電機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)菏澤學(xué)院

.*;;目錄第一章直流電機(jī) 2實(shí)驗(yàn)一認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn) 2實(shí)驗(yàn)二直流發(fā)電機(jī) 6實(shí)驗(yàn)三直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī) 12第二章變壓器 16實(shí)驗(yàn)一單相變壓器 16實(shí)驗(yàn)二三相變壓器 21實(shí)驗(yàn)三三相變壓器的聯(lián)接組和不對(duì)稱短路 26第三章異步電機(jī) 33實(shí)驗(yàn)一三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性 33實(shí)驗(yàn)二三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速 39實(shí)驗(yàn)三單相電容起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī) 43實(shí)驗(yàn)四單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī) 46實(shí)驗(yàn)五雙速異步電動(dòng)機(jī) 49第四章同步電機(jī) 51實(shí)驗(yàn)一三相同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性…………………51實(shí)驗(yàn)二三相同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行 56實(shí)驗(yàn)三三相同步電動(dòng)機(jī) 61實(shí)驗(yàn)四三相同步電機(jī)參數(shù)的測(cè)定 65第五章電機(jī)機(jī)械特性的測(cè)定 69實(shí)驗(yàn)一直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性 69實(shí)驗(yàn)二三相異步電動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)行狀態(tài)下的機(jī)械特性 73實(shí)驗(yàn)三異步電機(jī)的M-S曲線測(cè)繪 76第六章控制電機(jī)實(shí)驗(yàn) 79實(shí)驗(yàn)一步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn) 79實(shí)驗(yàn)二交流伺服電機(jī)實(shí)驗(yàn) 81實(shí)驗(yàn)三直流伺服電機(jī)實(shí)驗(yàn) 85

第一章直流電機(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)方向與調(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．直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，為什么在電樞回路中需要串聯(lián)起動(dòng)變阻器？不連接會(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)磁回路連接的磁場(chǎng)變阻器應(yīng)調(diào)至什么位置？為什么？若勵(lì)磁回路斷開(kāi)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．了解電機(jī)系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)中的直流穩(wěn)壓電源、渦流測(cè)功機(jī)、變阻器、多量程直流電壓表、電流表、毫安表及直流電動(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)備及儀器1．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)、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測(cè)量（NMEL-13A）3．直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M034．直流電機(jī)儀表、電源（NMEL-18A）（位于實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏的下部）5．電機(jī)起動(dòng)箱（NMEL-09）6．直流電壓、毫安、安培表五．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，實(shí)驗(yàn)臺(tái)各面板的布置及使用方法，注意事項(xiàng)。2．在控制屏上按次序懸掛NMEL-13A、NMEL-09組件，并檢查NMEL-13A和渦流測(cè)功機(jī)的連接。3．用伏安法測(cè)電樞的直流電阻，接線原理圖見(jiàn)圖1-1。U：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源（NMEL-18A）R：3000Ω磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻（NMEL-09）V：直流電壓表（NMEL-06）A：直流安培表（NMEL-06）M：直流電機(jī)電樞（1）經(jīng)檢查接線無(wú)誤后，逆時(shí)針調(diào)節(jié)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻R使至最大。直流電壓表量程選為300V檔，直流安培表量程選為2A檔。（2）依次閉合主控制屏綠色“閉合”按鈕開(kāi)關(guān)，可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的船形開(kāi)關(guān)以及復(fù)位開(kāi)關(guān)，建立直流電源，并調(diào)節(jié)直流電源至220V輸出。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(wú)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），改變電壓表量程為20V，迅速測(cè)取電機(jī)電樞兩端電壓UM和電流Ia。將電機(jī)轉(zhuǎn)子分別旋轉(zhuǎn)三分之一和三分之二周，同樣測(cè)取UM、Ia，填入表1-1。（3）增大R（逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)）使電流分別達(dá)到0.15A和0.1A，用上述方法測(cè)取六組數(shù)據(jù)，填入表1-1。取三次測(cè)量的平均值作為實(shí)際冷態(tài)電阻值Ra=。表1-1室溫℃序號(hào)UM（V）Ia（A）R（Ω）Ra平均（Ω）Raref（Ω）1Ra11Ra1Ra12Ra132Ra21Ra2Ra22Ra233Ra31Ra3Ra32Ra33表中Ra1=（Ra11+Ra12+Ra13）/3Ra2=（Ra21+Ra22+Ra23）/3Ra3=（Ra31+Ra32+Ra33）/3（4）計(jì)算基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的電樞電阻由實(shí)驗(yàn)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：Raref=Ra式中Raref——換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)電樞繞組電阻。（Ω）Ra——電樞繞組的實(shí)際冷態(tài)電阻。（Ω）θref——基準(zhǔn)工作溫度，對(duì)于E級(jí)絕緣為75℃。θa——實(shí)際冷態(tài)時(shí)電樞繞組的溫度。（℃）4．直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)R1：電樞調(diào)節(jié)電阻（NMEL-09）Rf：磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻（NMEL-09）M：直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M03：G：渦流測(cè)功機(jī)測(cè)功機(jī)加載控制位于NMEL-13A，由“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，將NMEL-13A“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?？烧{(diào)直流穩(wěn)壓電源和直流電機(jī)勵(lì)磁電源均位于NMEL-18A。