電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)

1、為了按時(shí)完成電機(jī)實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)時(shí)人身安全和設(shè)備安全，要嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室安全操作規(guī)程。1、對(duì)來實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)的人員必須進(jìn)行安全教育及愛護(hù)國家財(cái)產(chǎn)的教育。2、學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，在接好線路及改裝線路后，都必須經(jīng)教師檢查同意后方能接通電源。3、電源必須經(jīng)過開關(guān)、熔斷器之后接入電機(jī)。接線或者拆線都必須在切斷電源的情況下進(jìn)行。4、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意衣服、圍巾、發(fā)辮及實(shí)驗(yàn)接線用的導(dǎo)線不得卷入電機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，不得用手或腳去促使電機(jī)起動(dòng)或停止，以免發(fā)生危險(xiǎn)。5、操作應(yīng)迅速、果斷，快合、快斷，以免產(chǎn)生電弧，燒壞閘刀開關(guān)。合閘時(shí)應(yīng)使刀片投入片座，保持接觸良好。6、電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)，電流表應(yīng)從線路中拆離，或經(jīng)并聯(lián)開關(guān)短路。7、總電

2、源應(yīng)由工作人員掌管，其他人不得亂動(dòng)。8、若發(fā)生安全事故，不要驚慌，必須立即切斷電源，要保持現(xiàn)場(chǎng)并報(bào)告教師，以便查明情況酌情處理。9、對(duì)于不遵守守則的行為，任何人有權(quán)指出，勸其改正。如又不聽勸告，教師有權(quán)停止其實(shí)驗(yàn)或工作。10、因安全責(zé)任事故造成的各種損失，事故者負(fù)責(zé)賠償責(zé)任。11.實(shí)驗(yàn)完畢，實(shí)驗(yàn)人應(yīng)將所有儀器、導(dǎo)線放回原處，各種導(dǎo)線分類放好，將實(shí)驗(yàn)桌打掃干凈。二、電機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本要求電機(jī)實(shí)驗(yàn)課目的在于培養(yǎng)學(xué)生掌握實(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)康淖珜憣?shí)驗(yàn)線路，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，從而寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，必須嚴(yán)肅認(rèn)真，集中精力

3、?，F(xiàn)按實(shí)驗(yàn)過程提出下列基本要求：1、實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)前應(yīng)復(fù)習(xí)課本有關(guān)章節(jié)，認(rèn)真研讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?nèi)容方法和步驟，應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題，并按照實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目準(zhǔn)備記錄表格等。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)寫好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查認(rèn)為確定作好了實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備，方可開始實(shí)驗(yàn)。2、實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行A、建立小組，合理分工每次實(shí)驗(yàn)以小組為單位進(jìn)行，每組由3-4人組成，組長1人，負(fù)責(zé)組織實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，諸如記錄、接線、調(diào)節(jié)負(fù)載、測(cè)量轉(zhuǎn)速等工作，務(wù)求在實(shí)驗(yàn)過程中全組人員協(xié)調(diào)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。B、選擇儀表實(shí)驗(yàn)前應(yīng)首先熟悉被測(cè)試機(jī)組，記錄電機(jī)及所用設(shè)備的銘牌和儀表量程，然后將儀表、設(shè)備布置整齊，便于測(cè)量數(shù)據(jù)。C、按圖接線根據(jù)實(shí)驗(yàn)線路

4、圖及所用儀表、設(shè)備、按圖接線，線路力圖簡單明了。接線原則是先串聯(lián)主回路，再接并聯(lián)支路。也就是由電源開關(guān)開始連接主要的串聯(lián)回路（如電樞回路）。如果是三相則三相線一齊往下接;如是單相或直流，則從一極出發(fā)，經(jīng)過主要線路的各段儀表、設(shè)備，最后返回到另一極。根據(jù)電流的大小，主要線路用粗導(dǎo)線連接（包括電流表及瓦特表的電流線圈），并聯(lián)支路用的細(xì)導(dǎo)線聯(lián)接（包括電壓表和瓦特表的電壓線圈）。D、啟動(dòng)電機(jī)，觀察儀表在正式實(shí)驗(yàn)開始之前，校正儀表零位，熟悉刻度，并記下倍率，然后啟動(dòng)電機(jī)，觀察所有儀表是否正常（如指針正、反等）。如果出現(xiàn)異常，應(yīng)立即切斷電源，及時(shí)報(bào)告，查清原因并排除故障；如果一切正常，即可開始實(shí)驗(yàn)。E、測(cè)

