電工電子實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、電工部分電工部分實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 電位、電壓的測(cè)定及電路電位圖的繪制電位、電壓的測(cè)定及電路電位圖的繪制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康?.明確電位和電壓的概念，驗(yàn)證電路中電位的相對(duì)性和電壓的絕對(duì)性2.掌握電路電位圖的繪制方法二、原理說明二、原理說明1.電位與電壓的測(cè)量在一個(gè)確定的閉合電路中，各點(diǎn)電位的高低視所選的電位參考點(diǎn)的不同而變，但任意兩點(diǎn)間的電位差（即電壓）則是絕對(duì)的，它不因參考點(diǎn)電位的變動(dòng)而改變。據(jù)此性質(zhì)，我們可用一只電壓表來測(cè)量出電路中各點(diǎn)的電位及任意兩點(diǎn)間的電壓。2.電路電位圖的繪制在直角平面坐標(biāo)系中，以電路中的電位值作縱坐標(biāo)，電路中各點(diǎn)位置（電阻）作橫坐標(biāo)，將測(cè)量到的各點(diǎn)電位在該坐標(biāo)平面中標(biāo)

2、出，并把標(biāo)出點(diǎn)按順序用直線相連接，就可得到電路的電位變化圖。每一段直線段即表示該兩點(diǎn)間電位的變化情況，直線的斜率表示電流的大小。對(duì)于一個(gè)閉合回路，其電位變化圖形是封閉的折線。以圖 4-1（a）所示電路為例，若電位參考點(diǎn)選為 a 點(diǎn)，選回路電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針（或逆時(shí)針）方向，則電位圖的繪制應(yīng)從點(diǎn)出發(fā)，沿順時(shí)針方向繞行作出的電位圖如圖 4-1（b）所示。將 a 點(diǎn)置坐標(biāo)原點(diǎn)，其電位為 0；自 a 至 b 的電阻為 R3，在橫坐標(biāo)上按比例取線段 R3，得 b 點(diǎn)，根據(jù)電流繞行方向可知 b 點(diǎn)電位應(yīng)為負(fù)值，b-IR3，即 b 點(diǎn)電位比 a 點(diǎn)低,故從 b 點(diǎn)沿縱坐標(biāo)負(fù)方向取線段 IR3,得 b點(diǎn)；由

3、b 到 c 為電壓源 E1，其內(nèi)阻可忽略不計(jì)，則在橫坐標(biāo)上 c、b 兩點(diǎn)重合，由 b 到 c 電位升高值為 E1，即 C-bE1，則從 b點(diǎn)沿縱坐標(biāo)正方向按比例取線段 E1，得點(diǎn) c，即線段 bcE1。依此類推，可作出完整的電位變化圖。圖 4-1 電路電位圖的繪制由于電路中電位參考點(diǎn)可任意選定，對(duì)于不同的參考點(diǎn)，所繪出的電位圖形是不同的，但其各點(diǎn)電位變化的規(guī)律卻是一樣的。在作電位圖或?qū)嶒?yàn)測(cè)量時(shí)必須正確區(qū)分電位和電壓的高低，按照慣例，應(yīng)先選取回路電流的方向，以該方向上的電壓降為正。所以，在用電壓表測(cè)量時(shí)，若儀表指針正向偏轉(zhuǎn)，則說明電表正極的電位高于負(fù)極的電位。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)

4、與規(guī)格數(shù)量備注1直流穩(wěn)壓電源030V1 臺(tái)RTDG-12直流數(shù)字電壓表1 塊RTT013直流數(shù)字毫安表1 塊RTT014實(shí)驗(yàn)電路板掛箱1 個(gè)RTDG02四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)線路如圖 4-2 和圖 4-3 所示，用戶可根據(jù)自己使用的實(shí)驗(yàn)掛箱選用其中之一。圖 4-2圖 4-31.以圖 4-2 中的 A 點(diǎn)作為電位參考點(diǎn)，分別測(cè)量 B、C、D、E、F 各點(diǎn)的電位值 及相鄰兩點(diǎn)之間的電壓值 UAB、UBC、UCD、UDE、UEF及 UFA，數(shù)據(jù)列于表 4-1 中。2.以 D 點(diǎn)作為參考點(diǎn)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1 的步驟，測(cè)得數(shù)據(jù)記入表中。表 4-1 電位與電壓的測(cè)量電位參考點(diǎn) 與 U(V)ABCDE

5、FUABUBCUCDUDEUEFUFA計(jì)算值測(cè)量值A(chǔ)相對(duì)誤差計(jì)算值測(cè)量值D相對(duì)誤差五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)線路板系多個(gè)實(shí)驗(yàn)通用，本次實(shí)驗(yàn)中不使用電流插頭和插座。2.測(cè)量電位時(shí)，用指針式電壓表或用數(shù)字直流電壓表測(cè)量時(shí)，用黑色負(fù)表筆接電位參考點(diǎn)，用紅色正表筆接被測(cè)各點(diǎn)，若指針正向偏轉(zhuǎn)或顯示正值，則表明該點(diǎn)電位為正（即高于參考點(diǎn)電位） ；若指針反向偏轉(zhuǎn)或顯示負(fù)值，此時(shí)應(yīng)調(diào)換萬用表的表筆，然后讀出數(shù)值，此時(shí)在電位值之前應(yīng)加一負(fù)號(hào)（表明該點(diǎn)電位低于參考點(diǎn)電位） 。3.恒壓源讀數(shù)以接負(fù)載后為準(zhǔn)。六、思考題六、思考題實(shí)驗(yàn)電路中若以 F 點(diǎn)為電位參考點(diǎn)，各點(diǎn)的電位值將如何變化？現(xiàn)令 E 點(diǎn)作為

6、電位參考點(diǎn)，試問此時(shí)各點(diǎn)的電位值應(yīng)有何變化？七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上繪制兩個(gè)電位參考點(diǎn)的電位圖形。2.完成數(shù)據(jù)表格中的計(jì)算，對(duì)誤差作必要的分析。3.總結(jié)電位相對(duì)性和電壓絕對(duì)性的原理。4.心得體會(huì)及其他。實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 基爾霍夫定律基爾霍夫定律一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?.對(duì)基爾霍夫電壓定律和電流定律進(jìn)行驗(yàn)證，加深對(duì)兩個(gè)定律的理解。2.學(xué)會(huì)用電流插頭、插座測(cè)量各支路電流的方法。二、原理說明二、原理說明KCL 和 KVL 是電路分析理論中最重要的的基本定律，適用于線性或非線性電路、時(shí)變或非變電路的分析計(jì)算。KCL 和 KVL 是對(duì)于電路中各支路的電流或電壓的一種約束關(guān)系，是

7、一種“電路結(jié)構(gòu)”或“拓?fù)洹钡募s束，與具體元件無關(guān)。而元件的伏安約束關(guān)系描述的是元件的具體特性，與電路的結(jié)構(gòu)（即電路的接點(diǎn)、回路數(shù)目及連接方式）無關(guān)。正是由于二者的結(jié)合，才能衍生出多種多樣的電路分析方法（如節(jié)點(diǎn)法和網(wǎng)孔法） 。KCL 指出：任何時(shí)刻流進(jìn)和流出任一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電流的代數(shù)和為零，即i(t)或 I0KVL 指出：任何時(shí)刻任何一個(gè)回路或網(wǎng)孔的電壓降的代數(shù)和為零，即u(t)或 U0運(yùn)用上述定律時(shí)必須注意電流的正方向，此方向可預(yù)先任意設(shè)定。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備同實(shí)驗(yàn)四四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)線路如圖 5-1 和圖 5-2 所示，用戶可根據(jù)自己使用的實(shí)驗(yàn)掛箱選擇其中之一。圖 5-1圖 5-