V：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源自帶電壓表A：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源自帶電流表mA：毫安表，位于直流電機(jī)勵(lì)磁電源部。（1）按圖1-2接線，檢查M、G之間是否用聯(lián)軸器聯(lián)接好，電機(jī)導(dǎo)軌和NMEL-13A的連接線是否接好，電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路接線是否牢靠，儀表的量程，極性是否正確選擇。（2）將電機(jī)電樞調(diào)節(jié)電阻R調(diào)至最大，磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻調(diào)至最小，轉(zhuǎn)矩設(shè)定電位器（位于NMEL-13A）逆時(shí)針調(diào)到底。（3）合上控制屏的漏電保護(hù)器，按次閉合綠色“閉合”按鈕開(kāi)關(guān)，勵(lì)磁電源船形開(kāi)關(guān)，可調(diào)直流電源船形開(kāi)關(guān)和復(fù)位按鈕，此時(shí)，直流電源的綠色工作發(fā)光二極管亮，指示直流電壓已建立，旋轉(zhuǎn)電壓調(diào)節(jié)電位器，使可調(diào)直流穩(wěn)壓電源輸出220V電壓。（4）減小R電阻至最小。5．調(diào)節(jié)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速（1）分別改變串入電動(dòng)機(jī)M電樞回路的調(diào)節(jié)電阻R和勵(lì)磁回路的調(diào)節(jié)電阻Rf。（2）調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩設(shè)定電位器，注意轉(zhuǎn)矩不要超過(guò)1.1N.m，以上兩種情況可分別觀察轉(zhuǎn)速變化情況。6．改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向?qū)㈦姌谢芈氛{(diào)節(jié)電阻R調(diào)至最大值，“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器逆時(shí)針調(diào)到零，先斷開(kāi)可調(diào)直流電源的船形開(kāi)關(guān)，再斷開(kāi)勵(lì)磁電源的開(kāi)關(guān)，使他勵(lì)電動(dòng)機(jī)停機(jī)，將電樞或勵(lì)磁回路的兩端接線對(duì)調(diào)后，再按前述起動(dòng)電機(jī)，觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速表的讀數(shù)。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Rf調(diào)到最小，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)電阻R調(diào)至最大，然后方可接通電源，使電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)，起動(dòng)后，將起動(dòng)電阻R調(diào)至最小，使電機(jī)正常工作。2．直流他勵(lì)電機(jī)停機(jī)時(shí)，必須先切斷電樞電源，然后斷開(kāi)勵(lì)磁電源。同時(shí)，必須將電樞串聯(lián)電阻R調(diào)回最大值，勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻Rf調(diào)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及極性，接法。七．實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．畫(huà)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R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，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=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)設(shè)備及儀器1．實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏2．電機(jī)導(dǎo)軌及轉(zhuǎn)速表3．直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M034．直流復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)M015．直流電機(jī)儀表、電源（NMEL-18A）（位于實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏的下部）6．直流電壓、毫安、安培表7．旋轉(zhuǎn)指示燈及開(kāi)關(guān)板（NMEL-05C）8．三相可調(diào)電阻900Ω（NMEL-03）9．三相可調(diào)電阻90Ω（NMEL-04）10．電機(jī)起動(dòng)箱（NMEL-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NMEL-05CR1：電樞調(diào)節(jié)電阻100Ω/1.22A，位于NMEL-09。Rf1：磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻3000Ω/200mA，位于NMEL-09。Rf2：磁場(chǎng)調(diào)節(jié)變阻器，采用NMEL-03最上端900Ω變阻器，并采用分壓器接法。R2：發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻，采用NMEL-03中間端和下端變阻器，采用串并聯(lián)接法，阻值為2250Ω（900Ω與900Ω電阻串聯(lián)加上900Ω與900Ω并聯(lián)）。調(diào)節(jié)時(shí)先調(diào)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(NMEL-18A)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(NMEL-18A)。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，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1至最小，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，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)。c．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)U0=1.2UN（240V）為止。記錄此時(shí)U0和If2。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，直至If2=o。在此范圍內(nèi)測(cè)取發(fā)電機(jī)的空載電壓UO和勵(lì)磁電流If2，取7-8組數(shù)據(jù)，填入表1-2中，其中UO=UN和If2=0兩點(diǎn)必測(cè)，并在UO=UN附近測(cè)點(diǎn)應(yīng)較密。表1-2n=nN=1600r/minUO（V）If2（mA）（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1-3n=nN=1600r/minIf2=If2NU（V）I（A）（3）調(diào)整特性a．?dāng)嚅_(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If2，共取5-6組數(shù)據(jù)填入表1-4中。表1-4n=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．?dāng)嚅_(kāi)主控制屏電源開(kāi)關(guān)，即按下紅色按鈕。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NMEL-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(NMEL-18A)上。mA2、A2：直流毫安表、電流表位于NMCL-001。Rf2：NMEL-03中二只900Ω電阻相串聯(lián)，并調(diào)至最大。R2：采用NMEL-03中間端和下端變阻器，采用串并聯(lián)接法，阻值為2250Ω。S1、S2：位于NMEL-05C。V1、V2：直流電壓表。