大工13春《電機與拖動實驗》實驗報告教材

1、丈d劈電機與拖動實驗報告學習中心：甘肅農(nóng)墾河西分校奧鵬學習中心19V中層 次：專升本專業(yè)：電氣工程及其自動化學 號：121462409647學生：靳偉偉 完成日期：2013年06月11日實驗報告實驗名稱：單相變壓器實驗實驗目的： 1、通過空載和短路試驗測定變壓器的變比和參數(shù)。2、誦對載試驗測取變壓器的運行特性。實驗項目：1、空載試驗測取空載特性U。二P。二f（U。）2、短路試驗 測取短路特性 以二f°k）, pk二f（|）3、負載試驗保持Ul二5N COS 21的條件下，測取u2二f（l2）（一）填寫實驗設(shè)備表名稱型號和規(guī)格用途使用注意事項電機教學實驗臺NMEL-II提供電源、固定電

2、機實驗刖調(diào)節(jié)輸出電壓到零三相組式變壓器試驗所需變壓器短路試驗室注意操作要快，以免短路試驗線路過熱二無眄調(diào)電阻器NMEL-03改變輸出電流注意量程運用，緩慢調(diào)節(jié)量程功率表、功率因數(shù)表NMEL-20測量功率計功率因數(shù)不得超過量程，且線路不得接錯交流電壓表、電流表MEL-001C交流電壓表其作用是 并聯(lián)在電路中測量交 流電壓，交流選擇正確量程，準確讀取數(shù)值電流表其作用串聯(lián) 在電路中測量交流電 流旋轉(zhuǎn)指示燈及開關(guān)板NMEL-05用做通斷電電路連完后閉合，拆電路前斷開（二）空載實驗1填寫空載實驗數(shù)據(jù)表格表11序號實驗數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)Uo(V)1。（勺P°(W)UlU1 0 1U2COS 21119

3、.70.1321.93224.50.132113.60.8981.62212.90.173109.90.0771.48206.20.194105.20.0661.31196.90.20599.060.0571.14185.80.22686.10.0430.84161.00.25774.780.0350.63139.60.282.根據(jù)上面所得數(shù)據(jù)計算得到鐵損耗PFe、勵磁電阻Rm、勵磁電抗Xm、電壓比k表12序號實驗數(shù)據(jù)計 算 數(shù) 據(jù)lh(V)l0(A)P<W)UlU1»1U2FFeRmXmk1119.70.1321.93224.51.95108.6887.42113.60.08

4、91.62212.91.62204.51258.80.533109.90.0771.48206.21.48249.61405.30.534105.20.0661.31196.91.31300.71565.30.53599.060.2571.14185.81.14350.91702.10.53686.100.0430.84161.00.84454.31948.40.53774.780.0350.63139.60.63514.32073.80.53（三）短路實驗1 ,填寫短路實驗數(shù)據(jù)表格表2室溫9= C序號實驗數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)u（v）1(A)P(W)COSk18.190.2111.680.97210.

5、040.2582.530.97311.780.3023.470.98413.660.3494.680.98515.810.4036.210.98616.880.4317.140.98（四）負載實驗1 ,填寫負載實驗數(shù)據(jù)表格表 3COS 2=1 Ui=Un=110V序號1234567U2 ( V)200.5198.3196.5195.3192.3190.4188.912 ( 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：鐵芯上繞制的所有線都被鐵芯中交變的主磁通所穿過，在任意瞬間，當變壓器一個繞組的某一出線端為高電位時，則在另

6、一個繞組中也有一個相對應 的舟線端為高電位，那么這兩個高電位如正極性的線端稱同極性端，而另外兩個 相對應的低電位端，如負極性也是同極性端。即電動勢都處于相同極性的線圈端 就稱為繞 組的同名端。2 .為什么每次實驗時都要強調(diào)將調(diào)壓器恢復到起始零位時方可合上電源開關(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)生較大的沖擊損壞設(shè)備。其次是因為既然需要調(diào)壓器對負載進行調(diào)壓，那么調(diào)壓器后面的負載情況是一個不確定因素，就不能事 先預料在較高電壓下負載的情況。因此，就需要從低電壓慢慢調(diào)高電壓，觀察負載的情 況。而斷開電源時，如果負載時隔較大的感性負載，那么在高壓狀況下突然停電會產(chǎn)生很 高的感應電勢。3

7、 .實驗的體會和建議答：體會：安全在實驗中非常重要，要哦主要調(diào)壓器的及時調(diào)零。實驗數(shù)據(jù)記錄間隔相 同的一段數(shù)據(jù)。使得試驗結(jié)果比較有普遍性。建議：數(shù)據(jù)結(jié)果可以用圖顯示。實驗報告二實驗名稱： 直流發(fā)電機試驗實驗目的：掌握用實驗方法測定直流發(fā)電機的運行特性，并根據(jù)所測得的運行特性評定該被試電機的有關(guān)性能實驗項目：1、他勵發(fā)電機的空載特性：保持J.，使|二。，測取5-?。?。2、他勵發(fā)電機的外特性：保持n=nN，使 '樂，測取U=fC）3、他勵發(fā)電機的調(diào)節(jié)特性：保持n=nN，使JUn，測取lf=fC）（一）填寫實驗設(shè)備表序號名稱型號和規(guī)格用途1電機教學實驗臺NMEL-II提供電源2轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測量