5、取數(shù)據(jù)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)事先做好理論分析，并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的大致趨勢(shì)，做到心中有數(shù)，正式實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)預(yù)定計(jì)劃測(cè)取數(shù)據(jù)。三、如何書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告是根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)測(cè)數(shù)據(jù)及在實(shí)驗(yàn)中觀察和發(fā)現(xiàn)的問題，經(jīng)過分析觀察研究而得出的結(jié)論或通過分析討論寫出的心得體會(huì)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要簡明扼要，字跡清楚，圖表整潔，結(jié)論明確。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包括：1、寫明實(shí)驗(yàn)名稱、專業(yè)班級(jí)、組別、姓名、同組同學(xué)姓名、實(shí)驗(yàn)日期。2、列出被測(cè)試電機(jī)及使用的設(shè)備和儀表的名稱。3、寫出實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、畫出實(shí)驗(yàn)所用的線路圖。5、列出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目6、數(shù)據(jù)的整理與計(jì)算，如是計(jì)算所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)列出計(jì)算公式。7、寫出結(jié)論。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析計(jì)算，最后得

6、出結(jié)論，這是由實(shí)踐上升到理論的提高過程，是實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一個(gè)重要部分。結(jié)論中可根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)方法所得的結(jié)果進(jìn)行比較，討論各種實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論是否相符。每人每次實(shí)驗(yàn)獨(dú)立做出一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，按時(shí)交給實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師。實(shí)驗(yàn)一 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)工作特性的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉電機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)前的一般檢查2、測(cè)試他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的工作特性。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、對(duì)電機(jī)的機(jī)械部分做一般性的檢查；2、測(cè)試絕緣電阻；3、測(cè)量電樞電阻；4、做他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的負(fù)載實(shí)驗(yàn)，測(cè)取直流電機(jī)的工作特性。三、預(yù)習(xí)要點(diǎn)1、直流電動(dòng)機(jī)為什么不允許直接起動(dòng)？2、何謂“飛車”？實(shí)驗(yàn)中，若勵(lì)磁回路斷路，可能會(huì)導(dǎo)致什么樣的后果？為什么？怎么

7、防止斷路？3、為什么他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)距特性Temf(I a)是一條直線？此直線通過坐標(biāo)原點(diǎn)嗎？為什么？四、實(shí)驗(yàn)線路及操作步驟本次實(shí)驗(yàn)采用兩臺(tái)直流電機(jī)，其中一臺(tái)作為實(shí)驗(yàn)的對(duì)象，稱為被試電機(jī)，另一臺(tái)作為被試電機(jī)的負(fù)載，稱為負(fù)載電機(jī)，實(shí)驗(yàn)前，必須首先確定哪一臺(tái)是被試電機(jī)，哪一臺(tái)是負(fù)載電機(jī)，抄錄它們的銘牌數(shù)據(jù)，填入表11。1、運(yùn)行前機(jī)械部分檢查（1）用手轉(zhuǎn)動(dòng)一臺(tái)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸，觀察兩臺(tái)電機(jī)是否同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活，聽一聽轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電機(jī)內(nèi)部是否有摩擦或撞擊的音響。表1-1 電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)測(cè)量項(xiàng)目對(duì)象被試電機(jī)負(fù)載電機(jī)型號(hào)/編號(hào)額定功率額定轉(zhuǎn)速額定電壓額定電流勵(lì)磁方式額定勵(lì)磁電流額定勵(lì)磁電壓（2）打開電機(jī)的接線盒

8、，檢查接線端子固定的是否牢固，連接線是否斷開。2、測(cè)量絕緣電阻電機(jī)的絕緣受潮、臟污或損害之后，絕緣電阻要下降，通過測(cè)量絕緣電阻的大小，可以了解電機(jī)絕緣的好壞，直流電機(jī)的任一繞組對(duì)外殼都應(yīng)絕緣，絕緣電阻可以用搖表測(cè)量，要求絕緣電阻大于5M歐。實(shí)測(cè)各繞組對(duì)外殼絕緣電阻及繞組之間的絕緣電阻，記入表12中表1-2 絕緣電阻測(cè)量值繞組名稱對(duì)地（外殼）（M歐）對(duì)電樞電阻（M歐）電樞繞組-他（并）勵(lì)繞組3、測(cè)量電樞電阻電樞電阻可用直流伏安法測(cè)（實(shí)驗(yàn)線路自擬）4、測(cè)定他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的工作特性。（1）本實(shí)驗(yàn)要求測(cè)出當(dāng)電樞電壓U= UN（額定電壓），激磁電流為額定激磁電流時(shí)的關(guān)系曲線，n，Tem，n=f(I a)

