電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)20131029

1、電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)電子信息工程學(xué)院自動(dòng)化系梁云朋 王國(guó)強(qiáng)58目 錄第1章電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)的基本要求和安全操作規(guī)程21.1實(shí)驗(yàn)的基本要求21.2實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)程4第2章直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)52.1直流電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)52.2直流發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)92.3直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)15第3章變壓器實(shí)驗(yàn)193.1單相變壓器實(shí)驗(yàn)193.2三相變壓器的聯(lián)接組實(shí)驗(yàn)27第4章異步電機(jī)實(shí)驗(yàn)334.1異步電動(dòng)機(jī)的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)334.2異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行實(shí)驗(yàn)434.3三相同步電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)48第5章控制微電機(jī)實(shí)驗(yàn)545.1力矩式自整角機(jī)實(shí)驗(yàn)545.2伺服電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)595.3步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)63第1章 電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)的基本要求和安全操作規(guī)程1.1

2、實(shí)驗(yàn)的基本要求 電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)課的目的在于培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法與操作技能。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)設(shè)備擬定實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路，選擇所需儀表，確定實(shí)驗(yàn)步驟，測(cè)取所需數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析研究，得出必要結(jié)論，從而完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，必須集中精力，及時(shí)認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)按實(shí)驗(yàn)過(guò)程提出下列基本要求。 一、實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)復(fù)習(xí)教科書(shū)有關(guān)章節(jié)，認(rèn)真研讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?xiàng)目、方法與步驟，明確實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題(有些內(nèi)容可到實(shí)驗(yàn)室對(duì)照實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，如熟悉組件的編號(hào)，使用及其規(guī)定值等)，并按照實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目準(zhǔn)備記錄抄表等。 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)寫(xiě)好預(yù)習(xí)報(bào)告,經(jīng)指導(dǎo)教師檢查認(rèn)為確實(shí)作好了實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)

3、備，方可開(kāi)始作實(shí)驗(yàn)。認(rèn)真作好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，對(duì)于培養(yǎng)同學(xué)獨(dú)立工作能力，提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量和保護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備都是很重要的。 二、實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行 1、建立小組，合理分工每次實(shí)驗(yàn)都以小組為單位進(jìn)行,每組由23人組成，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中的接線(xiàn)、調(diào)節(jié)負(fù)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(shí)驗(yàn)操作協(xié)調(diào)，記錄數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。 2、選擇組件和儀表 實(shí)驗(yàn)前先熟悉該次實(shí)驗(yàn)所用的組件，記錄電機(jī)銘牌和選擇儀表量程，然后依次排列組件和儀表便于測(cè)取數(shù)據(jù)。 3、按圖接線(xiàn) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路圖及所選組件、儀表、按圖接線(xiàn)，線(xiàn)路力求簡(jiǎn)單明了，按接線(xiàn)原則是先接串聯(lián)主回路，再接并聯(lián)支路。為查找線(xiàn)路方便，每路可用相同顏色的導(dǎo)線(xiàn)或插頭。 4

4、、起動(dòng)電機(jī)，觀察儀表 在正式實(shí)驗(yàn)開(kāi)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(dòng)電機(jī)，觀察所有儀表是否正常(如指針正、反向是否超滿(mǎn)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(kāi)始實(shí)驗(yàn)。 5、測(cè)取數(shù)據(jù) 預(yù)習(xí)時(shí)對(duì)電機(jī)的試驗(yàn)方法及所測(cè)數(shù)據(jù)的大小作到心中有數(shù)。正式實(shí)驗(yàn)時(shí),根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟逐次測(cè)取數(shù)據(jù)。 6、認(rèn)真負(fù)責(zé)，實(shí)驗(yàn)有始有終 實(shí)驗(yàn)完畢，須將數(shù)據(jù)交指導(dǎo)教師審閱。經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可后，才允許拆線(xiàn)并把實(shí)驗(yàn)所用的組件、導(dǎo)線(xiàn)及儀器等物品整理好。 三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)報(bào)告是根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和在實(shí)驗(yàn)中觀察和發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)自己分析研究或分析討論后寫(xiě)出的心得體會(huì)。 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要簡(jiǎn)明扼要、字跡

5、清楚、圖表整潔、結(jié)論明確。 實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括以下內(nèi)容： 1) 實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)、專(zhuān)業(yè)班級(jí)、學(xué)號(hào)、姓名、實(shí)驗(yàn)日期、室溫。 2) 列出實(shí)驗(yàn)中所用組件的名稱(chēng)及編號(hào)，電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)(PN、UN、IN、nN）等。 3) 列出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并繪出實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的線(xiàn)路圖，并注明儀表量程，電阻器阻值，電源端編號(hào)等。 4) 數(shù)據(jù)的整理和計(jì)算 5) 按記錄及計(jì)算的數(shù)據(jù)用坐標(biāo)紙畫(huà)出曲線(xiàn)，圖紙尺寸不小于8cm×8cm，曲線(xiàn)要用曲線(xiàn)尺或曲線(xiàn)板連成光滑曲線(xiàn),不在曲線(xiàn)上的點(diǎn)仍按實(shí)際數(shù)據(jù)標(biāo)出。 6) 根據(jù)數(shù)據(jù)和曲線(xiàn)進(jìn)行計(jì)算和分析，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論是否符合，可對(duì)某些問(wèn)題提出一些自己的見(jiàn)解并最后寫(xiě)出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)寫(xiě)在一定規(guī)格的報(bào)告紙上，保

