(簡(jiǎn)縮電氣自動(dòng)化)DDSZ-1型電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、PAGE PAGE 471-1 實(shí)驗(yàn)的基本要求1-2 實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)程1-3 第二章 直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)2-1 認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)2-2 直流發(fā)電機(jī)2-3 直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)2-4 直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)第三章 變壓器實(shí)驗(yàn)3-1 單相變壓器3-2 三相變壓器3-3 三相變壓器的聯(lián)接組和不對(duì)稱短路異步電機(jī)實(shí)驗(yàn)三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速同步電機(jī)實(shí)驗(yàn)三相同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性三相同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行三相同步電動(dòng)機(jī)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)行狀態(tài)下的機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)行狀態(tài)下的機(jī)械特性第七章 電力拖動(dòng)繼電接觸控制7-1 三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)和自鎖控制線路115相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路1-1 實(shí)

2、驗(yàn)的基本要求 電機(jī)及電氣技術(shù)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)方法與操作技能。培養(yǎng)學(xué)生能根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)設(shè)備來擬定實(shí)驗(yàn)線路，選擇所需儀表，確定實(shí)驗(yàn)步驟，測(cè)取所需數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析研究，得出必要結(jié)論，從而完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，必須集中精力，及時(shí)認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)按實(shí)驗(yàn)過程對(duì)學(xué)生提出下列基本要求。 一、實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)復(fù)習(xí)教科書有關(guān)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?項(xiàng)目、方法與步驟，明確實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的問題(有些內(nèi)容可到實(shí)驗(yàn)室對(duì)照實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，如熟悉組件的編號(hào)，使用及其規(guī)定值等)，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(bào)告，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查認(rèn)為確實(shí)

3、作好了實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備，方可開始做實(shí)驗(yàn)。 認(rèn)真作好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，對(duì)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24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)等工作每人應(yīng)有明確的分工，以保證實(shí)驗(yàn)操作協(xié)調(diào)，記錄數(shù)據(jù)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(cè)取數(shù)據(jù)。 3、按圖接線 根據(jù)實(shí)驗(yàn)線路圖及所選組件、儀表、按圖接線，線路力求簡(jiǎn)單明了，一般按接線原則是先接串聯(lián)主回路，再接并聯(lián)支路。為查找線路方便，每路可用相同

4、顏色的導(dǎo)線。 4、起動(dòng)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，并記下倍率，然后按一定規(guī)范起動(dòng)電機(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(cè)取數(shù)據(jù) 預(yù)習(xí)時(shí)對(duì)電機(jī)的試驗(yàn)方法及所測(cè)數(shù)據(jù)的大小作到心中有數(shù)。正式實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟逐次測(cè)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)所用的組件、導(dǎo)線及儀器等物品整理好。 三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)報(bào)告是根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和在實(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(huì)。要求簡(jiǎn)明扼要、

5、字跡清楚、圖表整潔、結(jié)論明確。實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括以下內(nèi)容： 1、實(shí)驗(yàn)名稱、專業(yè)班級(jí)、學(xué)號(hào)、姓名、實(shí)驗(yàn)日期、室溫。 2、列出實(shí)驗(yàn)中所用組件的名稱及編號(hào)，電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)(PN、UN、IN）等。 3、列出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并繪出實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的線路圖，并注明儀表量程，電阻器阻值，電源端編號(hào)等。 4、數(shù)據(jù)的整理和計(jì)算 5、按記錄及計(jì)算的數(shù)據(jù)用坐標(biāo)紙畫出曲線，圖紙尺寸不小于8cm8cm，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(jì)算和分析，說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論是否符合，可對(duì)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(bào)告應(yīng)寫在一定規(guī)格的報(bào)告紙上，保持整潔。 7、每次實(shí)驗(yàn)每人獨(dú)

6、立完成一份報(bào)告，按時(shí)送交指導(dǎo)教師批閱。1-2 實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)程 為了按時(shí)完成電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí)，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)指導(dǎo)教師檢查和允許，并使組內(nèi)其他同學(xué)引起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(dòng)則應(yīng)先檢查功率表及電流表的電流量程是否符合要求，有否短路回路存在，以免損壞儀表或電源。 5、總電源或?qū)嶒?yàn)臺(tái)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

7、能由指導(dǎo)人員允許后方可操作，不得自行合閘。1-3 交流及直流電源操作說明 注意：實(shí)驗(yàn)中開啟及關(guān)閉電源都在控制屏上操作。 一、開啟三相交流電源的步驟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)（右下方）及“勵(lì)磁電源”開關(guān)（左下方）都須在關(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，即必須將它向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到底。2、檢查無誤后開啟“電源總開關(guān)”，“停止”按鈕指示燈亮，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(shí)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(dòng)”按鈕，“啟動(dòng)”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上已接電。實(shí)驗(yàn)電路所需

8、的不同大小的交流電壓，都可適當(dāng)旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器旋鈕用導(dǎo)線從三相四線制插孔中取得。輸出線電壓為0450V(可調(diào))并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(shí)，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(shí)，它指示三相四線制插孔U、V、W和N的輸出端的線電壓。4、實(shí)驗(yàn)中如果需要改接線路，必須按下“停止”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)”，并將控制屏左側(cè)端面上安裝的調(diào)壓器旋鈕調(diào)回到零位。將“直流機(jī)電源”的“電樞電源”開關(guān)及“勵(lì)磁電源”開關(guān)撥回到關(guān)斷位置。 二、開啟直流電機(jī)電源的操作1、直流電源是由交流

9、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(dòng)”按鈕。2、在此之后，接通“勵(lì)磁電源”開關(guān)，可獲得約為220V、0.5A不可調(diào)的直流電壓輸出。接通“電樞電源”開關(guān)，40230V、3A可調(diào)節(jié)的直流電壓輸出。勵(lì)磁電源電壓及電樞電源電壓都可由控制屏下方的1只直流電壓表指示。當(dāng)該電壓表下方的“指示切換”開關(guān)撥向“電樞電壓”時(shí)，指示電樞電源電壓，當(dāng)將它撥向“勵(lì)磁電壓”時(shí)，指示勵(lì)磁電源電壓。但在電路上“勵(lì)磁電源”與“電樞電源”，“直流機(jī)電源”與“交流三相調(diào)壓電源”都是經(jīng)過三相多繞組變壓器隔離的，可獨(dú)立使用。3、“電樞電源”是采用脈寬調(diào)制型開關(guān)式穩(wěn)壓電源，輸入端接

