電機拖動基礎實驗指導書12課時

1、自動控制元件實驗指導書蘭勇青 島 大 學自動化工程學院電氣工程系實驗室2013.9實驗中所用電機銘牌數(shù)據(jù)一覽表備 注Y/YY/YEEEEEEIFN (A)0.161.20.16UFN (V)22014220nN (r/min)160016001420138015001500IN (A)0.35/1.40.4/1.38/1.60.51.20.50.60.452.2UN (V)380/95220/63.6/55200220220()220(Y)220(Y)220PN (W)230/230152/152/152100185100120170355名 稱三相組式變壓器三相芯式變壓器直流復勵發(fā)電機直流并

2、勵(激)電動機三相鼠籠式異步電動機三相線繞式電機同步發(fā)電機校正過的直流電機編號DJ11DJ12DJ13DJ15DJ16DJ17DJ18DJ23DDSZ-1型電機及電氣技術實驗裝置交流及直流電源操作說明實驗中開啟及關閉電源都在控制屏上操作。n 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（右下角）及“勵磁電源”開關（左下角）都須在“關斷”的位置?？刂破磷髠榷嗣嫔习惭b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”，“關”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

3、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，都可適當旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器旋鈕用導線從這三相四線制插孔中取得。輸出線電壓為0-450V（可調(diào)）并可由控制屏上方的三只交流電壓表指示。當電壓表下面左邊的“指示切換”開關撥向“三相電網(wǎng)電壓”時，它指示三相電網(wǎng)進線的線電壓；當“指示切換”開關撥向“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。4）實驗中如果需要改接線路，必須按下“關”按鈕以切斷交流電源，保證實驗操作安全。實驗完畢，還需關斷“電源總開關”，并將控制屏左側端面上安裝的調(diào)壓器旋鈕調(diào)回到

4、零位。將“直流電機電源”的“電樞電源”開關及“勵磁電源”開關撥回到“關斷”位置。n 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”并按下“開”按鈕。2）在此之后，接通“勵磁電源”開關，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，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只直流電壓表指示。當將該電壓表下方的“指示切換”開關撥向“電樞電壓”時，指示電樞電源電壓，當將它撥向“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”，“

5、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）電樞電源設有過壓和過流指示告警保護電路。當輸出電壓出現(xiàn)過壓時，會自動切斷輸出，并告警指示。此時需要恢復電壓，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“過壓復位”按鈕，即能輸出電壓。當負載電流過大（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

6、復輸出，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，可在電樞電源輸出端增大負載電阻或甚至暫時拔掉一根導線（空載）開機，待直流輸出電壓正常后，再插回導線加正常負載（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，再開啟“電樞電源”開關）予熱幾十分鐘，即可停止告警，恢復正常。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”；在關機時，則要先關“

7、電樞電源”而后關“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。具體操作要嚴格遵照實驗指導書中有關內(nèi)容的說明。實驗的基本要求和安全操作規(guī)程實驗的基本要求實驗課的目的在于培養(yǎng)學生掌握基本的實驗方法與操作技能。培養(yǎng)學生學會根據(jù)實驗目的，實驗內(nèi)容及實驗設備擬定實驗線路，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，得出必要結論，從而完成實驗報告。在整個實驗過程中，必須集中精力，及時認真做好實驗?，F(xiàn)按實驗過程提出下列基本要求。一、實驗前的準備實驗前應復習教科書有關章節(jié)，認真研讀實驗指導書,了解實驗目的、 項目、方法與步驟，明確實驗過程中應注意的問題(有些內(nèi)容可到實驗

8、室對照實驗預習，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。實驗前應寫好預習報告,經(jīng)指導教師檢查認為確實作好了實驗前的準備，方可開始作實驗。認真作好實驗前的準備工作，對于培養(yǎng)同學獨立工作能力，提高實驗質(zhì)量和保護實驗設備都是很重要的。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，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

9、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，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)預習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，實驗有始有終實驗完畢，須將數(shù)據(jù)交指導教師審閱。經(jīng)指導教師認可后，才允許拆線并把實驗所用的組件、導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

10、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、圖表整潔、結論明確。實驗報告包括以下內(nèi)容：1) 實驗名稱、專業(yè)班級、學號、姓名、實驗日期、室溫。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8cm8cm，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，說明實驗結果與理論是否符合，可對某