6、持整潔。7) 每次實(shí)驗(yàn)每人獨(dú)立完成一份報(bào)告，按時(shí)送交指導(dǎo)教師批閱。1.2 實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)程 為了按時(shí)完成電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)時(shí)人身安全與設(shè)備安全，要嚴(yán)格遵守如下規(guī)定的安全操作規(guī)程：1） 實(shí)驗(yàn)時(shí)，人體不可接觸帶電線(xiàn)路。2） 接線(xiàn)或拆線(xiàn)都必須在切斷電源的情況下進(jìn)行。3） 學(xué)生獨(dú)立完成接線(xiàn)或改接線(xiàn)路后必須經(jīng)指導(dǎo)老師檢查和允許，并使組內(nèi)其他同學(xué)引起注意后方可接通電源。實(shí)驗(yàn)中如發(fā)生事故，應(yīng)立即切斷電源，經(jīng)查清問(wèn)題和妥善處理故障后，才能繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。4） 電機(jī)如直接起動(dòng)則應(yīng)先檢查功率表及電流表的電流量程是否符合要求，是否存在短路回路，以免損壞儀表或電源。5） 總電源或?qū)嶒?yàn)臺(tái)控制屏上的電源接通應(yīng)有實(shí)驗(yàn)指

7、導(dǎo)人員來(lái)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。 第2章 直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)2.1 直流電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、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。 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(xiàn)、起動(dòng)、改變電機(jī)轉(zhuǎn)向與調(diào)速的方法。 4、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、直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，為什么在電樞回路中需要串接起動(dòng)變阻器？不串接會(huì)產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果？ 2、直流電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)，勵(lì)磁回路串接的磁場(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)，后產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果？ 3

8、、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速與改變轉(zhuǎn)向的方法。4、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？ 三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 1、了解DD01電源控制屏中的電樞電源、勵(lì)磁電源、校正過(guò)的直流電機(jī)、變阻器、多量程直流電壓表、電流表及直流電動(dòng)機(jī)的使用方法。 2、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向的方法。 3、并勵(lì)發(fā)電機(jī)自勵(lì)過(guò)程實(shí)驗(yàn) 四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 序號(hào)型 號(hào)名 稱(chēng)數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1 臺(tái)2DJ23校正直流測(cè)功機(jī)1 臺(tái)3DJ15直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)1 臺(tái)4D31直流電壓、毫安、安培表2 件5D44可調(diào)電阻器、電容器1 件6D51波形測(cè)試及開(kāi)關(guān)板1 件7D42三相可調(diào)電阻器1 件 五、實(shí)驗(yàn)方法及操作步

9、驟 1、直流他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)接線(xiàn)圖       圖21直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線(xiàn)圖1、 由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員介紹DDSZ-1型電機(jī)及電氣技術(shù)試驗(yàn)裝置各面板布置及使用方法，講解電機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本要求，安全操作合注意事項(xiàng)。2、 直流儀表、轉(zhuǎn)速表合變阻器的選擇直流儀表、轉(zhuǎn)速表量程是根據(jù)電機(jī)的額定值合實(shí)驗(yàn)中可能達(dá)到的最大值來(lái)選擇，變阻器格局實(shí)驗(yàn)要求來(lái)選用，并按電流的大小選擇串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的接法。（1） 電壓量程的選擇：如測(cè)量電動(dòng)機(jī)兩端為220V的直流電壓，選用直流電壓表為1000V量程檔。（2） 電流量程的選擇：因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的額定電流為1.06A，測(cè)量電樞電流

10、的電流表A2選用直流電流表的5A量程檔，額定勵(lì)磁電流小于0.16A，電流表A1選用200mA量程檔。（3） 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1600r/min，轉(zhuǎn)速表選用1800r/min量程檔。（4） 變阻器的選擇：變阻器選用的原則是根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所需的阻值和流過(guò)變阻器的最大電流來(lái)確定，電樞回路R1可選用掛件D44的1.3A的90和90串聯(lián)電阻，勵(lì)磁回路Rf1可選用掛件D44的0.41A的900和900串聯(lián)電阻。3、 直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)準(zhǔn)備按圖21接線(xiàn)。圖中直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)MG選用DJ15，其額定功率PN185W，額定電壓UN220V，額定電流IN0.16A，額定轉(zhuǎn)速nN1600r/min，額定勵(lì)磁電流IfN&l

