2023年電機與拖動實驗實驗報告

大史典2大早網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院

電機與拖動實驗報告

學(xué)習(xí)中心:陜西禮泉奧鵬學(xué)習(xí)中心

層次：專升本

專業(yè)：電氣工程及其自動化

學(xué)號：1

學(xué)生：劉潔

完畢日期：2023年2月27日

實驗報告

實驗名稱:___________________________單相變壓器實驗________________________

實驗?zāi)康模?、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(fù)載實驗測取變壓器的運營特性。

實驗項目:1、空載實驗測取空載特性Uo=f（lo），Po=f（U。）。________________

2、短路實驗測取短路特性5=瑁）Pk=f（D。

3、負(fù)載實驗保持U|二U|N,8s仍=1的條件下，測取5=瑁2）。

（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(xué)實驗臺NMEL-II提供電源、固定電實驗前調(diào)節(jié)輸出電

機壓到零

三相組式變壓器實驗所需變壓器短路實驗室注意操

作要快，以免短路

實驗線路過熱

三相可調(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測量功率及功率因不得超過量程，且

素線路不得接錯

交流電壓表、電流表MEL-001C交流電壓表其作用選擇對的量程，準(zhǔn)

是并聯(lián)在電路中測確讀取數(shù)值

量交流電壓，交流

電流表其作用是串

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1-1

實驗數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)

序號

））U1U11U2

u°（v）L（AP0（W）COS32

1119.70.1321.93224.50.13

2113.60.0891.62212.90.17

3109.90.0771.48206.20.19

4105.20.0661.31196.90.20

599.060.0571.14185.80.22

686.100.0430.84161.00.25

774.780.0350.63139.60.28

2.根據(jù)上面所得數(shù)據(jù)計算得到鐵損耗七、勵磁電阻凡、勵磁電抗X”,、電壓比k

表1-2

序?qū)嶒灁?shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)

號u（v）1。仆）P°（W）U1U1.1u2k

oPFe段,X”

119.1.9887.0.5

10.1321.93224.5108.6

7543

111.0.53

20.0891.62212.9204.51258.8

3..662

101.4249.1405.0.53

30.0771.48206.2

9.9863

0.061.3300.1565.0.53

4105.21.31196.9

6173

90.05350.53

51.14185.81.141702.1

9.0670.9

86.10.53

60.0430.84161.00.84454.31948.4

0

0.652070.53

774.780.0350.63139.6

314.33.8

（三）短路實驗

1.填寫短路實驗數(shù)據(jù)表格

表2室溫

e=25℃

實驗數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)

序號

U（v）KA)P(W)COS%

18.190.2111.680.97

210.040.2582.530.97

311.780.3023.470.98

413.660.3494.680.98

515.810.4036.210.98

616.880.4317.140.98

（四）負(fù)載實驗

1.填寫負(fù)載實驗數(shù)據(jù)表格

表3COS02=1

UI=UN=110V

序號1234567

U2(V)2198.3196.5195.3192.190.4188.9

00.53

L(A)0.1420.2020.20.3030.350.400.441

5466

（五澗題討論

1.什么是繞組的同名端？

答：鐵心上繞制的所有線圈都被鐵心中交變的主磁通所穿過在任意瞬間

當(dāng)變壓器一個繞組的某一出線端為高電位時則在另一個繞組中也有一個相相

應(yīng)的出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

此外兩個相相應(yīng)的低電位端如負(fù)極性也是同極性端。即電動勢都處在相同極

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(fù)到起始零位時方可合上電源開關(guān)或

斷開電源開關(guān)？

答：重要是為了防止在高壓下合閘產(chǎn)生產(chǎn)生較大的沖擊損壞設(shè)備。另一方面

是由于既然需要調(diào)壓器對負(fù)載進行調(diào)壓，那么調(diào)壓器后面的負(fù)載情況就是一個不

擬定因素，就不能事先預(yù)料在較高電壓下負(fù)載也許情況。因此，就需要從低電壓

慢慢調(diào)高電壓，觀測負(fù)載的情況。而斷開電源時，假如負(fù)載時隔較大的感性負(fù)載,

那么在高壓狀況下忽然停電會產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢。

3.實驗的體會和建議

答:體會:安全在實驗中非常重要要注意調(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)。使得實驗結(jié)果比較有普遍性。__________________________