11、些問題提出一些自己的見解并最后寫出結論。實驗報告應寫在一定規(guī)格的報告紙上，保持整潔。7) 每次實驗每人獨立完成一份報告，按時送交指導教師批閱。 實驗一直流電機認識實驗一、實驗目的1、學習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、熟悉他勵電動機(即并勵電動機按他勵方式)的接線、起動、改變電機轉(zhuǎn)向與調(diào)速的方法。二、預習要點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？不串接會產(chǎn)生什么嚴重后果？3、直流電動機起動時，勵磁回路串接的磁場變阻器應調(diào)至什么位置？為什么？若

12、勵磁回路斷開造成失磁時，會產(chǎn)生什么嚴重后果？4、直流電動機調(diào)速及改變轉(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、校正過的直流電機、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、直流他勵電動機的起動、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。四、實驗方法1、實驗設備導軌、測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表（DD03）、校正直流測功機（DJ23）、直流并勵電動機（DJ15）、直流數(shù)字電壓、毫安、安培表（D31）、三相可調(diào)電阻器（D41）、三相可調(diào)電阻器（D42）、可調(diào)電阻器、電容器（D44）、波形測試及開關板（D51）2、控制屏上掛件排列順序：D31、D42、D41、D51、D31、D443、直

13、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，變阻器根據(jù)實驗要求來選用，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量電動機兩端為220V的直流電壓，選用直流電壓表為1000V量程檔。（2）電流量程的選擇因為直流并勵電動機的額定電流為1.2A，測量電樞電流的電表A3可選用直流電流表的5A量程檔；額定勵磁電流小于0.16A，電流表A1選用200mA量程檔。（3）變阻器的選擇變阻器選用的原則是根據(jù)實驗中所需的阻值和流過變阻器最大的電流來確定，電樞回路R1可選用D44掛件的1.3A的90與90串聯(lián)電阻，磁場回路Rf1可選用D

14、44掛件的0.41A的900與900串聯(lián)電阻。4、直流他勵電動機的起動準備按圖1-1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nN=1600r/min，額定勵磁電流IfN0.16A。校正直流測功機MG作為測功機使用，TG為測速發(fā)電機。直流電流表選用D31。Rf1用D44的1800阻值作為直流他勵電動機勵磁回路串接的電阻。Rf2選用D42的1800阻值的變阻器。作為MG勵磁回路串接的電阻。R1選用D44的180阻值作為直流他勵電動機的起動電阻，R2選用D41的90電阻6只串聯(lián)和D42的900與900并聯(lián)電阻相串聯(lián)作為M

15、G的負載電阻。 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。6、他勵直流電動機起動步驟（1）檢查按圖1-1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、測功機MG的負載電阻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S，并斷開控制屏下方右邊的電樞電源開關，作好起動準備。 圖1-1 直流他勵電動機接線圖（2）開啟控制屏上的電源總開關，按下其上方的“開”按鈕，接通其下方左邊的勵磁電源開關，觀察M及MG的勵磁電流值，調(diào)節(jié)Rf2使If2 等于校正值（100mA）并保持不變，再接

16、通控制屏右下方的電樞電源開關，使M起動。（3）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。減小起動電阻 R1阻值，直至短接。（4）合上校正直流測功機MG的負載開關S，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（按不同的IF值，查對應于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）。（5）調(diào)節(jié)他勵電動機的轉(zhuǎn)速：分別改變串入電動機M電樞回路的調(diào)節(jié)電阻R1和勵磁回路的調(diào)節(jié)電阻Rf1，觀察轉(zhuǎn)速變化情況。（6）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，然后切斷控制屏上的勵磁

17、電源開關，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)速表示數(shù)的正負。五、注意事項1、直流他勵電動機起動時，須將勵磁回路串聯(lián)的電阻Rf1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R1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R1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R1調(diào)回到最大值，勵磁回路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)回到最小值。給下次起動作好準備。3、測量前注意儀表的量程、極性及其接法，是否

18、符合要求。4、若要測量電動機的轉(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：100mA，以便從校正曲線中查出電動機M的輸出轉(zhuǎn)矩。六、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R1和磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1應調(diào)到什么位置？為什么？2、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？增大勵磁回路的調(diào)節(jié)電阻，轉(zhuǎn)速又如何變化？3、用什么方法可以改變直流電動機的轉(zhuǎn)向？4、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？5、如何估算電樞電阻的阻值？ 實驗二直流發(fā)電機實驗一、實驗目的1、掌握用實驗方法測定直流

19、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。二、預習要點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，哪些物理量應保持不變，哪些物理量應測取。2、做空載特性實驗時，勵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？當發(fā)電機不能自勵時應如何處理？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=0，測取U0=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If=f（IL）。2、觀察并勵發(fā)電機自勵過程四、