8、及控制平臺NMEL-13測量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩3二相可調(diào)電阻器NMEL-03負載大小4電機起動箱NMEL-09啟動電機5直流電機儀表，電源NMEL-18提供電壓，不可短路6旋轉(zhuǎn)指不燈及開關(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5注意量程（二）空載特性實驗填寫空載特性實驗數(shù)據(jù)表格Uo (V)23022021020019015010030If2(mA)109.298.688.679.372.147.326.90.02表2-1n=nN=1600r/min（三）外特性實驗填寫外特性實驗數(shù)據(jù)表格表 2-2n=nN=1600r/min b=lt2NU(V)2002032062102

9、12218222227I ( A)0.4980.4500.4000.3300.2790.2000.0990.000（四）調(diào)整特性實驗填寫外特性實驗數(shù)據(jù)表格表 2-3n=nN=1600r/min,U=llN=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)電機的運行特性？對于不同的特性曲線，在實驗中哪些物理量應保持不變，而哪些物理量應測??？答：發(fā)電機的運動特性有空載特性、短路特性、負載特性、外特性和調(diào)整特直流發(fā)電機保持的速度旋轉(zhuǎn)，負

10、載電流時，改變勵磁電流的大小，端電壓將跟著變化。這個變化關(guān)系曲線被稱為直流發(fā)電機的空載特性曲線，該曲線可以看出電機運行點的磁路飽和程度。若保持直流發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，保持勵磁回路電阻不變，調(diào)節(jié)直流發(fā)電機的負載 電流，端電壓隨負載電流變化的關(guān)系被稱為直流發(fā)電機的外特性。直流發(fā)電機的主要運行性能指標之一一電壓t整率，可由曲線查得。采用不同的勵磁方式，其 外特性是不同的，他勵直流發(fā)電機的，并勵發(fā)電機的。并勵發(fā)電機的外特性曲線 比他勵下降程度很大，是因為無論是他勵式或勵式直流發(fā)電機都有電樞電阻壓降 的存在和電樞反應去磁的影響，使得端電壓下降，但并勵直流發(fā)電機的勵磁繞組是并聯(lián)在電樞兩端,那么由于前 述原因使得

11、電樞端電壓下降而使得勵磁電流將進一步下降，其結(jié)果就必然造成并勵式直流 發(fā)電機的端電壓又進一步下降。所以并勵式直流發(fā)電機的外特性曲線下降程度很大。2做空載試驗時，勵磁電流為什么必須單方向調(diào)節(jié)？答：防止在電流換向時出現(xiàn)電流為零的時刻，直流電動機時絕對不允許在 電流為零的 時候運行的。3 ,實驗的體會和建議答：體會：通過這次試驗，讓我掌握用實驗方法測定直流發(fā)電機的運行特性，并知 道了如何通過測得的運行特性評定該發(fā)電機的特性。建議：可以用圖示法表示，更能形象的說明問題。實驗報告三實驗名稱：三相鼠籠異步電動機試驗實驗目的：1、掌握三相異步電機的負載試驗的方法。2、用直接負載法測取三相鼠籠異步電動機的工作

12、特性3、測定三相鼠籠型異步電動機的參數(shù)實驗項目：1、測量定子繞組的冷態(tài)電阻2、判定定子繞組的首末端3、測取三相異步電動機的運行特性（一）填寫實驗設(shè)備表序號名稱型號和規(guī)格用途1電機教學實驗臺NMEL-II提供電源2三相籠型異步電動機M04實驗設(shè)備3電機導軌及測功機測量數(shù)據(jù)4轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測量及控制平臺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)直流電阻填寫實驗數(shù)據(jù)表格表3-1室溫C繞組1繞組u

13、繞組川1( mA)504030504030504030u（v）235189141235188141236188141R(Q)（三）測取三相異步電動機的運行特性填寫實驗數(shù)據(jù)表格表 3-2Un =220V（）序 號Iol (A)Po (W)T2 ( N.m )n fr/min )P2(W)IaIblchPiPhPi10.5560.5620.5360.557129.7112.6242.385141087.28520.5380.5360.5090.525157.9107.8265.780141896.5630.4680.4760.4460.481278.992.38371.368143369.8340