8、21.實(shí)驗(yàn)前先任意設(shè)定三條支路的電流參考方向，如圖中的 I1、I2、I3所示，并熟悉線路結(jié)構(gòu)，掌握各開關(guān)的操作使用方法。2.分別將兩路直流穩(wěn)壓源接入電路，令 E16V，E212V，其數(shù)值要用電壓表監(jiān)測(cè)。3.熟悉電流插頭和插孔的結(jié)構(gòu)，先將電流插頭的紅黑兩接線端接至數(shù)字毫安表的“、”極；再將電流插頭分別插入三條支路的三個(gè)電流插孔中，讀出相應(yīng)的電流值，記入表 5-1 中。4.用直流數(shù)字電壓表分別測(cè)量?jī)陕冯娫醇半娮柙系碾妷褐?，?shù)據(jù)記入表 5-1 中。表 5-1 基爾霍夫定律的驗(yàn)證電源電壓(V)支路電流(mA)回路電壓(V)內(nèi)容E1E2I1I2I3IUFAUABUCDUDEU計(jì)算值測(cè)量值相對(duì)誤差五、

9、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1.兩路直流穩(wěn)壓源的電壓值和電路端電壓值均應(yīng)以電壓表測(cè)量的讀數(shù)為準(zhǔn)，電源表盤指示只作為顯示儀表，不能作為測(cè)量?jī)x表使用，恒壓源輸出以接負(fù)載后為準(zhǔn)。2.謹(jǐn)防電壓源兩端碰線短路而損壞儀器。3.若用指針式電流表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要識(shí)別電流插頭所接電流表的“、”極性。當(dāng)電表指針出現(xiàn)反偏時(shí)，必須調(diào)換電流表極性重新測(cè)量，此時(shí)讀得的電流值必須冠以負(fù)號(hào)。六、預(yù)習(xí)思考題六、預(yù)習(xí)思考題1.根據(jù)圖 5-1 的電路參數(shù)，計(jì)算出待測(cè)的電流 I1、I2、I3和各電阻上的電壓值，記入表中，以便實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)，可正確地選定毫安表和電壓表的量程。2.若用指針式直流毫安表測(cè)各支路電流，什么情況下可能出現(xiàn)指針反偏，

10、應(yīng)如何處理？在記錄數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)注意什么？若用直流數(shù)字毫安表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，則會(huì)有什么顯示？七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選定實(shí)驗(yàn)電路中的任一個(gè)節(jié)點(diǎn)，驗(yàn)證 KCL 的正確性；選定任一個(gè)閉合回路，驗(yàn)證 KVL 的正確性。2.誤差原因分析。3.本次實(shí)驗(yàn)的收獲體會(huì)。實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 疊加原理的驗(yàn)證疊加原理的驗(yàn)證一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?.驗(yàn)證線性電路疊加原理的正確性，從而加深對(duì)線性電路的疊加性和齊次性的認(rèn)識(shí)和理解。2.加深理解疊加原理對(duì)非線性電路不適用。二、原理說明二、原理說明疊加原理包含兩部分內(nèi)容：1.線性電路的疊加性：在有幾個(gè)獨(dú)立源共同作用下的線性電路中，任何一條支路的電流或電壓，都可以看成是由每

11、一個(gè)獨(dú)立源單獨(dú)作用時(shí)在該支路所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。2.線性電路的齊次性：當(dāng)激勵(lì)信號(hào)（某獨(dú)立源的值）增加或減小 K 倍時(shí)，電路的響應(yīng)（即電路中各支路的電流和電壓值）也將增加或減小 K 倍。某獨(dú)立源單獨(dú)作用是指：在電路中將該獨(dú)立源之外的其他獨(dú)立源“去掉” ，即電壓源用短路線取代，電流源用開路取代，受控源保持不變。對(duì)含非線性元件（如二極管）的電路，疊加原理不適用。疊加原理一般也不適用于“功率的疊加” ，P(I).(U)IU三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1雙輸出直流穩(wěn)壓電源030V 可調(diào)1 臺(tái)RTDG-12萬用表MF-30 或其它1 塊RTT013直流數(shù)字電壓表1RTT014

12、直流數(shù)字毫安表1RTDG025疊加原理實(shí)驗(yàn)電路板1四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟實(shí)驗(yàn)線路如圖 6-1 和圖 6-2 所示，用戶可根據(jù)自己使用的實(shí)驗(yàn)掛箱選擇其中之一。1.令電源 E1單獨(dú)作用時(shí)（將開關(guān) S1投向 E1側(cè)，開關(guān) S2投向短路側(cè)） ，用直流數(shù)字電壓表和毫安表（接電流插頭）測(cè)量各支路電流及各電阻元件兩端的電壓，數(shù)據(jù)記入表格 6-1。圖 6-1 疊加原理的驗(yàn)證圖 6-2 疊加原理的驗(yàn)證表 6-1 線性電路疊加原理的驗(yàn)證測(cè)量項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容E1(v)E2(v)I1(mA)I2(mA)I3(mA)UAB(v)UCD(v)UAD(v)UDE(v)UFA(v)E1單獨(dú)作用E2單獨(dú)作用E1+E2

13、作用2E2單獨(dú)作用E1/2 單獨(dú)作用2.令電源 E2單獨(dú)作用時(shí)（將開關(guān) S1投向短路側(cè)，開關(guān) S2投向 E2側(cè)） ，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟 2 的測(cè)量和記錄。3.令 E1和 E2共同作用時(shí)（開關(guān)S1和 S2分別投向E1和 E2側(cè)） ，重復(fù)上述的測(cè)量和記錄。4.將 E2的數(shù)值增大兩倍，調(diào)至(12V 或+16V)，重復(fù)上述第 3 項(xiàng)的測(cè)量并記錄。5.將 R5換成一只二極管 1N4007（即將開關(guān) S3投向二極管 D 側(cè)）重復(fù) 15 的測(cè)量過程，數(shù)據(jù)記入表 6-2 中。表 6-2 含二極管的非線性電路測(cè)量項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容E1(v)E2(v)I1(mA)I2(mA)I3(mA)UAB(v)UCD(v)UAD(v)U

14、DE(v)UFA(v)E1單獨(dú)作用E2單獨(dú)作用E1+E2作用2E2單獨(dú)作用E1/2 單獨(dú)作用五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1.用電流插頭測(cè)量各支路電流時(shí)，應(yīng)注意儀表的極性及數(shù)據(jù)表格中“、”號(hào)的記錄。2.正確選用儀表量程并注意及時(shí)更換。3.恒壓源輸出以接上負(fù)載后為準(zhǔn)。六、預(yù)習(xí)思考題六、預(yù)習(xí)思考題1.疊加原理中 E1、E2分別單獨(dú)作用，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)如何操作？可否直接將不作用的電源（E1或 E2）置零（短接）？2.實(shí)驗(yàn)電路中，若有一個(gè)電阻器改為二極管， 試問疊加原理的迭加性與齊次性還成立嗎？為什么？七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.根據(jù)所測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，歸納、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，即驗(yàn)證線性電路的疊加性與齊次性。2.

