電氣電機拖動實驗1

1、實驗前需知1.DDSZ-1型電機及電氣技術(shù)實驗裝置交流及直流操作說明一、實驗中開啟及關(guān)閉電源都在控制屏上操作。開啟三相交流電源的步驟為： 1、開啟電源前。要檢查控制屏下面“直流電機電源”的“電樞電源”開關(guān)（右下方）及“勵磁電源”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，表示實驗裝置的進線接到電源，但還不能輸出電壓。此時在電源輸出端進行實驗電路接線操作是安全的。 3、按下“啟動”按鈕，“啟動”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。實驗電路所需的不

2、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，它指示三相電網(wǎng)進線的線電壓；當(dāng)“指示切換”開關(guān)撥向“三相調(diào)壓電壓”時，它指示三相四線制插孔U、V、W和N的輸出端的線電壓。 4、實驗中如果需要改接線路，必須按下“停止”按鈕以切斷交流電源，保證實驗操作安全。實驗完畢，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“直流機電源”的“電樞電源”開關(guān)及“勵磁電源”開關(guān)撥回到關(guān)斷位置。二、開啟直流機電源的操作 1、直流電源是由交流電源

3、變換而來，開啟“直流電機電源”，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”按鈕。 2、在此之后，接通“勵磁電源”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，指示電樞電源電壓，當(dāng)將它撥向“勵磁電壓”時，指示勵磁電源電壓。但在電路上“勵磁電源”與“電樞電源”，“直流機電源”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

4、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，采用了限流延時的保護電路。所以本電源在開機時，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，這是正常的。 4、電樞電源設(shè)有過壓和過流指示告警保護電路。當(dāng)輸出電壓出現(xiàn)過電壓時，會自動切斷輸出，并告警指示。此時需要恢復(fù)輸出，必須先將“電壓調(diào)節(jié)”旋鈕逆時針旋轉(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)負載電流過大（即負載電阻過?。┏^3A時，也會自動切斷輸出，并告警指示，此時需要恢復(fù)輸出，只要調(diào)小負載電流（即調(diào)大負載電阻）即可。有時候在開機時出現(xiàn)過流告警，說明在開機時負載電流太大，需要降低負載電流，可在電樞電

5、源輸出端增大負載電阻或甚至?xí)簳r拔掉一根導(dǎo)線（空載）開機，待直流輸出電壓正常后，再插回導(dǎo)線加正常負載（不可短路）工作。若在空載時開機仍發(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漏電使過流保護起控點改變所致，一般經(jīng)過空載開機（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。 5、在做直流電動機實驗時，要注意開機時須先開“勵磁電源”后開“電樞電源”；在關(guān)機時，則要先關(guān)“電樞電源”而后關(guān)“勵磁電源”的次序。同時要注意在電樞電路中串聯(lián)啟動電阻以防止電源過流保護。具體操作要嚴格遵照實驗指導(dǎo)書中有關(guān)內(nèi)容的說明

6、。2.電機及電氣技術(shù)實驗的基本要求 電機及電氣技術(shù)實驗課的目的在于培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的實驗方法與操作技能。培養(yǎng)學(xué)生能根據(jù)實驗?zāi)康?，實驗?nèi)容及實驗設(shè)備來擬定實驗線路，選擇所需儀表，確定實驗步驟，測取所需數(shù)據(jù)，進行分析研究，得出必要結(jié)論，從而完成實驗報告。學(xué)生在整個實驗過程中，必須集中精力，及時認真做好實驗。 一、實驗前的準備 實驗前應(yīng)復(fù)習(xí)教科書有關(guān)章節(jié)，認真研讀實驗指導(dǎo)書,了解實驗?zāi)康摹?項目、方法與步驟，明確實驗過程中應(yīng)注意的問題(有些內(nèi)容可到實驗室對照實驗預(yù)習(xí)，如熟悉組件的編號，使用及其規(guī)定值等)，并按照實驗項目準備記錄抄表等。 實驗前應(yīng)寫好預(yù)習(xí)報告,經(jīng)指導(dǎo)教師檢查認為確實作好了實驗前的準備，

7、方可開始做實驗。 認真作好實驗前的準備工作，對于培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力，提高實驗質(zhì)量和保護實驗設(shè)備都是很重要的。 二、實驗的進行 1、建立小組，合理分工每次實驗都以小組為單位進行,每組由23人組成，實驗進行中的接線、調(diào)節(jié)負載、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，以保證實驗操作協(xié)調(diào)，記錄數(shù)據(jù)準確可靠。 2、選擇組件和儀表 實驗前先熟悉該次實驗所用的組件，記錄電機銘牌和選擇儀表量程，然后依次排列組件和儀表便于測取數(shù)據(jù)。 3、按圖接線 根據(jù)實驗線路圖及所選組件、儀表、按圖接線，線路力求簡單明了，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，每路可用相同顏色的導(dǎo)線。 4、起

