控制系統(tǒng)元件實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件

控制系統(tǒng)元件實(shí)驗(yàn)26、機(jī)遇對于有準(zhǔn)備的頭腦有特別的親和力。27、自信是人格的核心。28、目標(biāo)的堅(jiān)定是性格中最必要的力量泉源之一，也是成功的利器之一。沒有它，天才也會在矛盾無定的迷徑中，徒勞無功。--查士德斐爾爵士。29、困難就是機(jī)遇。--溫斯頓．丘吉爾。30、我奮斗，所以我快樂。--格林斯潘。控制系統(tǒng)元件實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)元件實(shí)驗(yàn)26、機(jī)遇對于有準(zhǔn)備的頭腦有特別的親和力。27、自信是人格的核心。28、目標(biāo)的堅(jiān)定是性格中最必要的力量泉源之一，也是成功的利器之一。沒有它，天才也會在矛盾無定的迷徑中，徒勞無功。--查士德斐爾爵士。29、困難就是機(jī)遇。--溫斯頓．丘吉爾。30、我奮斗，所以我快樂。--格林斯潘?？刂葡到y(tǒng)元件實(shí)驗(yàn)西北工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心高金行2007.6實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)一他勵直流電動機(jī)、發(fā)電機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二單相變壓器性能實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三永磁式直流測速發(fā)電機(jī)性能實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)四三相異步電動機(jī)啟動方法實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)原理及儀器

1、原理接線圖實(shí)驗(yàn)一他勵直流電動機(jī)、發(fā)電機(jī)綜合性能實(shí)驗(yàn)原理接線圖2、儀器儀表的選擇（1）直流發(fā)電機(jī)G選DJ13，校正直流測功機(jī)MG作為G的原動機(jī)。MG、G及TG由聯(lián)軸器連接。（2）開關(guān)S選用D51組件。（3）Rf1選用D44的1800Ω變阻器，Rf2選用D42的900Ω變阻器，并采用分壓器接法。R1選用D44的180Ω變阻器。R2為發(fā)電機(jī)的負(fù)載電阻選用D42，采用串并聯(lián)接法，阻值為2250Ω。（4）直流電流表、電壓表選用D31、并選擇合適的量程。

實(shí)驗(yàn)一他勵直流電動機(jī)、發(fā)電機(jī)綜合性能實(shí)驗(yàn)3、實(shí)驗(yàn)操作步驟電動機(jī)實(shí)驗(yàn)（1）按實(shí)驗(yàn)接線圖接好電動機(jī)連線。（2）調(diào)節(jié)MG電樞串聯(lián)起動電位器R1阻值最大，Rf1阻值最小起動直流電動機(jī)MG。

（3）調(diào)節(jié)他勵電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。

（4）改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)向。 實(shí)驗(yàn)一他勵直流電動機(jī)、發(fā)電機(jī)綜合性能實(shí)驗(yàn)發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)測空載特性（1）接好發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)原理線路。

（2）在保持n=nN＝1600r/min條件下，從U0＝1.2UN開始，測取7～8組數(shù)據(jù)，記錄于表1中

表1n=nN＝1600r/minIL=0實(shí)驗(yàn)一他勵直流電動機(jī)、發(fā)電機(jī)綜合性能實(shí)驗(yàn)U0（V）If（mA）測外特性

在保持n=nN和If＝IfN

不變的條件下，逐次增加負(fù)載電阻R2，共取6-7組數(shù)據(jù)，記錄于表2中。

表2n＝nN＝

r/minIf＝IfN＝

mA實(shí)驗(yàn)一他勵直流電動機(jī)、發(fā)電機(jī)綜合性能實(shí)驗(yàn)U（V）IL（A）測調(diào)整特性

在保持發(fā)電機(jī)n=nN條件下，從發(fā)電機(jī)的空載至額定負(fù)載范圍內(nèi)每次測取發(fā)電機(jī)的輸出電流IL和勵磁電流If，共取5-6組數(shù)據(jù)記錄于表2-4中。

表2-4n=nN＝

r/minU＝UN＝

V實(shí)驗(yàn)一他勵直流電動機(jī)、發(fā)電機(jī)綜合性能實(shí)驗(yàn)IL（A）If（mA）四、注意事項(xiàng)

1、直流電動機(jī)MG起動時，要注意須將R1調(diào)到最大，Rf1調(diào)到最小，先接通勵磁電源，察到勵磁電流If1為最大后，接通電樞電源，MG起動運(yùn)轉(zhuǎn)。起動完畢，應(yīng)將R1調(diào)到最小。