10、有濾波用的大電容，為了不使過大的充電電流損壞電源電路，采用了限流延時(shí)的保護(hù)電路。所以本電源在開機(jī)時(shí)，從電樞電源開關(guān)合閘刀直流電壓輸出約有34秒鐘的延時(shí)，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)過電壓時(shí)，會(huì)自動(dòng)切斷輸出，并告警指示。此時(shí)需要恢復(fù)輸出，必須先將“電壓調(diào)節(jié)”旋鈕逆時(shí)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)載電阻過?。┏^3A時(shí)，也會(huì)自動(dòng)切斷輸出，并告警指示，此時(shí)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(shí)候在開機(jī)時(shí)出現(xiàn)過流告警，說明在開機(jī)時(shí)負(fù)載電流太大，需要降低負(fù)載電流，可在電樞電源

11、輸出端增大負(fù)載電阻或甚至?xí)簳r(shí)拔掉一根導(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(shí)開機(jī)仍發(fā)生過流告警，這是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)起控點(diǎn)改變所致，一般經(jīng)過空載開機(jī)（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(shí)。5、在做直流電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意開機(jī)時(shí)須先開“勵(lì)磁電源”后開“電樞電源”；在關(guān)機(jī)時(shí)，則要先關(guān)“電樞電源”而后關(guān)“勵(lì)磁電源”的次序。同時(shí)要注意在電樞電路中串聯(lián)啟動(dòng)電阻以防止電源過流保護(hù)。具體操作要嚴(yán)格遵照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中有關(guān)內(nèi)容的說明。第

12、二章 直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)2-1 認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、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、變阻器等組件及使用方法。 3、熟悉他勵(lì)電動(dòng)機(jī) (即并勵(lì)電動(dòng)機(jī)按他勵(lì)方式) 的接線、起動(dòng)、改變電機(jī)轉(zhuǎn)向與調(diào)速的方法。 二、預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1、如何正確選擇使用儀器儀表? 特別是電壓表電流表的量程。 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? 不串接會(huì)產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果? 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? 若勵(lì)磁回路斷開造成失磁時(shí)，會(huì)產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果? 4、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向的方法。 三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 1、了

13、解DD01電源控制屏中的電樞電源、勵(lì)磁電源、校正直流測(cè)功機(jī)、變阻器、多量程直流電壓表、電流表及直流電動(dòng)機(jī)的使用方法。 2、用伏安法測(cè)直流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)的電樞繞組的冷態(tài)電阻。 3、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。 四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及掛件排列順序1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 序 號(hào)型 號(hào)名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1 臺(tái)2DJ23校正直流測(cè)功機(jī)1 臺(tái)3DJ15直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)1 臺(tái)4D31直流數(shù)字電壓、毫安、安培表2 件5D42三相可調(diào)電阻器1 件6D44可調(diào)電阻器、電容器1 件7D51波形測(cè)試及開關(guān)板1 件2、屏上掛件排列順序D31、D42、D51、D31、D44 五、實(shí)驗(yàn)說明及操作步驟

14、1、由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員介紹DDSZ-1型電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置各面板布置及使用方法，講解電機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本要求，安全操作和注意事項(xiàng)。2、用伏安法測(cè)電樞的直流電阻 圖2-1 測(cè)電樞繞組直流電阻接線圖 （1）按圖2-1接線，電阻R用D44上1800和180串聯(lián)共1980阻值并調(diào)至最大。A表選用D31上的直流安培表。開關(guān)S選用D51掛箱上的雙刀雙擲開關(guān)。 （2）經(jīng)檢查無誤后接通電樞電源，并調(diào)至220V。調(diào)節(jié)R使電樞電流達(dá)到0.2A（如果電流太大，可能由于剩磁的作用使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，測(cè)量無法進(jìn)行；如果此時(shí)電流太小，可能由于接觸電阻產(chǎn)生較大的誤差），迅速測(cè)取電機(jī)電樞兩端電壓U和電流I。將電機(jī)轉(zhuǎn)子分別旋轉(zhuǎn)三分之一和三分

15、之二周，同樣測(cè)取U、I三組數(shù)據(jù)列于表2-1中。 （3）增大R使電流分別達(dá)到0.15A和0.1A，用同樣方法測(cè)取六組數(shù)據(jù)列于表2-1中。 取三次測(cè)量的平均值作為實(shí)際冷態(tài)電阻值表2-1 室溫 序號(hào)U（V）I（A）R（ 平均）（）Ra（）Raref（）1Ra11=Ra1=Ra12=Ra13=2Ra21=Ra2=Ra22=Ra23=3Ra31=Ra3=Ra32=Ra33=表中： （4）計(jì)算基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的電樞電阻 由實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得電樞繞組電阻值，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)的電樞繞組電阻值： 式中Raref 換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)電樞繞組電阻。（）。 Ra 電樞繞組的實(shí)

16、際冷態(tài)電阻。（）。 ref 基準(zhǔn)工作溫度，對(duì)于E級(jí)絕緣為75 a 實(shí)際冷態(tài)時(shí)電樞繞組的溫度。（） 3、直流儀表、轉(zhuǎn)速表和變阻器的選擇 直流儀表、轉(zhuǎn)速表量程是根據(jù)電機(jī)的額定值和實(shí)驗(yàn)中可能達(dá)到的最大值來選擇，變阻器根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求來選用，并按電流的大小選擇串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的接法。 （1）電壓量程的選擇 如測(cè)量電動(dòng)機(jī)兩端為220V的直流電壓，選用直流電壓表為1000V量程檔。 （2）電流量程的選擇 因?yàn)橹绷鞑?lì)電動(dòng)機(jī)的額定電流為1.2A，測(cè)量電樞電流的電表A3可選用直流安培表的5A量程檔；額定勵(lì)磁電流小于0.16A，選用直流毫安表的200mA量程檔。 （3）電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1600r/min，轉(zhuǎn)速表選用