b．?dāng)嚅_(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不變的條件下，逐步減小負(fù)載，直至I=0，從額定負(fù)載到空載運(yùn)行范圍內(nèi)，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1-5n=nN=1600r/minU（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NMEL-09。A1、mA1：直流電流、毫安表V2、A2、mA2：直流電壓、電流、毫安表。Rf2：采用NMEL-03中兩只900Ω電阻串聯(lián)。R2：采用NMEL-03中四只900Ω電阻串并聯(lián)接法，最大值為2250Ω。S1、S2：?jiǎn)蔚峨p擲和雙刀雙擲開(kāi)關(guān)，位于NMEL-05C開(kāi)關(guān)板上。按圖接線，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，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出電流I=0.5IN，n=nN，U=UNb．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1-6n=nN=r／minRf2=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：ΔU=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。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)三直流并勵(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、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1．教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的主控制屏2．電機(jī)導(dǎo)軌及渦流測(cè)功機(jī)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量（NMEL-13A）3．直流電機(jī)儀表、電源（NMEL-18A）（位于實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏的下部）4．直流電壓、毫安、安培表5．直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M036．旋轉(zhuǎn)指示燈及開(kāi)關(guān)板（NMEL-05C）7．三相可調(diào)電阻900Ω（NMEL-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、Rf：電樞調(diào)節(jié)電阻和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻，位于NMEL-09。mA、A、V2：直流毫安、電流、電壓表。G：渦流測(cè)功機(jī)，測(cè)功機(jī)加載控制位于NMEL-13A。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NMEL-13A是否相連，將NMEL-13A“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1-8U=UN=220VIf=IfN=AKa=Ω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）η（%）△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)“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器，電樞電壓和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf，使電動(dòng)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1-9If=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T2b．保持T2和U=UN不變，逐次增加磁場(chǎng)電阻Rf阻值，直至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1-10U=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（NMEL-09）RL：采用NMEL-03中兩只900Ω電阻并聯(lián)。S：雙刀雙擲開(kāi)關(guān)（NMEL-05C）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)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η，并繪出n、T2、η=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N·m，轉(zhuǎn)速n的單位為r／min。電動(dòng)機(jī)輸入功率P1=UI電動(dòng)機(jī)效率η=×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：Δn=×100％2．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？

第二章變壓器實(shí)驗(yàn)一單相變壓器一．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(I)。3．負(fù)載實(shí)驗(yàn)保持U1=U1N，=1的條件下，測(cè)取U2=f(I2)。四．實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1．交流電壓表、電流表、功率、功率因數(shù)表2．三相可調(diào)電阻器900Ω（NMEL-03）3．旋轉(zhuǎn)指示燈及開(kāi)關(guān)板（NMEL-05C）4．單相變壓器五．實(shí)驗(yàn)方法1．空載實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)線路如圖2-1。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。其中用一只電壓表，交替觀察變壓器的原、副邊電壓讀數(shù)。W為功率表，需注意電壓線圈和電流線圈的同名端，避免接錯(cuò)線。a．未上主電源前，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TU1N/U2N=220V/110V，I1N/I2N=0.4A/0.8A。b．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=1.2UN。c．然后，逐次降低電源電壓，在1.2~0.5UN的范圍內(nèi)；測(cè)取變壓器的U0、I0、P0，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．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。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0.5~1.1IN范圍內(nèi)測(cè)取變壓器的UK、IK、PK，共取6~7組數(shù)據(jù)記錄于表2-2中，其中IK=I表2-2室溫θ=OC序號(hào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)U（V）I（A）P（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接到負(fù)載電阻RL上。RL選用NMEL-03的兩只900Ω電阻相串聯(lián)。開(kāi)關(guān)S1、采用NMEL-05C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)。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斷開(kāi)，負(fù)載電阻值調(diào)節(jié)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=110V。c．在保持U1=UN的條件下，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=0.8A必測(cè)，共取數(shù)據(jù)6~7組，記錄于表3-3中。表3-3=1U1=UN=110V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=U1u1.1U2／U2u1.2u22．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PO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θ（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“?！毙偷刃щ娐?。5．變壓器的電壓變化率ΔU(1)繪出=1和=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ΔU(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ΔU。ΔU=(UKrcos2+UKxsin2)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。