8、動電機，觀察儀表 在正式實驗開始之前，先熟悉儀表刻度，并記下倍率，然后按一定規(guī)范起動電機，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，即可正式開始實驗。 5、測取數(shù)據(jù) 預(yù)習(xí)時對電機的試驗方法及所測數(shù)據(jù)的大小作到心中有數(shù)。正式實驗時,根據(jù)實驗步驟逐次測取數(shù)據(jù)。 6、認真負責(zé)，實驗有始有終 實驗完畢，須將數(shù)據(jù)交指導(dǎo)教師審閱。經(jīng)指導(dǎo)教師認可后，才允許拆線并把實驗所用的組件、導(dǎo)線及儀器等物品整理好。 三、實驗報告 實驗報告是根據(jù)實測數(shù)據(jù)和在實驗中觀察和發(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。 實驗報告要簡明扼要、字跡清楚

9、、圖表整潔、結(jié)論明確。實驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容： 1、實驗名稱、專業(yè)班級、學(xué)號、姓名、實驗日期。 2、列出實驗中所用組件的名稱及編號，電機銘牌數(shù)據(jù)(PN、UN、IN、nN）等。 3、列出實驗項目并繪出實驗時所用的線路圖，并注明儀表量程，電阻器阻值，電源端編號等。 4、數(shù)據(jù)的整理和計算。 5、按記錄及計算的數(shù)據(jù)用坐標紙畫出曲線，圖紙尺寸不小于8cm×8cm，曲線要用曲線尺或曲線板連成光滑曲線,不在曲線上的點仍按實際數(shù)據(jù)標出。 6、根據(jù)數(shù)據(jù)和曲線進行計算和分析，說明實驗結(jié)果與理論是否符合，可對某些問題提出一些自己的見解并最后寫出結(jié)論。實驗報告應(yīng)寫在一定規(guī)格的報告紙上，保持整潔。3.實驗安全

10、操作規(guī)程 為了按時完成電機及電氣技術(shù)實驗，確保實驗時人身安全與設(shè)備安全，要嚴格遵守如下規(guī)定的安全操作規(guī)程： 1、實驗時，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行。 3、學(xué)生獨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。實驗中如發(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)進行實驗。 4、電機如直接起動則應(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)嶒炁_控制屏上的電源接通應(yīng)由實驗指導(dǎo)人員來控制， 其他人只能由指導(dǎo)人員允許后方可操作，不得自行合閘。實驗內(nèi)容實驗一

11、 直流電機認識實驗一、實驗?zāi)康?、學(xué)習(xí)電機實驗的基本要求與安全操作注意事項。2、認識在直流電機實驗中所用的電機、儀表、變阻器等組件及使用方法。3、熟悉并勵電動機的接線、起動、改變電機轉(zhuǎn)向與調(diào)速的方法。4、掌握用實驗方法測取直流并勵電動機的工作特性和機械特性。二、實驗設(shè)備序號型 號名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表1臺2DJ23校正直流測功機1臺3DJ15直流并勵電動機1臺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波形測試及開關(guān)板1件三、實驗內(nèi)容 圖1 直流并勵電動機接線圖 1、直流并勵電動機的起動按圖1接線。圖中直流并勵電

12、動機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,額定勵磁電流IfN0.16A。校正直流測功機MG按他勵發(fā)電機連接，在此作為直流電動機M的負載，用于測量電動機的轉(zhuǎn)矩和輸出功率。TG為測速發(fā)電機。直流電流表選用D31。Rf1選用D44的900阻值，作為直流他勵電動機勵磁回路串接的電阻，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（$也可用900串900共1800電阻）。測量電樞電流的電表A3 和A4的量程選5

13、A檔（因為直流并勵電動機的額定電流為1.2A）；測量勵磁回路的電流表A1和A2選用直流毫安表的200mA量程檔（因為額定勵磁電流小于0.16A）。測量電動機兩端電壓的直流電壓表量程選1000V檔。將直流并勵電動機M的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至最小值，電樞串聯(lián)起動電阻R1調(diào)至最大值（或中間某值，切記不能最?。?。開啟控制屏上的鑰匙開關(guān)，按下其上方的“啟動”按鈕，接通其下方左邊的勵磁電源開關(guān)，觀察MG的勵磁電流值，再接通控制屏右下方的電樞電源開關(guān)，逐漸增大電樞電源，使M起動。2、并勵電動機的工作特性和機械特性（1）M起動正常后，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)校正直流測功機

