電機與拖動基礎(chǔ)上試驗指導(dǎo)書

1、計算機科學(xué)與信息工程學(xué)院自動化專業(yè)幀填歸豳(Jh)>實驗指導(dǎo)書編寫：晏康二OO五年八月DDSZ-1型電機及電氣技術(shù)實驗裝置電源操作說明及安全注意事項-2電機實驗的基本要求 3實驗報告的基本要求 4DDSZ-1型電機及電氣技術(shù)實驗裝置受試電機銘牌數(shù)據(jù)一覽表 5校正直流測功機的校正曲線 6實驗一 直流電機認(rèn)識實驗 7實驗二 直流發(fā)電機 11實驗三 直流并勵電動機 15實驗四 他勵直流電動機的機械特性 18實驗五 單相變壓器 22實驗六 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組 26DDSZ -1型電機及電氣技術(shù)實驗裝置電源操作說明及安全注意事項為了順利完成電機實驗，確保實驗時人身安全與設(shè)備可靠運行，要嚴(yán)格遵守如下

2、安全操 作規(guī)程和電源操作說明：1、在實驗中，任何接線和拆線都必須在切斷主電源后方可進行。在完成接線或改接線路 后，應(yīng)仔細再次核對線路，并使組內(nèi)其他同學(xué)引起注意后方可接通電源。2、如果在實驗過程中發(fā)生過流告警，應(yīng)仔細檢查線路以及可調(diào)電阻等的調(diào)節(jié)參數(shù)，確定 無誤后方能重新進行實驗。3、在實驗中應(yīng)注意所接儀表的最大量程，選擇合適的負(fù)載完成實驗，以免損壞儀表、電 源或負(fù)載。不得私自改變電源控制屏以及各掛件所用保險絲的規(guī)格和型號。4、實驗完畢，需關(guān)斷電源開關(guān)。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 “直流電機電源”的“電樞電源”開關(guān)及“勵磁電源”開關(guān)撥回到“關(guān)”斷位置。5、開啟三相交流電源的操

3、作：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)（右下角）及“勵 磁電源”開關(guān)（左下角）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)” ，“關(guān)”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“開”按鈕，“開”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)線從這三相 四線制插孔中取得。輸出線電壓為0-450V （可調(diào)）并可由控制

4、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 輸 出端的線電壓。6 、開啟直流電機電源的操作：1 ）直流電源是由交流電源變換而來，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“開”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)，可獲得 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

5、表指示。當(dāng)將該電壓表下方的“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” ，“直流電機電源”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，從電樞電源開合閘到直流電壓輸出約有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)過壓時，會自動切斷輸 出，并告警指示。此時需要恢復(fù)電壓，必須先將“

6、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(fù)載電流過大（即負(fù)載電阻過 小）超過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(fù)載電流（即 調(diào)大負(fù)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(fù)載電流太大，需要降低 負(fù)載電流，可在電樞電源輸出端增大負(fù)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(fù)載（不可短路） 工作。若在空載時開機仍發(fā)生過流告警， 這是由于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

7、開啟“電樞電源”開關(guān)）予熱幾十分鐘，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)起動 電阻以防止電源過流保護。具體操作要嚴(yán)格遵照實驗指導(dǎo)書中有關(guān)內(nèi)容的說明。電機實驗的基本要求電機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)生學(xué)會根據(jù)實 驗?zāi)康?，實驗?nèi)容及實驗設(shè)備擬定實驗線路，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。在整個實驗過程中，必須集中

8、精力，及 時認(rèn)真做好實驗?，F(xiàn)按實驗過程提出下列基本要求。一、實驗前的準(zhǔn)備實驗前應(yīng)復(fù)習(xí)教科書有關(guān)章節(jié)，認(rèn)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(zhǔn)備記錄抄表等。實驗前應(yīng)寫好預(yù)習(xí)報告，確實作好實驗前的準(zhǔn)備，方可開始作實驗。 認(rèn)真作好實驗前的準(zhǔn)備工作，對于培養(yǎng)同學(xué)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(fù)載、保 持電壓或電流、記錄數(shù)據(jù)等工作

9、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(zhǔn)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，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)線或插頭。4 、起動電機，觀察儀表 在正式實驗開始之前，先熟悉儀表刻度、量程或選擇并記下倍率，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