實(shí)驗(yàn)二三相變壓器一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．通過(guò)空載和短路實(shí)驗(yàn)，測(cè)定三相變壓器的變比和參數(shù)。2．通過(guò)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)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？電源應(yīng)加在哪一方較合適？三．實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1．測(cè)定變比。2．空載實(shí)驗(yàn)：測(cè)取空載特性U0=f(I0)，P0=f(U0)，cos0=f(U0)。3．短路實(shí)驗(yàn)：測(cè)取短路特性UK=f(IK)，PK=f(IK)，cosK=f(IK)。4．純電阻負(fù)載實(shí)驗(yàn)：保持U1=U1N，cos2=1的條件下，測(cè)取U2=f(I2)。四．實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1．交流電壓表、電流表、功率、功率因數(shù)表2．三相可調(diào)電阻器900Ω（NMEL-03）3．旋轉(zhuǎn)指示燈及開(kāi)關(guān)板（NMEL-05C）4．三相變壓器五．實(shí)驗(yàn)方法1．測(cè)定變比實(shí)驗(yàn)線路如圖2-4所示，被試變壓器選用三相芯式變壓器，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。b．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=0.5UN，測(cè)取高、低壓線圈的線電壓U1U1.1V1、U1V1.1W1、U1W1.1U1、U2U1.2V1、U2V1.2W1、U2W1.2U1，記錄于表2-6中。表2-6U（V）KUVU（V）KVWU（V）KWUK=1/3(KUV+KVW+KWU)U1U1.1V1U2U1.2V1U1V1.1W1U2V1.2W1U1W1.1U1U2W1.2U1KUV=U1U1.1V1/U2U1.2V1KVW=U1V1.1W1/U2V1.2W1KWU=U1W1.1U1/U2W1.2U12．空載實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)線路如圖2-5所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)，變壓器低壓線圈接電源，高壓線圈開(kāi)路。A、V、W分別為交流電流表、交流電壓表、功率表。功率表接線時(shí)，需注意電壓線圈和電流線圈的同名端，避免接錯(cuò)線。a．接通電源前，先將交流電源調(diào)到輸出電壓為零的位置。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UO=1.2UN。b．然后，逐次降低電源電壓，在1.2~0.5UN的范圍內(nèi)，測(cè)取變壓器的三相線電壓、電流和功率，共取6~7組數(shù)據(jù)，記錄于表2-7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。c．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2-7序號(hào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)U0(V)I0(A)POUO(V)IO(A)P(W)cos0U2U1.2V1U2V1.2W1U2W1.2U1I2U10I2V10I2W10PO1P021234563．短路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)線路如圖2-6所示，變壓器高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。接通電源前，將交流電壓調(diào)到輸出電壓為零的位置，接通電源后，逐漸增大電源電壓，使變壓器的短路電流IK=1.1IN。然后逐次降低電源電壓，在1.1～0.5IN的范圍內(nèi)，測(cè)取變壓器的三相輸入電壓、電流及功率，共取4～5組數(shù)據(jù)，記錄于表2-8中，其中IK=IN表2-8θ=OC序號(hào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)UK（V）IK（A）PK（W）U（V）IK（A）PK（W）cosKU1U1.1V1U1V1.1W1U1W1.1U1I1U1I1V1I1W1PK1PK2123454．純電阻負(fù)載實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)線路如圖2-7所示，變壓器低壓線圈接電源，高壓線圈經(jīng)開(kāi)關(guān)S(NMEL-05C)接負(fù)載電阻RL，RL選用三只1800Ω電阻（NMEL-03中的900Ω和900Ω相串聯(lián)）。a．將負(fù)載電阻RL調(diào)至最大，合上開(kāi)關(guān)S接通電源，調(diào)節(jié)交流電壓，使變壓器的輸入電壓U1=U1N。b．在保持U1=U1N的條件下，逐次增加負(fù)載電流，從空載到額定負(fù)載范圍內(nèi)，測(cè)取變壓器三相輸出線電壓和相電流，共取5～6組數(shù)據(jù)，記錄于表2-9中，其中I2=0和I2=IN兩點(diǎn)必測(cè)。表2-9UUV=U1N=V；cos2=1序號(hào)U（V）I（A）U1U1.1V1U1V1.1W1U1W1.1U1U2I1U1I1V1I1W1I212345六．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。七．實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．計(jì)算變壓器的變比根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出各項(xiàng)的變比，然后取其平均值作為變壓器的變比。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)繪出空載特性曲線U0=f(I0)，P0=f(U0)，cosφ0=f(U0)。式中(2)計(jì)算激磁參數(shù)從空載特性曲線查出對(duì)應(yīng)于U0=UN時(shí)的I0和P0值，并由下式求取激磁參數(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)，cosK=f(IK)。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IK=IN時(shí)的UK和PK值，并由下式算出實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度OC時(shí)的短路參數(shù)折算到低壓方換算到基準(zhǔn)工作溫度的短路參數(shù)為和，計(jì)算出阻抗電壓。IK=IN時(shí)的短路損耗PKN=3I4．利用由空載和短路實(shí)驗(yàn)測(cè)定的參數(shù)，畫(huà)出被試變壓器的“?！毙偷刃щ娐?。5．變壓器的電壓變化率ΔU（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ΔU。（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ΔU