14、的勵磁電流If2為校正值（100 mA），合上校正直流測功機MG的負載開關(guān)S，調(diào)節(jié)負載電阻R2和電動機的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1，使電動機達到額定值：UUN，IIN，nnN。此時M的勵磁電流If即為額定勵磁電流IfN。（2）保持開關(guān)S閉合，調(diào)節(jié)R2 阻值，使MG的負載電流IF 改變，即直流電動機M的輸出轉(zhuǎn)矩T2 改變（調(diào)不同的IF值，查對應(yīng)于If2=100mA時的校正曲線T2=f(IF)，可得到M不同的輸出轉(zhuǎn)矩T2值）。保持UUN，If=IfN，If2為校正值不變的條件下，逐次減小電動機負載。測取電動機電樞輸入電流Ia，轉(zhuǎn)速n和校正電機的負載電流IF（由校正曲線查出電動機輸出對應(yīng)轉(zhuǎn)矩T2）。共取數(shù)據(jù)

15、9-10組，記錄于表1-1中。表1-1 UUN V If=IfN= mA If2=100 mAIa（A）n（r/min）IF（A）T2（N·m）3、電樞繞組串電阻調(diào)速特性 （1）直流電動機M運行后，將電阻R1調(diào)至零，If2調(diào)至校正值，再調(diào)節(jié)負載電阻R2、電樞電壓及磁場電阻Rf1，使M的U=UN，Ia=0.5IN，IfIfN記下此時MG的IF值。 （2）保持此時的IF（即T2）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，每次測取電動機的端電壓Ua，轉(zhuǎn)速n和電樞電流Ia。共取數(shù)據(jù)8-9組記錄于表1-2中。表1-2 IfIfN mA IF= A(T2

16、 N·m) If2=100mAUa（V）n（r/min）Ia（A）4、改變電動機的轉(zhuǎn)向?qū)㈦姌写?lián)起動變阻器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磁電源開關(guān)，使電動機停機。在斷電情況下，將電樞（或勵磁繞組）的兩端接線對調(diào)后，再按并勵電動機的起動步驟起動電動機，并觀察電動機的轉(zhuǎn)向。四、實驗報告1、畫出直流并勵電動機電樞串電阻起動的接線圖。說明電動機起動時，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、根據(jù)表1數(shù)據(jù)給出nf（T2）或nf（IF）的特性曲線。3、在電動機輕載及額定負載時，增大電樞回路的調(diào)節(jié)電阻，電機的轉(zhuǎn)速如何變化？增大勵磁回路

17、的調(diào)節(jié)電阻，轉(zhuǎn)速又如何變化？4、繪出并勵電動機調(diào)速特性曲線nf（Ua）。5、直接對調(diào)電樞電源的兩端接線，能否改變并勵直流電動機的轉(zhuǎn)向？為什么？實驗二 直流他勵電動機在各種狀態(tài)下的機械特性一、 實驗?zāi)康?了解和測定他勵直流電動機在電動、回饋制動和反接制動各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的機械特性。二、實驗設(shè)備 序 號型 號名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表1件2DJ15直流并勵電動機1件3DJ23校正直流測功機1件4D31直流數(shù)字電壓、毫安、安培表2件5D41三相可調(diào)電阻器1件6D42三相可調(diào)電阻器1件7D44可調(diào)電阻器、電容器1件8D51波形測試及開關(guān)板1件 圖2 他勵直流電動機機械特性測定的實驗接

18、線圖三、實驗方法按圖2接線，圖中M用編號為DJ15的直流并勵電動機(接成他勵方式)，MG用編號為DJ23的校正直流測功機，直流電壓表V1、V2的量程為1000V，直流電流表A1、A3的量程為200mA，A2、A4的量程為5A。R1選用D44上的1800阻值，R2選用D42上的900并聯(lián)900共450阻值，R3選用D42上的1800阻值，R4選用D42上的1800加上D41上的4個90串聯(lián)共2160。開關(guān)S1、S2選用D51上的雙刀雙擲開關(guān)。1、R2=0時電動及回饋制動狀態(tài)下的機械特性(1) R1阻值置最小位置，R2、R3及R4阻值置最大位置。開關(guān)S1、S2選用D51掛箱上的對應(yīng)開關(guān)，并將S1合