15、各電阻器所消耗的功率能否用疊加原理計(jì)算得出？ 試用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算并作結(jié)論。3.通過表 6-2 所測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你能得出什么樣的結(jié)論？4.本次實(shí)驗(yàn)的收獲與體會(huì)。實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 戴維南定理的驗(yàn)證戴維南定理的驗(yàn)證一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?.驗(yàn)證戴維南定理的正確性，加深對(duì)兩個(gè)定理的理解。2.掌握含源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的一般測(cè)量方法。3.驗(yàn)證最大功率傳遞定理。二、原理說明二、原理說明戴維南定理用于復(fù)雜電路的化簡(jiǎn)，特別是當(dāng)“外電路”是一個(gè)變化的負(fù)載的情況。在電子技術(shù)中，常需在負(fù)載上獲得電源傳遞的最大功率。選擇合適的負(fù)載，可以獲得最大的功率輸出。1.戴維南定理任何一個(gè)線性有源網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個(gè)含有內(nèi)阻的等

16、效電壓源來代替，此電壓源的電動(dòng)勢(shì) Es 等于該網(wǎng)絡(luò)的開路電壓 Uoc，其等效內(nèi)阻 Ro 等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源均置零（理想電壓源視為短接，理想電流源視為開路）時(shí)的等效電阻。2.有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)量方法開路電壓 Uoc 的測(cè)量方法直接測(cè)量法直接測(cè)量法是在含源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端開路時(shí)，用電壓表直接測(cè)其輸出端的開路電壓 Uoc，如圖 8-1(a)所示。它適用于等效內(nèi)阻 Ro 較小，且電壓表的內(nèi)阻 RvRo 的情況下。零示法在測(cè)量具有高內(nèi)阻(RoRv)含源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓時(shí)，用電壓表進(jìn)行直接測(cè)量會(huì)造成較大的誤差，為了消除電壓表內(nèi)阻的影響，往往采用零示測(cè)量法，如圖 8-1(b)所示。零示法測(cè)量原理是

17、用一低內(nèi)阻的穩(wěn)壓電源與被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較，當(dāng)穩(wěn)壓電源的輸出電壓Es 與有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓 Uoc 相等時(shí)，電壓表的讀數(shù)將為“0” ，然后將電路斷開，測(cè)量此時(shí)穩(wěn)壓電源的輸出電壓，即為被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓。短路電流 Isc 的測(cè)量方法直接測(cè)量法：是將有源二端網(wǎng)絡(luò)的輸出端短路，用電流表直接測(cè)其短路電流 Isc。此方法適用于內(nèi)阻值 Ro 較大的情況。若二端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻值很低時(shí)，會(huì)使 Isc 很大，則不宜直接測(cè)其短路電流。間接計(jì)算法：是在等效內(nèi)阻 Ro 已知的情況下，先測(cè)出開路電壓 Uoc，再由 IscUoc/Ro 計(jì)算得出。等效內(nèi)阻 Ro 的測(cè)量方法直接測(cè)量法：將有源二端網(wǎng)絡(luò)電路中所有獨(dú)

18、立源去掉，用萬用表的歐姆檔測(cè)量去掉外電路后的等效電阻 Ro加壓測(cè)流法：將含源網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源去掉，在開路端加一個(gè)數(shù)值已知的獨(dú)立電壓源 E，如圖8-2 所示，并測(cè)出流過電壓源的電流 I，則 RoE/I開路、短路法：分別將有源二端網(wǎng)絡(luò)的輸出端開路和短路，根據(jù)測(cè)出的開路電壓和短路電流值進(jìn)行計(jì)算：RoUoc/Isc伏安法：伏安法測(cè)等效內(nèi)阻的連接線路如圖 8-3(a)所示，先測(cè)出有源二端網(wǎng)絡(luò)伏安特性如圖 8-3(b)所示，再測(cè)出開路電壓 Uoc 及電流為額定值 IN 時(shí)的輸出端電壓值 UN，根據(jù)外特性曲線中的幾何關(guān)系，則內(nèi)阻為Ro=tg=NNIUUocIscUoc（2）半電壓法調(diào)被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載電

19、阻RL，當(dāng)負(fù)載電壓為被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓Uoc 的一半時(shí)，負(fù)載電阻值（由電阻箱的讀數(shù)確定）即為被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻值。外加電阻法：先測(cè)出有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓 Uoc，然后在開路端接一個(gè)已知數(shù)值的電阻，并測(cè)出其端電壓Ur，則有rUrrRoUocrUrUocRo).1/(實(shí)際電壓源和電流源都具有一定的內(nèi)阻，不能與電源本身分開。所以在去掉電源時(shí)，其內(nèi)阻也去掉了，因此會(huì)給測(cè)量帶來誤差。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源030V1 臺(tái)RTDG-12可調(diào)直流恒流源0500mARTDG-13直流數(shù)字電壓表RTT014直流數(shù)字毫安表RTT015萬用表MF-30 或

20、其他6可調(diào)電阻箱099999.9RTDG087電位器1KRTDG088戴維南定理實(shí)驗(yàn)電路板RTDG02四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)如圖 8-4(a)和圖 8-5(a)所示，用戶可根據(jù)自己使用的實(shí)驗(yàn)掛箱選擇其中之一。圖 8-5 驗(yàn)證戴維南定理1.測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù) 按圖 8-4(a)線路，將有源二端網(wǎng)絡(luò)電路中所有獨(dú)立源去掉(Es 用短路線代替，Is 開路)，用萬用表的歐姆檔測(cè)量去掉外電路后的等效電阻 Ro；然后用加壓測(cè)流法測(cè)出 E 和 I，再由 RoE/I 求出 Ro。用開路電壓、短路電流法測(cè)定戴維南等效電路的 UOC、ISC。按圖 8-4(a)線路接入穩(wěn)壓電源 E

21、s 和恒流源 Is，測(cè)定 Uoc 和 ISC，計(jì)算 Ro 之值。用伏安法測(cè)等效內(nèi)阻 Ro。在有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端接入負(fù)載電阻箱 RL，測(cè)出額定電流 IN15mA下的額定電壓 UN，根據(jù)公式計(jì)算等效內(nèi)阻 Ro，數(shù)據(jù)記入表 8-1 中。表 8-1 測(cè)等效內(nèi)阻 Ro直測(cè)法加壓測(cè)流法開路、短路法伏安法*外加電阻法Ro()E(V)I(mA)Ro()Uoc(V)Isc(mA)Ro()UN(mA)IN(mA)Ro()U(V)R ()Ro()注：在圖 8-5 中 E 為 9V。* 用外加電阻法測(cè)等效內(nèi)阻 Ro。在有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出 AB 端接入已知阻值 R510 的電阻，測(cè)量負(fù)載端電壓 U，數(shù)據(jù)記入表 8-1 中

22、。*(5)使用圖 8-5 時(shí) E=9V。2. 負(fù)載實(shí)驗(yàn)測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性，在圖 8-4(a)的 AB 端接入負(fù)載電阻箱 RL，改變阻值，測(cè)出相應(yīng)的電壓和電流值，數(shù)據(jù)記入表 8-2 中。表 8-2 有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性RL()0U(V)I(mA) 驗(yàn)證戴維南定理：用一只 1k 的電位器，將其阻值調(diào)整到等于按步驟“1”所得的等效電阻 Ro之值， 然后令其與直流穩(wěn)壓電源（調(diào)到步驟“1”時(shí)所測(cè)得的開路電壓 Uoc 之值）相串聯(lián)，如圖 8-4(b)所示(開關(guān) S 投向 1)，測(cè)其外特性，對(duì)戴氏定理進(jìn)行驗(yàn)證，數(shù)據(jù)記入表 8-3 中。表 8-3 戴維南等效電路的外特性RL()0U(V)I(mA)五、實(shí)

23、驗(yàn)注意事項(xiàng)五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1. 測(cè)量電流時(shí)要注意電流表量程的選取，為使測(cè)量準(zhǔn)確，電壓表量程不應(yīng)頻繁更換。2. 實(shí)驗(yàn)中，電源置零時(shí)不可將穩(wěn)壓源短接。3. 用萬用表直接測(cè) Ro 時(shí)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的獨(dú)立源必須先去掉，以免損壞萬用表。4. 改接線路時(shí)，要關(guān)掉電源。5. 實(shí)驗(yàn)步驟中打*號(hào)的內(nèi)容可以根據(jù)情況選做。六、預(yù)習(xí)思考題六、預(yù)習(xí)思考題1. 在求戴維南等效電路時(shí)，測(cè)短路電流 ISC的條件是什么？在本實(shí)驗(yàn)中可否直接作負(fù)載短路實(shí)驗(yàn)？請(qǐng)?jiān)趯?shí)驗(yàn)前對(duì)線路 8-4(a)預(yù)先作好計(jì)算，以便調(diào)整實(shí)驗(yàn)線路及測(cè)量時(shí)可準(zhǔn)確地選取電表的量程。2. 總結(jié)測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓及等效內(nèi)阻的幾種方法， 并比較其優(yōu)缺點(diǎn)。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告七、實(shí)