9、。（2）本實(shí)驗(yàn)可參考圖11，圖中M為被測(cè)電機(jī)，G負(fù)載電機(jī)。圖1-1 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)工作特性的測(cè)定實(shí)驗(yàn)線路（3）操作步驟A、起動(dòng)前，檢查線路，調(diào)壓器處于零位，K1，K2均處于斷開狀態(tài)。B、先加勵(lì)磁，合上K1。C、再加電源，調(diào)節(jié)電源輸出旋紐從低到高電壓，合上三相電源閘刀，緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)壓器手柄，電動(dòng)機(jī)開始起動(dòng)，逐步升高轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速nN。 D、給發(fā)電機(jī)加激磁，調(diào)Rf1，使發(fā)電機(jī)激磁電流為額定值，然后逐步加大發(fā)電機(jī)負(fù)載，即合上K2，這樣可使直流電動(dòng)機(jī)所帶的負(fù)載不斷增加，直至運(yùn)行于額定工作點(diǎn)，即額定電壓UN ，額定電流IN ，額定轉(zhuǎn)速nN ，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的激磁電流就叫做額定激磁電流（在整個(gè)負(fù)載實(shí)驗(yàn)中，電動(dòng)機(jī)

10、的激磁電流要保持此額定值不變）。E、做直流電動(dòng)機(jī)的負(fù)載實(shí)驗(yàn)，從額定負(fù)載到空載共測(cè)取七組數(shù)據(jù)，記入表13。UN= 伏 Ifn= 安表13 負(fù)載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Ia(A)n(r/min)F、停機(jī)：先調(diào)節(jié)電樞電壓為零，再關(guān)激磁電源。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)和計(jì)算數(shù)據(jù)畫出直流電動(dòng)機(jī)的工作特性曲線：n,T,n=f(Ia); 2、說明：實(shí)驗(yàn)中直流電動(dòng)機(jī)的負(fù)載可以是直流發(fā)電機(jī)，也可以是渦流閘，測(cè)功機(jī)等，如果負(fù)載是渦流閘或測(cè)功機(jī)，則電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩T2可以直接讀得，本實(shí)驗(yàn)是用直流電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)組來測(cè)電動(dòng)機(jī)的工作特性的，則要花的計(jì)算工作量，下面以圖11實(shí)驗(yàn)線路為例，對(duì)如何求得工作特性作一些說明：（1） 電動(dòng)機(jī)的電

11、樞回路電阻Ra由前面用伏安法測(cè)出，并要折合為75時(shí)的值Ra75=Ra其中Q為環(huán)境溫度。 （2） 如果不知道電動(dòng)機(jī)的空載損耗曲線p0=f(n)，則需要求出p0，由于電動(dòng)機(jī)從空載到滿載速度變化不大，所以可近似地認(rèn)為空載損耗p0不變。p0可這樣求出：直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，電動(dòng)機(jī)必須加額定電壓UN，與額定激磁電流Ifn，發(fā)電機(jī)也加額定激磁電流，但空載。由于同軸的兩臺(tái)電機(jī)容量、體積差不多，所以可以近似地認(rèn)為它們的空載損耗相等，并且是個(gè)常數(shù)。當(dāng)發(fā)電機(jī)空載時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸入功率近似等于兩臺(tái)電機(jī)的空載損耗之和。(因?yàn)檫@時(shí)電動(dòng)機(jī)電樞銅耗很小，可忽略不計(jì)。)即P= P0D+P0C=2P（其中P為電動(dòng)機(jī)輸入功率，P0D為電

12、動(dòng)機(jī)的空載損耗，P0C為發(fā)電機(jī)的空載損耗，P0為平均空載損耗）。所以P0=P/2= UN Iao/2（3）電動(dòng)機(jī)的輸出功率P2可以根據(jù)輸入功率P1減去電動(dòng)機(jī)的全部損耗求得。其中P1= UN Ia，全部損耗 （4） 電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 工作特性的各點(diǎn)可列表計(jì)算如下UN=( )伏 Ra75=( ) 歐表14 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總所求各量計(jì)算公式1234567Ia(A)實(shí)測(cè)n(r/min)實(shí)測(cè)P1(W)P1= UN IaPcua(W)Pcua= Ra75Ia2Pm(W)Pm= P1-PcuaTem(N.m)Tem=Pm/(2n)60P2(W)P2= Pm- P0= P2/ P13、分析討論實(shí)驗(yàn)中碰到的疑難問題