17、1800r/min量程檔。 （4）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變阻器最大的電流來確定，電樞回路R1可選用D44掛件的1.3A的90與90串聯(lián)電阻，磁場(chǎng)回路Rf1可選用D44掛件的0.41A的900與900串聯(lián)電阻。 4、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)準(zhǔn)備 按圖2-2接線。圖中直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)M用DJ15，其額定功率PN=185W，額定電壓UN=220V，額定電流IN=1.2A，額定轉(zhuǎn)速nN=1600r/min，額定勵(lì)磁電流IfN0.16A。校正直流測(cè)功機(jī)MG作為測(cè)功機(jī)使用，TG為測(cè)速發(fā)電機(jī)。直流電流表選用D31。Rf1用D44的1800阻值作為直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路串接的電阻

18、。Rf2選用D42的1800阻值的變阻器作為MG勵(lì)磁回路串接的電阻。R1選用D44的180阻值作為直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電阻，R2選用D42上的900串900加上900并900共2250阻值作為MG的負(fù)載電阻。 接好線后，檢查M、MG及TG之間是否用聯(lián)軸器直接聯(lián)接好。 5、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)步驟（1）檢查按圖2-2的接線是否正確，電表的極性、量程選擇是否正確，電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路接線是否牢固。然后，將電動(dòng)機(jī)電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1、測(cè)功機(jī)MG的負(fù)載電阻R2、及MG的磁場(chǎng)回路電阻Rf2調(diào)到阻值最大位置，M的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)到最小位置，斷開開關(guān)S，并確認(rèn)斷開控制屏下方右邊的電樞電源開關(guān)，作好起動(dòng)準(zhǔn)備。 圖

19、22 直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線圖 （2）開啟控制屏上的鑰匙開關(guān)，按下其上方的“啟動(dòng)”按鈕，接通其下方左邊的勵(lì)磁電源開關(guān)，觀察M及MG的勵(lì)磁電流值，調(diào)節(jié)Rf2使If2 等于校正值（100mA）并保持不變，再接通控制屏右下方的電樞電源開關(guān)，使M起動(dòng)。 （3）M起動(dòng)后觀察轉(zhuǎn)速表指針偏轉(zhuǎn)方向，應(yīng)為正向偏轉(zhuǎn) ，若不正確，可撥動(dòng)轉(zhuǎn)速表上正、反向開關(guān)來糾正。調(diào)節(jié)控制屏上電樞電源“電壓調(diào)節(jié)”旋鈕，使電動(dòng)機(jī)電樞端電壓為220伏。減小起動(dòng)電阻 R1阻值，直至短接。 （4）合上校正直流測(cè)功機(jī)MG的負(fù)載開關(guān)S，調(diào)節(jié)R2 阻值，使MG的負(fù)載電流IF 改變，即直流電動(dòng)機(jī)M的輸出轉(zhuǎn)矩T2 改變（調(diào)不同的IF值，查對(duì)應(yīng)于If2=1

20、00mA時(shí)的校正曲線T2=f(IF)，可得到M不同的輸出轉(zhuǎn)矩T2值）。 （5）調(diào)節(jié)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 分別改變串入電動(dòng)機(jī)M電樞回路的調(diào)節(jié)電阻R1和勵(lì)磁回路的調(diào)節(jié)電阻Rf1，觀察轉(zhuǎn)速變化情況。 （6）改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向 將電樞串聯(lián)起動(dòng)變阻器R1的阻值調(diào)回到最大值，先切斷控制屏上的電樞電源開關(guān)，然后切斷控制屏上的勵(lì)磁電源開關(guān)，使他勵(lì)電動(dòng)機(jī)停機(jī)。在斷電情況下，將電樞（或勵(lì)磁繞組）的兩端接線對(duì)調(diào)后，再按他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)步驟起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，并觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速表顯示的轉(zhuǎn)向。 六、注意事項(xiàng) 1、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，須將勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)至最小，先接通勵(lì)磁電源，使勵(lì)磁電流最大，同時(shí)必須將電樞串聯(lián)起動(dòng)電

21、阻R1調(diào)至最大，然后方可接通電樞電源。使電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)。起動(dòng)后，將起動(dòng)電阻R1調(diào)至零，使電機(jī)正常工作。 2、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)，必須先切斷電樞電源，然后斷開勵(lì)磁電源。同時(shí)必須將電樞串聯(lián)的起動(dòng)電阻R1調(diào)回到最大值，勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)回到最小值。給下次起動(dòng)作好準(zhǔn)備。 3、測(cè)量前注意儀表的量程、極性及其接法，是否符合要求。 4、若要測(cè)量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩T2 ，必須將校正直流測(cè)功機(jī)MG的勵(lì)磁電流調(diào)整到校正值：100mA，以便從校正曲線中查出電動(dòng)機(jī)M的輸出轉(zhuǎn)矩。 七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1、畫出直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)電樞串電阻起動(dòng)的接線圖。說明電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電阻R1和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1應(yīng)調(diào)到什么位置?為什么?

22、2、在電動(dòng)機(jī)輕載及額定負(fù)載時(shí)，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、在他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，為什么要先加勵(lì)磁電源后加電樞電源？5、為什么要求直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)回路的接線要牢固？起動(dòng)時(shí)電樞回路必須串聯(lián)起動(dòng)變阻器？ 2-3 直流并勵(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

23、n、T2、=f（Ia）、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)，測(cè)取n=f（If）。 3、觀察能耗制動(dòng)過程 四、實(shí)驗(yàn)方法1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)型 號(hào)名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1臺(tái)2DJ23校正直流測(cè)功機(jī)1臺(tái)3DJ15直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)1臺(tái)4D31直流數(shù)字電壓、毫安、安培表2件5D42三相可調(diào)電阻器1件6D44可調(diào)電阻器、電容器1件7D51波形測(cè)試及開關(guān)板1件 2、屏上掛件排列順序D31、D42、D51、D31、D443、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性（

24、1）按圖2-6接線。校正直流測(cè)功機(jī) MG按他勵(lì)發(fā)電機(jī)連接，在此作為直流電動(dòng)機(jī)M的負(fù)載，用于測(cè)量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和輸出功率。Rf1選用D44的900阻值，按分壓法接線。Rf2 選用D42的900串聯(lián)900共1800阻值。R1用D44的180阻值。R2選用D42的900串聯(lián)900再加900并聯(lián)900共2250阻值。 圖2-6 直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線圖 （2）將直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至最小值，電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1調(diào)至最大值，接通控制屏下邊右方的電樞電源開關(guān)使其起動(dòng)，其旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)符合轉(zhuǎn)速表正向旋轉(zhuǎn)的要求。 （3）M起動(dòng)正常后，將其電樞串聯(lián)電阻R1調(diào)至零，調(diào)節(jié)電樞電源的電壓為220V，調(diào)節(jié)校正直

