大工15春《電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告

網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)習(xí)中心：溧水奧鵬層次：專升本專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)號(hào)：學(xué)生：唐浩完成日期：2023年8月20日實(shí)驗(yàn)報(bào)告一實(shí)驗(yàn)名稱：單項(xiàng)變壓器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.通過空載和短路實(shí)驗(yàn)測定變壓器的變化和參數(shù)。2.通過負(fù)載實(shí)驗(yàn)測得變壓器的運(yùn)行特性。實(shí)驗(yàn)工程：1.空載實(shí)驗(yàn)測取空載特性U0=f(I0),P0=f(U0)2.短路實(shí)驗(yàn)測取短路特性Uk=f(Ik),Pk=f(I)3.負(fù)載實(shí)驗(yàn)保持U1=U1N，cosψ2=1的條件下，測取U2=f(I2)〔一〕填寫實(shí)驗(yàn)設(shè)備表名稱型號(hào)和規(guī)格用途使用考前須知電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)NMEL-II提供電源、固定電機(jī)實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)輸出電壓到零三相組式變壓器NMEL-24B實(shí)驗(yàn)所需要的變壓器短路實(shí)驗(yàn)注意要快，減少線路過熱三相可調(diào)電阻器NMEL-03改變輸出電流注意量程運(yùn)用，緩慢調(diào)節(jié)功率表、功率因數(shù)表NMEL-20測量功率及功率因素不得超量程，線路不能接反交流電壓表、電流表MEL-001C電壓表并聯(lián)測量線路的電壓，電流表串聯(lián)測量線路中的電流選擇正確量程，準(zhǔn)確讀取數(shù)值旋轉(zhuǎn)指示燈及開關(guān)板NMEL-05通斷電路電路連完后閉合拆電路前斷開〔二〕空載實(shí)驗(yàn)1．填寫空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格表1-1序號(hào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)U1U1。1U21119.70.1331.93224.50.132113.60.0891.62212.90.173109.90.0771.48206.20.194105.20.0661.31196.90.20599.060.0571.14185.80.22686.100.0430.84161.00.25774.780.0350.63139.60.282.根據(jù)上面所得數(shù)據(jù)計(jì)算得到鐵損耗、勵(lì)磁電阻、勵(lì)磁電抗、電壓比表1-2序號(hào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)U1U1。1U21119.70.1321.93224.51.95108.6887.40.532113.60.0891.62212.91.62204.51258.80.533109.90.0771.48206.21.48249.61405.30.534105.20.0661.31196.91.31300.71565.30.53599.060.0571.14185.81.14350.91702.10.53686.100.0430.84161.00.84454.31948.40.53774.780.0350.63139.60.63514.32073.80.53〔三〕短路實(shí)驗(yàn)填寫短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格表2室溫θ=OC序號(hào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)18.190.2111.680.97210.040.2582.530.97311.780.3023.470.98413.660.3494.680.98515.810.4036.210.98616.880.4317.140.98〔四〕負(fù)載實(shí)驗(yàn)1.填寫負(fù)載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格表3=1U1=UN=110V序號(hào)1234567U2〔V〕200.5198.3196.5195.3192.3190.4188.9I2〔A〕0.1420.2020.2540.3030.3560.4060.441〔五〕問題討論1.什么是繞組的同名端？答：鐵心上繞制的所有線圈都被鐵心中交變的主磁通所穿過在任意瞬間當(dāng)變壓器一個(gè)繞組的某一出線端為高電位時(shí)那么在另一個(gè)繞組中也有一個(gè)相對(duì)應(yīng)的出線端為高電位那么這兩個(gè)高電位如正極性的線端稱同極性端而另外兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的低電位端如負(fù)極性也是同極性端。即電動(dòng)勢都處于相同極性的線圈端就稱為繞組的同名端。2.為什么每次實(shí)驗(yàn)時(shí)都要強(qiáng)調(diào)將調(diào)壓器恢復(fù)到起始零位時(shí)方可合上電源開關(guān)或斷開電源開關(guān)？答：主要是為了防止在高壓下合閘產(chǎn)生產(chǎn)生較大的沖擊損壞設(shè)備。其次是因?yàn)榧热恍枰{(diào)壓器對(duì)負(fù)載進(jìn)行調(diào)壓，那么調(diào)壓器后面的負(fù)載情況就是一個(gè)不確定因素，就不能事先預(yù)料在較高電壓下負(fù)載可能情況。因此，就需要從低電壓慢慢調(diào)高電壓，觀察負(fù)載的情況。