24、驗(yàn)報(bào)告1. 根據(jù)步驟 2 和 3，分別繪出曲線，驗(yàn)證戴維南定理定理的正確性， 并分析產(chǎn)生誤差的原因。2. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟中各種方法測(cè)得的 UOC與 RO與預(yù)習(xí)時(shí)電路計(jì)算的結(jié)果作比較，你能得出什么結(jié)論。3. 歸納、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)五實(shí)驗(yàn)五 三相交流電路的研究三相交流電路的研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握三相負(fù)載作 Y 接、接的方法，驗(yàn)證這兩種接法下線、相電量之間的關(guān)系。2. 充分理解三相四線供電系統(tǒng)中中線的作用。二、原理說明二、原理說明 在三相電源對(duì)稱的情況下，三相負(fù)載可以接成星形（接)或三角形(接)。三相四線制電源的電壓值一般是指線電壓的有效值。如“三相 380V 電源”是指線電壓 38

25、0V，其相電壓為 220V；而“三相 220V 電源”則是指線電壓 220V，其相電壓為 127V。1. 負(fù)載作 Y 形聯(lián)接當(dāng)負(fù)載采用三相四線制(Yo)聯(lián)接時(shí)，即在有中線的情況下，不論負(fù)載是否對(duì)稱，線電壓 Ul 是相電壓 UP 的倍，線電流 Il 等于相電流 Ip，即3U1=，I1=IpUp3當(dāng)負(fù)載對(duì)稱時(shí)，各相電流相等，流過中線的電流 Io0， 所以可以省去中線。 若三相負(fù)載不對(duì)稱而又無中線(即三相三線制 Y 接)時(shí)，UP1/Ul ，負(fù)載的三個(gè)相電壓不再平3衡，各相電流也不相等，致使負(fù)載輕的那一相因相電壓過高而遭受損壞，負(fù)載重的一相也會(huì)因相電壓過低不能正常工作。 所以，不對(duì)稱三相負(fù)載作 Y 聯(lián)

26、接時(shí)，必須采用三相四線制接法，即 Yo 接法，而且中線必須牢固聯(lián)接，以保證三相不對(duì)稱負(fù)載的每相電壓維持對(duì)稱不變。2. 負(fù)載作形聯(lián)接 當(dāng)三相負(fù)載作形聯(lián)接時(shí)，不論負(fù)載是否對(duì)稱，其相電壓均等于線電壓，即 UlUp；若負(fù)載對(duì)稱時(shí)，其相電流也對(duì)稱，相電流與線電流之間的關(guān)系為：Il Ip；3 若負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，相電流與線電流之間不再是關(guān)系即：IlIp33 當(dāng)三相負(fù)載作形聯(lián)接時(shí)，不論負(fù)載是否對(duì)稱，只要電源的線電壓 Ul對(duì)稱，加在三相負(fù)載上的電壓 Up仍是對(duì)稱的，對(duì)各相負(fù)載工作沒有影響。3. 三相電源及相序的判斷 為防止三相負(fù)載不對(duì)稱而又無中線時(shí)相電壓過高而損壞燈泡，本實(shí)驗(yàn)采用“三相 220V 電源” ，即線電

27、壓為 220V，可以通過三相自耦調(diào)壓器來實(shí)現(xiàn)。 三相電源的相序是相對(duì)的，表明了三相正弦交流電壓到達(dá)最大值的先后次序。 判斷三相電源的相序可以采用圖 21-1 所示的相序指示器電路，它是由一個(gè)電容器和兩個(gè)瓦數(shù)相同的白熾燈聯(lián)接成的 Y 接不對(duì)稱三相電路。假定電容器所接的是相，則燈光較亮的一相接的是電源的B 相，燈光較暗的一相即為電源的 C 相(可以證明此時(shí) B 相電壓大于 C 相電壓)。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名 稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備 注1交流電壓表1RTT03-12交流電流表1RTT03-13萬用表1另備4三相自耦調(diào)壓器1RTDG-15三相燈組負(fù)載220V/40W 白熾燈9RTDG076電流插

28、孔6RTDG07四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 三相負(fù)載星形聯(lián)接 按圖 21-2 連接實(shí)驗(yàn)電路，三相對(duì)稱電源經(jīng)三相自耦調(diào)壓器接到三相燈組負(fù)載，首先檢查三相調(diào)壓器的旋柄是否置于輸出為 0V 的位置（即逆時(shí)針旋到底的位置） ，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查合格后，方可合上三相電源開關(guān)，然后調(diào)節(jié)調(diào)壓器的旋柄，使輸出的三相線電壓為 220V。三相四線制 Yo 形聯(lián)接 (有中線) 按表 21-1 要求，測(cè)量有中線時(shí)三相負(fù)載對(duì)稱和不對(duì)稱情況下的線/相電壓、線電流和中線電流之值，并觀察各相燈組亮暗程度是否一致，注意觀察中線的作用。表表 21-1 三相四線制三相四線制 Yo 形聯(lián)接形聯(lián)接負(fù) 載 情 況測(cè) 量 數(shù) 據(jù)開 燈 盞

29、數(shù)線電流（A）線電壓（V）相電壓（V）A 相B 相C 相IAIBICUABUBCUCAUAOUBOUCO中線電流Io（A）40WX340WX340WX340WX140WX240WX340WX1斷路40WX3 三相三線制 Y 形聯(lián)接 (斷開中線) 將中線斷開，測(cè)量無中線時(shí)三相負(fù)載對(duì)稱和不對(duì)稱情況下的各電量，特別注意不對(duì)稱負(fù)載時(shí)電源與負(fù)載中點(diǎn)間的電壓的測(cè)量。將所測(cè)得的數(shù)據(jù)記入表 21-2 中，并觀察各相燈組亮暗的變化情況。表表 21-2 三相三線制三相三線制 Y 形聯(lián)接形聯(lián)接測(cè) 量 數(shù) 據(jù)負(fù) 載 情 況開 燈 盞 數(shù)線電流（A）線電壓（V）相電壓（V）A 相B 相C 相IAIBICUABUBCUC

30、AUAOUBOUCO中線電流Io（A）40WX340WX340WX340WX140WX240WX340WX1斷路40WX3 判斷三相電源的相序 將相負(fù)載換成 4.7F 電容器，B、C 相負(fù)載為相同瓦數(shù)的燈泡，根據(jù)燈泡的亮度判斷所接電源的相序。2. 三相三線制形聯(lián)接 按圖 21-3 改接線路，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查合格后接通三相電源，并調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使其輸出線電壓為220V，并按表 21-3的內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試。開 燈 盞 數(shù)線電壓（V）線電流（A）相電流（A）測(cè) 量 數(shù) 據(jù)負(fù) 載 情 況A-B 相B-C 相C-A 相UABUBCUCAIAIBICIABIBCICA三相平平三相不平衡五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)五、實(shí)驗(yàn)注意

31、事項(xiàng)1. 本實(shí)驗(yàn)采用線電壓為 380V 的三相交流電源，經(jīng)調(diào)壓器輸出為 220V，實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意人身安全，不可觸及導(dǎo)電部件，防止意外事故發(fā)生。 2. 每次接線完畢，同組同學(xué)應(yīng)自查一遍， 確認(rèn)正確無誤后方可接通電源。實(shí)驗(yàn)中必須嚴(yán)格遵守“先接線、后通電” “先斷電、后拆線”的安全實(shí)驗(yàn)操作規(guī)則。 3. 星形負(fù)載作短路實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須首先斷開中線，以免發(fā)生短路事故。六、預(yù)習(xí)思考題六、預(yù)習(xí)思考題 1. 三相負(fù)載根據(jù)什么條件作星形或三角形聯(lián)接？ 2. 復(fù)習(xí)三相交流電路有關(guān)內(nèi)容， 試分析三相星形聯(lián)接不對(duì)稱負(fù)載在無中線情況下，當(dāng)某相負(fù)載開路或短路時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么情況？如果接上中線，情況又如何？ 3. 本次實(shí)驗(yàn)中為什么要