20、實驗方法1、實驗設備導軌、測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表（DD03）、校正直流測功機（DJ23）、直流復勵發(fā)電機（DJ13）、直流電壓、毫安、安培表（D31）、可調(diào)電阻器、電容器（D44）、波形測試及開關板（D51）、三相可調(diào)電阻器（D42）2、屏上掛件排列順序：D31、D44、D31、D42、D513、按圖2-1接線。圖中直流發(fā)電機G選用DJ13，其額定值PN100W，UN200V，IN0.5A，nN1600r/min。校正直流測功機MG作為G的原動機（按他勵電動機接線）。MG、G及TG由聯(lián)軸器直接連接。開關S選用D51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

21、器接法。R1選用D44的180變阻器。R2為發(fā)電機的負載電阻選用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。當負載電流大于0.4 A時用并聯(lián)部分，而將串聯(lián)部分阻值調(diào)到最小并用導線短接。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1）把發(fā)電機G的負載開關S打開，接通控制屏上的勵磁電源開關，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。仍先接通控制屏下方左邊的勵磁電源開關，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，起動直流電動機MG，其旋轉(zhuǎn)方向應符合正向旋轉(zhuǎn)

22、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。圖2-1直流他勵發(fā)電機接線圖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U01.2UN為止。5）在保持n=nN1600r/min條件下，從U01.2UN 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，每次測取發(fā)電機的空載電壓U0和勵磁電流If，直至If0（此時測得的電壓即為電機的剩磁電壓）。6）測取數(shù)據(jù)時U0UN和If0兩點必測，并在U0UN 附近測點應較密。7）共測取7

23、8組數(shù)據(jù)，記錄于表2-1中。表2-1 n=nN1600r/min IL=0U0（V）If（mA）（2）測外特性1）把發(fā)電機負載電阻R2調(diào)到最大值，合上負載開關S。2）同時調(diào)節(jié)電動機的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1，發(fā)電機的分壓電阻Rf2 和負載電阻R2使發(fā)電機的ILIN，UUN，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，逐次增加負載電阻R2，即減小發(fā)電機負載電流IL，從額定負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IL，直到空載（斷開開關S，此時IL=0），共取6-7組數(shù)據(jù)，記錄于表2-2中。表2-2 nnN

24、 r/min IfIfN mAU（V）IL（A）（3）測調(diào)整特性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，合上負載開關S，調(diào)節(jié)負載電阻R2，逐次增加發(fā)電機輸出電流IL，同時相應調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流If，使發(fā)電機端電壓保持額定值UUN。3）從發(fā)電機的空載至額定負載范圍內(nèi)每次測取發(fā)電機的輸出電流IL和勵磁電流If，共取5-6組數(shù)據(jù)記錄于表2-3中。表2-3 n=nN r/min UUN VIL（A）If（mA）4、觀察并勵發(fā)電機自勵過程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2-2所示。Rf2選用D42的900電阻兩只

25、相串聯(lián)并調(diào)至最大阻值，打開開關S。2）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。4）對應著一定的勵磁電阻，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。圖2-2直流并勵發(fā)電機接線圖五、注意事項1、直流電動機MG起動時，要注意須將R1調(diào)到最大，Rf1調(diào)到最小，先接通勵磁電源，觀察到勵磁電流If1為最大后，接通電樞電源，MG

26、起動運轉(zhuǎn)。起動完畢，應將R1調(diào)到最小。2、做外特性時，當電流超過0.4A時，R2中串聯(lián)的電阻調(diào)至零并用導線短接，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，由空載特性曲線計算出被試電機的飽和系數(shù)和剩磁電壓的百分數(shù)。2、繪出他勵發(fā)電機的外特性曲線。算出電壓變化率：。3、繪出他勵發(fā)電機調(diào)整特性曲線，分析在發(fā)電機轉(zhuǎn)速不變的條件下，為什么負載增加時，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，當發(fā)電機負載增加時，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，應如何調(diào)節(jié)？實驗三直流

27、伺服電動機穩(wěn)態(tài)特性實驗伺服電動機在自動控制系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件又稱為執(zhí)行電動機，它把輸入的控制電壓信號變?yōu)檩敵龅臋C械轉(zhuǎn)矩或角速度。它的運行狀態(tài)由控制信號控制，加上控制信號它應當立即旋轉(zhuǎn)，去掉控制電壓它應當立即停轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速高低與控制信號成正比。一、實驗目的1、通過實驗測出直流伺服電動機的參數(shù)ra、Ce、CT。2、掌握直流伺服電動機的機械特性和調(diào)節(jié)特性的測量方法。二、預習要點分析掌握直流伺服電動機的運行原理。三、實驗項目1、測直流伺服電動機的機械特性T=f（n）。2、測直流伺服電動機的調(diào)節(jié)特性n=f（Ua）。四、實驗方法1、實驗設備導軌、測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表（DD03）、直流并勵電動機(DJ15)、校正