11、t;0.16A，校正過(guò)的直流發(fā)電機(jī)G作測(cè)功機(jī)使用，TG為測(cè)速發(fā)電機(jī)。直流電流表選用D31，R1選用D44的180阻值作為直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電阻。Rf1用D44的1800阻值作為直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路的電阻。R2選用D41的540和D42的900和900并聯(lián)電阻相串聯(lián)作為MG的負(fù)載電阻。接好線(xiàn)后，檢查MG，G及TG之間是否用聯(lián)軸器直接連接好。4、 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)步驟（1）檢查按圖21的接線(xiàn)是否正確，電表的極性、量程選擇是否正確，電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁回路接線(xiàn)是否牢固。然后將電動(dòng)機(jī)電樞回路啟動(dòng)電阻R1，并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)G 的負(fù)載電阻R2和其勵(lì)磁回路串聯(lián)電阻Rf2調(diào)到阻值最大位置。直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)MG的勵(lì)

12、磁回路電阻Rf1調(diào)到最小位置。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，并斷開(kāi)控制屏下方右邊的電樞電源開(kāi)關(guān)，做好起動(dòng)準(zhǔn)備。（2）開(kāi)啟控制屏上的電源總開(kāi)關(guān)，按下其下方的“開(kāi)”按鈕，接通其下方左邊的勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)，觀察直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)MG的勵(lì)磁電流值，再接通控制屏下方右邊的電樞電源開(kāi)關(guān)，使MG起動(dòng)。（3）MG起動(dòng)后觀察轉(zhuǎn)速表指針偏轉(zhuǎn)方向。應(yīng)為正向偏轉(zhuǎn)，若不正確，可波動(dòng)轉(zhuǎn)速表上的正、反向開(kāi)關(guān)來(lái)糾正。調(diào)節(jié)控制屏上的電樞電源“電壓調(diào)節(jié)”旋鈕，使電動(dòng)機(jī)的端電壓為220V，減小起動(dòng)電阻R1阻值，直至短接。 5、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 分別調(diào)節(jié)控制屏上的電樞電源“電壓調(diào)節(jié)”旋鈕、串入電動(dòng)機(jī)電樞回路的電阻R1以及勵(lì)磁回路的電阻Rf1，觀察電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

13、速的變化情況。 6、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向的改變 將電樞串聯(lián)起動(dòng)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(kāi)關(guān)，然后切斷控制屏上的勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)，使他勵(lì)電動(dòng)機(jī)停機(jī)。在斷電的情況下，將電樞或勵(lì)磁繞組的兩端之一接線(xiàn)對(duì)調(diào)后，再按他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)步驟起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速表指針偏轉(zhuǎn)的方向。 7、并勵(lì)發(fā)電機(jī)自勵(lì)建壓過(guò)程實(shí)驗(yàn) 1）使電機(jī)MG停機(jī)，這時(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)的起動(dòng)電阻R1調(diào)回到最大植，勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)回到最小值。給下次起動(dòng)作好準(zhǔn)備。在斷電的條件下將發(fā)電機(jī)G的勵(lì)磁方式從他勵(lì)改為并勵(lì)，接線(xiàn)如圖1-1所示。Rf2選用D42的900

14、電阻兩只相串聯(lián)并調(diào)至最大阻值，打開(kāi)開(kāi)關(guān)S。 2）起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，這時(shí)須將勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)至最小，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R1調(diào)至最大，然后方可接通電樞電源。使電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)。起動(dòng)后，將起動(dòng)電阻調(diào)至零。再調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n=nN，用直流電壓表量發(fā)電機(jī)是否有剩磁電壓，若無(wú)剩磁電壓，可將并勵(lì)繞組改接成他勵(lì)方式進(jìn)行充磁。 3）合上開(kāi)關(guān)S逐漸減小Rf2，觀察發(fā)電機(jī)電樞兩端的電壓，若電壓逐漸上升，說(shuō)明滿(mǎn)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。 4）對(duì)應(yīng)著一定的勵(lì)磁電阻，逐步降低發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)電壓隨之下降，直至電壓不能建立

15、，此時(shí)的轉(zhuǎn)速即為臨界轉(zhuǎn)速。 五、注意事項(xiàng) 1、直流電動(dòng)機(jī)MG起動(dòng)時(shí)，要注意須將R1調(diào)到最大，Rf1調(diào)到最小，先接通勵(lì)磁電源，觀察到勵(lì)磁電流If1為最大后，接通電樞電源，MG起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。起動(dòng)完畢，應(yīng)將R1調(diào)到最小。 2、直流他勵(lì)電動(dòng)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。 六、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(xiàn),由空載特性曲線(xiàn)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、在同一座標(biāo)紙上繪出他勵(lì)、并勵(lì)和復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)的三條外特性曲線(xiàn)。分別算出三種勵(lì)磁方式的電壓變化率： 并分析差異原因。 3、繪出他勵(lì)發(fā)電機(jī)調(diào)整特性曲線(xiàn)，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