25、流測(cè)功機(jī)的勵(lì)磁電流If2為校正值（100 mA），再調(diào)節(jié)其負(fù)載電阻R2和電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1，使電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定值：UUN，IIN，nnN。此時(shí)M的勵(lì)磁電流If即為額定勵(lì)磁電流IfN。 （4）保持UUN，If=IfN，If2為校正值不變的條件下，逐次減小電動(dòng)機(jī)負(fù)載。測(cè)取電動(dòng)機(jī)電樞輸入電流Ia，轉(zhuǎn)速n和校正電機(jī)的負(fù)載電流IF（由校正曲線查出電動(dòng)機(jī)輸出對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)矩T2）。共取數(shù)據(jù)9-10組，記錄于表2-7中。表27 UUN V If=IfN= mA If2=100 mA 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Ia（A）n（r/min）IF（A）T2（Nm）計(jì)算數(shù)據(jù)P2（W）P1（W）（） n（） 4、調(diào)速特性 （1）電樞繞組串

26、電阻調(diào)速 1）直流電動(dòng)機(jī)M運(yùn)行后，將電阻R1調(diào)至零，If2調(diào)至校正值，再調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R2、電樞電壓及磁場(chǎng)電阻Rf1，使M的U=UN，Ia=0.5IN，IfIfN記下此時(shí)MG的I 2）保持此時(shí)的IF值（即T2值）和IfIfN不變，逐次增加R1的阻值，降低電樞兩端的電壓Ua，使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。 3）共取數(shù)據(jù)8-9組，記錄于表2-8中表28 IfIfN mA IF= A(T2 Nm) If2=100mAUa（V）n（r/min）Ia（A）（2）改變勵(lì)磁電流的調(diào)速 1）直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行后，將M的電樞串聯(lián)電阻R1和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至零，將MG的磁場(chǎng)

27、調(diào)節(jié)電阻If2調(diào)至校正值，再調(diào)節(jié)M的電樞電源調(diào)壓旋鈕和MG的負(fù)載，使電動(dòng)機(jī)M的U=UN，Ia0.5IN記下此時(shí)的IF 2）保持此時(shí)MG的IF值（T2值）和M的UUN不變，逐次增加磁場(chǎng)電阻阻值：直至n1.3nN，每次測(cè)取電動(dòng)機(jī)的n、If和Ia。共取 78組記錄于表29中。表29 UUN V IF= A(T2 Nm) If2= 100mAn（r/min）If（mA）Ia（A） 5、能耗制動(dòng)（1）按圖2-7接線，其中R1選用D44上90串90共180阻值，Rf1選用D44上的900串900共1800阻值，RL選用D42上900串900再加上900并900共2250阻值。圖27并勵(lì)電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)接線圖

28、（2）把M的電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1調(diào)至最大，磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf調(diào)至最小位置。S1合向1端位置，然后合上控制屏下方右邊的電樞電源開關(guān)，使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。（3）運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，將開關(guān)S1合向中間位置，使電樞開路。由于電樞開路，電機(jī)處于自由停機(jī)，記錄停機(jī)時(shí)間。（4）將R1調(diào)回最大位置，重復(fù)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，待運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，把S1合向RL端，記錄停機(jī)時(shí)間。 （5）選擇RL不同的阻值，觀察對(duì)停機(jī)時(shí)間的影響（注意調(diào)節(jié)R1及RL不宜太小的阻值，以免產(chǎn)生太大的電流，損壞電機(jī)） 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1、由表2-7計(jì)算出P2和，并給出n、T2、f（Ia）及nf（T2）的特性曲線。 電動(dòng)機(jī)輸出功率： P20.105nT2 式中輸出轉(zhuǎn)矩T2的

29、單位為N.m（由If2及IF值，從校正曲線T2=f（IF）查得），轉(zhuǎn)速n的單位為r/min。 電動(dòng)機(jī)輸入功率： P1=UI 輸入電流： I=Ia+IfN 電動(dòng)機(jī)效率： 由工作特性求出轉(zhuǎn)速變化率： 2、繪出并勵(lì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速特性曲線nf（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)？ 六、思考題 1、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的速率特性nf（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)，減小電樞端電壓，為什

30、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)“飛車”？為什么？第三章 變壓器實(shí)驗(yàn)3-2 三相變壓器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、通過空載和短路實(shí)驗(yàn)，測(cè)定三相變壓器的變比和參數(shù)。 2、通過負(fù)載實(shí)驗(yàn)，測(cè)取三相變壓器的運(yùn)行特性。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1、如何用雙瓦特計(jì)法測(cè)三相功率，空載和短路實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何合理布置儀表。 2、三相芯式變壓器的三相空載電流是否對(duì)稱，為什么？ 3、如何測(cè)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(shí)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)項(xiàng)目 1、測(cè)定變

31、比 2、空載實(shí)驗(yàn)：測(cè)取空載特性U0L=f(I0L)，P0=f(U0L)， cos0=f(U0L)。 3、短路實(shí)驗(yàn)：測(cè)取短路特性UKL=f(IKL)，PK=f(IKL) ，cosK=f(IKL)。 4、純電阻負(fù)載實(shí)驗(yàn)：保持U1=UN，cos2=1的條件下，測(cè)取U2=f(I2)。四、實(shí)驗(yàn)方法1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)型 號(hào)名 稱數(shù) 量1D33數(shù)/模交流電壓表1件2D32數(shù)/模交流電流表1件3D34-3智能型功率、功率因數(shù)表1件4DJ12三相芯式變壓器1件5D42三相可調(diào)電阻器1件6D51波形測(cè)試及開關(guān)板1件 2、屏上掛件排列順序 D33、D32、DJ12、D343、D51、D42 3、測(cè)定變比 圖3-4 三