28、直流測功機（DJ23）、直流電壓、毫安、安培表（D31）、三相可調(diào)電阻器（D41）、三相可調(diào)電阻器（D42）、可調(diào)電阻器、電容器（D44）、波形測試及開關板（D51）2、屏上掛件排列順序：D31、D42、D51、D31、D423、測取直流伺服電動機的機械特性(1) 按圖3-1接線，圖中Rf1、Rf2選用D42上1800阻值， R1選用D41上6只90串聯(lián)共540阻值，R2選用D44上180阻值采用分壓器接法，RL選用D42上1800加上900并聯(lián)900共2250阻值，開關S1、S2選用D51， A1、A3選用兩只D31上200mA檔，A2、A4選用D31上安培表。(2) 把Rf1調(diào)至最小，R1

29、、RL調(diào)至最大，R2撥到最左側，開關S1、S2打開，首先接通勵磁電源，然后再接通電樞電源并調(diào)至220V，起動電機DJ15，起動完成后把R1調(diào)至最小。(3) 合上開關S1，調(diào)節(jié)校正直流測功機DJ23勵磁電流If2=100mA校正值不變。逐漸減小RL阻值（注：先調(diào)1800阻值，調(diào)到最小后用導線短接，再調(diào)節(jié)450的電阻部分），并增大Rf1阻值，使電動機DJ15達到額定狀態(tài)，即同時滿足n=nN=1600r/min，Ia=IN=1.2A，U=UN=220V，此時電動機的勵磁電流即為額定勵磁電流。圖3-1 直流伺服電動機接線圖 (4) 保持此額定勵磁電流不變，逐漸增加RL阻值，從額定負載到空載（斷開開關S

30、1），測取其機械特性n=f（T），記錄n、Ia、IF共78組于表3-1中。表3-1 U=UN=220V If2= mA If=IfN= mAn(r/min)Ia(A)IF(A)T(N.m)(5) 調(diào)節(jié)電樞電壓為U=160V，調(diào)節(jié)Rf1，保持電動機勵磁電流的額定電流If=IfN，減小RL阻值，使Ia=1.2A，再增大RL阻值，一直到空載，其間記錄78組于表3-2中。表3-2 U=160V If2= mA If=IfN= mAn(r/min)Ia(A)IF(A)T(N.m)(6) 調(diào)節(jié)電樞電壓為U=110V，保持If=IfN不變，減小RL阻值，使Ia=1.2A，再增大RL阻值，一直到空載，其間記錄

31、78組于表3-3中。表3-3 U=110V If2= mA If=IfN= mAn(r/min)Ia(A)IF(A)T(N.m)4、測取直流伺服電動機的調(diào)節(jié)特性（1） 按3中（1）、（2）、（3）步驟起動電動機，保持If=IfN 、If2=100mA不變。調(diào)節(jié)RL使電動機輸出轉(zhuǎn)矩為額定輸出轉(zhuǎn)矩時的IF值并保持不變，即保持校正直流電機輸出電流為額定輸出轉(zhuǎn)矩時的電流值（額定輸出轉(zhuǎn)矩），調(diào)節(jié)直流伺服電動機電樞電壓（注：單方向調(diào)節(jié)控制屏上旋鈕）測取直流伺服電動機的調(diào)節(jié)特性n=f(U),直到n=200r/min左右,記錄78組數(shù)據(jù)記錄于表3-4中表3-4 If2= mA If=IfN= mA IF= A

32、（T=TN）Ua（V）n(r/min)（2）保持電動機輸出轉(zhuǎn)矩T=0.5TN，重復以上實驗，記錄78組數(shù)據(jù)記錄于表3-5中。表3-5 If2= mA If=IfN= mA IF= A（T=0.5TN）Ua（V）n(r/min)（3）保持電動機輸出轉(zhuǎn)矩T=0（即校正直流測功機與直流伺服電動機脫開，直流伺服電動機直接與測速發(fā)電機同軸聯(lián)接），調(diào)節(jié)直流伺服電動機電樞電壓。當電樞電壓調(diào)至最小后合上開關S2，減小分壓電阻R2，直至n=0r/min，其間取78組數(shù)據(jù)記錄于表3-6中。表3-6 If=IfN= mA T=0Ua（V）n(r/min)五、實驗報告1、由實驗數(shù)據(jù)求得電機參數(shù)：Raref、Ce、CK