實(shí)驗(yàn)三三相變壓器的聯(lián)接組和不對(duì)稱短路一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定三相變壓器的極性。2．掌握用實(shí)驗(yàn)方法判別變壓器的聯(lián)接組。3．研究三相變壓器不對(duì)稱短路。二．預(yù)習(xí)要點(diǎn)1．聯(lián)接組的定義。為什么要研究聯(lián)接組?國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接組有哪幾種?2．如何把Y/Y-12聯(lián)接組改成Y/Y-6聯(lián)接組以及把Y/-11改為Y/-5聯(lián)接組？3．在不對(duì)稱短路情況下，哪種聯(lián)接的三相變壓器電壓中點(diǎn)偏移較大？三．實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1．測(cè)定極性。2．連接并判定以下聯(lián)接組。（1）Y／Y-12（2）Y／Y-6（3）Y／Δ-11（4）Y／Δ-53．不對(duì)稱短路。（1）Y／Y0-12單相短路（2）Y／Y-12兩相短路四．實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1．交流電壓表、電流表、功率、功率因數(shù)表2．三相可調(diào)電阻器900Ω（NMEL-03）3．旋轉(zhuǎn)指示燈及開(kāi)關(guān)（NMEL-05C）4．三相變壓器五．實(shí)驗(yàn)方法1．測(cè)定原、副方極性a．暫時(shí)標(biāo)出三相低壓繞組的標(biāo)記2U1、2V1、2W1、2U2、2V2、2W2，然后按照?qǐng)D2-9接線。原、副方中點(diǎn)用導(dǎo)線相連。b．高壓三相繞組施加約50%的額定電壓，測(cè)出電壓U1U1.1U2、U1V1.1V2、U1W1.1W2、U2U1.2U2、U2V1.2V2、U2W1.2W2、U1U1.2U1、U1V1.2V1、U2W1.2W1，若U1U1.2U1=U1U1.1U2-U2U1.2U2，則U相高、低壓繞組同柱，并且首端1U1與2U1點(diǎn)為同極性；U1U1.2U1=U1U1.1U2+U2U1.2U2，則1U1與2U1端點(diǎn)為異極性。c．用同樣的方法判別出1V1、1W1兩相原、副方的極性。高低壓三相繞組的極性確定后，根據(jù)要求連接出不同的聯(lián)接組。2．檢驗(yàn)聯(lián)接組（1）Y／Y-12按照?qǐng)D2-10接線。1U1、2U1兩端點(diǎn)用導(dǎo)線聯(lián)接，在高壓方施加三相對(duì)稱的額定電壓，測(cè)出U1U1.1V1、U2U1.2V1、U1V1.2V1、U1W1.2W1及U1V1.2W1，將數(shù)字記錄于表2-11中。表2-11實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)U1U1.1V1(V)U2U1.2V1(V)U1V1.2V1(V)U1W1.2W1(V)U1V1.2W1(V)KLU1V1.2V1(V)U1W1.2W1(V)U1V1.2W1(V)根據(jù)Y／Y-12聯(lián)接組的電動(dòng)勢(shì)相量圖可知：若用兩式計(jì)算出的電壓U1V1.2V1，U1W1.2W1，U1V1.2W1的數(shù)值與實(shí)驗(yàn)測(cè)取的數(shù)值相同，則表示線圖連接正常，屬Y／Y-12聯(lián)接組。（2）Y／Y-6將Y／Y-12聯(lián)接組的副方繞組首、末端標(biāo)記對(duì)調(diào)，1U1、2U1兩點(diǎn)用導(dǎo)線相聯(lián)，如圖2-11所示。按前面方法測(cè)出電壓U1U1.1V1、U2U1.2V1、U1V1.2V1、U1W1.2W1及U1V1.2W1，將數(shù)據(jù)記錄于表2-12中。根據(jù)Y／Y-6聯(lián)接組的電動(dòng)勢(shì)相量圖可得若由上兩式計(jì)算出電壓U1V1.2V1、U1W1.2W1、U1V1.2W1的數(shù)值與實(shí)測(cè)相同，則線圈連接正確，屬于Y／Y-6聯(lián)接組。表2-12實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)U1U1.1V1(V)U2U1.2V1(V)U1V1.2V1(V)U1W1.2W1(V)U1V1.2W1(V)KLU1V1.2V1(V)U1W1.2W1(V)U1V1.2W1(V)（3）Y／Δ-11按圖2-12接線。1U1、2U1兩端點(diǎn)用導(dǎo)線相連，高壓方施加對(duì)稱額定電壓，測(cè)取U1U1.1V1、U2U1.2V1、U1V1.2V1、U1W1.2W1及U1V1.2W1，將數(shù)據(jù)記錄于表2-13中表2-13實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)U1U1.1V1(V)U2U1.2V1(V)U1V1.2V1(V)U1W1.2W1(V)U1V1.2W1(V)KLU1V1.2V1(V)U1W1.2W1(V)U1V1.2W1(V)根據(jù)Y／Δ-11聯(lián)接組的電動(dòng)勢(shì)相量可得若由上式計(jì)算出的電壓U1V1.2V1、U1W1.2W1、U1V1.2W1的數(shù)值與實(shí)測(cè)值相同，則線圈連接正確，屬Y／Δ-11聯(lián)接組。（4）Y／Δ-5將Y／Δ-11聯(lián)接組的副方線圈首、末端的標(biāo)記對(duì)調(diào)，如圖2-13所示。實(shí)驗(yàn)方法同前，測(cè)取U1U1.1V1、U2U1.2V1、U1V1.2V1、U1W1.2W1、U1V1.2W1，將數(shù)據(jù)記錄于表2-14中。表2-14實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)U1U1.1V1(V)U2U1.2V1(V)U1V1.2V1(V)U1W1.2W1(V)U1V1.2W1(V)KLU1V1.2V1(V)U1W1.2W1(V)U1V1.2W1(V)根據(jù)Y／Δ-5聯(lián)接組的電動(dòng)勢(shì)相量圖可得若由上式計(jì)算出的電壓U1V1.2V1、U1W1.2W1、U1V1.2W1的數(shù)值與實(shí)測(cè)值相同，則線圈聯(lián)接正確，屬于Y／Δ-5聯(lián)接組。3．不對(duì)稱短路（1）Y／Y0連接單相短路實(shí)驗(yàn)線路如圖2-14所示。被試變壓器選用三相芯式變壓器。接通電源前，先將交流電壓調(diào)到輸出電壓為零的位置，然后接通電源，逐漸增加外施電壓，直至副方短路電流I2K≈I2N為止，測(cè)取副方短路電流和相電壓I2K、U3U1、U2V1、U2W1原方電流和電壓I1U1、I1V1、I1W1、U1U1、U1V1、U1W1、U1U1.1V1、U1V1.1W1、U1W1.1U1，將數(shù)據(jù)記錄于表2-15中。表2-15I2K(A)U2U1(V)U2V1(V)U2W1(V)I1U1(A)I1V1(A)I1W1(A)U1U1(V)U1V1(V)U1W1(V)U1U1.1V1(V)U1V1.1W1(V)U1W1.1U1(V)（2）Y／Y聯(lián)接兩相短路實(shí)驗(yàn)線路如圖2-15所示。接通三相變壓器電源前，先將電壓調(diào)至零，然后接通電源，逐漸增加外施電壓，直至I2K≈I2N為止，測(cè)取變壓器原、副方電流和相電壓I2K、U2U1、U2V1、U2W1、I1U1、I1V1、I1W1、U1U1、U1V1、U1W1，將數(shù)據(jù)記錄于表2-16中。表2-16I2K(A)U2U1(V)U2V1(V)U2W1(V)I1U1(A)I1V1(A)I1W1(A)U1U1(V)U1V1(V)U1W1(V)六．實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．計(jì)算出不同聯(lián)接組時(shí)的U1V1.2V1、U1W1.2W1、U1V1.2W1的數(shù)值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較，判別繞組連接是否正確。2．計(jì)算短路情況下的原方電流（1）Y／Y0單相短路副方電流原方電流，設(shè)略去激磁電流不計(jì)，則式中K為變壓器的變比。將I1U1、I1V1、I1W1計(jì)算值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較，分析產(chǎn)生誤差的原因，并討論Y／Y0三相芯式變壓器帶單相負(fù)載的能力以及中點(diǎn)移動(dòng)的原因。（2）Y／Y兩相短路副方電流原方電流將I1U1、I1V1、I1W1計(jì)算值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較，分析產(chǎn)生誤差的原因，并討論Y／Δ帶單相負(fù)載是否有中點(diǎn)移動(dòng)的現(xiàn)象？為什么？4．分析不同連接法對(duì)三相變壓器空載電流的影響。5．由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)算出Y／Y和Y／Δ接法時(shí)的原方U1U1.1V1／U1U1比值，分析產(chǎn)生差別的原因。

七．附錄變壓器聯(lián)接組校核公式（設(shè)：U3U1.3V1=1,U1U1.1V1=KLU3U1.3V1=KL）組別U1V1.3V1=U1W1.3W1U1V1.3W1U1V1.3W1/U1V1.3V112K-1〉11〉12〉13〉14K+1〉15=16K+1<17〈18〈19〈110K-1〈111=1