32、通過三相調(diào)壓器將 380V 的線電壓降為 220V 的線電壓使用？七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1. 用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)驗(yàn)證對(duì)稱三相電路中的關(guān)系。3 2. 用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象， 總結(jié)三相四線供電系統(tǒng)中中線的作用。 3. 不對(duì)稱三角形聯(lián)接的負(fù)載，能否正常工作？ 實(shí)驗(yàn)是否能證明這一點(diǎn)？ 4. 根據(jù)不對(duì)稱負(fù)載三角形聯(lián)接時(shí)的相電流值作相量圖，并由相量圖求出線電流之值，然后與實(shí)驗(yàn)測(cè)得的線電流作比較。實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六 異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)和自鎖控制異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)和自鎖控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?.通過對(duì)三相鼠籠式異步機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制和自鎖控制線路的實(shí)際安裝接線，掌握由電氣原理圖變換成安裝接線圖的知識(shí)2.通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步加

33、深理解點(diǎn)動(dòng)控制和自鎖控制的特點(diǎn)二、原理說明二、原理說明1.繼電接觸控制在各類生產(chǎn)機(jī)械中獲得廣泛的應(yīng)用，凡是需要進(jìn)行前后、上下、左右、進(jìn)退等運(yùn)動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械，均采用傳統(tǒng)的典型的正、反轉(zhuǎn)繼電接觸控制。交流電動(dòng)機(jī)繼電接觸控制電路的主要設(shè)備是交流接觸器，其主要構(gòu)造為：電磁系統(tǒng)鐵心、吸引線圈和短路環(huán)。觸頭系統(tǒng)主觸頭和輔助觸頭，還可按吸引線圈得電前后觸頭的動(dòng)作狀態(tài)，分常開、常閉兩類。消弧系統(tǒng)在切斷大電流的觸頭上裝有滅弧罩，以迅速切斷電弧。接線端子，反作用彈簧等。2.在控制回路中常采用接觸器的輔助觸頭來實(shí)現(xiàn)自鎖和互鎖控制。要求接觸器線圈得電后能自動(dòng)保持動(dòng)作后的狀態(tài)，稱為是“自鎖” ，通常用接觸器自身的常開觸頭

34、與起動(dòng)按鈕相并聯(lián)來實(shí)現(xiàn)。這種在同一時(shí)間里兩個(gè)接觸器只允許一個(gè)工作的控制作用稱為“互鎖” ，通常采用接觸器的常閉輔助觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電氣互鎖。為了避免正、反轉(zhuǎn)兩個(gè)接觸器同時(shí)得電而造成三相電源短路事故，必須增設(shè)互鎖控制環(huán)節(jié)。為操作的方便，也為防止因接觸器觸頭長(zhǎng)期大電流的燒蝕而偶發(fā)觸頭粘連后造成的三相電源短路事故，通常在具有正、反轉(zhuǎn)控制的線路中采用既有接觸器的常閉輔助觸頭的電氣互鎖，又有復(fù)合按鈕機(jī)械互鎖的雙重互鎖的控制環(huán)節(jié)。3.控制按鈕通常用以短時(shí)通、斷小電流的控制回路，以 實(shí)現(xiàn)近、遠(yuǎn)距離控制電動(dòng)機(jī)等執(zhí)行部件的起、?；蛘⒎崔D(zhuǎn)控制。按鈕是專供人工操作使用.對(duì)于復(fù)合按鈕，其觸點(diǎn)的動(dòng)作規(guī)律是：當(dāng)按下時(shí)，其常閉觸

35、頭先斷，常開觸頭后合；當(dāng)松手時(shí)，則常開觸頭先斷，常閉觸頭后合。4.在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行保護(hù)。采用熔斷器作短路保護(hù)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)或電器發(fā)生短路時(shí)，即使熔斷熔體，達(dá)到保護(hù)線路、保護(hù)電源的目的。熔體熔斷時(shí)間與流過的電流關(guān)系稱為熔斷器的保護(hù)特性，這是選擇熔體的主要依據(jù)。采用熱繼電器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，使電動(dòng)機(jī)免受長(zhǎng)期過載之危害。其主要的技術(shù)指標(biāo)是整定電流值，即電流超過此值的 20%時(shí)，其常閉觸頭應(yīng)能在一定時(shí)間內(nèi)斷開，切斷控制回路，動(dòng)作后只能由人工進(jìn)行復(fù)位。5.在電氣控制線路中，最常見故障發(fā)生在接觸器上。接觸器線圈的電壓等級(jí)通常有 220V 和 380V等，使用時(shí)必須認(rèn)清，切勿疏忽，否則，電

36、壓過高易燒壞線圈，電壓過低，吸力不夠，不易吸合或吸合頻繁，這不但會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲，也因此氣隙增大，致使電流過大，也易燒壞線圈。此外，在接觸器鐵心的部分端面嵌裝有短路銅環(huán)，其作用是為了使鐵心吸合牢靠，消除顫動(dòng)與噪聲，若發(fā)現(xiàn)短路環(huán)脫落或斷裂現(xiàn)象，接觸器將會(huì)產(chǎn)生很大 的振動(dòng)與噪聲。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1三相交流電源220V2三相異步電動(dòng)動(dòng)RTDJ3513交流接觸器CJ546-91RTT064復(fù)合按鈕2RTT065熱繼電器JR16B-20/301RTT066交流電壓表1RTT03-17萬用電表1四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容認(rèn)識(shí)各電器的結(jié)構(gòu)、圖形符號(hào)、接線方法；抄錄電動(dòng)機(jī)及各電

37、器銘牌數(shù)據(jù)；并用萬用表 檔檢查各電器線圈、觸頭是否完好。鼠籠機(jī)接成 接法；實(shí)驗(yàn)線路電源接三相自耦調(diào)壓器輸出端 U、V、W，供電線電壓為 220V。1.點(diǎn)動(dòng)控制 按圖 27-1 點(diǎn)動(dòng)控制線路進(jìn)行安裝接線，接線是先接主電路，它是從 220V 三相交流電源的輸出端U、V、W 開始，經(jīng)接觸器 KM 主觸頭，熱繼電器 FR 的熱元件到電動(dòng)機(jī) M 的三個(gè)線端 A、B、C 的電路，用導(dǎo)線按順序串聯(lián)起來。主電路連接完整無誤后，再連接控制電路，它是從 220V 三相交流電源某輸出端（如 V）開始，經(jīng)過常開按鈕 SB1、接觸器 KM 的線圈、熱繼電器 FR 的常閉觸頭到三相交流電源另一輸出端（如 W） ，顯然它是

38、對(duì)接觸器 KM 線圈供電的電路。接好線路，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，方可進(jìn)行通電操作。開啟控制屏電源總開關(guān)，按起動(dòng)按鈕，調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出，使輸出線電壓為 220V。按起動(dòng)按鈕 SB1，對(duì)電動(dòng)機(jī) M 進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)操作，比較按下 SB1與松開 SB1電動(dòng)機(jī)和接觸器的運(yùn)行情況。實(shí)驗(yàn)完畢，按控制屏停止按鈕，切斷實(shí)驗(yàn)線路三相交流電源。2、自鎖控制電路按圖 27-2 所示自鎖線路進(jìn)行接線，它與圖 28-1 的不同點(diǎn)在于控制電路中多串聯(lián)一只常閉按鈕SB2，同時(shí)在 SB1上并聯(lián)一只接觸器 KM 的常開觸頭，它起自鎖作用。接好線路經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，方可進(jìn)行通電操作。按控制屏啟動(dòng)按鈕，接通 220V 三相交流電源。按起動(dòng)按鈕