10、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(rèn)真負(fù)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(rèn)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。實驗報告的基本要求實驗報告是根據(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。每次實驗后，每人應(yīng)獨立完成一份報告，按時送交指導(dǎo)教師批閱。實驗報告要簡明扼要、字跡清楚、圖表整潔、結(jié)論明確。實驗報告應(yīng)寫在一定規(guī)格的報 告紙上，保持整潔。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、室溫c。2）列出實驗項目、

11、實驗的目的、實驗的基本原理及基本步驟，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、I n、n”）等。3）實驗記錄（實驗條件記錄，實驗數(shù)據(jù)記錄，如條件、過程和結(jié)果數(shù)據(jù)記錄等；實驗過 程意外情況記錄等） ，并繪出實驗時所用的線路圖，并注明儀表量程，電阻器阻值等。4）按記錄的數(shù)據(jù)進行計算和分析，或用坐標(biāo)紙畫出曲線，圖紙尺寸不小于 8cmx 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(biāo)出。根據(jù)數(shù)據(jù)和曲線 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。5）存在的問題和改進措施，實驗思考題解答。DDSZ-1型電機及電氣技術(shù)實驗裝置受試

12、電機銘牌數(shù)據(jù)一覽表注 備YC F/YY緣緣級EEEEEEEEEEEEEEiNA60286<V UN040n m nN00000000000000AIN660825021VNU000)YY200000Y0)W PN010050000000000稱名機 電 發(fā) 勵 復(fù) 流 直三機幾三機 電 相 分 阻 電 相 單機三;號 編D4 D7 D8 D8 DJ DJ D6 D號 序1234567890123456實驗一一直流電機認(rèn)識實驗、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(rèn)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 、熟悉他勵電動機（即并勵電動機按他勵方

13、式）的接線、起動、改變電機轉(zhuǎn)向的方法。二、預(yù)習(xí)要點1 、如何正確選擇使用儀器儀表。特別是電壓表電流表的量程。2 、直流電動機起動時，為什么在電樞回路中需要串接起動變阻器？3 、直流電動機起動時，勵磁回路串接的磁場變阻器應(yīng)調(diào)至什么位置 ？為什么？若勵磁回 路斷開造成失磁時，會產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果？4 、直流電動機改變轉(zhuǎn)向的方法。三、實驗項目1 、了解DD01電源控制屏中的電樞電源、勵磁電源、校正直流測功機、變阻器、多量程 直流電壓表、電流表及直流電動機的使用方法。2 、用伏安法測直流電機電樞繞組的冷態(tài)電阻。3 、直流他勵電動機的起動及改變轉(zhuǎn)向。四、實驗設(shè)備及控制屏上掛件排列順序1、實驗設(shè)備序號型號名

14、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)子電壓、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8D41三相可調(diào)電阻器1件2、控制屏上掛件排列順序D31、 D42、 D41、 D51、 D31、 D44五、實驗說明及操作步驟1 、用伏安法測電樞的直流電阻(1) 按圖1接線，電阻R用D44上1800Q和180Q串聯(lián)共1980Q阻值并調(diào)至最大。A表選用D31直流、毫安、安培表，量程選用5A檔。開關(guān)S選用D51掛箱。220 V電樞電源R圖1 -測電樞繞組直流電阻接線(2) 經(jīng)

15、檢查無誤后接通電樞電源，并調(diào)至 220V 調(diào)節(jié)R使電樞電流達到0.2A (如果電流太大，可能由S于剩磁的作用使電機旋轉(zhuǎn)，測量無法進行；如果此時電流太小，可能由于接觸電阻產(chǎn)生較大 的誤差)，迅速測取電機電樞兩端電壓 U和電流I。將電機分別旋轉(zhuǎn)三分之一和三分之二周, 同樣測取U、I三組數(shù)據(jù)列于表1中。表中:1RaRRa2Ra3)表1室溫取三次測量的平均值作為實際冷態(tài)電阻值:(3)增大R使電流分別減小到0.15A和0.1A，用同樣方法測取六組數(shù)據(jù)列于表1中。(4)計算基準(zhǔn)工作溫度時的電樞電阻由實驗直接測得的為電樞繞組實際冷態(tài)電阻值。冷態(tài)溫度為室溫。按下式換算到基準(zhǔn)工作溫度時的電樞繞組電阻值 Rare