13、，對(duì)工作特性的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析。六、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備1、D31掛件、D 42掛件、DD03-3 2、電機(jī)電源、萬用表、搖表各一個(gè) 實(shí)驗(yàn)二 直流發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握用實(shí)驗(yàn)方法求他勵(lì)和并勵(lì)發(fā)電機(jī)的特性。2、驗(yàn)證并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的自勵(lì)條件。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、做他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的空載實(shí)驗(yàn)，測(cè)定直流發(fā)電機(jī)的空載特性U0=F(If)。2、做他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的空載實(shí)驗(yàn)，測(cè)定直流發(fā)電機(jī)的外特性U=F（I）。3、觀察并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的電壓建立過程，驗(yàn)證直流發(fā)電機(jī)的自勵(lì)建壓條件。4、做并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的負(fù)載實(shí)驗(yàn)，測(cè)定并勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性U=F（I）。三、預(yù)習(xí)要點(diǎn)1、在測(cè)取他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的空載特性時(shí)，勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)為何不能

14、忽大忽小，而應(yīng)保持單一方向調(diào)節(jié)？2、在測(cè)取發(fā)電機(jī)的空載特性時(shí)，應(yīng)搞清須保持那些量不便？讀取哪些數(shù)據(jù)？3、并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)自勵(lì)建壓的條件有哪些？當(dāng)電壓不能建立時(shí)應(yīng)如何處理？4、在同樣的負(fù)載電流下，為什么并勵(lì)發(fā)電機(jī)的電壓變化大于他勵(lì)機(jī)？四、實(shí)驗(yàn)線路及操作步驟實(shí)驗(yàn)線路如圖2-1所示：圖2-1 他（并）勵(lì)直流發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)線路本實(shí)驗(yàn)測(cè)試所用直流發(fā)電機(jī)由三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。1、他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的空載特性U0=F（If）的測(cè)定。讓負(fù)載開路，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路變電阻Rf為最大位置，開關(guān)K3置電源一側(cè)（即合向1，2），讓發(fā)電機(jī)作他勵(lì)運(yùn)行。調(diào)節(jié)調(diào)壓器啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)，使發(fā)電機(jī)空轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)Rf，使發(fā)電機(jī)的空載電壓U0N , 然后

15、逐漸減小發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流If ，依次記錄空載電壓U0和勵(lì)磁電流If直到If=0填入表2-1表2-1 他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的空載特性數(shù)據(jù)U0（V）If（A）在實(shí)驗(yàn)過程中由于空載特性反應(yīng)了主磁路的飽和程度，因此當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓較低時(shí)，磁路不飽和，U0與If基本為線性關(guān)系，測(cè)試點(diǎn)的間隔可以選取的大一些，在額定電壓附近，磁路比較飽和，測(cè)試點(diǎn)的間隔較小為宜。在調(diào)節(jié)If大小時(shí)只能做單方向調(diào)節(jié)，不應(yīng)反復(fù)增減，以免由于鐵心中的磁滯作用引起測(cè)量誤差。當(dāng)If=0時(shí)測(cè)試電機(jī)的端電壓為剩磁電壓。2、他勵(lì)發(fā)電機(jī)外特性U=F（I）的測(cè)定維持發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速n=nN不變,加上勵(lì)磁使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生空載電壓，將發(fā)電機(jī)加上負(fù)載，調(diào)節(jié)負(fù)載大小時(shí)和發(fā)電

16、機(jī)勵(lì)磁電流的大小，使發(fā)電機(jī)輸出電流為額定值IN,端電壓為額定電壓UN，保持此時(shí)的勵(lì)磁電流Ifn不變，逐漸減小負(fù)載電流直至零，并記錄電壓升高情況。表2-2 他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)外特性測(cè)試數(shù)據(jù)U（V）I（A）3、觀察并勵(lì)發(fā)電機(jī)空載電壓的建立過程有電機(jī)原理知道，并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)空載電壓的建立有三個(gè)條件，一是剩磁，二是磁場(chǎng)極性，三是勵(lì)磁回路電阻，本實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證上述幾個(gè)條件。(1)剩磁檢查：斷開發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁回路，由原電動(dòng)機(jī)帶發(fā)電機(jī)空轉(zhuǎn)，檢查發(fā)電機(jī)的電樞兩端是否有電壓存在，若沒有電壓，則說明電機(jī)無剩磁，須進(jìn)行充磁：若有磁，則記錄Eor=（ ）伏。(2)極性檢查：當(dāng)檢查出電機(jī)有不大的剩磁電壓存在后可將發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路