39、SB1，松手后觀察電動(dòng)機(jī) M 是否繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。按停止按鈕 SB2，松手后觀察電動(dòng)機(jī) M 是否停止運(yùn)轉(zhuǎn)。按控制屏停止按鈕 切斷實(shí)驗(yàn)線路三相電源，拆除控制回路中自鎖觸頭 KM，再接通三相電源，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，觀察電動(dòng)機(jī)及接觸器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。從而驗(yàn)證自鎖觸頭的作用。實(shí)驗(yàn)完畢，將自耦調(diào)壓器調(diào)回零位，按控制屏停止按鈕，切斷實(shí)驗(yàn)線路的三相交流電源。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1.接線時(shí)合理安排掛箱位置，接線要求牢靠、整齊、清楚、安全可靠。2.操作時(shí)要大膽、心細(xì)、謹(jǐn)慎，不許用手觸及各電器元件的導(dǎo)電部分及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分，以免觸電及意外損傷。3.要觀察電器動(dòng)作情況時(shí)，必須在斷電情況下小心地?fù)u開掛箱面板，然后再接通

40、電源進(jìn)行操作與觀察。六、預(yù)習(xí)思考題六、預(yù)習(xí)思考題1.試比較點(diǎn)動(dòng)控制線路與自鎖控制線路從結(jié)構(gòu)上看主要區(qū)別是什么？從功能上看主要區(qū)別是什么？2.自鎖控制線路在長(zhǎng)期工作后可能出現(xiàn)失去自鎖作用。試分析產(chǎn)生的原因是什么？3.交流接觸器線圈的額定電壓為 220V，若誤接到 380V 電源上會(huì)產(chǎn)生什么后果？反之，若接觸器線圈電壓為 380V，而電源線電壓為 220V，其結(jié)果又如何？4.在主回路中熔斷器和熱繼電器熱元件可否少用一只或兩只？熔斷器和熱繼電器兩者可否只采用其中一種就可起到短路和過載保護(hù)作用？為什么？、實(shí)驗(yàn)七實(shí)驗(yàn)七 異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?.通過對(duì)三相鼠籠式

41、異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路的安裝接線，掌握由電氣原理圖接成實(shí)際操作電路的方法。2.加深對(duì)電氣控制系統(tǒng)各種保護(hù)、自鎖、互鎖等環(huán)節(jié)的理解。3.學(xué)會(huì)分析、排除繼電接觸控制線路故障的方法。二、原理說明二、原理說明在鼠籠機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路中，通過象序的更換來改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。本實(shí)驗(yàn)給出兩種不同的正、反轉(zhuǎn)控制線路如圖 28-1 及 28-2，具有如下特點(diǎn)：1.電氣互鎖為了避免接觸器 KM1（正轉(zhuǎn)） 、KM2（反轉(zhuǎn)）同時(shí)得電吸合造成三相電源短路，在 KM1（KM2）線圈支路中串接有 KM2（KM1）常閉觸頭，它們保證了線路工作時(shí) KM1、KM2不會(huì)同時(shí)得電（如圖28-1） ，以達(dá)到電器互鎖目的。2.電氣和機(jī)

42、械雙重互鎖除電氣互鎖外，可再采用復(fù)合按鈕 SB1與 SB2組成的機(jī)械互鎖環(huán)節(jié)（如圖28-2） ，以求線路工作更加可靠。3.線路具有短路、過載、失、欠壓保護(hù)等功能。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1三相交流電源220V2三相異步電動(dòng)動(dòng)RTDJ3513交流接觸器CJ46-91RTT064復(fù)合按鈕2RTT065熱繼電器JR16B-20/3D1RTT066交流電壓表1RTT03-17萬用電表1四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容認(rèn)識(shí)各電器的結(jié)構(gòu)、圖形符號(hào)、接線方法；抄錄電動(dòng)機(jī)及各電器銘牌數(shù)據(jù)；并用萬用表 檔檢查各電器線圈、觸頭是否完好。鼠籠機(jī)接成 接法；實(shí)驗(yàn)線路電源端接三相自耦調(diào)壓器輸出端 U、

43、V、W，供電線電壓為 220V。1.接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路按圖 28-1 接線，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，方可進(jìn)行通電操作。(1)開啟控制屏電源總開關(guān)，按啟動(dòng)按鈕調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出，使輸出線電壓為 220V。(2)按正向啟動(dòng)按鈕 SB1，觀察并記錄電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向和接觸器的運(yùn)行情況。(3)按反向啟動(dòng)按鈕 SB2，觀察并記錄電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向和接觸器的運(yùn)行情況。(4)按停止按鈕 SB3，觀察并記錄電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向和接觸器的運(yùn)行情況。(5)再按 SB2，觀察并記錄電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向和接觸器的運(yùn)行情況。(6)實(shí)驗(yàn)完畢，按控制屏停止按鈕，切斷三相交流電源。圖 28-12.接觸器和按鈕雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路按圖 28-2 接線，

44、經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，方可進(jìn)行操作。(1)按控制屏啟動(dòng)按鈕，接通 220V 三相交流電源。(2)按正向啟動(dòng)按鈕 SB1，電動(dòng)機(jī)正向起動(dòng)，觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向及接觸器的動(dòng)作情況。按停止按鈕SB3，使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。(3)按反向啟動(dòng)按鈕 SB2，電動(dòng)機(jī)反向起動(dòng)，觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向及接觸器的動(dòng)作情況。按停止按鈕SB3，使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。(4)按正向（或反向）啟動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，再去按反向（或正向）啟動(dòng)按鈕，觀察有何情況發(fā)生？(5)電動(dòng)機(jī)停穩(wěn)后，同時(shí)按正、反向兩只啟動(dòng)按鈕，觀察有何情況發(fā)生？(6)失壓與欠壓保護(hù)a、按啟動(dòng)按鈕 SB1（或 SB2）電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，按控制屏停止按鈕，斷開實(shí)驗(yàn)線路三相電源，模擬電動(dòng)機(jī)失壓（

45、或零壓）狀態(tài)，觀察電動(dòng)機(jī)與接觸器的動(dòng)作情況，隨后，再按控制屏上啟動(dòng)按鈕，接通三相電源，但不按 SB1（或 SB2） ，觀察電動(dòng)機(jī)能否自行起動(dòng)？b、重新起動(dòng)電動(dòng)機(jī)后，逐漸減小三相自耦調(diào)壓器的輸出電壓，直至接觸器釋放，觀察電動(dòng)機(jī)是否自行停轉(zhuǎn)。過載保護(hù)打開熱繼電器的后蓋，當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，人為地?fù)軇?dòng)雙金屬片模擬電動(dòng)機(jī)過載情況，觀察電機(jī)、電器動(dòng)作情況。注意：此向內(nèi)容，較難操作且危險(xiǎn)，有條件可由指導(dǎo)教師作師范操作。實(shí)驗(yàn)完畢，將自耦調(diào)壓器調(diào)回零位，按控制屏停止按鈕，切斷實(shí)驗(yàn)線路電源。五、故障分析五、故障分析1.接通電源后，按啟動(dòng)按鈕（SB1或 SB2） ，接觸器吸合，但電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，切發(fā)出“嗡嗡”聲響或電動(dòng)機(jī)