33、TRaref直流伺服電動機的電樞電阻電勢常數(shù)轉(zhuǎn)矩常數(shù)2、由實驗數(shù)據(jù)作出直流伺服電動機的三條機械特性和三條調(diào)節(jié)特性曲線。六、思考題1、轉(zhuǎn)矩常數(shù)KT的計算現(xiàn)采用 ，而沒有采用公式 來求取，這是為什么。用這兩種方法所得之值是否相同，有差別時其原因是什么？2、若直流伺服電動機正（反）轉(zhuǎn)速有差別，試分析其原因？實驗四單相變壓器實驗一、實驗目的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、預習要點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、在空載和短路實驗中，各種儀表應怎樣聯(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

34、及銅耗。三、實驗項目1、空載實驗：測取空載特性。2、短路實驗：測取短路特性。3、純電阻負載實驗：保持的條件下，測取。 四、實驗方法1、實驗設備交流電壓表（D33）、交流電流表（D32）、單三相智能功率、功率因數(shù)表（D34-3）、三相組式變壓器（DJ11）、三相可調(diào)電阻器（D42）、波形測試及開關板（D51）2、屏上排列順序：D33、D32、D34-3、DJ11、D42、D433、空載實驗圖4-1 空載實驗接線圖1）在三相調(diào)壓交流電源斷電的條件下，按圖4-1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，U1N/U2N=220/55V，I1N/I2N=

35、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，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U0=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，共測取數(shù)據(jù)7-8組。按表4-1格式記錄。5）為了計算變壓器的變比，需在UN以下測取原方電壓的同時測出副方電壓數(shù)據(jù)。表4-1序號實 驗 數(shù) 據(jù)計算數(shù)據(jù)U0(V)I0(A)P0(W

36、)UAX(V)cos04、短路實驗 1）按下控制屏上的“關”按鈕，切斷三相調(diào)壓交流電源，按圖4-2接線（以后每次改接線路，都要關斷電源）。將變壓器的高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。 圖4-2 短路實驗接線圖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(0.21.1)IN范圍內(nèi)測取變壓器的UK、IK、PK。4）測取數(shù)據(jù)時，IK=IN點必須測，共測取數(shù)據(jù)6-7組，按表4-2格式記錄。實驗時記下周圍環(huán)境溫度。表4-2 室溫 序號實 驗 數(shù) 據(jù)計 算 數(shù) 據(jù)UK（V）IK（A）PK（W）cosK5、負載實驗

37、實驗線路如圖4-3所示。變壓器低壓線圈接電源，高壓線圈經(jīng)過開關S1和S2，接到負載電阻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，開關S1和S2選用D51掛箱圖4-3 純電阻負載實驗接線圖1）將調(diào)壓器旋鈕調(diào)到輸出電壓為零的位置，S1打開，負載電阻值調(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。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。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，按表4

38、-3格式記錄。表4-3 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。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)，P0=f(U0)，cos0=f(U0)。式中： （2）計算激磁參數(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）

39、計算短路參數(shù)。4、利用實驗測定的參數(shù)，畫出該變壓器折算到低壓方的“T”型等效電路。5、繪出cos2=1時的外特性曲線U2=f(I2)。實驗五三相異步電動機的起動與調(diào)速一、實驗目的通過實驗掌握異步電動機的起動和調(diào)速的方法。二、預習要點1、異步電動機有哪些起動方法和起動技術指標。2、異步電動機的調(diào)速方法。三、實驗項目1、直接起動2、星形三角形(Y-)換接起動。3、自耦變壓器起動。4、線繞式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器起動。5、線繞式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器調(diào)速。四、實驗方法1、實驗設備導軌、測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表（DD03）、三相鼠籠異步電動機（DJ16）、三相線繞式異步電動機（DJ17）、校正過的直流電機（DJ23）、直流電壓、毫安、安培表（D31）、交流電流表（D32）、交流電壓表（D33）、波形測試及開關板（D51）、起動與調(diào)速電阻箱（DJ17-1）2、屏上掛件排列順序：D33、D32、D51、D313、三相鼠籠式異步電機直接起動試驗圖5-1 異步電動機直接起動1) 按圖5-1接線。電機繞組為接法。異步電動機直接與測速發(fā)電機同軸聯(lián)接，不聯(lián)接負載電機DJ2