16、不變，必須增加勵(lì)磁電流的原因。 七、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)？ 2.2 直流發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定直流發(fā)電機(jī)的各種運(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？在求取直流發(fā)電機(jī)的特性曲線(xiàn)時(shí)，哪些物理量應(yīng)保持不變，哪些物理量應(yīng)測(cè)取。 2、做空載特性實(shí)驗(yàn)時(shí)，勵(lì)磁電流為什么必須保持單方向調(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)

17、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)實(shí)驗(yàn) （1）測(cè)空載特性 保持n=nN使IL=0，測(cè)取U0=f（If）。 （2）測(cè)外特性 保持n=nN使If=IfN ，測(cè)取U=f（IL）。 （3）測(cè)調(diào)節(jié)特性 保持n=nN使U=UN，測(cè)取If=f（IL）。 2、并勵(lì)發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn) （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（IL）。 3、復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn) 積復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)外特性 保持n=nN使Rf2常數(shù)，測(cè)取Uf（IL）。 四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及掛件排列順序 1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)型 號(hào)名 稱(chēng)數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1 臺(tái)2D

18、J23校正直流測(cè)功機(jī)1 臺(tái)3DJ13直流復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)1 臺(tái)4D31直流電壓、毫安、安培表2 件5D44可調(diào)電阻器、電容器1 件6D51波形測(cè)試及開(kāi)關(guān)板1 件7D42三相可調(diào)電阻器1 件 2、屏上掛件排列順序 D31、D44、D31、D42、D51 五、實(shí)驗(yàn)方法 1、他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)       圖22直流他勵(lì)發(fā)電機(jī)接線(xiàn)圖 按圖2-2接線(xiàn)。圖中直流發(fā)電機(jī)G選用DJ13，其額定值PN100W，UN200V，IN0.5A，nN1600r/min。校正直流測(cè)功機(jī)MG作為G的原動(dòng)機(jī)（按他勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線(xiàn)）。MG、G及TG由聯(lián)軸器直接連接。開(kāi)關(guān)S選用D5

19、1組件。Rf1選用D44的1800變阻器，Rf2 選用D42的900變阻器，并采用分壓器接法。R1選用D44的180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（900與900電阻串聯(lián)加上900與900并聯(lián)），阻值為2250。當(dāng)負(fù)載電流大于0.4 A時(shí)用并聯(lián)部分，而將串聯(lián)部分阻值調(diào)到最小并用導(dǎo)線(xiàn)短接。直流電流表、電壓表選用D31、并選擇合適的量程。 （1）測(cè)空載特性 1）把發(fā)電機(jī)G的負(fù)載開(kāi)關(guān)S打開(kāi)，接通控制屏上的勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)，將Rf2調(diào)至使G勵(lì)磁電壓最小的位置。 2）使MG電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1阻值最大，Rf1阻值最小。仍先接通控制屏下方左邊的勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)，在觀察到MG的勵(lì)磁電流為最

20、大的條件下，再接通控制屏下方右邊的電樞電源開(kāi)關(guān)，起動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)MG，其旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)符合正向旋轉(zhuǎn)的要求。 3）電動(dòng)機(jī)MG起動(dòng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，將MG電樞串聯(lián)電阻R1調(diào)至最小值 ，將MG的電樞電源電壓調(diào)為220V，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)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。 4）調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁分壓電阻Rf2，使發(fā)電機(jī)空載電壓達(dá)U01.2UN為止。 5）在保持n=nN1600r/min條件下，從U01.2UN 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，每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的空載電壓U0和勵(lì)磁電流If，直至If0（此時(shí)測(cè)得的電壓即為電機(jī)的剩磁電壓）。 6）測(cè)取數(shù)

21、據(jù)時(shí)U0UN和If0兩點(diǎn)必測(cè)，并在U0UN 附近測(cè)點(diǎn)應(yīng)較密。 7）共測(cè)取78組數(shù)據(jù)，記錄于表2-1中表2-1 n=nN1600r/min IL=0U0（V）         If（mA）          （2）測(cè)外特性 1）把發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻R2調(diào)到最大值，合上負(fù)載開(kāi)關(guān)S。 2）同時(shí)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)的分壓電阻Rf2 和負(fù)載電阻R2使發(fā)電機(jī)的ILIN，UUN，n=nN，該點(diǎn)為發(fā)電機(jī)的額定運(yùn)行點(diǎn)，其

22、勵(lì)磁電流稱(chēng)為額定勵(lì)磁電流IfN，記錄該組數(shù)據(jù)。 3）在保持n=nN和IfIfN 不變的條件下，逐次增加負(fù)載電阻R2，即減小發(fā)電機(jī)負(fù)載電流IL，從額定負(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IL，直到空載（斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，此時(shí)IL=0），共取6-7組數(shù)據(jù)，記錄于表1-2中。表2-2 nnN r/min IfIfN mAU（V）       IL（A）        （3）測(cè)調(diào)整特性 1）調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的分壓電阻Rf2，保持n=nN，使發(fā)電機(jī)空載達(dá)到其額定