46、能起動(dòng)，但轉(zhuǎn)速很慢。這種故障來自主回路，大多是一相斷線或電源缺相。2.接通電源后，按啟動(dòng)按鈕（SB1或 SB2） ，若接觸器通斷頻繁，且發(fā)出連續(xù)的劈啪聲或吸合不牢，發(fā)出顫動(dòng)聲，此類故障原因可能是：線路接錯(cuò)，將接觸器線圈與自身的常閉觸頭串在一條回路上了。自鎖觸頭接觸不良，時(shí)通時(shí)斷。接觸器鐵心上的短路環(huán)脫落或斷裂。電源電壓過低或與接觸器線圈電壓等級(jí)不匹配。六、預(yù)習(xí)思考題六、預(yù)習(xí)思考題1.在電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制線路中，為什么必須保證兩個(gè)接觸器不能同時(shí)工作？采用哪些措施可解決此問題，這些方法有何利弊，最佳方案是什么？2.在控制線路中，短路、過載、失、欠壓保護(hù)等功能是如何實(shí)現(xiàn)的？在實(shí)際運(yùn)行過程中，這幾種保

47、護(hù)有何意義？3.圖 28-2 中輔助常閉觸點(diǎn) KM2和 KM1的作用是什么?若在控制電路中將二者調(diào)接，主電路和控制電路能否正常工作?為什么?模擬電子技術(shù)部分模擬電子技術(shù)部分實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 常用電子儀器的使用常用電子儀器的使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模?）學(xué)習(xí)電子電路實(shí)驗(yàn)中常用的電子儀器示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、交流毫伏表、頻率計(jì)等的主要技術(shù)指標(biāo)、性能及正確使用方法。（2）初步掌握用雙蹤示波器觀察正弦信號(hào)波形和讀取波形參數(shù)方法。二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理在模擬電子電路實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常使用的電子儀器有示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、交流毫伏表及頻率計(jì)等。它們和萬用電表一起，可以完成對(duì)模擬

48、電子電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)工作情況的測(cè)試。實(shí)驗(yàn)中要對(duì)各種電子儀器進(jìn)行綜合使用，可按照信號(hào)流向，以連線簡(jiǎn)捷，調(diào)節(jié)順手，觀察與讀數(shù)方便等原則進(jìn)行合理布局。各儀器與被測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置之間的布局與連接如圖 1-1 所示。接線時(shí)應(yīng)注意，為防止外界干擾，各儀器的公共接地端應(yīng)連接在一起，稱共地。信號(hào)源和交流毫伏表的引線通常用屏蔽線或?qū)Ｓ秒娎|線 ；示波器接線使用專用電纜線，即同軸電纜線；直流電源的接線使用普通導(dǎo)線。 圖 1-1 模擬電子電路中常用電子儀器布局圖1示波器示波器示波器是一種用途很廣的電子測(cè)量?jī)x器，它既能直接顯示電信號(hào)的波形，又能對(duì)電信號(hào)進(jìn)行各種參數(shù)的測(cè)量?，F(xiàn)著重指出下列幾點(diǎn)：（1）尋找掃描光跡 ：將示波器軸顯

49、示方式置“1”或“2”，輸入耦合方式置“GND”。開機(jī)并預(yù)熱后，若在顯示屏上不出現(xiàn)光點(diǎn)和掃描基線，可按下列操作去找到掃描線： 適當(dāng)調(diào)節(jié)亮度旋鈕。 觸發(fā)方式開關(guān)置“自動(dòng)”。 適當(dāng)調(diào)節(jié)垂直（）、水平（）“位移”旋鈕，使掃描光跡位于屏幕中央。若示波器設(shè)有“尋跡”按鍵，可按下“尋跡”按鍵，判斷光跡偏移基線的方向。 （2）雙蹤示波器一般有 5 種顯示方式，即“1”、“ 2”、“ 12”種單蹤顯示方式和“交替”“斷續(xù)”種雙蹤顯示方式?！敖惶妗憋@示一般適宜于輸入信號(hào)頻率較高時(shí)使用；“斷續(xù)”顯示一般適宜于輸入信號(hào)頻率較低時(shí)使用。 （3）為了顯示穩(wěn)定的被測(cè)信號(hào)波形，“觸發(fā)源選擇”開關(guān)一般選為“內(nèi)”觸發(fā)，使掃描觸

50、發(fā)信號(hào)取自示波器內(nèi)部的通道。 （4）觸發(fā)方式開關(guān)通常先置于“自動(dòng)”位置，待調(diào)出波形后，若被顯示的波形不穩(wěn)定，可置觸發(fā)方式開關(guān)于“常態(tài)”位置，通過調(diào)節(jié)“觸發(fā)電平”旋鈕找到合適的觸發(fā)電壓，使被測(cè)試的波形穩(wěn)定地顯示在示波器屏幕上。 有時(shí)，由于選擇了較慢的掃描速率，顯示屏上將會(huì)出現(xiàn)閃爍的光跡，但被測(cè)信號(hào)的波形不在軸方向左右移動(dòng)，這樣的現(xiàn)象仍屬于穩(wěn)定顯示。 （5）適當(dāng)調(diào)節(jié)“掃描速率”開關(guān)及“軸靈敏度”開關(guān)，使屏幕上顯示 12 個(gè)周期的被測(cè)信號(hào)波形。在測(cè)量幅值時(shí)，應(yīng)注意將“軸靈敏度微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置，即順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底且聽到關(guān)的聲音。在測(cè)量周期時(shí)，應(yīng)注意將“軸掃速微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置，即順時(shí)針

51、旋轉(zhuǎn)到底，且聽到關(guān)的聲音。還要注意“擴(kuò)展”旋鈕的位置及使用范圍。根據(jù)被測(cè)波形在屏幕坐標(biāo)刻度上垂直方向所占的格數(shù)（div或cm）與“軸靈敏度”開關(guān)指示值（V/div）的乘積，即可算得信號(hào)幅值的實(shí)測(cè)值。根據(jù)被測(cè)信號(hào)波形的一個(gè)周期在屏幕坐標(biāo)刻度水平方向所占的格數(shù)（div或cm）與“掃速”開關(guān)指示值（t/div）的乘積，即可算得信號(hào)頻率的實(shí)測(cè)值。 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器按需要輸出正弦波、方波、三角波 3 種信號(hào)波形。輸出電壓最大可達(dá)峰峰值20V。通過輸出衰減開關(guān)和輸出幅度調(diào)節(jié)旋鈕，可使輸出電壓在毫伏（mV）級(jí)到伏（V）級(jí)范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)頻率可以通過頻率分

52、檔開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器作為信號(hào)源，它的輸出端不允許短路。 3交流毫伏表交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作頻率范圍之內(nèi)，用來測(cè)量正弦交流電壓的有效值。為了防止過載而損壞，測(cè)量前一般先把量程開關(guān)置于量程較大的位置上，然后在測(cè)量中逐檔減小量程。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件（1）函數(shù)信號(hào)發(fā)生器；（2）雙蹤示波器；（3）交流毫伏表。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1用機(jī)內(nèi)校正信號(hào)對(duì)示波器進(jìn)行自檢用機(jī)內(nèi)校正信號(hào)對(duì)示波器進(jìn)行自檢（1）掃描基線調(diào)節(jié)：將示波器的顯示方式開關(guān)置于“單蹤”顯示（Y1 或 Y2），輸入耦合方式開關(guān)置于“GND”，觸發(fā)方式開關(guān)置于“自動(dòng)”。開啟電源開關(guān)后，調(diào)節(jié)“輝度”、“聚焦”、

53、“輔助聚焦”等旋鈕，使熒光屏上顯示一條細(xì)而且亮度適中的掃描基線。然后調(diào)節(jié)“X 軸位移”（）和“Y 軸位移”（）旋鈕，使掃描線位于屏幕中央，并且能上下左右移動(dòng)自如。（2）測(cè)試“校正信號(hào)”波形的幅度、頻率：將示波器的“校正信號(hào)”通過專用電纜線引入選定的通道（Y1 或 Y2），將軸輸入耦合方式開關(guān)置于“”或“”，觸發(fā)源選擇開關(guān)置“內(nèi)”，內(nèi)觸發(fā)源選擇開關(guān)置“Y1 ”或“Y2”。調(diào)節(jié)軸“掃描速率”開關(guān)(tdiv)和 Y 軸“輸入靈敏度”開關(guān)（Vdiv），使示波器顯示屏上顯示出一個(gè)或數(shù)個(gè)周期穩(wěn)定的方波信號(hào)。校準(zhǔn)“校正信號(hào)”幅度將“Y 軸靈敏度微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置，“Y 軸靈敏度”開關(guān)置于適當(dāng)位置，讀