16、f：Raref = Raa 235 工式中：0 ref基準(zhǔn)工作溫度，對于E級絕緣為75 C勵磁電源220VIf 20 a實際冷態(tài)時電樞繞組的溫度(室溫C)。2 、直流儀表、轉(zhuǎn)速表和變阻器的選擇直流儀表、轉(zhuǎn)速表量程是根據(jù)電機的額定值和實驗中可能達到的最大值來選擇，其量程 應(yīng)大于可能達到的最大值。變阻器根據(jù)實驗中所需的阻值和流過變阻器最大的電流來選用， 并按阻值和電流的大小選擇串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的接法。3 、直流他勵電動機的起動準(zhǔn)備按圖2接線。圖中直流他勵電動機 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n=1600r/mi n,額定勵磁電流Hv

17、 0.16A。校正直流測功機MG乍為測功機 使用，TG為測速發(fā)電機。直流電流表選用D31。Ri用D44的1800Q阻值作為直流他勵電動機 勵磁回路串接的電阻。金選用D42的1800Q阻值的變阻器。作為 MG勵磁回路串接的電阻。 R選用D44的180Q阻值作為直流他勵電動機的起動電阻，艮選用D41的90Q電阻6只串聯(lián)和D42的900Q與900Q并聯(lián)電阻相串聯(lián)作為 MG勺負(fù)載電阻。 接好線后，檢查 M MG及TG 之間是否用聯(lián)軸器直接聯(lián)接好。4、他勵直流電動機起動(1) 檢查按圖2的接線是否正確， 電表的極性、量程選擇是否正確，電動機 勵磁回路接線是否牢靠。然后，將電動機 電樞串聯(lián)起動電阻R1、測

18、功機MG的負(fù)載 電阻R2、及MG的磁場回路電阻Rf2調(diào)到阻 值最大位置，M的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)到最 小位置，斷開開關(guān)S,并斷開控制屏下方右 邊的電樞電源開關(guān)，作好起動準(zhǔn)備。圖2直流他勵電動機接線圖 調(diào)節(jié)Rf2使If2等于100mA (如果是DJ25則I A3 取I f2=50mA并保持不變，再接通控制屏右下方的電樞電源開關(guān)，使 M起動。 S(3) M起動后觀察轉(zhuǎn)速表指針偏轉(zhuǎn)方向，應(yīng)為正向偏轉(zhuǎn)，若不正確，可撥動轉(zhuǎn)速表上正、V反向開關(guān)來糾正。調(diào)節(jié)控制屏上電樞電源電壓調(diào)節(jié)旋鈕，使電動機端電壓為220伏。減220+電樞電(2) 開啟控制屏上的電源總開關(guān)，按下 其上方的“開”按鈕，接通其下方左邊的勵

19、磁電源開關(guān)，觀察M及MG的勵磁電流值，小起動電阻Ri阻值，直至短接。（4）合上校正直流測功機MG的負(fù)載開關(guān)S,調(diào)節(jié)R2阻值，使MG的負(fù)載電流If改變, 即直流電動機 M的輸出轉(zhuǎn)矩T2改變（按不同的If值，查對應(yīng)于lf2=100mA時的校正曲線 T2=f（lF），可得到M不同的輸出轉(zhuǎn)矩T2值）。5、改變電動機的轉(zhuǎn)向?qū)㈦姌写?lián)起動變阻器 Ri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)，使他勵電動機停機。在斷電情況下，將電樞（或勵磁繞組） 的兩端接線對調(diào)后，再按他勵電動機的起動步驟起動電動機，并觀察電動機的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速表 指針偏轉(zhuǎn)的方向。六、注意事項1、 直流他

20、勵電動機起動時，須將勵磁回路串聯(lián)的電阻Rfi調(diào)至最小，先接通勵磁電源, 使勵磁電流最大，同時必須將電樞串聯(lián)起動電阻 Ri調(diào)至最大，然后方可接通電樞電源。使電動 機正常起動。起動后，將起動電阻 Ri調(diào)至零，使電機正常工作。2、直流他勵電動機停機時，必須先切斷電樞電源，然后斷開勵磁電源。同時必須將電樞串聯(lián)的起動電阻Ri調(diào)回到最大值，勵磁回路串聯(lián)的電阻 Rfi調(diào)回到最小值。給下次起動作好 準(zhǔn)備。3、測量前注意儀表的量程、極性及其接法，是否符合要求。4、要測量電動機的轉(zhuǎn)矩 T2 ，必須將校正直流測功機 MG 的勵磁電流調(diào)整到校正值： i00mA （如果是DJ25則取lf2=50mA，以便從校正曲線中查