23、電壓。 2）在保持發(fā)電機(jī)n=nN條件下，合上負(fù)載開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R2，逐次增加發(fā)電機(jī)輸出電流IL，同時(shí)相應(yīng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流If，使發(fā)電機(jī)端電壓保持額定值UUN。 3）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IL和勵(lì)磁電流If，共取5-6組數(shù)據(jù)記錄于表1-3中。表2-3 n=nN r/min UUN VIL（A）       If（mA）        2、并勵(lì)發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn) （1）觀察自勵(lì)過(guò)程 1）使電機(jī)MG停機(jī)，這時(shí)必須先切斷電樞電源，然

24、后斷開(kāi)勵(lì)磁電源。同時(shí)必須將電樞串聯(lián)的起動(dòng)電阻R1調(diào)回到最大植，勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻調(diào)回到最小值。給下次起動(dòng)作好準(zhǔn)備。在斷電的條件下將發(fā)電機(jī)G的勵(lì)磁方式從他勵(lì)改為并勵(lì)，接線(xiàn)如圖1-2所示。Rf2選用D42的900電阻兩只相串聯(lián)并調(diào)至最大阻值，打開(kāi)開(kāi)關(guān)S。 2）起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，這時(shí)須將勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)至最小，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R1調(diào)至最大，然后方可接通電樞電源。使電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)。起動(dòng)后，將起動(dòng)電阻調(diào)至零。再調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n=nN，用直流電壓表量發(fā)電機(jī)是否有剩磁電壓，若無(wú)剩磁電壓，可將并勵(lì)繞組改接成他勵(lì)方式進(jìn)行充磁。 3）合上開(kāi)關(guān)S逐漸減

25、小Rf2，觀察發(fā)電機(jī)電樞兩端的電壓，若電壓逐漸上升，說(shuō)明滿(mǎn)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。 4）對(duì)應(yīng)著一定的勵(lì)磁電阻，逐步降低發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)電壓隨之下降，直至電壓不能建立，此時(shí)的轉(zhuǎn)速即為臨界轉(zhuǎn)速。 （2）測(cè)外特性     圖23直流并勵(lì)發(fā)電機(jī)接線(xiàn)圖 1）按圖2-3接線(xiàn)。調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R2到最大,合上負(fù)載開(kāi)關(guān)S。 2）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)的轉(zhuǎn)速、輸出電壓和電流三者均達(dá)額定值，即n=nN，U=UN，IL=IN。 3）保持此時(shí)Rf2的值和n=nN不變，逐

26、次減小負(fù)載，直至IL=0，從額定到空載運(yùn)行范圍內(nèi)每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的電壓U和電流IL。 4）共取6-7組數(shù)據(jù),記錄于表2-4中。表2-4 nnN r/min Rf2常值 U（V）         IL（A）       3、復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn) （1）積復(fù)勵(lì)和差復(fù)勵(lì)的判別 1）接線(xiàn)如圖1-3所示，Rf2選用D42的1800阻值。C1、C2為串勵(lì)繞組。 2）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IL=0

27、.5IN。 3）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,若此時(shí)電壓升高即為積復(fù)勵(lì),若電壓降低則為差復(fù)勵(lì)。      圖24直流復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)接線(xiàn)圖 4）如要把差復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)改為積復(fù)勵(lì) ,對(duì)調(diào)串勵(lì)繞組接線(xiàn)即可。 （2）積復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性 1）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，IL=IN。 2）保持此時(shí)的Rf2 和n=nN不變，逐次減小發(fā)電機(jī)負(fù)載電流，直至IL=0。 3）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IL，共取6-7組數(shù)據(jù)

28、，記錄于表2-5中。 表2-5 nnN r/min Rf2常數(shù)U（V）         IL（A）        五、注意事項(xiàng) 1、直流電動(dòng)機(jī)MG起動(dòng)時(shí)，要注意須將R1調(diào)到最大，Rf1調(diào)到最小，先接通勵(lì)磁電源，觀察到勵(lì)磁電流If1為最大后，接通電樞電源，MG起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。起動(dòng)完畢，應(yīng)將R1調(diào)到最小。 2、做外特性時(shí)，當(dāng)電流超過(guò)0.4A時(shí),R2中串聯(lián)的電阻調(diào)至零并用導(dǎo)線(xiàn)短接,以免電流過(guò)大引起變阻器損壞。 六、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(xiàn),由空

29、載特性曲線(xiàn)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、在同一座標(biāo)紙上繪出他勵(lì)、并勵(lì)和復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)的三條外特性曲線(xiàn)。分別算出三種勵(lì)磁方式的電壓變化率： 并分析差異原因。 3、繪出他勵(lì)發(fā)電機(jī)調(diào)整特性曲線(xiàn)，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。 七、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)？ 2.3 直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、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