2、做外特性時，當(dāng)電流超過0.4A時,R2中串聯(lián)的電阻調(diào)至零并用導(dǎo)線短接,以免電流過大引起變阻器損壞。實(shí)驗(yàn)一他勵直流電動機(jī)、發(fā)電機(jī)綜合性能實(shí)驗(yàn)五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、畫出直流他勵電動機(jī)電樞串電阻起動的接線圖。說明電動機(jī)起動時，起動電阻R1和磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1應(yīng)調(diào)到什么位置?為什么?2、在電動機(jī)輕載及額定負(fù)載時，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機(jī)的轉(zhuǎn)向？

4、為什么直流他勵電動機(jī)磁場回路的接線要牢靠？起動時電樞回路必須串聯(lián)起動變阻器？5、根據(jù)空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作出空載特性曲線,6、繪出他勵發(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，要保持端電壓不變，必須增加勵磁電流的原因。

實(shí)驗(yàn)一他勵直流電動機(jī)、發(fā)電機(jī)綜合性能實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二單相變壓器性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、空載實(shí)驗(yàn)

測取空載特性U0=f(I0)，P0=f(U0),cosφ0=f(U0)。

2、短路實(shí)驗(yàn)

測取短路特性UK=f(IK)，PK=f(IK),cosφK=f(IK)。

3、負(fù)載實(shí)驗(yàn)

純電阻負(fù)載

保持U1=UN，cosφ2=1的條件下，測取U2=f(I2)。

阻感性負(fù)載保持U1=UN，cosφ2=0.8的條件下，測取U2=f(I2)。實(shí)驗(yàn)二單相變壓器性能實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及控制屏上掛件排列順序

1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號型號名稱數(shù)量1D33交流電壓表1件2D32交流電流表1件3D34-3單三相智能功率、功率因數(shù)表1件4DJ11三相組式變壓器1件5D42三相可調(diào)電阻器1件6D43三相可調(diào)電抗器1件7D51波形測試及開關(guān)板1件

2、屏上排列順序

D33、D32、D34-3、DJ11、D42、D43實(shí)驗(yàn)二單相變壓器性能實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)說明及操作步驟

1、空載實(shí)驗(yàn)

圖1空載實(shí)驗(yàn)接線圖實(shí)驗(yàn)二單相變壓器性能實(shí)驗(yàn)

在三相調(diào)壓交流電源斷電的條件下，按圖1接線。被測變壓器選用三相組式變壓器DJ11中的一只作為單相變壓器變壓器的低壓線圈a、x接電源，高壓線圈A、X開路。

共測取數(shù)據(jù)7-8組。記錄于表1中。

在三相調(diào)壓交流電源斷電的條件下，按圖1接線。被測變壓器選用三相組式變壓器DJ11中的一只作為單相變壓器變壓器的低壓線圈a、x接電源，高壓線圈A、X開路。

共測取數(shù)據(jù)7-8組。記錄于表1中。

實(shí)驗(yàn)二單相變壓器性能實(shí)驗(yàn)

序號實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)U0(V)I0(A)P0(W)UAX(V)cosφ0表1實(shí)驗(yàn)二單相變壓器性能實(shí)驗(yàn)

2、短路實(shí)驗(yàn)

按下控制屏上的“關(guān)”按鈕，切斷三相調(diào)壓交流電源，按圖2接線將變壓器的高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。圖二短路實(shí)驗(yàn)接線圖實(shí)驗(yàn)二單相變壓器性能實(shí)驗(yàn)共測取數(shù)據(jù)6-7組記錄于表2中。表2室溫

℃

序號實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)UK（V）IK（A）PK（W）cosφK實(shí)驗(yàn)二單相變壓器性能實(shí)驗(yàn)3、負(fù)載實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)線路如圖3所示。變壓器低壓線圈接電源，高壓線圈經(jīng)過開關(guān)S1和S2，接到負(fù)載電阻RL和電抗XL上。RL選用D42上900Ω加上900Ω共1800Ω阻值，XL選用D43，功率因數(shù)表選用D34-3，開關(guān)S1和S2選用D51掛箱

圖3負(fù)載實(shí)驗(yàn)接線圖實(shí)驗(yàn)二單相變壓器性能實(shí)驗(yàn)（1）純電阻負(fù)載

共取數(shù)據(jù)6-7組，記錄于表3中。

序號U2（V）I2（A）表3cosφ2=1U1=UN=

V實(shí)驗(yàn)二單相變壓器性能實(shí)驗(yàn)（2）阻感性負(fù)載（cosφ2=0.8）

共測取數(shù)據(jù)6-7組記錄于表4中。

表4cosφ2=0.8U1=UN=

V

序號U2（V）I2（A）實(shí)驗(yàn)二單相變壓器性能實(shí)驗(yàn)四、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、功率表的合理布置及量程選擇。2、短路實(shí)驗(yàn)操作要快，否則線圈發(fā)熱引起電阻變化。五、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)接才能使測量誤差最??？3、如何用實(shí)驗(yàn)方法測定變壓器的鐵耗及銅耗。