第三章異步電機(jī)實(shí)驗(yàn)一三相鼠籠異步電動(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)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)。四．實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1．實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏2．電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)功機(jī)、矩矩轉(zhuǎn)速測(cè)量組件（NMEL-13A）3．交流電壓表、電流表、功率、功率因數(shù)表4．直流電壓、毫安、安培表5．直流電機(jī)儀表、電源6．三相可調(diào)電阻器900Ω（NMEL-03）7．旋轉(zhuǎn)指示燈及開(kāi)關(guān)板（NMEL-05C）8．電機(jī)起動(dòng)箱（NMEL-09）9．三相鼠籠式異步電動(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NMEL-05C。R：四只900Ω和900Ω電阻相串聯(lián)（NMEL-03）。A、V：直流毫安表和直流電壓表，或采用NMEL-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)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（3600Ω）。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Ⅱ繞組ⅢI（mA）U（V）R（Ω）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3-2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繞組I繞組II繞組IIIR（Ω）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=80~100V，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所示。電機(jī)繞組為△接法（UN=220V），且電機(jī)不與測(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。（如電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向不符合要求，則對(duì)調(diào)任意兩相電源。）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）cosUABUBCUCAUOLIAIBICIOLPIPIIP12345674．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）cosKUABUBCUCAUIAIBICIKPIPIIPK12345675．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，NMEL-13A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。c．從這負(fù)載開(kāi)始，逐漸減小負(fù)載直至空載，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、轉(zhuǎn)矩等數(shù)據(jù)，共讀取5-6組數(shù)據(jù)，記錄于表3-5中。表3-5UN=220V（△）序號(hào)IOL（A）PO（W）T2（N.m）n（r/min）P2（W）IAIBICI1PIPIIP1123456六．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，Ω；r1c———定子繞組的實(shí)際冷態(tài)相電阻，Ω；θref——基準(zhǔn)工作溫度，對(duì)于E級(jí)絕緣為75OC；θc——實(shí)際冷態(tài)時(shí)定子繞組的溫度，OC。2．作空載特性曲線：I0、P0、cos0=f(U0)3．作短路特性曲線：IK、PK=f(UK)4．由空載、短路試驗(yàn)的數(shù)據(jù)求異步電機(jī)等效電路的參數(shù)。(1)由短路試驗(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UK、IK、PK——由短路特性曲線上查得，相應(yīng)于IK為額定電流時(shí)的相電壓、相電流、三相短路功率。轉(zhuǎn)子電阻的折合值定、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U0、I0、P0——相應(yīng)于U0為額定電壓時(shí)的相電壓、相電流、三相空載功率。激磁電抗激磁電阻式中PFe為額定電壓時(shí)的鐵耗，由圖3-4確定。5．作工作特性曲線P1、I1、n、η、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3-6中。表3-6U1=220V（△）If=A序號(hào)電動(dòng)機(jī)輸入電動(dòng)機(jī)輸出計(jì)算值I1(A)P1(W)T2(N·m)n(r／min)P2（W）S(％)η(％)cos1123456計(jì)算公式為：式中I1——定子繞組相電流，A；U1——定子繞組相電壓，V；S——轉(zhuǎn)差率；η——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；Pem=P1-Pcul-PFe鐵耗和機(jī)械損耗之和為：P0′=PFe+Pmec=PO-3Ir為了分離鐵耗和機(jī)械損耗，作曲線，如圖3-4。延長(zhǎng)曲線的直線部分與縱軸相交于P點(diǎn)，P點(diǎn)的縱座標(biāo)即為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械損耗Pmec，過(guò)P點(diǎn)作平行于橫軸的直線,可得不同電壓的鐵耗PFe。電機(jī)的總損耗ΣP=PFe+Pcul+Pcu2+Pad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。七．思考題1．由空載、短路試驗(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．從短路試驗(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？

實(shí)驗(yàn)二三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)掌握異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速的方法。二．預(yù)習(xí)要點(diǎn)1．復(fù)習(xí)異步電動(dòng)機(jī)有哪些起動(dòng)方法和起動(dòng)技術(shù)指標(biāo)。2．復(fù)習(xí)異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法。三．實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1．異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)。2．異步電動(dòng)機(jī)星形——三角形（Y-△）換接起動(dòng)。3．自耦變壓器起動(dòng)。4．繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器起動(dòng)。5．繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器調(diào)速。四．實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1．實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏2．電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)功機(jī)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量（NMEL-13A）3．交流電壓表、電流表、功率、功率因數(shù)表4．旋轉(zhuǎn)指示燈及開(kāi)關(guān)板（NMEL-05C）5．電機(jī)起動(dòng)箱（NMEL-09）6．三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)M047．繞線式異步電動(dòng)機(jī)M09五．實(shí)驗(yàn)方法1．三相籠型異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)試驗(yàn)。按圖3-5接線，電機(jī)繞組為△接法。起動(dòng)前，把轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn)箱（NMEL-13A）中“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器旋鈕逆時(shí)針調(diào)到底，“轉(zhuǎn)速控制”、“轉(zhuǎn)矩控制”選擇開(kāi)關(guān)扳向“轉(zhuǎn)矩控制”，檢查電機(jī)導(dǎo)軌和NMEL-13A的連接是否良好。儀表的選擇：交流電壓表為數(shù)字式或指針式均可，交流電流表則為指針式。a．把三相交流電源調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針調(diào)到底，合上綠色“閉合”按鈕開(kāi)關(guān)。