19、向1電源端，S2合向2'短接端。(2) 開機時需檢查控制屏下方左、右兩邊的“勵磁電源”開關(guān)及“電樞電源”開關(guān)都須在斷開的位置，然后按次序先開啟控制屏上的“電源總開關(guān)”，再按下“啟動”按鈕，隨后接通“勵磁電源”開關(guān)，最后檢查R2阻值確在最大位置時接通“電樞電源”開關(guān)，使他勵直流電動機M起動運轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)“電樞電源”電壓為 220V；調(diào)節(jié)R2阻值至零位置，調(diào)節(jié)R3阻值，使電流表A3為100mA。 (3) 調(diào)節(jié)電動機M的磁場調(diào)節(jié)電阻R1阻值，和電機MG 的負載電阻R4阻值(先調(diào)節(jié)D42上1800阻值，調(diào)至最小后應(yīng)用導(dǎo)線短接)。使電動機M的n=nN=1600r/min，IN=If+Ia=1.2A。

20、此時他勵直流電動機的勵磁電流If為額定勵磁電流IfN。保持U=UN=220V，If=IfN,校正直流測功機的勵磁電流為校正值100mA。增大R4阻值，直至空載(將開關(guān)S2 撥至中間位置),測取電動機M在額定負載至空載范圍的n、Ia數(shù)據(jù)。共取8-9組數(shù)據(jù)記錄于表2-1中。(4)在確定S2處于中間位置的情況下，把R4調(diào)至零值位置(其中D42上1800阻值調(diào)至零值后用導(dǎo)線短接)，再減小R3阻值，使MG的空載電壓與電樞電源電壓值接近相等 (在開關(guān)S2兩端測)，并且極性相同，把開關(guān)S2合向1'端。(5)保持電樞電源電壓U=UN=220V，If=IfN，調(diào)節(jié)R3阻值，使阻值增加，電動機轉(zhuǎn)速升高，當(dāng)

21、A2表的電流值為0A時，此時電動機轉(zhuǎn)速為理想空載轉(zhuǎn)速（此時轉(zhuǎn)速表量程應(yīng)打向正向3600r/min檔），繼續(xù)增加R3阻值，使電動機進入第二象限回饋制動狀態(tài)運行直至轉(zhuǎn)速約為1900 r/min，測取M的n、Ia。共取18組數(shù)據(jù)記錄于表2-2中。 (6) 停機（先關(guān)斷“電樞電源”開關(guān)，再關(guān)斷“勵磁電源”開關(guān)， 并將開關(guān)S2合向到2'端）。表2-1 UN=220V IfN= mAIa（A）n（r/min）表2-2 UN=220V IfN= mAIa（A）n（r/min）2、R2=400時的電動運行及反接制動狀態(tài)下的機械特性(1) 在確保斷電條件下，用萬用表將R2調(diào)定在400。 (2) S1合向

22、1端，S2合向中間位置，把電機MG電樞的二個插頭對調(diào)，R1調(diào)至最小值，R3調(diào)至最大。R4置最大值。(3) 先接通“勵磁電源”，再接通“電樞電源”，使電動機M 起動運轉(zhuǎn)，在S2兩端測量測功機MG的空載電壓是否和“電樞電源”的電壓極性相反，若極性相反，檢查R4阻值確在最大位置時可把S2合向1'端。(4) 保持電動機的“電樞電源”電壓U=UN=220V，If=IfN不變， 逐漸減小R4阻值（先減小D44上1800阻值，調(diào)至零值后用導(dǎo)線短接），使電機減速直至為零。繼續(xù)減小R4阻值，使電動機進入“反向”旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速在反方向上逐漸上升，此時電動機工作于電勢反接制動狀態(tài)運行，直至電動機M的Ia=IaN

23、，測取電動機在1、4象限的n、Ia共取12組數(shù)據(jù)記錄于表2-3中。(5) 停機( 必須記住先關(guān)斷“電樞電源”而后關(guān)斷“勵磁電源”的次序，并隨手將S2合向到2'端)。表2-3 UN=220V IfN= mA R2=400序 號Ia（A）n（r/min）四、實驗報告根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，繪制他勵直流電動機運行在第一、第二、第四象限的電動和制動狀態(tài)下的機械特性n=f(Ia)(用同一座標紙繪出)。五、思考題 1、回饋制動實驗中，如何判別電動機運行在理想空載點？2、直流電動機從第一象限運行到第二象限轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向不變，試問電磁轉(zhuǎn)矩的方向是否也不變？為什么？3、直流電動機從第一象限運行到第四象限，其轉(zhuǎn)向反了

