時(shí)的空載損耗（W）。 (2)由計(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 =實(shí)驗(yàn)四 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握三相異步電機(jī)的空載、堵轉(zhuǎn)和負(fù)載試驗(yàn)的方法。2用直接負(fù)載法測(cè)取三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性。3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)？它們的特理意義是什么？3工作特性和參數(shù)的測(cè)定方法。三實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1測(cè)量定子繞組的冷態(tài)電阻。2判定定子繞組的首未端。3空載試驗(yàn)。4短路試驗(yàn)。5負(fù)載試驗(yàn)。三實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1MEL系列電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏。2電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)功機(jī)

31、、矩矩轉(zhuǎn)速測(cè)量（MEL-13、MEL-14）。3交流功率、功率因數(shù)表（MEL-20或MEL-24或含在實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏上）。4直流電壓、毫安、安培表（MEL-06或含在實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏上）。5三相可調(diào)電阻器900（MEL-03）。6波形測(cè)試及開(kāi)關(guān)板（MEL-05）。7三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)M04。五實(shí)驗(yàn)方法及步驟1測(cè)量定子繞組的冷態(tài)直流電阻。準(zhǔn)備：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)繞組端部或鐵芯的溫度。當(dāng)所測(cè)溫度與冷動(dòng)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)量線路如圖3-1。S1，S2：雙刀雙擲和單刀雙擲開(kāi)關(guān)，位于

32、MEL-05。R：四只900和900電阻相串聯(lián)（MEL-03）。A、V：直流毫安表和直流電壓表，或采用MEL-06，或在主控制屏上。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10%，即為50mA，因而直流毫安表的量程用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50mA時(shí)三端電壓約為2.5伏，所以直流電壓表量程用20V檔，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，合上開(kāi)關(guān)S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻R至最大（3600）。分別合上綠色“閉合”按鈕開(kāi)關(guān)和220V直流可調(diào)電源的船形開(kāi)關(guān)，按下復(fù)位按鈕，調(diào)節(jié)直流可調(diào)電源及可調(diào)電阻R，使試驗(yàn)電機(jī)電流不超過(guò)電機(jī)額定電流的10%，以防止因試

33、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。調(diào)節(jié)R使A表分別為50mA，40mA，30mA測(cè)取三次，取其平均值，測(cè)量定子三相繞組的電阻值，記錄于表3-1中。表3-1 室溫 繞組I繞組繞組I（mA）U（V）R（）注意事項(xiàng)：（1）在測(cè)量時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子須靜止不動(dòng)。（2）測(cè)量通電時(shí)間不應(yīng)超過(guò)1分鐘。（2）電橋法（選做）用單臂電橋測(cè)量電阻時(shí)，應(yīng)先將刻度盤(pán)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)量完畢后，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-

34、2中。電橋法測(cè)定繞組直流電阻準(zhǔn)確度以靈敏度高，并有直接讀數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。表3-2中繞組I繞組II繞組IIIR（）2判定定子繞組的首未端先用萬(wàn)用表測(cè)出各相繞組的兩個(gè)線端，將其中的任意二相繞組串聯(lián)，如圖3-2所示。將調(diào)壓器調(diào)壓旋鈕退至零位，合上綠色“閉合”按鈕開(kāi)關(guān)，接通交流電源，調(diào)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(yīng)超過(guò)額定值，測(cè)出第三相繞組的電壓，如測(cè)得的電壓有一定讀數(shù)，表示兩相繞組的未端與首端相聯(lián)，如圖3-2（a）所示；反之，如測(cè)得電壓近似為零，則二相繞組的未端與未端（或首端與首端）相連，如圖3-2（b）所示。用同樣方法測(cè)出第三相繞組的首未端。3空載試驗(yàn)測(cè)量電路如圖3-3

35、所示。電機(jī)繞組為接法（UN=220伏），且電機(jī)不同測(cè)功機(jī)同軸聯(lián)接，不帶測(cè)功機(jī)。a起動(dòng)電壓前，把交流電壓調(diào)節(jié)旋鈕退至零位，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。b保持電動(dòng)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(yàn)。c調(diào)節(jié)電壓由1.2倍額定電壓開(kāi)始逐漸降低電壓，直至電流或功率顯著增大為止。在這范圍內(nèi)讀取空載電壓、空載電流、空載功率。d在測(cè)取空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，在額定電壓附近多測(cè)幾點(diǎn)，共取數(shù)據(jù)7-9組記錄于表3-3中。表3-3序號(hào)UOC（V）IOL（A）PO（W）cosUABUBCUCAUOLIAIBICIOLPIPIIPO123456

36、4短路實(shí)驗(yàn)測(cè)量線路如圖3-3。將測(cè)功機(jī)和三相異步電機(jī)同軸聯(lián)接。a將起子插入測(cè)功機(jī)堵轉(zhuǎn)孔中，使測(cè)功機(jī)定轉(zhuǎn)子堵住。將三相調(diào)壓器退至零位。b合上交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之逐漸升壓至短路電流到1.2倍額定電流，再逐漸降壓至0.3倍額定電流為止。a在這范圍內(nèi)讀取短路電壓、短路電流、短路功率，共取4-5組數(shù)據(jù)，填入表3-4中。做完實(shí)驗(yàn)后，注意取出測(cè)功機(jī)堵轉(zhuǎn)孔中的起子。表3-4序號(hào)UOC（V）IOL（A）PO（W）cosKUABUBCUCAUKIAIBICIKPIPIIPK12345675負(fù)載實(shí)驗(yàn)選用設(shè)備和測(cè)量接線同空載試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，MEL-13中的“轉(zhuǎn)速控制”和“轉(zhuǎn)矩控制”選擇開(kāi)關(guān)扳向“轉(zhuǎn)矩控制”，“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”旋鈕逆時(shí)針到底。a合上交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之逐漸升壓至額定電壓，并在試驗(yàn)中保持此額定電壓不變。b調(diào)節(jié)測(cè)功機(jī)“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”旋鈕使之加載，使