32、相變壓器變比實(shí)驗(yàn)接線圖(1) 實(shí)驗(yàn)線路如圖3-4所示，被測(cè)變壓器選用DJ12 三相三線圈心式變壓器，額定容量PN=152/152/152VA，UN=220/63.6/55V，IN=0.4/1.38/1.6A， Y/Y接法。實(shí)驗(yàn)時(shí)只用高、低壓兩組線圈，低壓線圈接電源，高壓線圈開路。 (2) 將三相交流電源調(diào)到輸出電壓為零的位置。開啟控制屏上鑰匙開關(guān)，按下“啟動(dòng)”按鈕，電源接通后，調(diào)節(jié)外施電壓U=0.5UN27.5V測(cè)取高、低線圈的線電壓UAB、UBC、UCA、Uab、Ubc、Uca，記錄于表3-6中。 表3-6高壓繞組線電壓(V)低壓繞組線電壓(V)變比(K)UABUabKABUBCUbcKBC

33、UCAucaKCA計(jì)算變比K：平均變比：4、空載實(shí)驗(yàn)圖3-5三相變壓器空載實(shí)驗(yàn)接線圖(1) 將控制屏左側(cè)三相交流電源的調(diào)壓旋鈕逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底使輸出電壓為零，按下“停止”按鈕，在斷電的條件下，按圖3-5接線。變壓器低壓線圈接電源，高壓線圈開路。(2) 按下“啟動(dòng)”按鈕接通三相交流電源，調(diào)節(jié)電壓，使變壓器的空載電壓U0L=1.2UN。 (3) 逐次降低電源電壓，在(1.20.2)UN范圍內(nèi)， 測(cè)取變壓器三相線電壓、線電流和功率。 (4) 測(cè)取數(shù)據(jù)時(shí)，其中U0=UN的點(diǎn)必測(cè)，且在其附近多測(cè)幾組。共取數(shù)據(jù)8-9組記錄于表3-7中。表3-7序號(hào)實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)計(jì) 算 數(shù) 據(jù)U0L(V)I0L(A)P0(W

34、)U0L(V)I0L(A)P0(W)cos0UabUbcUcaIa0Ib0Ic0P01P0212345678910 5、短路實(shí)驗(yàn) 圖3-6 三相變壓器短路實(shí)驗(yàn)接線圖(1 ) 將控制屏左側(cè)的調(diào)壓旋鈕逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到底使三相交流電源的輸出電壓為零值。按下“停止”按鈕，在斷電的條件下，按圖3-6接線。變壓器高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。(2) 按下“啟動(dòng)”按鈕，接通三相交流電源，緩慢增大電源電壓，使變壓器的短路電流IKL=1.1IN(3) 逐次降低電源電壓，在1.10.3IN (4) 測(cè)取數(shù)據(jù)時(shí)，其中IKL=IN點(diǎn)必測(cè)，共取數(shù)據(jù)5-6組。記錄于表3-8中。實(shí)驗(yàn)時(shí)記下周圍環(huán)境溫度()，作為線圈的實(shí)

35、際溫度。表3-8 室溫 序號(hào)實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)計(jì) 算 數(shù) 據(jù)UKL(V)IKL(A)PK(W)UKL(V)IKL(A)PK(W)cosKUABUBCUCAIAKIBKICKPK1PK26、純電阻負(fù)載實(shí)驗(yàn) 圖3-7 三相變壓器負(fù)載實(shí)驗(yàn)接線圖(1) 將控制屏左側(cè)的調(diào)壓旋鈕逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到底使三相交流電源的輸出電壓為零，按下“停止”按鈕，按圖3-7接線。變壓器低壓線圈接電源，高壓線圈經(jīng)開關(guān)S接負(fù)載電阻RL，RL選用D42的1800變阻器共三只，開關(guān)S選用D51掛件。將負(fù)載電阻RL阻值調(diào)至最大，打開開關(guān)S。 (2) 按下“啟動(dòng)”按鈕接通電源，調(diào)節(jié)交流電壓，使變壓器的輸入電壓U1=UN。(3) 在保持U1=

36、U1N不變的條件下，合上開關(guān)S，逐次增加負(fù)載電流，從空載到額定負(fù)載范圍內(nèi)，測(cè)取三相變壓器輸出線電壓和相電流。(4) 測(cè)取數(shù)據(jù)時(shí)，其中I2=0和I2=IN兩點(diǎn)必測(cè)。共取數(shù)據(jù)7-8 組記錄于表3-9中。 表3-9 U1=U1N= V； cos2=1序號(hào)U2（V）I2（A）UABUBCUCAU2IAIBICI2五、注意事項(xiàng) 在三相變壓器實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)注意電壓表、電流表和功率表的合理布置。做短路實(shí)驗(yàn)時(shí)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)算變壓器的變比 2、根據(jù)空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作空載特性曲線并計(jì)算激磁參數(shù) (1) 繪出空載特性曲線U0L =f(I0L)，P0=f(U0L)，cos0=f(U

37、0L) 表3-7中 (2)計(jì)算激磁參數(shù) 從空載特性曲線查出對(duì)應(yīng)于U0L=UN時(shí)的I0L和P0值，并由下式求取激磁參數(shù)。式中 ，P0 變壓器空載相電壓，相電流，三相空載功率（注：Y接法，以后計(jì)算變壓器和電機(jī)參數(shù)時(shí)都要換算成相電壓，相電流）。 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 UKL=f(IKL)，PK=f(IKL)，cosK=f(IKL)式中 (2) 計(jì)算短路參數(shù) 從短路特性曲線查出對(duì)應(yīng)于IKL=IN時(shí)的UKL和PK值，并由下式算出實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度時(shí)的短路參數(shù)式中PK短路時(shí)的相電壓、相電流、三相短路功率。折算到低壓方換算到基準(zhǔn)工作溫度下的短路參數(shù)K75和ZK75計(jì)算IK=

38、IN時(shí)的短路損耗 要分離一次側(cè)和二次側(cè)電阻，可用萬用表測(cè)出每相繞組的的直流電阻，然后取其平均值。設(shè)R/1為一次繞組的直流電阻折算到二次側(cè)的數(shù)值，R2為二次繞組的直流電阻。rk已折算到二次側(cè)應(yīng)有聯(lián)立方程組求解可得及r2。一次側(cè)和二次側(cè)的漏阻抗無法用實(shí)驗(yàn)方法分離通常取X/1=X2= 5、變壓器的電壓變化率 (1) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出cos2=1時(shí)的特性曲線U2=f(I2)，由特性曲線計(jì)算出I2=I2N時(shí)的電壓變化率(2) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)求出的參數(shù)，算出I2=IN，cos2=1時(shí)的電壓變化率 6、繪出被試變壓器的效率特性曲線 (1) 用間接法算出在cos2=0.8時(shí)，不同負(fù)載電流時(shí)變壓器效率，記錄于表3-1