24、，而電磁轉(zhuǎn)矩方向不變，為什么？作為負載的MG，從第一象限到第四象限其電磁轉(zhuǎn)矩方向是否改變？為什么？實驗三 單相變壓器一、實驗?zāi)康?1、通過空載和短路實驗測定變壓器的變比和參數(shù)。 2、通過負載實驗測取變壓器的運行特性。二、預(yù)習(xí)要點（這部分可不寫在報告中，但是得了解這些知識） 1、變壓器的空載和短路實驗有什么特點？實驗中電源電壓一般加在哪一方較合適？ 2、在空載和短路實驗中，各種儀表應(yīng)怎樣聯(lián)接才能使測量誤差最?。?3、如何用實驗方法測定變壓器的鐵耗及銅耗。三、實驗項目（這部分可不寫在報告中） 1、空載實驗。 測取空載特性U0=f(I0)，P0=f(U0) , cos0=f(U0)。 2、短路實驗。

25、 測取短路特性UK=f(IK)，PK=f(IK), cosK=f(IK)。 3、純電阻負載實驗。 保持U1=UN，cos2=1的條件下，測取U2=f(I2)。 四、實驗方法1、實驗設(shè)備序號型 號名 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4DJ11三相組式變壓器1件5D42三相可調(diào)電阻器1件7D51波形測試及開關(guān)板1件2、空載實驗 （1）在三相調(diào)壓交流電源斷電的條件下，按圖3-1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，其額定容量 PN=77V·A，U1N/U2N=220/55V，I1N/I2N=0

26、.35/1.4A。變壓器的低壓線圈a、x接電源，高壓線圈A、X開路。（2）選好所有測量儀表量程。將控制屏左側(cè)調(diào)壓器旋鈕向逆時針方向旋轉(zhuǎn)到底，即將其調(diào)到輸出電壓為零的位置。圖3-1 空載實驗接線圖 （3）合上交流電源總開關(guān)，按下“啟動”按鈕，便接通了三相交流電源。調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器旋鈕，使變壓器空載電壓U0=1.2UN ，然后逐次降低電源電壓，在1.20.3UN 的范圍內(nèi)，測取變壓器的U0、I0、P0。 （4）測取數(shù)據(jù)時，U=UN點必須測，并在該點附近測的點較密，共測取7-8組。記錄于表3-1中。 （5）為了計算變壓器的變比，在UN以下測取原方電壓的同時測出副方電壓數(shù)據(jù)也記錄于表3-1中。 序號實

27、驗 數(shù) 據(jù)計算數(shù)據(jù)U0(V)I0(A)P0(W)UAX(V)cos0123456783、短路實驗 （1）按下控制屏上的“停止”按鈕，切斷三相調(diào)壓交流電源，按圖3-2接線（以后每次改接線路，都要關(guān)斷電源）。將變壓器的高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。選好所有測量儀表量程，將交流調(diào)壓器旋鈕調(diào)到輸出電壓為零的位置。圖3-2 短路實驗接線圖（2）接通交流電源，逐次緩慢增加輸入電壓，直到短路電流等于1.1IN 為止，在(0.21.1)IN范圍內(nèi)測取變壓器的UK、IK、PK。 （3）測取數(shù)據(jù)時，IK=IN點必須測，共測取數(shù)據(jù)6-7組記錄于表3-2中。實驗時記下周圍環(huán)境溫度()。表3-2 室溫 序號實 驗

28、數(shù) 據(jù)計 算 數(shù) 據(jù)UK（V）IK（A）PK（W）cosK 4、負載實驗 實驗線路如圖3-3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，接到負載電阻RL上。RL選用D42上4只900變阻器相串聯(lián)共3600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。 1）將調(diào)壓器旋鈕調(diào)到輸出電壓為零的位置，S1、S2打開，負載電阻值調(diào)到最大。圖3-3 負載實驗接線圖 2）接通交流電源，逐漸升高電源電壓，使變壓器輸入電壓U1=UN。 3）保持U1=UN，合上S1，逐漸增加負載電流，即減小負載電阻RL的值，從空載到額定負載的范圍內(nèi)，測取變壓器的輸出電壓U2和電流I2。

29、4）測取數(shù)據(jù)時，I2=0和I2=I2N=0.35A必測，共取數(shù)據(jù)6-7組，記錄于表3-3中。表3-3 cos2=1 U1=UN= V序 號1234567U2（V）I2（A）五、注意事項1、在變壓器實驗中，應(yīng)注意電壓表、電流表、功率表的合理布置及量程選擇。 2、短路實驗操作要快，否則線圈發(fā)熱引起電阻變化。六、實驗報告（以下內(nèi)容在預(yù)習(xí)報告中可不寫，但最后上交實驗報告時應(yīng)有紅色標題的計算結(jié)果或曲線） 1、計算變比。 由空載實驗測變壓器的原副方電壓的數(shù)據(jù)，分別計算出變比，然后取其平均值作為變壓器的變比K。 K=UAX/Uax 2、繪出空載特性曲線和計算激磁參數(shù) （1）繪出空載特性曲線U0=f(I0)，