調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使輸出電壓達(dá)電機(jī)額定電壓220伏，使電機(jī)起動(dòng)旋轉(zhuǎn)。（電機(jī)起動(dòng)后，觀察NMEL-13A中的轉(zhuǎn)速表，如出現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)向不符合要求，則須切斷電源，調(diào)整次序，再重新起動(dòng)電機(jī)。）b．?dāng)嚅_(kāi)三相交流電源，待電動(dòng)機(jī)完全停止旋轉(zhuǎn)后，接通三相交流電源，使電機(jī)全壓起動(dòng)，觀察電機(jī)起動(dòng)瞬間電流值。注：按指針式電流表偏轉(zhuǎn)的最大位置所對(duì)應(yīng)的讀數(shù)值計(jì)量。電流表受起動(dòng)電流沖擊，電流表顯示的最大值雖不能完全代表起動(dòng)電流的讀數(shù)，但用它可和下面幾種起動(dòng)方法的起動(dòng)電流作定性的比較。c．?dāng)嚅_(kāi)三相交流電源，將調(diào)壓器退到零位。用起子插入測(cè)功機(jī)堵特孔中，將測(cè)功機(jī)定轉(zhuǎn)子堵住。d．合上三相交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器，觀察電流表，使電機(jī)電流達(dá)2~3倍額定電流，讀取電壓值UK、電流值IK、轉(zhuǎn)矩值TK，填入表中，注意試驗(yàn)時(shí)，通電時(shí)間不應(yīng)超過(guò)10秒，以免繞組過(guò)熱。對(duì)應(yīng)于額定電壓的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TST和起動(dòng)電流I比按下式計(jì)算：式中Ik：起動(dòng)試驗(yàn)時(shí)的電流值，A；TK：起動(dòng)試驗(yàn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩值，N.m；式中UK：起動(dòng)試驗(yàn)時(shí)的電壓值，V；UN：電機(jī)額定電壓，V；測(cè)量值計(jì)算值UK（V）IK（A）TK（N.m）Tst(N.m)Ist(A)2．星形——三角形（Y-△）起動(dòng)按圖3-6接線，電壓表、電流表的選擇同前，開(kāi)關(guān)S選用NMEL-05C。a．起動(dòng)前，把三相調(diào)壓器退到零位，三刀雙擲開(kāi)關(guān)合向右邊（Y）接法。合上電源開(kāi)關(guān)，逐漸調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使輸出電壓升高至電機(jī)額定電壓UN=220V，斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，待電機(jī)停轉(zhuǎn)。b．待電機(jī)完全停轉(zhuǎn)后，合上電源開(kāi)關(guān)，觀察起動(dòng)瞬間的電流，然后把S合向左邊（△接法），電機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行，整個(gè)起動(dòng)過(guò)程結(jié)束，觀察起動(dòng)瞬間電流表的顯示值以與其它起動(dòng)方法作定性比較。3．自耦變壓器降壓起動(dòng)按圖3-5接線。電機(jī)繞組為△接法。a．先把調(diào)壓器退到零位，合上電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕，使輸出電壓達(dá)110伏，斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，待電機(jī)停轉(zhuǎn)。b．待電機(jī)完全停轉(zhuǎn)后，再合上電源開(kāi)關(guān)，使電機(jī)就自耦變壓器，降壓起動(dòng)，觀察電流表的瞬間讀數(shù)值，經(jīng)一定時(shí)間后，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使輸出電機(jī)達(dá)電機(jī)額定電壓UN=220伏，整個(gè)起動(dòng)過(guò)程結(jié)束。4．繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)繞組串入可變電阻器起動(dòng)實(shí)驗(yàn)線路如圖3-7，電機(jī)定子繞組Y形接法。轉(zhuǎn)子串入的電阻由刷形開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)電阻采用NMEL-09的繞線電機(jī)起動(dòng)電阻（分0，2，5，15，∞五檔），NMEL-13A中“轉(zhuǎn)矩控制”和“轉(zhuǎn)速控制”開(kāi)關(guān)扳向“轉(zhuǎn)速控制”，“轉(zhuǎn)速設(shè)定”電位器旋鈕順時(shí)針調(diào)節(jié)到底。a．起動(dòng)電源前，把調(diào)壓器退至零位，起動(dòng)電阻調(diào)節(jié)為零。b．合上交流電源，調(diào)節(jié)交流電源使電機(jī)起動(dòng)。注意電機(jī)轉(zhuǎn)向是否符合要求。c．在定子電壓為180伏時(shí)，逆時(shí)針調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)速設(shè)定”電位器到底，繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢（只有幾十轉(zhuǎn)），讀取此時(shí)的轉(zhuǎn)矩值Ist和Ist。d．用刷形開(kāi)關(guān)切換起動(dòng)電阻，分別讀出起動(dòng)電阻為2Ω、5Ω、15Ω的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst和起動(dòng)電流Ist，填入表3-9中。注意：試驗(yàn)時(shí)通電時(shí)間不應(yīng)超過(guò)20秒，以免繞組過(guò)熱。表3-9U=180VRst（Ω）02515Tst（N.m）Ist（A）5．繞線式異步電動(dòng)機(jī)繞組串入可變電阻器調(diào)速實(shí)驗(yàn)線路同前。NMEL-13A中“轉(zhuǎn)矩控制”和“轉(zhuǎn)速控制”選擇開(kāi)關(guān)扳向“轉(zhuǎn)矩控制”，“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器逆時(shí)針到底，“轉(zhuǎn)速設(shè)定”電位器順時(shí)針到底。NMEL-09“繞線電機(jī)起動(dòng)電阻”調(diào)節(jié)到零。a．合上電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出電壓至UN=220伏，使電機(jī)空載起動(dòng)。b．調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器調(diào)節(jié)旋鈕，使電動(dòng)機(jī)輸出功率接近額定功率并保持輸出轉(zhuǎn)矩T2不變，改變轉(zhuǎn)子附加電阻，分別測(cè)出對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，記錄于表3-10中。表3-10中U=220VT2= N.mRst（Ω）02515n（r/min）六．實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．比較異步電動(dòng)機(jī)不同起動(dòng)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。2．由起動(dòng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)求下述三種情況下的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：（1）外施額定電壓UN。（直接法起動(dòng)）（2）外施電壓為UN/。(Y—Δ起動(dòng))（3）外施電壓為UK/KA，式中KA為起動(dòng)用自耦變壓器的變比。（自耦變壓器起動(dòng)）。3．繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對(duì)起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的影響。4．繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。七．思考題1．起動(dòng)電流和外施電壓正比，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和外施電壓的平方成正比在什么情況下才能成立？2．起動(dòng)時(shí)的實(shí)際情況和上述假定是否相符，不相符的主要因素是什么？