21、出電動機 M的輸出轉(zhuǎn)矩。七、實驗報告1 、畫出直流他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Ri和磁場調(diào)節(jié)電阻Rfi應(yīng)調(diào)到什么位置？為什么？2 、用什么方法可以改變直流電動機的轉(zhuǎn)向？3 、為什么要求直流他勵電動機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？實驗二 直流發(fā)電機、實驗?zāi)康? 、掌握用實驗方法測定直流發(fā)電機的各種運行特性，并根據(jù)所測得的運行特性評定該被試電機的有關(guān)性能。2 、通過實驗觀察并勵發(fā)電機的自勵過程和自勵條件。、預(yù)習(xí)要點1 、什么是發(fā)電機的運行特性？在求取直流發(fā)電機的特性曲線時，哪些物理量應(yīng)保持不變,哪些物理量應(yīng)測取。2 、做空載特性實驗時，勵

22、磁電流為什么必須保持單方向調(diào)節(jié)？3 、并勵發(fā)電機的自勵條件有哪些？當(dāng)發(fā)電機不能自勵時應(yīng)如何處理？三、實驗項目1 、他勵發(fā)電機實驗（1）測空載特性：保持n=nN使Il=O,測取Uo=f （If）。（2）測外特性： 保持n=nN使If=IfN，測取U=f （Il）。（3）測調(diào)節(jié)特性：保持n=nN使U=Un,測取lf=f （Il）。2、并勵發(fā)電機實驗（1）觀察自勵過程。（2）測外特性：保持n=nN使Rf2=常數(shù)，測取U=f （ Il）四、實驗設(shè)備及掛件排列順序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臺2DJ23校正直流測功機1臺3DJ13直流復(fù)勵發(fā)電機1臺4D31直流電壓、毫

23、安、安培表2件5D44可調(diào)電阻器、電容器1件6D51波形測試及開關(guān)板1件7D42三相可調(diào)電阻器1件2、屏上掛件排列順序I flIf3勵磁電源+ 220VRf2R1R1D31、 D44、 D31、 D42、 D511 、他勵直流發(fā)電機五、實驗方法按圖1接線。圖中直流發(fā)電機G選用DJ13,其額定值 Pn= 100W UN= 200V, I N= 0.5A，1600r/min。校正直流測功機MG乍為G的原動機Rf iA4（按他勵電動機接線）。MG G及TG由聯(lián)軸器直 接連接。開關(guān)S選用D51組件。R1選用D44的1800Q變阻器，R2選用D42的900 Q變阻器，并采用分壓器接法。R1選用D44的1

24、80Q變阻器。R為發(fā)Q變阻器，R2選用D42的900 Q變阻器，并采用 分壓器接法。R1選用D44的180Q變阻器。R為發(fā)圖1直流他勵發(fā)電機接線圖A2Il而將串聯(lián)部分阻值調(diào)到最小并用導(dǎo)線V1電機的負(fù)載電阻選用D42采用串并聯(lián)接法（900Q與900Q電阻串聯(lián)加上 900 Q與900Q并聯(lián)），阻值為2250Q。當(dāng)負(fù)載電流大于0.4 A時用并聯(lián)部分， 短接。直流電流表、電壓表選用 D31、并選擇合適的量程。（1）測空載特性R2220V_+ 電樞電源1）把發(fā)電機G的負(fù)載開關(guān)S打開，接通控制屏上的勵磁電源開關(guān)， 將Rf2調(diào)至使G勵磁 電壓最小的位置。2）使MG電樞串聯(lián)起動電阻R1阻值最大，Rf1阻值最小

25、。仍先接通控制屏下方左邊的勵 磁電源開關(guān)，在觀察到 MG的勵磁電流為最大的條件下，再接通控制屏下方右邊的電樞電源 開關(guān)，起動直流電動機MG，其旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)符合正向旋轉(zhuǎn)的要求。3） 電動機MG起動正常運轉(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)電動機磁場調(diào)節(jié)電阻 Rf1，使發(fā)電機轉(zhuǎn)速達額定值，并在以后整個 實驗過程中始終保持此額定轉(zhuǎn)速不變。4）調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁分壓電阻 Rf2，使發(fā)電機空載電壓達Uo= 1.2Un為止。5） 在保持n=nN二1600r/min條件下，從U°= 1.2Un開始，單方向調(diào)節(jié)分壓器電阻 Rf2使 發(fā)電機勵磁電流逐次減小，每次