。建議：數(shù)據(jù)結(jié)果可以用圖表顯示。

實驗報告二

實驗名稱:____________________直流發(fā)電機實驗_______________________________

實驗?zāi)康模赫莆沼脤嶒灧椒y定直流發(fā)電機的運營特性，并根據(jù)所測得的運營特

性評估該被試電機的有關(guān)性能。

實驗項目：1、他勵發(fā)電機的空載特性保持A小,使1=0,測取Uo=f（L）。

2、他勵發(fā)電機的外特性：保持戶'，使】f測取u=f（D。

3、他勵發(fā)電機的調(diào)節(jié)特性:保持n』N^U=UN,測取L=f（I）。

（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(xué)實驗臺NMEL-II提供電源

2轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測量及控制平臺NMEL-13測量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩

3三相可調(diào)電阻器NMEL-03負(fù)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)指示燈及開關(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，

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

表2-1n=nN=1600r/

nun

Uo(V)23022021020019015010030

1098.88.0.0

It2(mA)79.372.147.326.9

9.2662

（三）外特性實驗

填寫外特性實驗數(shù)據(jù)表格

表2-2n=riN=160Or/min

If2=If2N

U(V)2002020621021218222227

32

I(A)0.4980.450.400.3300.2790.20.090.00

000090

（四）調(diào)整特性實驗

填寫外特性實驗數(shù)據(jù)表格

表2-3n=t）N=1600r/min,U=UN=

200V

995.101061

KA)89.298.9110.1

1.4853.2.311.2

0.10.10.0.370.450.50

If2(A)0.2610.374

1253258494

（五）問題討論

1.什么是發(fā)電機的運營特性?對于不同的特性曲線，在實驗中哪些物理量應(yīng)保

持不變，而哪些物理量應(yīng)測??？

答：發(fā)電機得運動特性有空載特性、短路特性、負(fù)載特性、外特性和調(diào)整特

性等。

直流發(fā)電機保持的速度旋轉(zhuǎn)，負(fù)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

出電機運營點的磁路飽和限度。

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(fù)載

電流，端電壓隨負(fù)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

機的重要運營性能指標(biāo)之一——電壓調(diào)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

性曲線比他勵式下降限度大，是由于無論是他勵式或并勵式直流發(fā)電機都有電樞

電阻壓降的存在和電樞反映去磁的影響，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，那么由于前述因素使電樞端電壓下將而使得勵磁電

流將進一步下降,其結(jié)果就必然導(dǎo)致并勵式直流發(fā)電機的端電壓又進一步下降。

所以并勵式比他勵式直流發(fā)電機的外特性曲線下降限度大。

流發(fā)電機保持的速度旋轉(zhuǎn)，負(fù)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

看出電機運營點的磁路飽和限度。

2.做空載實驗時,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

流為零的時候運營的

3.實驗的體會和建議

答:體會：通過這次實驗讓我掌握用實驗方法測定直流發(fā)電機運營特性

并知道了如何通過測得的運營特性評估該發(fā)電機的性能。

建議：可以用圖示法表達更能形象的說明

'實驗報告三

實驗名稱：三相鼠籠異步電動機實驗__________________________________

實驗?zāi)康模?、握三相異步電機的負(fù)載實驗的方法。_____________________

_________________2、負(fù)載法測取三相鼠籠異步電動機的工作特性。_________

3、三相鼠籠型異步電動機的參數(shù)。

實驗項目：1、定子繞組的冷態(tài)電阻。

2、定子繞組的首末端。

____________3、三相異步電動機的運營特性。

（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(xué)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(dǎo)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(fù)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

20℃

繞組I繞組II繞組III

I504030504030504030

(mA)

U（v）23518142351814123618141

9188

R(Q)

（三）測取三相異步電動機的運營特性

填寫實驗數(shù)據(jù)表格

表3-2

UN=220V(A)

IOL(A)Po(W)

序

T(N.m)n(r/min)P(W)

號22

IAIBIc11PiPllPl

0.550.50.50.5129.711

1242.385141087.295

66236572.6

0.530.500.525157.910

20.538265.780141896.56

697.8

0.40.440.48278.