17、電阻Rf置最大值位置，并將開關(guān)K3合向位置（3, 4）。觀察電壓的讀數(shù)是較前增大還是減小。若電壓表讀數(shù)有所增大，說明勵(lì)磁電流If產(chǎn)生的磁場(chǎng)與剩磁場(chǎng)極性相同；反之則說明二磁場(chǎng)相反。必須改正，改正的方法有；一是改換勵(lì)磁繞組與電樞繞組端的接線位置，二是改變?cè)瓌?dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。(3)勵(lì)磁回路電阻：在滿足前兩個(gè)條件下，若勵(lì)磁回路的總電阻大于臨界電阻。由電機(jī)原理知道，電壓仍不能建立。此時(shí)可逐漸減小勵(lì)磁回路的變阻器，電壓即可順利建起，在減小變阻器的過程中要注意觀察回路電阻等于臨界電阻時(shí)的情況(4)并勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性U=F（I）的測(cè)定并勵(lì)發(fā)電機(jī)的空載電壓建立后，保持發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速n=nN。將發(fā)電機(jī)加上負(fù)載，調(diào)節(jié)勵(lì)磁

18、，使輸出電流為IN，輸出電壓為UN。保持這時(shí)的勵(lì)磁回路電阻值不變（而不是如他勵(lì)中保持If不變）減小負(fù)載，直至負(fù)載電流為零。記錄表2-3表2-3并勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性數(shù)據(jù)U（v）I（A）五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、根據(jù)空載實(shí)驗(yàn)測(cè)出得的數(shù)據(jù)，畫出直流發(fā)電機(jī)的空載特性,并對(duì)該曲線進(jìn)行討論。2、根據(jù)負(fù)載實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，在同一主標(biāo)紙上畫出他勵(lì)、并勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性曲線。并對(duì)這些曲線進(jìn)行討論分析。3、分別計(jì)算他勵(lì)、并勵(lì)發(fā)電機(jī)的電壓變化率。4、根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況簡要敘述并勵(lì)發(fā)電機(jī)空載電壓的建立過程，總結(jié)自勵(lì)發(fā)電機(jī)的電壓建立條件。六、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備1、三相異步電動(dòng)機(jī)-直流發(fā)電機(jī)組 一套2、DD01電源控制屏 一臺(tái)3、D42掛件 一

19、個(gè)4、萬用表 一塊實(shí)驗(yàn)三 單相變壓器的實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)做單相變壓器的空載，短路和負(fù)載實(shí)驗(yàn)。2、學(xué)習(xí)用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定單相變壓器的參數(shù)和性能。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、做變壓器空載實(shí)驗(yàn)（1）測(cè)量當(dāng)原邊（低壓邊）加電壓U10=U1N后，副邊開路的空載電流I10功率P0及副邊開路電壓U20（2）做空載特性U10=F（I10），自U10=（1.1-1.2）U1N往下做。2、做變壓器的短路實(shí)驗(yàn)將副邊短路，測(cè)量當(dāng)（高壓邊）通入電流IK=I2N時(shí)的原邊短路電壓UK，功率PK，并記下室溫。3、做變壓器的負(fù)載實(shí)驗(yàn)（1）測(cè)量原邊（高壓邊）加電壓U1=U1N，COS=1時(shí)的I2，U2的值（2）做負(fù)載特性U2=F（I2）。

20、三、預(yù)習(xí)要點(diǎn)1、本實(shí)驗(yàn)中空載實(shí)驗(yàn)在低壓邊加電源，短路實(shí)驗(yàn)在高壓邊加電源，為何要這樣做？上述做法測(cè)出的參數(shù)畫在歸算到高邊的“T”型等值電路中是否要?dú)w算？2、做空載實(shí)驗(yàn)和短路時(shí)，儀表的布置為什么不同？布置不合適，為什么會(huì)引起測(cè)量誤差？3、變壓器的空載曲線U10=f（I10）的形狀大致是什么樣的？4、在額定電壓下做空載實(shí)驗(yàn)時(shí)，在高壓邊測(cè)得的P20，I20與在低邊測(cè)得的P10，I10有什么關(guān)系？為什么？四、實(shí)驗(yàn)操作及步驟1、空載實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)線路如圖3-1，低壓邊通過調(diào)壓器接入電源，高壓邊開路。圖3-1 空載實(shí)驗(yàn)線路（2）實(shí)驗(yàn)步驟a.調(diào)壓器手柄置于輸出電壓為零的位置時(shí)合閘K。10=U1N時(shí)，記下I10

