西安郵電大學(xué)電機(jī)與拖動(dòng)試驗(yàn)報(bào)告

1、Zm；求出負(fù)載損耗Pk、短路阻抗電機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.觀察他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流；.直流發(fā)電機(jī)的機(jī)械特性、電磁轉(zhuǎn)矩；.學(xué)習(xí)掌握做變壓器空載、短路實(shí)驗(yàn)的方法。.通過空載、短路實(shí)驗(yàn)，測定變壓器的參數(shù)和性能，測量短路損耗和阻抗電壓等數(shù)據(jù)；求出變比k、空載損耗P0和激磁阻抗Zk和短路電壓Uk o二、實(shí)驗(yàn)原理：一、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)圖1.1所示為直流電動(dòng)機(jī)的物理模型，根據(jù)安培定律知道，載流導(dǎo)體ab、cd上受到的電磁力F為F= Bli導(dǎo)體受力的方向用左手定則確定（如圖1.2所示），導(dǎo)體ab的受力方向是從右向左,cd的受力方向是從左向右，當(dāng)直流電源通過電刷向電樞繞組供電時(shí)，電；極下導(dǎo)體可以流過相同方向

2、的電流，根據(jù)左圖（1.2）將受到逆時(shí)針方向的力矩作用；電樞表面 S極下部分導(dǎo)體也流過相同方向的電流，同樣根據(jù)左手定則導(dǎo)體也將受到逆時(shí)針方向的力矩作用。這樣，整個(gè)電樞繞組即轉(zhuǎn)子將按逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，輸入的直流電能就轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子軸上輸出的機(jī)械能。電刷和換向片的作用:直流電經(jīng)電刷和換向片變換成線圈內(nèi)部的交流電，保持電磁力方向不變,保持電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變二、直流發(fā)電機(jī)圖2.1是直流發(fā)電機(jī)的物理模型，當(dāng)原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)電樞以恒定 轉(zhuǎn)速n逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù) 電磁感應(yīng)定律可知，在線圈abcd 中有感應(yīng)電動(dòng)勢，感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為e = Blv感應(yīng)電動(dòng)勢的方向，用右手定則確定（如圖 2.2）直流發(fā)電機(jī)的工作原理就是把電樞線

3、圈中感應(yīng)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從圖 （2.2）電刷端引出時(shí)變?yōu)橹绷麟妱?dòng)勢因?yàn)殡娝通過換向片始終有正極性，同樣道理，電刷B始終有負(fù)極性。所以電刷端能引出方向所引出的電動(dòng)勢始終是切割N極磁力線的線圈邊中的電動(dòng)勢。所以電刷 A不變但大小變化的脈動(dòng)電動(dòng)勢三、變壓器的空載運(yùn)行變壓器空載運(yùn)行時(shí)的示意圖如圖（3.1）所示，左端加輸入電壓，右端圖（3.1）開路空載試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓是低壓側(cè)的額定電壓，變壓器空載試驗(yàn)主要測量空載損耗?？蛰d損耗主要是鐵損耗。鐵損耗的大小可以認(rèn)為與負(fù)載的大小無關(guān)， 即空載時(shí)的損耗等于負(fù)載時(shí)的鐵損耗，但這是指額定電壓時(shí)的情況。如果電 壓偏離額定指，由于變壓器

4、鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度處在磁化曲線的飽和段，空 載損耗和空載電流都會(huì)急劇變化，因此，空載試驗(yàn)應(yīng)在額定電壓下進(jìn)行。四、變壓器的短路實(shí)驗(yàn)變壓器短路運(yùn)行時(shí)與圖（3.1）相似，左端加輸入電壓，右端短路；接 入電源前，將交流電壓調(diào)到輸入電壓為零的位置，接通電源后，逐漸增大電 源電壓，電壓不能超過額定值的一半三、接線 一、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)二、直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速測量儀三、變壓器空載實(shí)驗(yàn)RljXl/VYVRmJXm等效電路圖四、變壓器短路實(shí)驗(yàn)等效電路圖四、記錄一、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流I = 0.01A、直流發(fā)電機(jī)電壓/v140153157160163166168170172174轉(zhuǎn)速/r116512501280131

5、0133513601372139014101430由公式Ea = Ce n用matlab線性擬合，得以下結(jié)果n/r斜率 K = 0.1809三、變壓器空載實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)U/vA/aP/wCVi/v1“183000160.8026845219320018090253473213300241.10 21052422430028120 . 19055524180037150 . 16659由公式K = Vo/ViZm = U/IRm = P/Xm =計(jì)算結(jié)果如下:序號(hào)數(shù)據(jù)處理Zm/ QRm / QXm/ Qk111438131.5114374.1210733132.4107334.138887.