30、P0=f(U0)，cos0=f(U0)。式中 （2）計算激磁參數(shù)從空載特性曲線上查出對應(yīng)于U0=UN時的I0和P0值，并由下式算出激磁參數(shù)。 3、繪出短路特性曲線和計算短路參數(shù) （1）繪出短路特性曲線UK=f(IK) 、PK=f(IK)、cosK=f(IK)。 （2）計算短路參數(shù)從短路特性曲線上查出對應(yīng)于短路電流IK=IN時的UK和PK值,由下式算出實驗環(huán)境溫度為()時的短路參數(shù)。 折算到低壓側(cè)：由于短路電阻rK隨溫度變化，因此，算出的短路電阻應(yīng)按國家標準換算到基準工作溫度75時的阻值。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。計算短路電壓(阻抗電壓)百分數(shù)。 IK=IN時短

31、路損耗PKN= IN2rK75 4、利用空載和短路實驗測定的參數(shù)，畫出被試變壓器折算到低壓方的“T”型等效電路。 要分離一次側(cè)和二次側(cè)電阻，可用萬用表測出每側(cè)的直流電阻，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r/1及r2。一次側(cè)和二次側(cè)的漏阻抗無法用實驗方法分離通常取X/1=X2= 5、變壓器的電壓變化率 （1）繪出cos2=1和 cos2=0.8兩條外特性曲線U2=f(I2)，由特性曲線計算出I2=I2N 時的電壓變化率 （2）根據(jù)實驗求出的參數(shù)，算出I2=I2N、cos2=1和I2=I2N、cos2=0.8時的電壓

32、變化率u。 將兩種計算結(jié)果進行比較,并分析不同性質(zhì)的負載對變壓器輸出電壓U2的影響。 6、繪出被試變壓器的效率特性曲線 (1)用間接法算出cos2=0.8不同負載電流時的變壓器效率,記錄于表3-5中。 式中： PKN為變壓器IK=IN時的短路損耗(W)； P0為變壓器U0=UN 時的空載損耗(W)。 為副邊電流標么值 表3-5 cos2=0.8 P0= W PKN= WI*2P2(W)0.20.40.60.81.01.2 (2)由計算數(shù)據(jù)繪出變壓器的效率曲線=f(I*2)。 (3)計算被試變壓器=max時的負載系數(shù)m。 實驗四 三相異步電動機的起動與調(diào)速一、實驗?zāi)康?通過實驗掌握異步電動機的起

33、動和調(diào)速的方法。二、實驗設(shè)備序 號型 號名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表1件2DJ16三相鼠籠異步電動機1件3DJ17三相線繞式異步電動機1件4DJ23校正直流測功機1件5D31直流電壓、毫安、安培表1件6D32數(shù)/模交流電流表1件7D33數(shù)/模交流電壓表1件8D51波形測試及開關(guān)板1件9DJ17-1起動與調(diào)速電阻箱1件三、實驗方法1、星形三角形(Y-)起動(1) 按圖4-1接線。線接好后把調(diào)壓器退到零位。 (2) 三刀雙擲開關(guān)合向右邊(Y接法)。合上電源開關(guān)，逐漸調(diào)節(jié)調(diào)壓器使升壓至電機額定電壓220伏，使電機旋轉(zhuǎn)，然后斷開電源開關(guān)，待電機停轉(zhuǎn)。圖4-1 三相鼠籠式異步電機星形三

34、角形起動(3) 合上電源開關(guān)，觀察起動瞬間電流，然后把S合向左邊，使電機()正常運行，整個起動過程結(jié)束。觀察起動瞬間電流表的顯示值。2、自耦變壓器（用控制屏上的調(diào)壓器）起動或用控制屏上調(diào)壓器。1) 按照圖4-2接線。電機選用DJ16三相鼠籠式異步電動機。2) 將控制屏左側(cè)調(diào)壓旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)到底，使輸出電壓為零。開關(guān)S合向右邊。3）按下“啟動”按鈕，接通交流電源，緩慢旋轉(zhuǎn)控制屏左側(cè)的調(diào)壓旋鈕，使三相調(diào)壓輸出端輸出電壓達分別到額定電壓值的40、60、80進行啟動，觀察每次起動瞬間電流以作定性的比較。3、線繞式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器起動(1) 電機定子繞組Y形接法。按圖4-3接線。電機為D