54、取校正信號(hào)幅度，記入表 1-1 中。表 1-1測(cè)試項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)值實(shí)測(cè)值幅度峰峰值 U / V頻 率 f /kHz上升沿時(shí)間/s下降沿時(shí)間/s注意：不同型號(hào)的示波器，其標(biāo)準(zhǔn)值有所不同，應(yīng)按所使用示波器將標(biāo)準(zhǔn)值填入表格中。校準(zhǔn)“校正信號(hào)”頻率將“掃速微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置，“掃速”開關(guān)置于適當(dāng)位置，讀取校正信號(hào)周期，記入表 1-1 中。測(cè)量“校正信號(hào)”的上升時(shí)間和下降時(shí)間調(diào)節(jié)“Y 軸靈敏度”開關(guān)及微調(diào)旋鈕，并移動(dòng)波形，使方波信號(hào)在垂直方向上正好占據(jù)中心軸上，且上、下對(duì)稱，便于閱讀。通過掃速開關(guān)逐級(jí)提高掃描速度，使波形在 X 軸方向擴(kuò)展（必要時(shí)可利用“掃速擴(kuò)展”開關(guān)將波形再擴(kuò)展 10 倍），并同時(shí)調(diào)

55、節(jié)觸發(fā)電平旋鈕，從顯示屏上清楚地讀出上升時(shí)間和下降時(shí)間，記入表 1-1 中。2用示波器和交流毫伏表測(cè)量信號(hào)參數(shù)用示波器和交流毫伏表測(cè)量信號(hào)參數(shù)調(diào)節(jié)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器有關(guān)旋鈕，使輸出頻率分別為 100Hz、1kHz、10 kHz、100 kHz，其有效值均為 1V（交流毫伏表測(cè)量值）的正弦波信號(hào)。改變示波器“掃速”開關(guān)及“Y 軸靈敏度”開關(guān)等位置，測(cè)量信號(hào)源輸出電壓頻率及峰峰值，記入表 1-2 中。表 1-2示波器測(cè)量值示波器測(cè)量值信號(hào)電壓頻率 f /kHz周期 T/ms頻率 f/Hz信號(hào)電壓毫伏表讀數(shù)/V峰峰值/ V有效值 U / V0.11101003測(cè)量?jī)刹ㄐ伍g的相位差測(cè)量?jī)刹ㄐ伍g的相位差（1

56、）觀察雙蹤顯示波形“交替”與“斷續(xù)”兩種顯示方式的特點(diǎn)YA 、YB均不加輸入信號(hào)，輸入耦合方式置“GND”，掃速開關(guān)置掃速較低檔位（如 0.5sdiv 檔）或掃速較高擋位（如 5 sdiv 檔）；把顯示方式開關(guān)分別置“交替”和“斷續(xù)”位置，觀察兩條掃描基線的顯示特點(diǎn)，并記錄之。（2）用雙蹤示波器測(cè)量?jī)刹ㄐ伍g的相位差按圖 1-2 連接實(shí)驗(yàn)電路，將函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出電壓調(diào)至頻率為 1kHz，幅值為 2V 的正弦波；經(jīng) RC 移相網(wǎng)絡(luò)獲得頻率相同但相位不同的兩路信號(hào) ui和 uR ，分別加到雙蹤示波器的 YA 和 YB 的輸入端。為便與穩(wěn)定波形，比較兩波形相位差，應(yīng)使內(nèi)觸發(fā)信號(hào)取自被設(shè)定的一路信號(hào)

57、，而該信號(hào)作為測(cè)量基準(zhǔn)。圖 1-2 兩波形間相位差的測(cè)量電路把顯示方式開關(guān)置“交替”檔位，將 YA 和 YB 輸入耦合方式開關(guān)置“”檔位，調(diào)節(jié) YA 、YB 的（）移位旋鈕，使兩條掃描基線重合。將 YA 、YB輸入耦合方式開關(guān)置“AC”檔位，調(diào)節(jié)觸發(fā)電平、掃速開關(guān)及 YA 、YB 靈敏度開關(guān)位置，使在熒光屏上顯示出易于觀察的兩個(gè)相位不同的正弦波形 ui及 uR ，如圖 1-3 所示。根據(jù)兩波形在水平方向差距 X，及信號(hào)周期T ，則可求得兩波形相位差 ，即=360)div()div(TXX圖 1-3 雙蹤示波器顯示兩相位不同的正弦波式中：XT 一個(gè)周期所占格數(shù)；X 兩個(gè)波形在 X 軸方向的差距格

58、數(shù)。記錄兩波形的相位差于表 1-3 中。表 1-3相位差一個(gè)周期格數(shù)兩個(gè)波形在 X軸上的差距格數(shù)實(shí)測(cè)值計(jì)算值XT =X=為讀數(shù)和計(jì)算方便，可適當(dāng)調(diào)節(jié)掃速開關(guān)及微調(diào)旋鈕，使波形的一周期只占整格數(shù)。五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)（1）整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析（2）問題的討論： 如何操作示波器的有關(guān)旋鈕，以便從示波器顯示屏上觀察到穩(wěn)定、清晰的波形？ 用雙蹤示波器顯示波形，并要求比較相位時(shí)，為在顯示屏上得到穩(wěn)定波形，應(yīng)怎樣選擇下列開關(guān)的位置：a) 顯示方式選擇（Y1 、Y2 、Y1 +Y2 、交替、斷續(xù)）；b) 觸發(fā)方式（常態(tài)、自動(dòng)）；c) 觸發(fā)源選擇（內(nèi)、外）；d) 內(nèi)觸發(fā)源選擇（Y1 、Y2 、交替）。

59、（3）函數(shù)信號(hào)發(fā)生器有哪幾種輸出波形？它的輸出端能否短接，如用屏蔽線作為輸出引線，則屏蔽層一端應(yīng)該接在哪個(gè)接線柱上？（4）交流毫伏表是用來測(cè)量正弦波電壓還是非正弦波電壓？它的表頭指示值是被測(cè)信號(hào)的什么數(shù)值？它是否可以用來測(cè)量直流電壓的大小？六、預(yù)習(xí)要求六、預(yù)習(xí)要求（1）閱讀實(shí)驗(yàn)附錄 1 中有關(guān)示波器部分的內(nèi)容。（2）已知 C=0.01F、R=10k，計(jì)算圖 1-2 中 RC 移相網(wǎng)絡(luò)的阻抗角 。實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 晶體管共射極單管放大器晶體管共射極單管放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 學(xué)會(huì)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法，分析靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大器性能的影響。(2) 掌握放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出

60、電阻及最大不失真輸出電壓的測(cè)試方法。(3) 熟悉常用電子儀器及模擬電路實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用。二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理圖 2-1 為電阻分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定的共射級(jí)單管放大器實(shí)驗(yàn)電路圖。圖中 R1 和 R2 組成衰減 100 倍電路（因?yàn)橐斎?10mV 正弦信號(hào)，有的信號(hào)發(fā)生器最小輸入大于 10mV，此時(shí)連上 R2 電阻，輸入1V 正弦信號(hào)到 B 點(diǎn)就是 10mV） 。它的偏置電路采用 RB1和 RB2組成的分壓電路，并在發(fā)射極中接有電阻 RE，以穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。當(dāng)在放大器的輸入端加入輸入信號(hào) ui后，在放大器的輸出端便可得到一個(gè)與 ui相位相反，幅值被放大了的輸出信號(hào) u0，從而實(shí)現(xiàn)了電壓放大