39、0中。 表3-10 cos2=0.8 P0= W PKN= WI2*P2(W)0.20.40.60.81.01.2 式中 I*2PNcos2=P2 PN為變壓器的額定容量 PKN為變壓器IKL=IN時(shí)的短路損耗 P0為變壓器的U0L=UN時(shí)的空載損耗 (2) 計(jì)算被測(cè)變壓器=max時(shí)的負(fù)載系數(shù)m。第四章 異步電機(jī)實(shí)驗(yàn)4-1 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握用日光燈法測(cè)轉(zhuǎn)差率的方法。 2、掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的空載、堵轉(zhuǎn)和負(fù)載試驗(yàn)的方法。 3、用直接負(fù)載法測(cè)取三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的工作特性。 4、測(cè)定三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1、用日光燈法測(cè)轉(zhuǎn)差率是利用了日光燈的

40、什么特性？ 2、異步電動(dòng)機(jī)的工作特性指哪些特性？ 3、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？ 4、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)定電機(jī)的轉(zhuǎn)差率2、測(cè)量定子繞組的冷態(tài)電阻3、判定定子繞組的首末端4、空載實(shí)驗(yàn)。5、短路實(shí)驗(yàn)。 6、負(fù)載實(shí)驗(yàn)。四、實(shí)驗(yàn)方法1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 序 號(hào)型 號(hào)名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1件2DJ23校正過的直流電機(jī)1件3DJ16三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)1件4D33數(shù)/模交流電壓表1件5D32數(shù)/模交流電流表1件6D34-3智能型功率、功率因數(shù)表1件7D31直流數(shù)字電壓、毫安、安培表1件8D42三相可調(diào)電阻器1件9D51波形測(cè)試及開關(guān)板

41、1件 2、屏上掛件排列順序 D33、D32、D34-3、D31、D42、D51 3、用日光燈法測(cè)定轉(zhuǎn)差率 日光燈是一種閃光燈，當(dāng)接到50Hz電源上時(shí)，燈光每秒閃亮100次，人的視覺暫留時(shí)間約為0.1S左右，故用肉眼觀察時(shí)日光燈是一直發(fā)亮的，我們就利用日光燈這一特性來測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)差率。 （1）異步電機(jī)選用編號(hào)為DJ16的三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)（UN=220V，接法）極數(shù)2P=4。直接與測(cè)速發(fā)電機(jī)同軸聯(lián)接，在DJ16和測(cè)速發(fā)電機(jī)聯(lián)軸器上用黑膠布包一圈，再用四張白紙條（寬度約為3毫米），均勻地貼在黑膠布上。 （2）由于電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為 ，而日光燈閃亮為100次/秒，即日光燈閃亮一次，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)四分之一圈。

42、由于電機(jī)軸上均勻貼有四張白紙條，故電機(jī)以同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，肉眼觀察圖案是靜止不動(dòng)的（這個(gè)可以用直流電動(dòng)機(jī)DJ15、DJ23和三相同步電機(jī)DJ18來驗(yàn)證）。（3）按下啟動(dòng)按鈕，接通交流電源。打開控制屏上日光燈開關(guān)，調(diào)節(jié)控制屏左側(cè)調(diào)壓器升高電動(dòng)機(jī)電壓，觀察電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向，如轉(zhuǎn)向不對(duì)應(yīng)停機(jī)調(diào)整相序。轉(zhuǎn)向正確后，升壓至220V，使電機(jī)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，記錄此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速。 （4）因三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)速總是低于同步轉(zhuǎn)速，故燈光每閃亮一次圖案逆電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向落后一個(gè)角度，用肉眼觀察圖案逆電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向緩慢移動(dòng)。 （5）按住控制屏報(bào)警記錄儀“復(fù)位”鍵，手松開之后開始觀察圖案后移的個(gè)數(shù)，計(jì)數(shù)時(shí)間可定的短一些（一般取30秒）。將觀察到

43、的數(shù)據(jù)記錄于表4-1中。 （6）停機(jī)。將調(diào)壓器調(diào)至零位，關(guān)斷電源開關(guān)。 表4-1N（轉(zhuǎn)）t（秒）S（轉(zhuǎn)差率）n（轉(zhuǎn)/分） 轉(zhuǎn)差率 式中 t為計(jì)數(shù)時(shí)間，單位為秒。 N為t秒內(nèi)圖案轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。 f為電源頻率，50Hz。 P為電機(jī)的極對(duì)數(shù)。（7）將計(jì)算出的轉(zhuǎn)差率與實(shí)際觀測(cè)到的轉(zhuǎn)速算出的轉(zhuǎn)差率比較。 4、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4-1。直流電源用主控屏上電樞電源，可先調(diào)到50V輸出電

44、壓。開關(guān)S1、S2選用D51掛箱，R用D42掛箱上1800可調(diào)電阻。 圖4-1 三相交流繞組電阻測(cè)定量程的選擇：測(cè)量時(shí)通過的測(cè)量電流應(yīng)小于額定電流的20%，約小于60毫安，因而直流電流表的量程用200mA檔。三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)定子一相繞組的電阻約為50， 因而當(dāng)流過的電流為60毫安時(shí)二端電壓約為3伏，所以直流電壓表量程用20V檔。 按圖4-1接線。把R調(diào)至最大位置，合上開關(guān)S1，調(diào)節(jié)直流電源及R阻值使試驗(yàn)電流不超過電機(jī)額定電流的20%，以防因試驗(yàn)電流過大而引起繞組的溫度上升，讀取電流值，再接通開關(guān)S2讀取電壓值。讀完后，先打開開關(guān)S2，再打開開關(guān)S1。 調(diào)節(jié)R使A表分別為50mA，40mA，

45、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4-2中。 表4-2 室溫 繞 組 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)先斷開檢流計(jì)，再斷開電源，以免檢流計(jì)受到?jīng)_擊。數(shù)據(jù)記錄于表4-3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4-3 繞 組 繞 組 繞 組 R（） 5、判定定子繞組的首末端 （