26、測取發(fā)電機的空載電壓U。和勵磁電流f直至lf= 0 （此時測 得的電壓即為電機的剩磁電壓）6）測取數(shù)據(jù)時U°= Un和1尸0兩點必測，并在U°= Un附近測點應(yīng)較密。7）共測取78組數(shù)據(jù)，記錄于表1中表 1n=nN = 1600r/mi nIl=0U0 (V)If (mA)（2）測外特性1）把發(fā)電機負(fù)載電阻R2調(diào)到最大值，合上負(fù)載開關(guān) S。2） 同時調(diào)節(jié)電動機的磁場調(diào)節(jié)電阻 Rfi，發(fā)電機的分壓電阻Rf2和負(fù)載電阻R2使發(fā)電機 的Il= In , U= Un , n=nN,該點為發(fā)電機的額定運行點，其勵磁電流稱為額定勵磁電流h , 記錄該組數(shù)據(jù)。3） 在保持n=nN和If

27、= IfN不變的條件下，逐次增加負(fù)載電阻 R2，即減小發(fā)電機負(fù)載電流 II,從額定負(fù)載到空載運行點范圍內(nèi)，每次測取發(fā)電機的電壓 U和電流II，直到空載（斷開 開關(guān)S,此時Il=0）,共取6-7組數(shù)據(jù)，記錄于表2中。表 2n = nN =r/minIf = 1倶=mAU (V)Il (A)（3）測調(diào)節(jié)特性1） 調(diào)節(jié)發(fā)電機的分壓電阻 Rf2，保持n=nN,使發(fā)電機空載達額定電壓。2）在保持發(fā)電機n=nN條件下，合上負(fù)載開關(guān) S,調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R2，逐次增加發(fā)電機輸 出電流Il，同時相應(yīng)調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流 f 使發(fā)電機端電壓保持額定值 U= Un。3） 從發(fā)電機的空載至額定負(fù)載范圍內(nèi)每次測取發(fā)電機的輸

28、出電流Il和勵磁電流f共取 5-6組數(shù)據(jù)記錄于表3中。表 3n=nN =r/min U = Un =VIl (A)If (mA)2 、并勵發(fā)電機實驗（1）觀察自勵過程1 ）在斷電的條件下將發(fā)電機 G的勵磁方式從他勵改為并勵，接線如圖 2所示。R2選用 D42的900Q電阻兩只相串聯(lián)并調(diào)至最大阻值，打開開關(guān)So2） 起動電動機，調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機的轉(zhuǎn)速n=nN,用直流電壓表量發(fā)電機是 否有剩磁電壓，若無剩磁電壓，可將并勵繞組改接成他勵方式進行充磁。3）合上開關(guān)S逐漸減小Rf2,觀察發(fā)電機電樞兩端的電壓，若電壓逐漸上升，說明滿足 自勵條件。如果不能自勵建壓，將勵磁回路的兩個端頭對調(diào)聯(lián)接即可

29、。4）對應(yīng)著一定的勵磁電阻，逐步降低發(fā)電機轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機電壓隨之下降，直至電壓不 能建立，此時的轉(zhuǎn)速即為臨界轉(zhuǎn)速。（2）測外特性勵磁電源+ 22 0Vf1I fA31）按圖2接線。調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R2到 最大,合上負(fù)載開關(guān)S。2）調(diào)節(jié)電動機的磁場調(diào)節(jié)電阻Rfi、發(fā)電機的磁場調(diào)節(jié)電阻 Rf2和負(fù)載電阻 R2,使發(fā)電機的轉(zhuǎn)速、輸出電壓和電流三圖龍直流并勵發(fā)電機接線圖Rf2二常值VlV2I L A4者均達額疋值，即n=nN， U=Un，Il=In。3）保持此時Rf2的值和n=nN不變，逐次減小負(fù)載，直至Il=0,從額定到空載 運行范圍內(nèi)每次測取發(fā)電機的電壓U和電流Il。U (V)+22 0V中樞中源Il