30、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、=f（Ia）、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)，測(cè)取n=f（If）。 （3）觀察能耗制動(dòng)過(guò)程 四、實(shí)驗(yàn)方法 1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 序號(hào)型 號(hào)名 稱(chēng)數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1臺(tái)2DJ23校正直流測(cè)功機(jī)1臺(tái)3DJ15直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)1臺(tái)4D31直流電壓、毫

31、安、電流表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(cè)試及開(kāi)關(guān)板1件 2、屏上掛件排列順序 D31、D42、D51、D31、D44 3、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性 1）按圖2-5接線(xiàn)。校正直流測(cè)功機(jī) MG按他勵(lì)發(fā)電機(jī)連接，在此作為直流電動(dòng)機(jī)M的負(fù)載，用于測(cè)量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和輸出功率。Rf1選用D44的1800阻值。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。       圖25 直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)

32、接線(xiàn)圖 2）將直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至最小值，電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1調(diào)至最大值，接通控制屏下邊右方的電樞電源開(kāi)關(guān)使其起動(dòng)，其旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)符合轉(zhuǎn)速表正向旋轉(zhuǎn)的要求。 3）M起動(dòng)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(cè)功機(jī)的勵(lì)磁電流If2為校正值（50mA或100 mA），再調(diào)節(jié)其負(fù)載電阻R2和電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1，使電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定值：UUN，IIN，nnN。此時(shí)M的勵(lì)磁電流If即為額定勵(lì)磁電流IfN。 4）保持UUN，If=IfN，If2為校正值不變的條件下，逐次減小電動(dòng)機(jī)負(fù)載。測(cè)取電動(dòng)機(jī)電樞輸入電流Ia，轉(zhuǎn)速n和校正電機(jī)的負(fù)載電流IF（

33、由校正曲線(xiàn)查出電動(dòng)機(jī)輸出對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)矩T2）。共取數(shù)據(jù)9-10組，記錄于表2-6中。表26 UUN V If=IfN= mA If2= mA 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Ia（A）          n（r/min）          IF（A）          T2（N·m）   

34、       計(jì)算數(shù)據(jù)P2（W）          P1（W）          （）          n（） 4、調(diào)速特性 （1）改變電樞端電壓的調(diào)速 1）直流電動(dòng)機(jī)M運(yùn)行后，將電阻R1調(diào)至零，If2調(diào)至校正值，再調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R2、電樞

35、電壓及磁場(chǎng)電阻Rf1，使M的U=UN，I=0.5IN，IfIfN記下此時(shí)MG的IF值。 2）保持此時(shí)的IF值（即T2值）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(cè)取電動(dòng)機(jī)的端電壓Ua，轉(zhuǎn)速n和電樞電流Ia。 3）共取數(shù)據(jù)8-9組，記錄于表2-7中表27 IfIfN mA T2 N·mUa（V）         n（r/min）         Ia（A）

36、60;         （2）改變勵(lì)磁電流的調(diào)速 1）直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行后，將M的電樞串聯(lián)電阻R1和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至零，將MG的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻If2調(diào)至校正值，再調(diào)節(jié)M的電樞電源調(diào)壓旋鈕和MG的負(fù)載，使電動(dòng)機(jī)M的U=UN，I0.5IN記下此時(shí)的IF值。2）保持此時(shí)MG的IF值（T2值）和M的UUN不變，逐次增加磁場(chǎng)電阻阻值：直至n1.3nN，每次測(cè)取電動(dòng)機(jī)的n、If和Ia。共取 78組記錄于表28中。表28 UUN V T2 N·mn（r/min）     

37、;   If（mA）        Ia（A）         五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1、由表2-1計(jì)算出P2和，并給出n、T2、f（Ia）及nf（T2）的特性曲線(xiàn)。 電動(dòng)機(jī)輸出功率： P20.105nT2 式中輸出轉(zhuǎn)矩T2的單位為N.m（由If2及IF值，從校正曲線(xiàn)T2=f（IF）查得），轉(zhuǎn)速n的單位為r/min。 電動(dòng)機(jī)輸入功率： P1=UI 輸入電流： I=Ia+IfN 電動(dòng)機(jī)效率：  由工作特性求

38、出轉(zhuǎn)速變化率：2、繪出并勵(lì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速特性曲線(xiàn)nf（Ua）和n=f（If）。 第3章 變壓器實(shí)驗(yàn)3.1 單相變壓器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、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U0=f(I0)，P0=f(U0) , cos0=f(U0)。 2、短路實(shí)驗(yàn) 測(cè)取短路特性UK=f(IK)，PK=f(IK), cosK=