實(shí)驗(yàn)二單相變壓器性能實(shí)驗(yàn)六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、計(jì)算變比2、繪出空載特性曲線和計(jì)算激磁參數(shù)3、繪出短路特性曲線和計(jì)算短路參數(shù)4、利用空載和短路實(shí)驗(yàn)測定的參數(shù)，畫出被試變壓器折算到低

壓方的“T”型等效電路。5、變壓器的電壓變化率

6、繪出被試變壓器的效率特性曲線實(shí)驗(yàn)三永磁式直流測速發(fā)電機(jī)性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及目的：

1、永磁式直流測速發(fā)電機(jī)空載特性測試。2、永磁式直流測速發(fā)電機(jī)負(fù)載特性測試。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及控制屏排序

1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

2、屏上掛件排列順序D44、D31、D51、D42實(shí)驗(yàn)三永磁式直流測速發(fā)電機(jī)性能實(shí)驗(yàn)

序號型號名稱數(shù)量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1件2DJ23校正直流測功機(jī)1件3D31直流電壓、毫安、安培表1件4D51波形測試及開關(guān)板1件5D44可調(diào)電阻器、電容器1件6D42三相可調(diào)電器1件實(shí)驗(yàn)三永磁式直流測速發(fā)電機(jī)性能實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)說明及操作步驟

1、按圖1接線。圖中直流電動機(jī)M選用DJ23作他勵接法，TG選用導(dǎo)軌上的永磁式直流測速發(fā)電機(jī)，Rf1選用D44上1800Ω阻值，R1選用D44上180Ω阻值，RZ選用D42上6只900Ω電阻串聯(lián)共5400Ω阻值，并把Rf1調(diào)至最小，R1調(diào)至最大，RZ調(diào)至最大，A表選用D31上20mA檔，開關(guān)S斷開。

2、先接通勵磁電源，再接通電樞電源，電動機(jī)M運(yùn)行后將R1調(diào)至最小，并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速達(dá)2000r/min，減小電樞電源輸出電壓并調(diào)節(jié)R1和Rf1逐漸使電機(jī)減速。記錄對應(yīng)的轉(zhuǎn)速和輸出電壓。實(shí)驗(yàn)三永磁式直流測速發(fā)電機(jī)性能實(shí)驗(yàn)

圖1直流測速發(fā)電機(jī)接線圖實(shí)驗(yàn)三永磁式直流測速發(fā)電機(jī)性能實(shí)驗(yàn)

3、共測取8-9組，記錄于表1中。4、合上開關(guān)S，重復(fù)上面步驟，記錄8-9組數(shù)據(jù)于表2中。

表1n(r/min)U(V)n(r/min)U(V)表2實(shí)驗(yàn)三永磁式直流測速發(fā)電機(jī)性能實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、作出U=f(n)曲線。2、敘述直流測速發(fā)電機(jī)在自動控制系統(tǒng)中主要作用。

實(shí)驗(yàn)四三相異步電動機(jī)的起動方法實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及目的

1、直接起動2、星形——三角形(Y-Δ)換接起動。3、自耦變壓器起動。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及掛件排列順序

1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

2、屏上掛件排列順序D33、D32、D51、D43實(shí)驗(yàn)四三相異步電動機(jī)的起動方法實(shí)驗(yàn)

序號型號名稱數(shù)量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1件2DJ16三相鼠籠異步電動機(jī)1件3D32交流電流表1件4D33交流電壓表1件5D43三相可調(diào)電抗器1件6D51波形測試及開關(guān)板1件實(shí)驗(yàn)四三相異步電動機(jī)的起動方法實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)說明及操作步驟

1、三相鼠籠式異步電機(jī)直接起動試驗(yàn)

圖1異步電動機(jī)直接起動

按下“開”按鈕，接通三相交流電源，使電機(jī)全壓起動，觀察電機(jī)起動瞬間電流值。實(shí)驗(yàn)四三相異步電動機(jī)的起動方法實(shí)驗(yàn)

圖2三相鼠籠式異步電機(jī)星形——三角形起動2、星形——三角形(Y-Δ)起動實(shí)驗(yàn)四三相異步電動機(jī)的起動方法實(shí)驗(yàn)3、自耦變壓器起動

開關(guān)S合向右邊，合上電源開關(guān)，使電機(jī)由自耦變壓器降壓起動，并經(jīng)一定時間再把