而斷開電源時(shí)，如果負(fù)載時(shí)隔較大的感性負(fù)載，那么在高壓狀況下突然停電會(huì)產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢。3.實(shí)驗(yàn)的體會(huì)和建議答：體會(huì)：平安在實(shí)驗(yàn)中非常重要要注意調(diào)壓器的及時(shí)調(diào)零。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄間隔相同的一段數(shù)據(jù)。使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果比擬有普遍性。實(shí)驗(yàn)報(bào)告二實(shí)驗(yàn)名稱：直流發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆沼脤?shí)驗(yàn)方法測定直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性，并根據(jù)所測得的運(yùn)行特性評(píng)定該被試電機(jī)的有關(guān)性能。實(shí)驗(yàn)工程：1、他勵(lì)發(fā)電機(jī)的空載特性：保持，使，測取。2、他勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性：保持，使，測取。3、他勵(lì)發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)特性：保持，使，測取。〔一〕填寫實(shí)驗(yàn)設(shè)備表序號(hào)名稱型號(hào)和規(guī)格用途1電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)NMEL-II提供電源2轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測量及控制平臺(tái)NMEL-13測量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩3三相可調(diào)電阻器NMEL-03負(fù)載大小4電機(jī)起動(dòng)箱NMEL-09啟動(dòng)電機(jī)5直流電機(jī)儀表，電源NMEL-18提供電壓不可短路6旋轉(zhuǎn)指示燈及開關(guān)板NMEL-05通斷電7直流電壓表、直流電流表NMEL-06測量電壓電流，注意量程〔二〕空載特性實(shí)驗(yàn)填寫空載特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格表2-1n=nN=1600r/minUO〔V〕23022021020019015010030If2〔mA〕109.298.688.679.372.147.326.90.02〔三〕外特性實(shí)驗(yàn)填寫外特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格表2-2n=nN=1600r/minIf2=If2NU〔V〕200203206210212218222227I〔A〕0.4980.4500.4000.3300.2790.2000.0990.000〔四〕調(diào)整特性實(shí)驗(yàn)填寫外特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格表2-3n=nN=1600r/min,U=UN=200VI〔A〕89.291.495.8598.9103.2106.3110.1111.2If2〔A〕0.1120.1530.2580.2610.3740.3740.4590.504〔五〕問題討論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?。看穑喊l(fā)電機(jī)得運(yùn)動(dòng)特性有空載特性、短路特性、負(fù)載特性、外特性和調(diào)整特性等。直流發(fā)電機(jī)保持的速度旋轉(zhuǎn)，負(fù)載電流時(shí)，改變勵(lì)磁電流的大小，端電壓將跟著變化。這個(gè)變化關(guān)系曲線被稱為直流發(fā)電機(jī)的空載特性曲線，該曲線可以看出電機(jī)運(yùn)行點(diǎn)的磁路飽和程度。假設(shè)保持直流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，保持勵(lì)磁回路電阻不變，調(diào)節(jié)直流發(fā)電機(jī)的負(fù)載電流，端電壓隨負(fù)載電流變化的關(guān)系被稱為直流發(fā)電機(jī)的外特性。直流發(fā)電機(jī)的主要運(yùn)行性能指標(biāo)之一——電壓調(diào)整率，可由曲線查得。采用不同的勵(lì)磁方式，其外特性是不同的，他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的，并勵(lì)發(fā)電機(jī)的。并勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性曲線比他勵(lì)式下降程度大，是因?yàn)闊o論是他勵(lì)式或并勵(lì)式直流發(fā)電機(jī)都有電樞電阻壓降的存在和電樞反響去磁的影響，使得端電壓下降，但并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組是并聯(lián)在電樞兩端，那么由于前述原因使電樞端電壓下將而使得勵(lì)磁電流將進(jìn)一步下降，其結(jié)果就必然造成并勵(lì)式直流發(fā)電機(jī)的端電壓又進(jìn)一步下降。所以并勵(lì)式比他勵(lì)式直流發(fā)電機(jī)的外特性曲線下降程度大。流發(fā)電機(jī)保持的速度旋轉(zhuǎn)，負(fù)載電流時(shí)，改變勵(lì)磁電流的大小，端電壓將跟著變化。這個(gè)變化關(guān)系曲線被稱為直流發(fā)電機(jī)的空載特性曲線，該曲線可以看出電機(jī)運(yùn)行點(diǎn)的磁路飽和程度。