46、a） (b) 圖4-2 三相交流繞組首末端測(cè)定 先用萬用表測(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)，如圖4-2所示。將控制屏左側(cè)調(diào)壓器旋鈕調(diào)至零位，開啟鑰匙開關(guān)，按下“啟動(dòng)”按鈕，接通交流電源。調(diào)節(jié)調(diào)壓旋鈕，并在繞組端施以單相低電壓U=80100V，注意電流不應(yīng)超過額定值，測(cè)出第三相繞組的電壓， 如測(cè)得的電壓值有一定讀數(shù)，表示兩相繞組的末端與首端相聯(lián)，如圖4-2(a)所示。反之，如測(cè)得電壓近似為零，則兩相繞組的末端與末端(或首端與首端)相聯(lián)，如圖4-2(b)所示。用同樣方法測(cè)出第三相繞組的首末端。6、空載實(shí)驗(yàn)（1）按圖4-3接線。電機(jī)繞組為接法(UN=220V)，直接與測(cè)速發(fā)電機(jī)同軸聯(lián)

47、接，不聯(lián)接校正直流測(cè)功機(jī)DJ23。 圖4-3 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)接線圖（2）把交流調(diào)壓器調(diào)至電壓最小位置，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?yàn)檎D(zhuǎn)(如轉(zhuǎn)向不符合要求需調(diào)整相序時(shí)，必須切斷電源)。（3）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)。（4）調(diào)節(jié)電壓由1.2倍額定電壓開始逐漸降低電壓，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。 (5) 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)79 組記錄于表4-4中。 表4-4序號(hào)U0L（V）I0L（A）P0（W）cos0UABUBCUC

48、AU0LIAIBICI0LP1P2 P07、短路實(shí)驗(yàn) (1) 測(cè)量接線圖同圖4-3。用制動(dòng)工具把三相電機(jī)堵住。制動(dòng)工具可用DD05上的圓盤固定在電機(jī)軸上，螺桿裝在圓盤上。 (2) 調(diào)壓器退至零，按下啟動(dòng)按鈕，接通交流電源。調(diào)節(jié)控制屏左側(cè)調(diào)壓器旋鈕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。 (3) 在這范圍內(nèi)讀取短路電壓、短路電流、短路功率。(4) 共取數(shù)據(jù)56組記錄于表4-5中。表 4-5序號(hào)UKL（V）IKL（A）PK（W）cosKUABUBCUCAUKLIAIBICIKLP1P2PK8、負(fù)載實(shí)驗(yàn) (1) 測(cè)量接線圖同圖4-3。同軸聯(lián)接負(fù)載電機(jī)。圖中Rf用D

49、42上1800阻值，RL用D42上1800阻值加上900并聯(lián)900共2250阻值。 (2) 按下啟動(dòng)按鈕，接通交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之逐漸升壓至額定電壓并保持不變。 (3) 合上校正過的直流電機(jī)的勵(lì)磁電源，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流至校正值(100mA)并保持不變。 (4) 合上開關(guān)S，調(diào)節(jié)負(fù)載電阻RL（注：先調(diào)節(jié)1800電阻，調(diào)至零值后用導(dǎo)線短接再調(diào)節(jié)450電阻），使異步電動(dòng)機(jī)的定子電流逐漸上升，直至電流上升到1.25倍額定電流。 (5) 從這負(fù)載開始，逐漸減小負(fù)載直至空載（即斷開開關(guān)S），在這范圍內(nèi)讀取異步電動(dòng)機(jī)的定子電流、輸入功率、轉(zhuǎn)速、校正直流測(cè)功機(jī)的負(fù)載電流IF等數(shù)據(jù)。 (6) 共取數(shù)據(jù)89組記錄

50、于表4-6中。表4-6 U1= U1N= 220V（） If = mA序號(hào)I1L（A）P1（W）IF(A)T2(Nm)n(r/min)IAIBICI1LPPP1五、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 1ref 換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)定子繞組的相電阻，； 1c 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75 c 實(shí)際冷態(tài)時(shí)定子繞組的溫度，； 2、作空載特性曲線：I0L、P0、cos0=f(U0 3、作短路特性曲線：IKL、PK=f(UKL) 4、由空

51、載、短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求異步電機(jī)的等效電路參數(shù)。 (1) 由短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求短路參數(shù) 短路阻抗： 短路電阻： 短路電抗： 式中 ，PK電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)的相電壓，相電流，三相短路功率（接法）。轉(zhuǎn)子電阻的折合值： 式中r1C是沒有折合到75 定、轉(zhuǎn)子漏抗： (2) 由空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)求激磁回路參數(shù)空載阻抗 空載電阻 空載電抗 式中 ，P0電動(dòng)機(jī)空載時(shí)的相電壓、相電流、三相空載功率（接法）。 激磁電抗 激磁電阻 式中PFe為額定電壓時(shí)的鐵耗，由圖4-4確定。圖4-4 電機(jī)中鐵耗和機(jī)械耗 5、作工作特性曲線P1、I1、S、cos1=f(P2)。由負(fù)載試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算工作特性，填入表4-7中。 表4-7 U1=220V()

52、 If = mA序號(hào)電動(dòng)機(jī)輸入電動(dòng)機(jī)輸出計(jì) 算 值(A)P1(W)T2(Nm)n(r/min)P2(W)S(%)(%)cos1 計(jì)算公式為： 式中 定子繞組相電流，A； 定子繞組相電壓，V； S 轉(zhuǎn)差率； 效率。 6、由損耗分析法求額定負(fù)載時(shí)的效率 電動(dòng)機(jī)的損耗有： 鐵 耗： PFe 機(jī)械損耗： Pmec 定子銅耗： 轉(zhuǎn)子銅耗： 雜散損耗Pad取為額定負(fù)載時(shí)輸入功率的0.5%。 式中 Pem電磁功率，W； 鐵耗和機(jī)械損耗之和為： 為了分離鐵耗和機(jī)械損耗，作曲線 ，如圖4-4。 延長(zhǎng)曲線的直線部分與縱軸相交于K點(diǎn)，K點(diǎn)的縱座標(biāo)即為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械損耗Pmec，過K點(diǎn)作平行于橫軸的直線，可得不同電壓的