30、 ( A)Lr'rt表 4n = nN =r/R24）共取6-7組數(shù)據(jù),記錄于表4中。五、注意事項1、直流電動機MG起動時，要注意須將Ri調(diào)到最大，Rfi調(diào)到最小，先接通勵磁電源， 觀察到勵磁電流Ifi為最大后，接通電樞電源，MG起動運轉(zhuǎn)。起動完畢，應(yīng)將 Ri調(diào)到最小2、測外特性時，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。六、實驗報告1、根據(jù)空載實驗數(shù)據(jù)，作出空載特性曲線。2、在同一座標(biāo)上繪出他勵、并勵發(fā)電機的兩條外特性曲線。分別算出兩種勵磁方式的電 壓變化率：.U%二土嚴(yán)100%并分析差異原因。U N3 、繪出他勵發(fā)電機調(diào)節(jié)特性曲線，

31、分析在發(fā)電機轉(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。七、思考題1 、并勵發(fā)電機不能建立電壓有哪些原因？2 、在發(fā)電機一電動機組成的機組中，當(dāng)發(fā)電機負(fù)載增加時，為什么機組的轉(zhuǎn)速會變低？ 為了保持發(fā)電機的轉(zhuǎn)速n=nN,應(yīng)如何調(diào)節(jié)?實驗三直流并勵電動機、實驗?zāi)康? 、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。2 、掌握直流并勵電動機的調(diào)速方法。二、預(yù)習(xí)要點1 、什么是直流電動機的工作特性和機械特性？2 、直流電動機調(diào)速原理是什么？三、實驗項目1 、工作特性和機械特性保持 U=Un和 lf=lfN 不變，測取 n、T2、n =f (la)、n=f (

32、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)，測取 n=f ( Ua)。(2) 改變勵磁電流調(diào)速保持U=Un, T2=常數(shù)，測取n=f (If)。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臺2DJ23校正直流測功機1臺3DJ15直流并勵電動機1臺4D31直流電壓、毫安、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波形測試及開關(guān)板1件2 、屏上掛件排列順序D31、 D42、 D51、 D31、 D443、并勵電動機的工作特性和機械特性1）按圖1接線。校正直流測功機MG按他勵發(fā)電機連

33、接，在此作為直流電動 機M的負(fù)載，用于測量電動機的轉(zhuǎn)矩和輸 出功率。Rfi選用D44的1800Q阻值。Rh選 用D42的900Q串聯(lián)900 Q共1800Q阻 值。Ri用D44的180Q阻值。艮選用D42 的900Q串聯(lián)900 Q再加900Q并聯(lián)900 Q共2250Q阻值。2）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，接通控制屏下邊右方 的電樞電源開關(guān)使其起動，其旋轉(zhuǎn)方向 應(yīng)符合轉(zhuǎn)速表正向旋轉(zhuǎn)的要求。Rf1If3）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s 220V，調(diào)節(jié)校 正直流測功機的勵磁電流If2為校正值100 mA （如

34、果是DJ25則取lf2=50mA,再調(diào)節(jié)其負(fù)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：U = UN2 1 = In，n = nN。此時M的 勵磁電流If即為額定勵磁電流IfN。I a2電樞4）保持U = Un，If=IfN，If2為校正值不變的條件下，逐次減小電動機負(fù)載（增大R2）。測取電動機電樞輸入電流Ia，轉(zhuǎn)速n和校正電機的負(fù)載電流If （由校正曲線查出電動機輸出對 應(yīng)轉(zhuǎn)矩T2）?；蛴赊D(zhuǎn)矩表讀出對應(yīng)轉(zhuǎn)矩 T2,共取數(shù)據(jù)9-10組，記錄于表1中。表 1U = Un =VIf=IfN=mAIf2=mA實 驗 數(shù) 據(jù)Ia ( A )n (r/min)If (A)T2 (N

35、m)計 算 數(shù) 據(jù)P2 (W)P1 (W)n (%) n (%)4 、調(diào)速特性（1）改變電樞端電壓的調(diào)速1）直流電動機M運行后，將電阻R1調(diào)至零，b調(diào)至校正值，再調(diào)節(jié)負(fù)載電阻 R2、電樞 電壓及磁場電阻Rfi，使M的U=Un, 1=0.51 n. If = IfN記下此時MG的If值2)保持此時的If值(即T2值)和If二IfN不變，逐次增加Ri的阻值，降低電樞兩端的電 壓Ua,使Ri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la。3 )共取數(shù)據(jù)8-9組，記錄于表2中表 2lf= IfN =mAT2=N mUa ( V )n (r/min)I a ( A )(2) 改變勵磁電