實(shí)驗(yàn)三單相電容起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠脤?shí)驗(yàn)方法測(cè)定單相電容起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)。二.預(yù)習(xí)要點(diǎn)1．單相電容起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)有哪些技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)？2．這些技術(shù)指標(biāo)怎樣測(cè)定？參數(shù)怎樣測(cè)定？三.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1．測(cè)量定子主、副繞組的實(shí)際冷態(tài)電阻。2．空載試驗(yàn)、短路試驗(yàn)、負(fù)載試驗(yàn)。四．實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1．電機(jī)系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏2．交流功率、功率因數(shù)表3．電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)功機(jī)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量（NMEL-13A4．三相可調(diào)電阻器900Ω（NMEL-03）5．單相電容起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)（M05）6．電機(jī)起動(dòng)電容五．實(shí)驗(yàn)方法被試電機(jī)為單相電容起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)M05。1．分別測(cè)量定子主、副繞組的實(shí)際冷態(tài)電阻測(cè)量方法見(jiàn)實(shí)驗(yàn)一，記錄當(dāng)時(shí)室溫。數(shù)據(jù)記錄于表3-16。表3-16室溫℃主繞組副繞組I（mA）U（V）R（Ω）2．空載試驗(yàn)、短路試驗(yàn)、負(fù)載試驗(yàn)按圖3-9接線，起動(dòng)電容為35μF。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15分鐘，使機(jī)械損耗達(dá)到穩(wěn)定后再進(jìn)行試驗(yàn)。調(diào)節(jié)調(diào)壓器讓電機(jī)降壓空載起動(dòng)，在額定電壓下空載運(yùn)轉(zhuǎn)使機(jī)械損耗達(dá)穩(wěn)定。c．從1.1倍額定電壓開(kāi)始逐步降低直至可能達(dá)到的最低電壓值，即功率和電流出現(xiàn)回升時(shí)為止，其間測(cè)取7～9組數(shù)據(jù)，記錄每組的電壓U0、電流I0、功率P0于表3-17中。表3-17序號(hào)UO(V)IO(A)PO由空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算電機(jī)參數(shù)見(jiàn)實(shí)驗(yàn)=3\*DBNUM3三。將測(cè)功機(jī)和電機(jī)同軸聯(lián)接。d．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。把功率表電流線圈短接。e．在短路試驗(yàn)時(shí)，升壓約0.95～1.02UN，再逐次降壓至短路電流接近額定電流為止。其間測(cè)取5～7組UK、IK、TK等數(shù)據(jù)記錄于表3-18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。并斷開(kāi)電源。表3-18序號(hào)UKIK(A)TK(N.m)注意：測(cè)取每組讀數(shù)時(shí)，通電持續(xù)時(shí)間不應(yīng)超過(guò)5秒，以免繞組過(guò)熱。轉(zhuǎn)子繞組等值電阻的測(cè)定及由短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算電機(jī)的參數(shù)參見(jiàn)實(shí)驗(yàn)=3\*DBNUM3三。f．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。g．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。h．調(diào)節(jié)測(cè)功機(jī)“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”旋鈕使之加載，使電動(dòng)機(jī)在1.1～0.25倍額定功率范圍內(nèi)測(cè)取6～8組數(shù)據(jù)，記錄定子電流I、輸入功率P1、轉(zhuǎn)矩T2、轉(zhuǎn)速n于表3-19中。表3-19UN=220V序號(hào)I(V)P1(W)T2(N.m)n(r/min)六．實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出電機(jī)參數(shù)。2．由負(fù)載試驗(yàn)計(jì)算出電機(jī)工作特性：P1、I1、η、cos、S=f(P2)。3．算出電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)技術(shù)數(shù)據(jù)。4．確定電容參數(shù)的選擇。七．思考題1．由電機(jī)參數(shù)計(jì)算出電機(jī)工作特性和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)是否有差異？是由哪些因素造成的？2．電容參數(shù)該怎樣決定？電容怎樣選配？

實(shí)驗(yàn)四單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠脤?shí)驗(yàn)方法測(cè)定單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)。二.預(yù)習(xí)要點(diǎn)1．單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)有哪些技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)？2．這些技術(shù)指標(biāo)怎樣測(cè)定？參數(shù)怎樣測(cè)定？三.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1．測(cè)量定子主、副繞組的實(shí)際冷態(tài)電阻。2．有效匝數(shù)比的測(cè)定。3．空載試驗(yàn)。4．短路試驗(yàn)、負(fù)載試驗(yàn)。四．實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1．電機(jī)系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏2．交流功率、功率因數(shù)表3．電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)功機(jī)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量（NMEL-13A4．三相可調(diào)電阻器900Ω（NMEL-03）5．單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)（M06）6．電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電容7．旋轉(zhuǎn)指示燈及開(kāi)關(guān)板（NMEL-05C）五．實(shí)驗(yàn)方法被試電機(jī)為單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)M06。1．測(cè)量定子主、副繞組的實(shí)際冷態(tài)電阻測(cè)量方法見(jiàn)實(shí)驗(yàn)一，記錄當(dāng)時(shí)室溫。數(shù)據(jù)記錄于表3-20。表3-20室溫℃主繞組副繞組I（mA）U（V）R（Ω）2．有效匝數(shù)比的測(cè)定按圖3-10接線，外配電容C為4μF。電機(jī)不同測(cè)功機(jī)同軸聯(lián)接，不帶測(cè)功機(jī)。a．降壓空載起動(dòng)，將副繞組開(kāi)路（打開(kāi)開(kāi)關(guān)S1），主繞組加額定電壓220伏，測(cè)量副繞組的感應(yīng)電勢(shì)Ea。b．將Ua施于副繞組(Ua=1.25×Ea)，主繞組開(kāi)路（打開(kāi)開(kāi)關(guān)S2），測(cè)量主繞組的感應(yīng)電勢(shì)Em。c．主、副繞組的有效匝數(shù)比K=3．空載試驗(yàn)降壓空載起動(dòng)，將副繞組開(kāi)路（打開(kāi)