39、f(IK)。 3、負(fù)載實(shí)驗(yàn) （1）純電阻負(fù)載 保持U1=UN，cos2=1的條件下，測(cè)取U2=f(I2)。 （2）阻感性負(fù)載 保持U1=UN，cos2=0.8的條件下，測(cè)取U2=f(I2)。四、實(shí)驗(yàn)方法1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 序號(hào)型 號(hào)名 稱(chēng)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(cè)試及開(kāi)關(guān)板1件 2、屏上排列順序 D33、D32、D34-3、DJ11、D42、D43     圖3-1 空載實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)圖

40、3、空載實(shí)驗(yàn) 1）在三相調(diào)壓交流電源斷電的條件下，按圖3-1接線(xiàn)。被測(cè)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=77W，U1N/U2N=220/55V，I1N/I2N=0.35/1.4A。變壓器的低壓線(xiàn)圈a、x接電源，高壓線(xiàn)圈A、X開(kāi)路。2）選好所有電表量程。將控制屏左側(cè)調(diào)壓器旋鈕向逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到底，即將其調(diào)到輸出電壓為零的位置。 3）合上交流電源總開(kāi)關(guān)，按下“開(kāi)”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1.20.2UN 的范圍內(nèi)，測(cè)取變壓器的U0、I0、P0。 4）測(cè)取數(shù)據(jù)時(shí)，U=UN點(diǎn)必須

41、測(cè)，并在該點(diǎn)附近測(cè)的點(diǎn)較密，共測(cè)取數(shù)據(jù)7-8組。記錄于表3-1中。5）為了計(jì)算變壓器的變比，在UN以下測(cè)取原方電壓的同時(shí)測(cè)出副方電壓數(shù)據(jù)也記錄于表3-1中。 表3-1序號(hào)實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)U0(V)I0(A)P0(W)UAX(V)cos0                              

42、;                  4、短路實(shí)驗(yàn) 1）按下控制屏上的“關(guān)”按鈕，切斷三相調(diào)壓交流電源，按圖3-2接線(xiàn)（以后每次改接線(xiàn)路，都要關(guān)斷電源）。將變壓器的高壓線(xiàn)圈接電源，低壓線(xiàn)圈直接短路。     圖3-2 短路實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)圖2）選好所有電表量程，將交流調(diào)壓器旋鈕調(diào)到輸出電壓為零的位置。 3）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(0.2

43、1.1)IN范圍內(nèi)測(cè)取變壓器的UK、IK、PK。 4）測(cè)取數(shù)據(jù)時(shí)，IK=IN點(diǎn)必須測(cè)，共測(cè)取數(shù)據(jù)6-7組記錄于表3-2中。實(shí)驗(yàn)時(shí)記下周?chē)h(huán)境溫度()。表3-2 室溫 序號(hào)實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)計(jì) 算 數(shù) 據(jù)UK（V）IK（A）PK（W）cosK                              &#

44、160;          5、負(fù)載實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路如圖3-3所示。變壓器低壓線(xiàn)圈接電源，高壓線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)S1和S2，接到負(fù)載電阻RL和電抗XL上。RL選用D42上900加上900共1800阻值，XL選用D43，功率因數(shù)表選用D34-3，開(kāi)關(guān)S1和S2選用D51掛箱      圖3-3 負(fù)載實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)圖 （1）純電阻負(fù)載 1）將調(diào)壓器旋鈕調(diào)到輸出電壓為零的位置，S1、S2打開(kāi)，負(fù)載電阻值調(diào)到最大。 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

45、。 3）保持U1=UN，合上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)載的范圍內(nèi)，測(cè)取變壓器的輸出電壓U2和電流I2。 4）測(cè)取數(shù)據(jù)時(shí)，I2=0和I2=I2N=0.35A必測(cè)，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(hào)       U2（V）       I2（A）        （2）阻感性負(fù)載（cos2=0.8） 1）用電抗

46、器XL和RL并聯(lián)作為變壓器的負(fù)載，S1、S2打開(kāi)，電阻及電抗值調(diào)至最大。 2）接通交流電源，升高電源電壓至U1=U1N 3）合上S1、S2，在保持U1=UN及cos2=0.8條件下，逐漸增加負(fù)載電流，從空載到額定負(fù)載的范圍內(nèi)，測(cè)取變壓器U2和I2。 4）測(cè)取數(shù)據(jù)時(shí)，其I2=0，I2=I2N兩點(diǎn)必測(cè)，共測(cè)取數(shù)據(jù)6-7組記錄于表3-4中。 表3-4 cos2=0.8 U1=UN= V序 號(hào)       U2（V）       I2（A）  

47、     五、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(xiàn)圈發(fā)熱引起電阻變化。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1、計(jì)算變比 由空載實(shí)驗(yàn)測(cè)變壓器的原副方電壓的數(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=UAX/Uax 2、繪出空載特性曲線(xiàn)和計(jì)算激磁參數(shù) （1）繪出空載特性曲線(xiàn)U0=f(I0)，P0=f(U0)，cos0=f(U0)。式中： （2）計(jì)算激磁參數(shù) 從空載特性曲線(xiàn)上查出對(duì)應(yīng)于U0=UN時(shí)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(xiàn)和計(jì)