6、5134.58886. 54.14,8010 . 7135.48009. 64.156535. 1134.46533. 84.1AVG7518. 72133.69120. 04.1四、變壓器短路實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)nU/vA/aP/wCV/v110400780 80.9740 2922060.1533 . 110 .6331502337 30.9960 . 9244140.30512611.215509037819211.5由公式Zk = U/IRk = P/Xk =計(jì)算結(jié)果如下:序號(hào)數(shù)據(jù)處理Zk/ QRk/ QXk/ Q1133. 3131. 522. 12134. 6132. 424. 331

7、35. 2134. 5144135. 7135. 48.95134. 7134. 48.7AVG134. 7133. 615.6四、實(shí)驗(yàn)分析與總結(jié)他勵(lì)直流電機(jī)直接啟動(dòng)Is=IN ,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Ts=CtIsTN;電流過大，會(huì)使電機(jī)出現(xiàn)換向不良；電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩過大，會(huì)造成機(jī)械撞擊，所以一般直流電機(jī)都不允許直接啟動(dòng)用matlab的simulink模塊仿真結(jié)果如下：御i I-由電樞電動(dòng)勢 Ea = Cen得Ce =Ea/n即Ce二k也就是說已經(jīng)制好的電機(jī)，他的電樞電動(dòng)勢正比于磁通和n實(shí)驗(yàn)室注意當(dāng)電機(jī)平穩(wěn)后再測得數(shù)據(jù)變壓器的空載實(shí)驗(yàn)可以測得空載電阻和空載阻抗，也就是變壓器負(fù)載T型 _ . _ . . , _

8、 _ 等效電路Rm和Zm,但由于Zm + ,可以認(rèn)為Zm無限大而斷開，又簡化為以短路阻抗表示的“一 ”字型，短路阻抗可以由變壓器的短路實(shí)驗(yàn)測得Rk和Xk；在做變壓器的短路實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓要從零開始， 不能大于額定值的一半，還要注意使用交流電，不然會(huì)燒壞變壓器。實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要關(guān)閉機(jī)器再連接電路，檢查好電路后，再啟動(dòng)機(jī)器。在此次的電機(jī)拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，我不由感觸頗多，見證了不少的失誤操作，使我 對(duì)于實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性和安全有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)一：他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)是我組實(shí)驗(yàn)的第一次失敗，在實(shí)驗(yàn)中，由于線路連接錯(cuò) 誤，在開啟開關(guān)的那一刻，它，冒煙了，我們實(shí)驗(yàn)第一次宣告失敗。但是大家沒有放棄，換了一臺(tái)機(jī)

9、器再次操作起來，終于，在大家的努力之下，我們成功驗(yàn)證了他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的機(jī)械特性：1、當(dāng)電機(jī)兩端電壓一定時(shí)，用入電阻后電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變軟，且所用電阻R越大，機(jī)械特性就越軟，可實(shí)現(xiàn)用電阻減速的作用。2、降低電源電壓，電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的硬度不變， 且電壓越低轉(zhuǎn)速越低，空載轉(zhuǎn)速也相應(yīng)的降低。實(shí)驗(yàn)二：直流發(fā)電機(jī)小燈泡零起來的那一刻，我知道至此實(shí)驗(yàn)，即將進(jìn)入尾聲了。這次實(shí)驗(yàn)，讓我們掌握了用實(shí)驗(yàn)的方法來測定直流發(fā)電機(jī)的各種運(yùn)行特性，并且根據(jù)測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來判定試電機(jī)的性能，通過此次實(shí)驗(yàn)，我掌握了發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性。發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速由原動(dòng)機(jī)決定，一般認(rèn)為轉(zhuǎn)速恒定。除了轉(zhuǎn)速 N外，發(fā)電機(jī)的外部可測量有三個(gè)，即端電壓心

10、、 負(fù)載電流工、勵(lì)磁電流。當(dāng)發(fā)電機(jī)正常穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，3個(gè)物理量中1個(gè)保持不變， 另外2個(gè)之間的關(guān)系稱為發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性。不同勵(lì)磁方式之發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性。實(shí)驗(yàn)三：變壓器空載實(shí)驗(yàn)變壓器的空載試驗(yàn)指的是通過變壓器的空載運(yùn)行來測定變壓器的空載電流 和空載損耗。-般說來，空載試驗(yàn)可以在變壓器的任何一側(cè)進(jìn)行。通常將額定頻 率的正弦電壓加在低壓線圈上而高壓側(cè)開路。 變壓器的空載試驗(yàn)就是從變壓器任組線圈施加額定電壓， 其它線圈開路的情況下，測量變壓器的空載損耗和空載電流?？蛰d電流用它與額定電流的百分?jǐn)?shù)表示。實(shí)驗(yàn)的過程中，周圍再次有刺鼻的氣味傳來，我知道又有機(jī)器犧牲了，于是和我的伙伴們緊盯線路，生怕出錯(cuò)。變壓器短路試驗(yàn)方法基本與空載試驗(yàn)相似，不同之處是空載試驗(yàn)一般是從二 次側(cè)施加電壓， 一次測空載。而短路