30.47692.38371.368143369.83

68619

0.40.30.417.479.4

40.42696.9451145052.37

20971495

0.30.3648.5

50.3710.35357.76106.241146542.107

828

0.320.310.31919.942.5

60.32062.417143617.46

690

（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，將其中的任意二相繞組串聯(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=80-100V,注意電流不應(yīng)超過額

定值，測出第三相繞組的電壓，如測得的電壓有一定讀數(shù)，表達兩相繞組的未端與

首端相聯(lián);反之，如測得電壓近似為零，則二相繞組的末端與末端（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)星形一三角形啟動器起動。

(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營特性是指哪些特性？

答:異步電動機的工作特性是指在額定電壓及額定頻率下,電動機的重要物理量

(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。

一、轉(zhuǎn)差率特性

隨著負(fù)載功率的增長，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)速的變換范圍很小，從空載到滿載，轉(zhuǎn)速略有下降。

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(fù)載電流增大，電機的輸入電流增大。

四、效率特性

其中銅耗隨著負(fù)載的變化而變化(與負(fù)載電流的平方正比)；鐵耗和機械損耗近

似不變；效率曲線有最大值，可變損耗等于不變損耗時，電機達成最大效率。

異步電動機額定效率載74-94%之間;最大效率發(fā)生在(0.7-1.0)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)生主磁通,有功功率很小，功率因數(shù)也很低；

隨著負(fù)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)達成最大值。

假如負(fù)載繼續(xù)增大，則導(dǎo)致轉(zhuǎn)了?漏電抗增大（漏電抗與頻率正比），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(yīng)電動勢很大，轉(zhuǎn)子電流也很大。當(dāng)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。直接啟動要掌握好而定電流的計算。

降壓啟動，既要保證有足夠的啟動轉(zhuǎn)矩，又要減少啟動電流,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2—2.5倍范圍內(nèi)。啟動時減少了電壓,

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)和微解決技術(shù)不斷發(fā)展，應(yīng)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)濟實用的方式。

實驗報告四

實驗名稱:_____________三相同步發(fā)電機的并聯(lián)運營實驗___________________

實驗?zāi)康模?、三相同步發(fā)電機投入電網(wǎng)并聯(lián)運營的條件與操作方法。

2、三相同步發(fā)電機并聯(lián)運營時有功功率與無功功率的調(diào)節(jié)。

實驗項目:1、確同步法將三相同步發(fā)電機投入電網(wǎng)并聯(lián)運營。______________

2、同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運營時有功功率的調(diào)節(jié)。

3、同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運營時無功功率調(diào)節(jié)。

4、測取當(dāng)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(xué)實驗臺NMEL-II提供電源

2電機導(dǎo)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

6三相可調(diào)電阻器900QNMEL-03調(diào)節(jié)電阻

7直流并勵電動機M03M03提供動力

8三相可調(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用于指示通斷電

(二)三相同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運營時有功功率的調(diào)節(jié)

填寫實驗數(shù)據(jù)表格

表4-1。。U=220V(Y)=If=Im?A

測量值計算值

序

輸出電流I(A)輸出功率p(W)

Ip2C

號

B

IAI1cP.號(A)(W)OS(p

10.640.50.49.780.890.510.60.05

3273

32.01.81.830.680.941.2231.60.04

4622

21.281.11.0619.790.941.120.70.045

156

43.83.673.6250.120.93.750.0

31.0219

54.464.264.254.180.884.355.00.01

1168

64.173.93.9252.490.894.0253.30.01

789

(三)三相同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運營時無功功率的調(diào)節(jié)

填寫實驗數(shù)據(jù)表格

表4-2n=1500r/minU=220VP2?OW

序三相電流I(A)

勵磁電流h(A)

1c

號IA