35、J17線繞式異步電動機。(2) 轉(zhuǎn)子每相串入的電阻可用DJ17-1起動與調(diào)速電阻箱。(3) 調(diào)壓器退到零位，為了便于安裝DD05，把電動機放在一合適的位置且不與測速發(fā)電機相連，然后按照安裝DD05的步驟安裝好。(4) 接通交流電源，調(diào)節(jié)輸出電壓(觀察電機轉(zhuǎn)向應(yīng)符合要求)，在定子電壓為180伏，轉(zhuǎn)子繞組分別串入不同電阻值時，測取定子電流和轉(zhuǎn)矩。 (5) 試驗時通電時間不應(yīng)超過10秒以免繞組過熱。數(shù)據(jù)記入表4-1中。圖4-2使用控制屏上的自藕調(diào)壓器啟動 圖4-3線繞式異步電機轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動表4-1 UK= VRst()02515IKF(N)Ist(A)Tst(N·m) 4、線繞式異步

36、電動機轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器調(diào)速 (1) 實驗線路圖同圖4-3。同軸聯(lián)接校正直流電機MG作為線繞式異步電動機M的負載，MG的實驗電路參考圖1接線。電路接好后，將M的轉(zhuǎn)子附加電阻調(diào)至最大。 (2) 合上電源開關(guān)，電機空載起動，保持調(diào)壓器的輸出電壓為電機額定電壓220伏，轉(zhuǎn)子附加電阻調(diào)至零。 (3)合上勵磁電源開關(guān)，調(diào)節(jié)校正直流測功機的勵磁電流If為校正值(100mA)，再調(diào)節(jié)校正直流測功機負載電流，使電動機輸出功率接近額定功率并保持這輸出轉(zhuǎn)矩T2不變，改變轉(zhuǎn)子附加電阻(每相附加電阻分別為0、2、5、15)， 測相應(yīng)的轉(zhuǎn)速記錄于表4-2中。 表 4-2 U=220V If= mA IF= A（T2

37、= N·m）rst()02515n(r/min)四、實驗報告 1、比較異步電動機不同起動方法的優(yōu)缺點。 2、由起動試驗數(shù)據(jù)求Y-起動下的起動電流和起動轉(zhuǎn)矩（外施電壓為 ）。 3、線繞式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對起動電流和起動轉(zhuǎn)矩的影響。 4、線繞式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對電機轉(zhuǎn)速的影響。五、思考題 1、起動電流和外施電壓成正比，起動轉(zhuǎn)矩和外施電壓的平方成正比在什么情況下才能成立？ 2、起動時的實際情況和上述假定是否相符，不相符的主要因素是什么？實驗五 三相異步電機在各種運行狀態(tài)下的機械特性一、實驗?zāi)康?了解三相線繞式異步電動機在各種運行狀態(tài)下的機械特性。二、預(yù)習(xí)要點 1、如何利

38、用現(xiàn)有設(shè)備測定三相線繞式異步電動機的機械特性。 2、測定各種運行狀態(tài)下的機械特性應(yīng)注意哪些問題。 3、如何根據(jù)所測出的數(shù)據(jù)計算被試電機在各種運行狀態(tài)下的機械特性。三、實驗項目 1、測定三相線繞式轉(zhuǎn)子異步電動機在RS=0時，電動運行狀態(tài)和再生發(fā)電制動狀態(tài)下的機械特性。 2、測定三相線繞轉(zhuǎn)子異步電動機在RS=36時，測定電動狀態(tài)與反接制動狀態(tài)下的機械特性。 3、RS=36，定子繞組加直流勵磁電流I1=0.36A及I2=0.6A時，分別測定能耗制動狀態(tài)下的機械特性。四、實驗方法 1、實驗設(shè)備序 號型 號名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表1件2DJ23校正直流測功機1件3DJ17三相線繞式

39、異步電動機1件4D31直流數(shù)字電壓、毫安、安培表2件5D32數(shù)/模交流電流表1件6D33數(shù)/模交流電壓表1件7D34-3智能型功率、功率因數(shù)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10D44可調(diào)電阻器、電容器1件11D51波形測試及開關(guān)板1件 2、屏上掛件排列順序 D33、D32、D34-3、D51、D31、D44、D42、D41、D31 3、RS=0時的反轉(zhuǎn)性狀態(tài)下機械特性、電動狀態(tài)機械特性及再生發(fā)電制動狀態(tài)下機械特性。(1)按圖4-15接線，圖中M用編號為DJ17的三相線繞式異步電動機，UN=220V,Y接法。MG用編號為DJ23的校正直流測功機。S1、S2、S3選用D5