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)？答：防止在電流換向時(shí)出現(xiàn)電流為零的時(shí)刻直流電動(dòng)機(jī)時(shí)絕對(duì)不允許在電流為零的時(shí)候運(yùn)行的3.實(shí)驗(yàn)的體會(huì)和建議答：體會(huì)：通過這次實(shí)驗(yàn)讓我掌握用實(shí)驗(yàn)方法測定直流發(fā)電機(jī)運(yùn)行特性并知道了如何通過測得的運(yùn)行特性評(píng)定該發(fā)電機(jī)的性能。實(shí)驗(yàn)報(bào)告三實(shí)驗(yàn)名稱：三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、握三相異步電機(jī)的負(fù)載試驗(yàn)的方法。2、負(fù)載法測取三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性。3、三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)。實(shí)驗(yàn)工程：1、定子繞組的冷態(tài)電阻。2、定子繞組的首末端。3、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性?！惨弧程顚憣?shí)驗(yàn)設(shè)備表序號(hào)名稱型號(hào)和規(guī)格用途1電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)NMEL-II提供電源2三相籠型異步電動(dòng)機(jī)M04試驗(yàn)設(shè)備3電機(jī)導(dǎo)軌及測功機(jī)測量數(shù)據(jù)4轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測量及控制平臺(tái)NMEL-13測量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩5交流表NEEL-001測量電流6三相可調(diào)電阻器NMEL-03調(diào)節(jié)負(fù)載大小7直流電壓、毫安、安培表NMEL-06提供電壓、電流8直流電機(jī)儀表電源NMEL-18提供電壓9旋轉(zhuǎn)指示燈及開關(guān)NMEL-05通斷電〔二〕測量定子繞組的冷態(tài)直流電阻填寫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格表3-1室溫℃繞組I繞組Ⅱ繞組ⅢI〔mA〕504030504030504030U〔V〕2.351.891.412.351.881.412.361.891.41R〔Ω〕160120801601208016012080〔三〕測取三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性填寫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格表3-2序號(hào)IOL〔A〕PO〔W〕T2〔N.m〕n〔r/min〕P2〔W〕IAIBICI1PIPIIP110.5580.5620.5360.55242.97112.6155.570.851410125.8420.5320.5360.5080.52538.87107.1145.970.801418119.1130.4700.4760.4480.46728.0792.75120.820.66143399.3140.4280.4250.3960.41617.5479.4296.960.55145083.7450.3700.3820.3550.3694.9967.8672.850.40146561.5360.3170.3360.3100.321-14.948.4833.580.17148626.52〔四〕問題討論1.如何判斷出定子三相繞組的首末端？先用萬用表測出各相繞組的兩個(gè)線端，將其中的任意二相繞組串聯(lián)，將調(diào)壓器調(diào)壓旋鈕退至零位，合上綠色“閉合〞按鈕開關(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)超過額定值，測出第三相繞組的電壓，如測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)，反之，如測得電壓近似為零，那么二相繞組的末端與末端〔或首端與首端〕相連，同樣，那么可測出第三相繞組的首末端。2.三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法有幾種？1、直接啟動(dòng)。2、降壓啟動(dòng)：〔1〕星形-三角形啟動(dòng)器起動(dòng)。〔2〕軟啟動(dòng)器啟動(dòng)?！?〕自耦變壓器啟動(dòng)?！?〕三相電阻降壓啟動(dòng)3.三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性是指哪些特性？答：異步電動(dòng)機(jī)的工作特性是指在額定電壓及額定頻率下，電動(dòng)機(jī)的主要物理量〔轉(zhuǎn)差率，轉(zhuǎn)矩電流，效率，功率因數(shù)等〕隨輸出功率變化的關(guān)系曲線。一、轉(zhuǎn)差率特性隨著負(fù)載功率的增加，轉(zhuǎn)子電流增大，故轉(zhuǎn)差率隨輸出功率增大而增大。二、轉(zhuǎn)矩特性異步電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩：轉(zhuǎn)速的變換范圍很小，從空載到滿載，轉(zhuǎn)速略有下降。轉(zhuǎn)矩曲線為一個(gè)上翹的曲線?！步浦本€〕三、電流特性空載時(shí)電流很小，隨著負(fù)載電流增大，電機(jī)的輸入電流增大。四、效率特性其中銅耗隨著負(fù)載的變化而變化〔與負(fù)載電流的平方正比〕；鐵耗和機(jī)械損耗近似不變；效率曲線有最大值，可變損耗等于不變損耗時(shí)，電機(jī)到達(dá)最大效率。