36、流的調(diào)速1)直流電動機運行后，將M的電樞串聯(lián)電阻R1和磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至零，將MG的 磁場調(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，使電動機M的 U=Un , I= 0.5In ,記下此時的If值。2)保持此時MG的If值(T2值)和M的U二Un不變，逐次增加磁場電阻阻值：直至 n =1.3nN，每次測取電動機的n、If和la。共取7- 8組記錄于表3中。表 3U = Un =VT2 =N mn (r/min)If (mA)Ia (A)五、實驗報告1、 由表1計算出P2和n，并繪出n、T2、n二f (Ia)及n = f (T2)的特性曲線。電動機輸出功率：P2=

37、 0.105 nT2式中輸出轉(zhuǎn)矩T2的單位為N.m，轉(zhuǎn)速n的單位為r/min。電動機輸入功率：P1=UI輸入電流：I=Ia+IfN電動機效率：=P 100%P由工作特性求出轉(zhuǎn)速變化率：.°, nN -en% =000%nN2、 繪出并勵電動機調(diào)速特性曲線 n= f (Ua) 和 n=f (If)。分析在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時兩種調(diào)速 的電樞電流變化規(guī)律以及兩種調(diào)速方法的優(yōu)缺點。六、思考題1 、當(dāng)電動機的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和勵磁電流不變時，減小電樞端電壓，為什么會引起電動機轉(zhuǎn)速降低？2 、當(dāng)電動機的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和電樞端電壓不變時，減小勵磁電流會引起轉(zhuǎn)速的升高，為什么?3 、并勵電動機在負(fù)載運行中，當(dāng)磁場回路斷

38、線時是否一定會出現(xiàn)“飛車”？為什么？實驗四他勵直流電動機的機械特性實驗?zāi)康牧私夂蜏y定他勵直流電動機在各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)的機械特性預(yù)習(xí)要點1、改變他勵直流電動機機械特性有哪些方法？2、他勵直流電動機在什么情況下，從電動機運行狀態(tài)進入回饋制動狀態(tài)？他勵直流電動 機回饋制動時，能量傳遞關(guān)系，電動勢平衡方程式及機械特性又是什么情況？3、他勵直流電動機反接制動時，能量傳遞關(guān)系，電動勢平衡方程式及機械特性。三、實驗項目1、電動及回饋制動狀態(tài)下的機械特性2、電動及反接制動狀態(tài)下的機械特性3、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2DJ15直流并勵電

39、動機1件3DJ23校正直流測功機1件4D31直流電壓、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2、屏上掛件排列順序D51、 D31、 D42、 D41、 D31、 D44按圖1接線，圖中M用編號為DJ15的直流并勵電動機（接成他勵方式），MGi編號為DJ23的 校正直流測功機，直流電壓表 V V2的量程為1000V,直流電流表A、A的量程為200mA A、A的量程為5A。R、R2、R3、及R依不同的實驗而選不同的阻值3、R=0時電動及回饋制動狀態(tài)下的機械特性Ri、R分別選用D44 的 1800Q 和 180

40、Q 阻 值，R選用D42上 4只900Q串聯(lián)共3600Q阻值,R選用D42上 1800Q再加上D41 上6只90Q串聯(lián)共2340Q阻值。（2） R1阻值置最小位源電樞電置，R2、R3及R4阻值置最大位置，轉(zhuǎn)速表置正向1800r/min量程。開關(guān)S、A 4220VS2選用D51掛箱上的對應(yīng)開關(guān)，并將S合向1電源 端, S2合向2短接端。+圖1他勵直流電動機機械特性測定的實驗接線圖組組 開機時需檢查控制屏下方左、右兩邊的“勵磁電源”開關(guān)及“電樞電源繞開關(guān)都綢 組 控制屏上的“電源總開關(guān)”再按下“開”勵磁 在斷開的位置，然后按次序先開啟丫鈕，隨后接磁 勵磁電源”開關(guān)，最后檢查 R2阻值確在最大位置時

41、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 R220V;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。（4）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(fù)載電阻R4阻值（先調(diào)節(jié)D42 上1800Q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，k=lf+la=1.2A。 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，A3表為 100mA。增大R4阻值，直至空載（拆掉開關(guān)S2的2'上的短接線），測取電動機M在額定負(fù)載至 空載范圍的n、la，共取8-9組數(shù)據(jù)記錄

42、于表1中。（5）在確定S上短接線仍拆掉的情況下，把R4調(diào)至零值位置（其中D42上1800Q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。 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)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1900r/min，測取M的n、la。共取89組數(shù)據(jù)記錄于表2中。(7)停機(先關(guān)斷“電