21、，P0 及U20的值。數(shù)據(jù)：U10=U1N = 伏，I10 = 安，P0 = 瓦，U20 = 伏。用測(cè)得的U10，U20值計(jì)算變化比K= 。c、做空載曲線調(diào)節(jié)電壓U10(1.1-1.2)U1N,然后逐步降低電壓，做56點(diǎn)，記錄U10及I10值至U10=0為止,填表3-1表3-1空載數(shù)據(jù)U10（V）I10（A）d.調(diào)壓器歸零，切斷電源。2、短路實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)線路如圖3-2，高壓邊通過調(diào)壓器接于電源，低壓邊短路。圖3-2 短路實(shí)驗(yàn)線路（2）實(shí)驗(yàn)步驟a. 注意合閘時(shí)調(diào)壓器的輸出電壓必須為零。b.監(jiān)視電流表，緩慢增加電壓，至電流達(dá)到變壓器高壓邊的額定電流（IK=I20）時(shí)為止。K ,PK,UK數(shù)據(jù)：I

22、K = 安，UK = 伏，PK = 瓦，溫度= 度。d.調(diào)壓器調(diào)至零，切斷電源。（1）線路如圖3-3所示，高壓邊通過調(diào)壓器接電源，低壓邊接負(fù)載（負(fù)載功率因數(shù)cos=1,本實(shí)驗(yàn)接燈箱負(fù)載）。圖3-3 負(fù)載實(shí)驗(yàn)線路（2）實(shí)驗(yàn)步驟a.調(diào)壓器置于輸出電壓為零的位置，燈箱開關(guān)全部斷開。b.合閘刀K，調(diào)節(jié)調(diào)壓器，逐步升高電壓到變壓器原邊電壓，U1=U2N，并檢查副邊電壓U2。N范圍內(nèi)讀取I2、U2共67點(diǎn)，記錄與表 3-2中。表3-2 負(fù)載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)U2（V）I2（A）五、注意事項(xiàng)1、注意測(cè)量線路中儀表的布置，空載實(shí)驗(yàn)要按高阻抗的要求布置，短路實(shí)驗(yàn)要按低阻抗的要求布置（具體說明見附錄）。2、短路實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的時(shí)

23、間不宜過長，以免引起溫升對(duì)電阻的餓影響。3、負(fù)載實(shí)驗(yàn)過程中不許超過負(fù)載的容許容量，變壓器不許超載使用，不許I2>I2N4、本實(shí)驗(yàn)用儀器較多，且量程也不一樣，使用時(shí)注意不要用錯(cuò)，不用超過儀表的量程。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、由空載實(shí)驗(yàn)求出：（1）U=f(I)曲線（2）變比K=U/U（3）額定電壓時(shí)的空載參數(shù) Z=U/I r=P/I X=以上Z, r, X,為低壓邊的數(shù)值,歸算到高壓邊,則為: Z=KZ r=Kr X=KX2、由短路實(shí)驗(yàn)求出短路參數(shù):Z=/I r=P/I X=歸算到75C是: r=r(234.5+75)/(234.5+Q)其中Q為室溫Z=3、畫出歸算到高壓邊的”T”型等值電路,標(biāo)出

24、阻抗的歐姆值(近似認(rèn)為r=r=r/2,X=X=X/2)4、由負(fù)載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求：（1）根據(jù)表3-2數(shù)據(jù)，繪出cos=1下的外特性曲線U=（I），并計(jì)算額定負(fù)載時(shí)的電壓變化律。 U=（U-U）/U*100%（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和下列公式計(jì)算效率 =（1-）100%其中：S為變壓器的額定容量；P為變壓器額定電流時(shí)的短路損耗；P為變壓器的空載損耗。（3）繪制負(fù)載特性曲線。七、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備 1、單相變壓器 DJ11掛件 2、功率表 D34-3掛件 3、交流電流表 D32 4、萬用表 一塊 5、交流電壓表 D33掛件 6、負(fù)載電阻 D41掛件實(shí)驗(yàn)四 三相變壓器的連接組實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆杖嘧儔浩鬟B接組的接線

25、及其驗(yàn)證方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、驗(yàn)證三個(gè)高壓繞組和三個(gè)低壓繞組，以及哪個(gè)高壓繞組和那個(gè)低壓繞組套在一個(gè)柱子上。2、測(cè)定同一相高壓低壓繞組極性。3、測(cè)定相間極性。4、聯(lián)接并判斷以下組別1.（Y,y0） 2. (Y,y6) 3. (Y,d11) 4. (Y,d5)四、實(shí)驗(yàn)步驟1、驗(yàn)證三個(gè)高壓和三個(gè)低壓繞組圖 4-1 判斷高壓繞組及對(duì)應(yīng)相實(shí)驗(yàn)線路如圖41.假設(shè)圖中AX,BY,CZ表示高壓繞組，ax,by,cz表示低壓繞組，且AX和ax,BY和by,CZ和cz為對(duì)應(yīng)組。若在繞組1加電壓，用電壓表分別測(cè)量6個(gè)繞組的電壓U1,U2,U3,U4,U5,U6,必有 U1=U2+U3 U4=U5+U6且 式中K為