40、1掛箱上的對應(yīng)開關(guān)，并將S1合向左邊1端，S2合在左邊短接端（即線繞式電機轉(zhuǎn)子短路），S3合在2'位置。R1選用D44的180阻值加上D42上四只900串聯(lián)再加兩只900并聯(lián)共4230阻值，R2選用D44上1800阻值，RS選用D41上三組45可調(diào)電阻(每組為90與90并聯(lián))，并用萬用表調(diào)定在36阻值，R3暫不接。直流電表A2、A4的量程為5A，A3量程為200mA，V2的量程為1000V，交流電表V1的量程為300V，A1量程為3A。轉(zhuǎn)速表n置正向1800r/min量程。 (2)確定S1合在左邊1端，S2合在左邊短接端，S3合在2'位置，M的定子繞組接成星形的情況下。把R1、

41、R2阻值置最大位置，將控制屏左側(cè)三相調(diào)壓器旋鈕向逆時針方向旋到底，即把輸出電壓調(diào)到零。 (3) 檢查控制屏下方“直流電機電源”的“勵磁電源”開關(guān)及“電樞電源”開關(guān)都須在斷開位置。接通三相調(diào)壓“電源總開關(guān)”，按下“啟動”按鈕，旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器旋鈕使三相交流電壓慢慢升高，觀察電機轉(zhuǎn)向是否符合要求。若符合要求則升高到U=110V，并在以后實驗中保持不變。接通“勵磁電源” ，調(diào)節(jié)R2阻值，使校正直流測功機的勵磁電流為校正值100mA并保持不變。A2V2MGR12'S2RsA1I1V1UVWRsRsUaIaR2A4R3IIf 220V勵磁電源直流電機勵磁繞組 220V電樞電源1'S112 圖4

42、-15 三相線繞轉(zhuǎn)子異步電動機機械特性的接線圖 （4）接通控制屏右下方的“電樞電源”開關(guān)，在開關(guān)S3的2'端測量校正直流測功機的輸出電壓的極性，先使其極性與S3開關(guān)1'端的電樞電源相反。在R1阻值為最大的條件下將S3合向1'位置。 （5）調(diào)節(jié)“電樞電源”輸出電壓或R1阻值，使電動機M的轉(zhuǎn)速下降，直至n為零。把轉(zhuǎn)速表置反向位置，并把R1的D42上四個900串聯(lián)電阻調(diào)至零后用導(dǎo)線短接，繼續(xù)減小R1阻值或調(diào)高電樞電壓使電機反向運轉(zhuǎn)。直至n=-1300r/min為止。然后增大電阻R1或者減小校正直流測功機的電樞電壓使電機從反轉(zhuǎn)運行狀態(tài)進入堵轉(zhuǎn)然后進入電動運行狀態(tài)，在該范圍內(nèi)測取

43、電機MG的Ua、Ia、n及電動機M的交流電流表A1的I1值，將數(shù)據(jù)記錄于表4-21對應(yīng)的表格中。當(dāng)電動機接近空載而轉(zhuǎn)速不能調(diào)高時，將S3合向2位置，調(diào)換MG電樞極性（在開關(guān)S3的兩端換）使其與“電樞電源”同極性。調(diào)節(jié)“電樞電源”電壓值使其與MG電壓值接近相等，將S3合至1端。減小R1阻值直至短路位置 （注：D42上6只900阻值調(diào)至短路后應(yīng)用導(dǎo)線短接）。升高“電樞電源”電壓或增大R2阻值（減小電機MG的勵磁電流）使電動機M的轉(zhuǎn)速超過同步轉(zhuǎn)速n0而進入回饋制動狀態(tài)，在1700r/minn0范圍內(nèi)測取電機MG的Ua、Ia、n及電動機M的定子電流I1值。將數(shù)據(jù)記錄于表4-21對應(yīng)的表格中。 （6）停

44、機（先將S3合至2' 端，關(guān)斷“電樞電源”再關(guān)斷“勵磁電源”，將調(diào)壓器調(diào)至零位，按下“停止”按鈕）。表4-21 U=110V RS=0 If= mAn(r/min)180017001600150014001300120011001000900800Ua（V）Ia（A）I1（A）n(r/min)7006005004003002001000-100-200-300Ua（V）Ia（A）I1（A）n(r/min)-400-500-600-700-800-900-1000-1100-1200-1300-1400Ua（V）Ia（A）I1（A） 4、RS=36時的反轉(zhuǎn)性狀態(tài)下機械特性、電動狀態(tài)機械特性及發(fā)電制動狀態(tài)下的機械特性 將開關(guān)S2合向右端，繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子每相串入36 電阻。重復(fù)3中的試驗步驟。記錄對應(yīng)的數(shù)據(jù)于表4-22中。表4-22 U=110V RS=36 If = mAn(r/min)180017001600150014001300120011001000900800Ua（V）Ia（A）I1（A）n(r/min