14、.4200.4260.3970.41417.4979.4594.9451145052.3750.3710.3820.3530.36848.557.76106.241145542.10760.3200.3260.3190.31919.942.5062.417143617.46（四）問題討論1 如何判斷出定子三相繞組的首末端？答：1、先用萬用表測出各相繞組的兩個線端，將其中的任意兩相串聯(lián)。2、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=80100V，注意電流不應超過額定值，測出第三 相繞組的電壓，如測得的電壓有一定的讀數(shù)，表示兩相繞組的

15、末端與首端相連；反之，如 測得電壓近似為零，則兩相繞組的目斷與末端(或首端與首端)相連，用同樣方法測出第 三相繞組的首末端。2 .三相籠型異步電動機的起動方法有幾種？答：1、直接啟動2、降壓啟動(1 )行星-三角形啟動器啟動(2)軟啟動器啟動(3)自耦變壓器啟動(4)三相電阻降壓啟動3 .三相異步電動機的運行特性是指哪些特性？答：異步電動機的工作特性是指在額定電壓計額定功率下，電動機的主要物理量(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。-、轉(zhuǎn)差率特性隨著負載功率的增加，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)矩特性異步電動機的輸出轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)諫的變化范圍很小，從空載

16、到滿載，轉(zhuǎn)諫略有下降。轉(zhuǎn)矩曲 線為一個上翹的曲線。(近似直線)三、電流特性空載時電流很小，隨著負載電流增大，電機的輸出電流增大。四、效率特性其中銅耗隨著負載的變化而變化(與負載電流的平方成正比)：銅耗和機械損耗近似 不變；效率曲線有最大值，可變損耗等于不變損耗時，電機達至V最大效率。異步電動機額定效率在7494%之間：最大效率發(fā)牛在0.71.0倍額定效率處。五、功率因數(shù)特性空載時，定子電流基本上用來產(chǎn)生主磁誦；有功功率很?。还β室驍?shù)也很低；隨著負 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)達到最大值。如果負載繼續(xù)增大，則導致轉(zhuǎn)子漏電抗增大（漏電抗與頻率

17、正比），從 而引起功率因數(shù)下降。4 .實驗的體會和建議答：直接啟動時，轉(zhuǎn)差率為1，轉(zhuǎn)子中感應電動勢很大，轉(zhuǎn)子電流也很大。當電動機在 額定電壓下啟動時，啟動電流為額定電流的5-7倍。一般來說額定功率為7.5KW以下的可以直接啟動。直接啟動要掌握好額定電流的計算。降壓啟動，既要保證有足夠的啟動轉(zhuǎn)矩，又要減小啟動電流，還要避免時間過長。 一邊將啟動電流限制在電動機額定電流的22.5倍范圍內(nèi)。啟動時降低了電壓，轉(zhuǎn)矩減小，因此降壓啟動要在電動機輕載狀態(tài)下進行。隨著電力電子技術(shù)和微處理技術(shù)不斷發(fā)展，應采用變頻軟啟動設(shè)備，能系統(tǒng)可靠的 智能化啟動電機，是一種可靠經(jīng)濟適用的方式。實驗報告四實驗名稱:實驗目的:

18、三相同步發(fā)電機的并聯(lián)運行實驗1、掌握三相同步發(fā)電機投入電網(wǎng)并聯(lián)運行的條件與操作方法2、掌握三相同步發(fā)電機并聯(lián)運行時有功功率與無功功率的調(diào)節(jié)實驗項目：1、用準確同步法將三相同步發(fā)電機投入電網(wǎng)并聯(lián)運行2、三相同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運行時有功功率的調(diào)節(jié)3、三相同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運行時無功功率調(diào)節(jié)一測取當輸出功率等于零時三相同步發(fā)電機的V形曲線（一）填寫實驗設(shè)備表序號名稱型號和規(guī)格用途1電機教學實驗臺NMEL-II提供電源2電機導軌及轉(zhuǎn)速測量測量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩3同步電機勵磁電源NMEL-19提供動力4直流電機儀表、電源NMEL-18電機儀表5三相同步電機M08M08提供動力6二相可調(diào)電阻器900QNMEL-

19、03調(diào)節(jié)電阻7直流并勵電動機M03M03提供動力8二相可調(diào)電阻器90QNMEL-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用于指不通斷電(二)三相同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運行時有功功率的調(diào)節(jié)填寫實驗數(shù)據(jù)表格表 4-1U=220V ( Y) “二冷二A序測量值計算 值輸出電流1(A)輸出功率P(W)I(A)F2(W )cosIaI BI CPiPn10.640.50.439.780.890.5210.670.05322.041.861.8230.680.941.2231.670.0431.281.111.0619.790.941.1520.620.04543.833.673.6250.120.93.751.020.01954.464.264.2154.180.884.3155.060.01864.173.973.9252.490.894.0253.380.019(三)三相同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運行時無功功率的調(diào)節(jié) 填寫實驗數(shù)據(jù)表格表 4-2n=1500r/mi n U=220V P20W序號三相電流I ( A )勵磁電流If (A)IaI BlcI10.3820.3660.3890.3791.6120.2910.2