26、變壓器變比。根據(jù)測(cè)量值和上述關(guān)系，可以分出三個(gè)高壓繞組，三個(gè)低壓繞組以及那個(gè)高壓和那個(gè)低壓套在一個(gè)鐵芯柱上。2、測(cè)定高、低對(duì)應(yīng)相繞組的極性圖 4-2 測(cè)得高低壓繞組極性接線如圖42，三相電源經(jīng)開關(guān)和調(diào)壓器接到變壓器高壓繞組Ax上，將Ax中的任意一點(diǎn)x和對(duì)應(yīng)的低壓繞組ax中的x點(diǎn)連接起來。用電壓表測(cè)量UAX,Uax和UAx,若UAx=UAx-Uax同樣，將電源經(jīng)開關(guān)和調(diào)壓器接到高壓繞組By上，將y和對(duì)應(yīng)相的低壓繞組by的y點(diǎn)連接起來，用電壓表測(cè)量By的電壓UBy,by間的電壓Uby,B點(diǎn)及b點(diǎn)間的電壓UBy,若UBb=UBy-Uby,B和b為對(duì)應(yīng)端，否則Y和y為對(duì)應(yīng)端。照此可確定高壓繞組Cz和低

27、壓繞組cz的對(duì)應(yīng)端。三次測(cè)量結(jié)果及對(duì)應(yīng)端的判斷列于表41.表41 高低壓繞組極性判斷表測(cè)定電壓UAxUaxUAaUByUbyUBbUCyUCzUCc測(cè)定值（伏）對(duì)應(yīng)端3、測(cè)量相間極性圖 4-3 測(cè)得高壓相間極性接線如圖43，電源經(jīng)開關(guān)和調(diào)壓器接向高壓繞組AX，將另外二相高壓繞組的Y和Z聯(lián)接起來，測(cè)量繞組BY的電壓UBY，繞組CZ的電壓UCZ及BC點(diǎn)電壓UBC若UBCUBYUCZ，則B和C點(diǎn)為對(duì)應(yīng)端；同樣在BY上加電壓，將X和Z點(diǎn)連起來，測(cè)量繞組AX電壓UAX,繞組CZ電壓UCZ,以及UAC,若UACUAXUCZ，則A和C為對(duì)應(yīng)端。因B和C為對(duì)應(yīng)端，A和C為對(duì)應(yīng)端。故A、B、C點(diǎn)為對(duì)應(yīng)端。各次的

28、測(cè)量結(jié)果和對(duì)應(yīng)端的判斷可列于表42.表42 相間極性的測(cè)量值及判斷測(cè)定電壓UBYUBZUBCUAXUCZUAC測(cè)定值（伏）對(duì)應(yīng)端4、三相變壓器連接組及判斷方法1.(Y,y0)連接組接線和組別聯(lián)接如圖44.在高壓繞組三個(gè)對(duì)應(yīng)端處標(biāo)首端A、B、C,另外三處點(diǎn)標(biāo)X、Y、Z且聯(lián)接起來構(gòu)成Y形，在低壓繞組三個(gè)對(duì)應(yīng)端處標(biāo)a、b、c,另外三個(gè)端點(diǎn)標(biāo)成x、y、z也接成了Y，構(gòu)成了（Y,y0）連接組，為了驗(yàn)證是否正確，將三相電壓經(jīng)開關(guān)、調(diào)壓器加到A、B、C上，同時(shí)將Aa用導(dǎo)線連接起來，構(gòu)成等電位，用電壓表分別測(cè)量高壓線電壓UAB、低壓線電壓Uab，高壓繞組端點(diǎn)B和低壓繞組端點(diǎn)b間的電壓UBb,高壓繞組C點(diǎn)和低壓