43、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 1Un=220V»n=mAIa ( A )n (r/min)表 2Un=220VIfN=mAIa ( A )n (r/min)3、R2=400Q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，改接圖1，R阻值不變，R用D42的900Q與900Q并聯(lián)并用萬 用表調(diào)定在400Q, R用D44的180Q阻值，R用D42上1800Q阻值加上D41上6只90Q電 阻串聯(lián)共2340 Q阻值。(2)轉(zhuǎn)速表n置正向1800r/min量程，S合向1端，S合向2'端(短接線仍拆掉)，把電 機MG電樞的二個

44、插頭對調(diào)，R、R置最小值，R置400 Q阻值，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S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。保持電動機的“電樞電源”電壓 U=Un=220V，lf=lfN不變，逐漸減小R4阻值(先減 小D44上1800Q阻值，調(diào)至零值后用導(dǎo)線短接)，使電機減速直至為零。把轉(zhuǎn)速表的正、反 開關(guān)打在反向位置，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，測

45、取電動機在1、4象限的n、Ia共取1213組數(shù)據(jù)記錄于表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 3Un=220VIfN=mAR2=400 QIa (A)n (r/min)4、能耗制動狀態(tài)下的機械特性(1)圖1中，R阻值不變，艮用D44的180Q固定阻值，R用 D42的1800Q可調(diào)電阻，F(xiàn)4阻值 不變。(2) S合向2短接端，R置最大位置，R3置最小值位置，R4調(diào)定180Q阻值，S2合向1'端。(3) 先接通“勵磁電源”，再接通“電樞電源”，使校正直流測功機MG起動運轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)“電 樞電源”電壓為220V,調(diào)節(jié)R使電動機M的l

46、f=S，調(diào)節(jié)R使電機MG勵磁電流為100mA， 先減少R4阻值使電機M的能耗制動電流la=0.8laN,然后逐次增加R4阻值，其間測取M的la、 n共取8-9組數(shù)據(jù)記錄于表4中。把R2調(diào)定在90Q阻值，重復(fù)上述實驗操作步驟 、(3),測取M的la、n共取5-7組 數(shù)據(jù)記錄于表5中。表 4R2=180QIfN= Ala ( A )n (r/min)表 5R2=90QIfN=mAla (A)n (r/min)五、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)及 能耗制動狀態(tài)下的機械特性n=f(la)(在同一座標(biāo)系中繪出)。當(dāng)忽略不變損耗時，可近似認(rèn)為電動機軸上的

47、輸出轉(zhuǎn)矩等于電動機的電磁轉(zhuǎn)矩T=Cmla，他勵電動機在磁通 不變的情況下，其機械特性可以由曲線 n = f(la)來描述。六、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，而電磁轉(zhuǎn)矩方向不變，為什么？ 作為負(fù)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？實驗五單相變壓器一、實驗?zāi)康耐ㄟ^空載和短路實驗測定變壓器的變比和參數(shù)。二、預(yù)習(xí)要點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

48、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?。? 、如何用實驗方法測定變壓器的鐵耗及銅耗。三、實驗項目1 、空載實驗測取空載特性 Uo=f(l 0), Po=f(u 0), cos © 0 =f(U 0)。2 、短路實驗測取短路特性 UK=f(I K), PK=f(I K), COS© K=f(l K)。四、實驗方法1、實驗設(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2、屏上排列順序D33、D32、D34-3、DJ113 、空載實驗1 )在三相調(diào)壓交流電源斷電的條件下，按圖

49、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=77W Un/U2N=220/55V , I M 2n=0.35/1.4A 。 變壓器的低壓線圈 a x接電源，高壓線圈A、X開路。2)選好所有電表量程。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。3 )合上交流電源總開關(guān)，按下“開”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Uo=1.2Un，然后逐次降低電源電壓，在1.20.2Un的范圍內(nèi)，測取變壓器的Uo、I。、Po。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，共測取數(shù)據(jù)7-8組。

50、記錄于表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1中。-L. 口55VW圖1空載實驗接線圖序號實驗數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)U°(V)10(A)P0(W)Uax(V)COS© 012345678表14、短路實驗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。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IkKxX2短路實驗接線圖P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、4 ）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2中。實驗時記下周圍環(huán)境溫度C）表2室溫 C序號實驗數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)Uk ( V)Ik (A)Pk ( W )COS© k12345678五、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/Uax2 、繪出空載特性曲線和計