48、算短路參數(shù) （1）繪出短路特性曲線(xiàn)UK=f(IK) 、PK=f(IK)、cosK=f(IK)。 （2）計(jì)算短路參數(shù) 從短路特性曲線(xiàn)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()時(shí)的短路參數(shù)。   折算到低壓方    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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)換算到基準(zhǔn)工作溫度75時(shí)的阻值。    式中：234.5為銅導(dǎo)線(xiàn)的常數(shù),若用鋁導(dǎo)線(xiàn)常數(shù)應(yīng)改為228。 計(jì)算短路電壓(阻抗電壓)百分?jǐn)?shù)    IK=IN時(shí)短路損耗PKN= IN2rK75 4、利用空載和短路實(shí)驗(yàn)測(cè)定的參數(shù)，畫(huà)出被

49、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 （1）繪出cos2=1和 cos2=0.8兩條外特性曲線(xiàn)U2=f(I2)，由特性曲線(xiàn)計(jì)算出I2=I2N 時(shí)的電壓變化率 （2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)求出的參數(shù)，算出I2=I2N、cos2=1和I2=I2N、cos2=0.8時(shí)的電壓變化率u。 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)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(xiàn) (1)用間接法算出cos2=0.8不同負(fù)載電流時(shí)的變壓器效率,記錄于表3-5中。   式中： PKN為變壓器IK=IN時(shí)的短路損耗(W)； P0為變壓器U0=UN 時(shí)的空載損耗(

50、W)。 為副邊電流標(biāo)么值 表3-5 cos2=0.8 P0= W PKN= WI*2P2(W)0.2  0.4  0.6  0.8  1.0  1.2   (2)由計(jì)算數(shù)據(jù)繪出變壓器的效率曲線(xiàn)=f(I*2)。 (3)計(jì)算被試變壓器=max時(shí)的負(fù)載系數(shù)m。  3.2 三相變壓器的聯(lián)接組實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、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、觀察三相變壓器不同繞組聯(lián)接法和不同鐵心結(jié)構(gòu)對(duì)空載電流和電勢(shì)波形的影響。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)

51、 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(chēng)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。 4、三相變壓器繞組的連接法和磁路系統(tǒng)對(duì)空載電流和電勢(shì)波形的影響。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/-11 (4) Y/-5 3、觀察不同連接法和不同鐵心結(jié)構(gòu)對(duì)空載電流和電勢(shì)波形的影響。 四、實(shí)驗(yàn)方法 1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)型號(hào)名 稱(chēng)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、

52、功率因數(shù)表1件4DJ11三相組式變壓器1件5DJ12三相心式變壓器1件6D51波形測(cè)試，開(kāi)關(guān)板1件7 單蹤示波器（另配）1臺(tái) 2、屏上排列順序 D33、D32、D34-3、DJ12、DJ11、D51 3、測(cè)定極性 (1) 測(cè)定相間極性 被測(cè)變壓器選用三相心式變壓器DJ12，用其中高壓和低壓兩組繞組，額定容量PN=152/152W，UN=220/55V，IN=0.4/1.6A，Y/Y接法。測(cè)得阻值大的為高壓繞組，用A、B、C、X、Y、Z標(biāo)記。低壓繞組標(biāo)記用a、b、c、x、y、z。 1) 按圖4-1接線(xiàn)。A、X接電源的U、V兩端子，Y、Z短接。 2) 接通交流電源，在繞組A、X間施加約5

53、0%UN的電壓。 3) 用電壓表測(cè)出電壓UBY、UCZ、UBC，若UBC=UBY-UCZ，則首末端標(biāo)記正確；若UBC=UBY+UCZ，則標(biāo)記不對(duì)。須將B、C兩相任一相繞組的首末端標(biāo)記對(duì)調(diào)。 4) 用同樣方法，將B、C兩相中的任一相施加電壓，另外兩相末端相聯(lián)，定出每相首、末端正確的標(biāo)記。      4-1 測(cè)定相間極性接線(xiàn)圖 (2) 測(cè)定原、副方極性    圖4-2 測(cè)定原、副方極性接線(xiàn)圖 1) 暫時(shí)標(biāo)出三相低壓繞組的標(biāo)記a、b、c、x、y、z,然后按圖4-2接線(xiàn)，原、副方中點(diǎn)用導(dǎo)線(xiàn)相連。 2) 高壓三相繞組施加約50%的額定電壓，用電壓表測(cè)量電壓UAX、UBY、UCZ、Uax、Uby、Ucz、UAa、UBb、UCc，若UAa=UAx-Uax，則A相高、低壓繞組同相，并且首端A與a端點(diǎn)為同極性。若UAa=UAX+Uax，則A與a 端點(diǎn)為異極性。 3