29、繞組C點(diǎn)間的電壓UCc以及高壓繞組B點(diǎn)和低壓c點(diǎn)間的電壓UBc。圖 4-4 (Y,y0)連接組令K=，根據(jù)（Y,y0）相量圖得到UBb=UCc=(K-1)UabUBc=如果上面的計(jì)算值和測(cè)量值相等，說明連接組接線正確。2.(Y,y6)連接組維持圖44中高壓側(cè)接線不變，只將低壓測(cè)三相繞組出頭標(biāo)記的位置對(duì)調(diào)，即將三相低壓首端a、b、c標(biāo)在非對(duì)應(yīng)端位置，尾x、y、z標(biāo)在對(duì)應(yīng)端上，仍作Y形連接，見圖45.Aa仍用導(dǎo)線連接起來，仍用電壓表測(cè)量UAB、Uab、UBb、UBc、UCc電壓值。由（Y，y6）連接組相量圖得：圖 4-5 (Y,y6)連接組UBb=UCc=(K1)Uab UBc=式中K=，若上式計(jì)

30、算值和測(cè)量值相等，表示接線正確。3.(Y,d11)連接組高壓繞組連接組以及和電源間的連接同圖44、45，低壓繞組對(duì)應(yīng)端處標(biāo)為a、b、c后，a與y接，b與z接，c與x接，構(gòu)成三角形接線，仍將Aa連接起來，如圖46所示，用電壓表仍測(cè)定UAB、Uab、UBb、UBc、UCc電壓值，根據(jù)（Y，d11）連接組的相量圖，不難得到：圖 4-6 (Y,d11)連接組UBb=UCc=Uab UBc =Uab若測(cè)得值和計(jì)算一樣，表示組別接線正確。4.(Y,d5)連接組接線圖如47所示，測(cè)量UAB、Uab、UBb、UBc、UCc，根據(jù)（Y，d5）連接組相量圖，可證明UBb=UCc=Uab UBc =Uab若測(cè)量值和

31、計(jì)算值一樣，表示組別正確。圖 4-7 (Y,d5)連接組以上組別的實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)值和計(jì)算值可一并列入表43中。表43 組別判斷依據(jù)測(cè)量值（V）計(jì)算值（V）判斷結(jié)果測(cè)量電壓UABUabUBbUBcUCcUABUabUBbUBcUCcY,y0Y,y6Y,d11Y,d5五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、畫出測(cè)量各種極性的實(shí)驗(yàn)線路，列出測(cè)量數(shù)據(jù)和判斷依據(jù)。2、畫出Y,y0、Y,y6、Y,d11、Y,d5連接組接線圖及測(cè)量判斷數(shù)據(jù)。3、實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)。六、注意事項(xiàng)1、無論測(cè)定極性還是驗(yàn)證連接組，施加到變壓器繞組上的電壓盡量等于額定電壓（或線電壓，或相電壓），電壓越高，計(jì)算精度也越高，但不能超過繞組的額定電壓。2、在將三相繞組

32、接成三角形時(shí)，一定要將一相的頭與另一相的尾相接，這樣在三角形閉合時(shí)，三相合成電壓等于零，不出現(xiàn)環(huán)流，假定連接不注意，不是一相頭和另一相尾接，但三角形閉合時(shí)會(huì)在三角形內(nèi)部產(chǎn)生很大的環(huán)流，極易燒壞變壓器。實(shí)驗(yàn)五 三相異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握異步電動(dòng)機(jī)的空載，短路實(shí)驗(yàn)方法；2、求異步電動(dòng)機(jī)的損耗；3、求異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，畫出“T”型等值電路。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、測(cè)量定子線組的冷態(tài)電阻；2、做三相異步電動(dòng)機(jī)的空載實(shí)驗(yàn)；做空載特性曲線：I0=f(U0) P0=F( U0).3、做三相異步電動(dòng)機(jī)的短路實(shí)驗(yàn)；做短路特性曲線：Uk=f(IK),P=(UK).三、預(yù)習(xí)內(nèi)容1、如何進(jìn)行三相異步電動(dòng)機(jī)的空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)？如何用空載實(shí)驗(yàn)和短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)求取三相異步電動(dòng)機(jī)的激磁參數(shù)和短路參數(shù)？2、怎樣由P0=F( U0)曲線把機(jī)械損耗P0和鐵損耗PF分開？四、實(shí)驗(yàn)線路及操作步驟1、測(cè)定子冷態(tài)電阻。（用伏安法測(cè)）實(shí)驗(yàn)線路如圖71所示，圖71 測(cè)定子冷態(tài)電阻圖中為可調(diào)壓電源，測(cè)量時(shí)可每相分別測(cè)量，也可以三相串聯(lián)測(cè)量，若分別測(cè)量，r應(yīng)取三相的平均值。注意：記錄當(dāng)時(shí)室溫。測(cè)量數(shù)據(jù)填入表71中 室溫Q= 度 表71測(cè)定子冷態(tài)電阻數(shù)