53、鐵耗PFe。 電機(jī)的總損耗 于是求得額定負(fù)載時(shí)的效率為：式中P1、S、I1由工作特性曲線上對(duì)應(yīng)于P2為額定功率PN時(shí)查得。六、思考題 1、由空載、短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求取異步電機(jī)的等效電路參數(shù)時(shí)，有哪些因素會(huì)引起誤差？ 2、從短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)我們可以得出哪些結(jié)論？ 3、由直接負(fù)載法測(cè)得的電機(jī)效率和用損耗分析法求得的電機(jī)效率各有哪些因素會(huì)引起誤差？ 第五章 同步電機(jī)實(shí)驗(yàn)5-1 三相同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量同步發(fā)電機(jī)在對(duì)稱負(fù)載下的運(yùn)行特性。 2、由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算同步發(fā)電機(jī)在對(duì)稱運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1、同步發(fā)電機(jī)在對(duì)稱負(fù)載下有哪些基本特性？ 2、這些基本特性各在什么情況下測(cè)

54、得？ 3、怎樣用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算對(duì)稱運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)？三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 1、測(cè)定電樞繞組實(shí)際冷態(tài)直流電阻。 2、空載實(shí)驗(yàn)：在n=nN、I=0的條件下，測(cè)取空載特性曲線U0=f(If)。 3、三相短路實(shí)驗(yàn)：在n=nN、U=0的條件下，測(cè)取三相短路特性曲線IK=f(If)。 4、純電感負(fù)載特性：在n=nN、I=IN、cos0的條件下，測(cè)取純電感負(fù)載特性曲線。5、外特性：在n=nN、If=常數(shù)、cos=1和cos=0.8(滯后)的條件下，測(cè)取外特性曲線U=f(I)。 6、調(diào)節(jié)特性：在n=nN、U=UN、cos=1的條件下，測(cè)取調(diào)節(jié)特性曲線If=f(I)。四、實(shí)驗(yàn)方法 1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序 號(hào)型 號(hào)名 稱數(shù) 量1D

55、D03導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1件2DJ23校正直流測(cè)功機(jī)1件3DJ18三相凸極式同步電機(jī)1件4D32數(shù)/模交流電流表1件5D33數(shù)/模交流電壓表1件6D34-3智能型功率、功率因數(shù)表1件7D31直流數(shù)字電壓、毫安、安培表1件8D41三相可調(diào)電阻器1件9D42三相可調(diào)電阻器1件10D43三相可調(diào)電抗器1件11D44可調(diào)電阻器、電容器1件12D51波形測(cè)試及開關(guān)板1件13D52旋轉(zhuǎn)燈、并網(wǎng)開關(guān)、同步機(jī)勵(lì)磁電源1件 2、屏上掛件排列順序 D44、D33、D32、D34-3、D52、D31、D51、D41、D42、D43 3、測(cè)定電樞繞組實(shí)際冷態(tài)直流電阻 被試電機(jī)為三相凸極式同步電機(jī)，選用DJ18。

56、 測(cè)量與計(jì)算方法參見實(shí)驗(yàn)4-1。記錄室溫。測(cè)量數(shù)據(jù)記錄于表5-1中。 表5-1 室溫 繞 組 繞 組 繞 組 I（mA）U（V）R（）4、空載實(shí)驗(yàn)(1) 按圖5-1接線，校正直流測(cè)功機(jī)按他勵(lì)方式聯(lián)接，用作電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)三相同步發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，的定子繞組為Y形接法(UN=220V)。Rf2用D41組件上的90與90串聯(lián)加上90與90并聯(lián)共225阻值，Rst用D44 上的180電阻值，Rf1用D44上的1800電阻值。開關(guān)S1，S2選用D51掛箱。 圖5-1 三相同步發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)接線圖(2) 調(diào)節(jié)D52上的24V勵(lì)磁電源串接的Rf2至最大位置。調(diào)節(jié)MG的電樞串聯(lián)電阻Rst至最大值，MG的勵(lì)磁調(diào)節(jié)電阻Rf1至

57、最小值。開關(guān)S1、S2均斷開。將控制屏左側(cè)調(diào)壓器旋鈕向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)退到零位，檢查控制屏上的電源總開關(guān)、電樞電源開關(guān)及勵(lì)磁電源開關(guān)都須在“關(guān)”斷的位置，作好實(shí)驗(yàn)開機(jī)準(zhǔn)備。 (3) 接通控制屏上的電源總開關(guān)，按下“啟動(dòng)” 按鈕，接通勵(lì)磁電源開關(guān)，看到電流表A2有勵(lì)磁電流指示后，再接通控制屏上的電樞電源開關(guān)，起動(dòng)MG。MG起動(dòng)運(yùn)行正常后， 把Rst調(diào)至最小，調(diào)節(jié)Rf1使MG轉(zhuǎn)速達(dá)到同步發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速1500 r/min并保持恒定。 (4) 接通GS勵(lì)磁電源，調(diào)節(jié)GS勵(lì)磁電流(必須單方向調(diào)節(jié))，使If單方向遞增至GS輸出電壓U01.3UN為止。 (5) If和相應(yīng)的空載電壓U0。(6) 共取數(shù)據(jù)79組并記錄于表5-2中。表5-2 n=nN=1500r/min I=0序 號(hào)U0（V）If（A） 在用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定同步發(fā)電機(jī)的空載特性時(shí)，由于轉(zhuǎn)子磁路中剩磁情況的不同，當(dāng)單方向改變勵(lì)磁電流If從零到某一最大值，再反過來由此最大值減小到零時(shí)將得到上升和下降的二條不同曲線，如圖5-2。二條曲線的出現(xiàn)，反映鐵磁材料中的磁滯現(xiàn)象。測(cè)定參數(shù)時(shí)使用下降曲線，其最高點(diǎn)取U01.3UN，如剩磁電壓較高，可延伸曲線的直線部分使與橫軸相交，則交點(diǎn)的橫座標(biāo)絕對(duì)值if0應(yīng)作為校正量，在所有試驗(yàn)測(cè)得的勵(lì)磁電流數(shù)據(jù)上加上此值，即得通過原點(diǎn)之校正曲線，如圖5-3所示。 注意事項(xiàng)： (1) 轉(zhuǎn)速要保持恒定。