異步電動(dòng)機(jī)額定效率載74-94%之間；最大效率發(fā)生在(0.7-1.0)倍額定效率處。五、功率因數(shù)特性空載時(shí)，定子電流根本上用來產(chǎn)生主磁通，有功功率很小，功率因數(shù)也很低；隨著負(fù)載電流增大，輸入電流中的有功分量也增大，功率因數(shù)逐漸升高；在額定功率附近，功率因數(shù)到達(dá)最大值。如果負(fù)載繼續(xù)增大，那么導(dǎo)致轉(zhuǎn)子漏電抗增大〔漏電抗與頻率正比〕，從而引起功率因數(shù)下降。4.實(shí)驗(yàn)的體會(huì)和建議答：直接啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)差率為1，轉(zhuǎn)子中感應(yīng)電動(dòng)勢很大，轉(zhuǎn)子電流也很大。當(dāng)電動(dòng)機(jī)在額定電壓下啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流為額定電流的5-7倍。一般來說額定功率為7.5KW以下的可以直接啟動(dòng)。直接啟動(dòng)要掌握好而定電流的計(jì)算。降壓啟動(dòng)，既要保證有足夠的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，又要減少啟動(dòng)電流，還要防止時(shí)間過長。一邊將啟動(dòng)電流限制在電動(dòng)機(jī)額定電流的2-2.5倍范圍內(nèi)。啟動(dòng)時(shí)降低了電壓，轉(zhuǎn)矩減小，因此降壓啟動(dòng)要在電動(dòng)機(jī)輕載狀態(tài)下進(jìn)行。隨著電力電子技術(shù)和微處理技術(shù)不斷開展，應(yīng)采用變頻軟啟動(dòng)設(shè)備，能系統(tǒng)可靠的智能化啟動(dòng)電機(jī)，是一種可靠經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方式。實(shí)驗(yàn)報(bào)告四實(shí)驗(yàn)名稱：三相同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、三相同步發(fā)電機(jī)投入電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行的條件與操作方法。2、三相同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)有功功率與無功功率的調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)工程：1、確同步法將三相同步發(fā)電機(jī)投入電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行。2、同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)有功功率的調(diào)節(jié)。3、同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)無功功率調(diào)節(jié)。4、測取當(dāng)輸出功率等于零時(shí)三相同步發(fā)電機(jī)的V形曲線。〔一〕填寫實(shí)驗(yàn)設(shè)備表序號(hào)名稱型號(hào)和規(guī)格用途1電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)NMEL-II提供電源2電機(jī)導(dǎo)軌及轉(zhuǎn)速測量測量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩3同步電機(jī)勵(lì)磁電源NMEL-19提供動(dòng)力4直流電機(jī)儀表、電源NMEL-18電機(jī)儀表5三相同步電機(jī)M08M08提供動(dòng)力6三相可調(diào)電阻器900ΩNMEL-03調(diào)節(jié)電阻7直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M03M03提供動(dòng)力8三相可調(diào)電阻器90ΩNMEL-04調(diào)節(jié)電阻9功率表、功率因數(shù)表NMEL-20提供測量數(shù)據(jù)10交流電壓表、電流表MEL-001C測量電壓電流11旋轉(zhuǎn)指示燈及開關(guān)板NMEL-05用于指示通斷電〔二〕三相同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)有功功率的調(diào)節(jié)填寫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格表4-1 U=220V〔Y〕 =A序號(hào)測量值計(jì)算值輸出電流I〔A〕輸出功率P〔W〕I〔A〕〔W〕cos10.640.50.439.780.890.5210.670.05322.041.861.8230.680.941.2231.620.0431.281.111.0619.790.941.1520.760.04543.833.673.6250.120.93.751.020.01954.464.264.2154.180.884.3155.060.01864.173.973.9252.490.894.0253.380.019〔三〕三相同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)無功功率的調(diào)節(jié)填寫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格表4-2n=1500r/minU=220VW序號(hào)三相電流I〔A〕勵(lì)磁電流10.3820.3660.3890.3791.6120.2910.2760.2930.2861.430.2110.20.2170.2091.2240.160.1470.1640.1571.0850.1020.0910.1060.099160.0310.0220.0270.0260