電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)AI報(bào)告冊答案提示(電子班)

PAGEPAGE17直流發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)名稱直流發(fā)電機(jī)三．實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、列出被試并勵發(fā)電機(jī)、他勵發(fā)電機(jī)額定數(shù)據(jù)。他勵發(fā)電機(jī)：If=0.306A，R0=4.8Ω，nN=1450r/min，UN=230V，IN=4.78A。2、他勵發(fā)電機(jī)空載實(shí)驗(yàn)表1-1他勵發(fā)電機(jī)空載實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)nN=1450r/min序號12345678910U0(V)270250230200160140120907025If0(A)0.4550.330.250.180.120.10.080.050.0403、他勵發(fā)電機(jī)外特性實(shí)驗(yàn)表1-2他勵發(fā)電機(jī)負(fù)載實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)If=0.4A，nN=1450r/min序號12345678UF(V)230234238239243248257270IF(A)4.843.53.02.521.00他勵發(fā)電機(jī)調(diào)整特性實(shí)驗(yàn)表1-3他勵發(fā)電機(jī)調(diào)整特性實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)UN=230V，nN=1450r/min序號1234567If(A)0.380.3550.340.310.2950.2750.27IF(A)54.23.42.72.251.61.1并勵發(fā)電機(jī)外特性實(shí)驗(yàn)表1-4并勵發(fā)電機(jī)外特性實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)序號12345678IF(A)4.843.532.521.10UF(V)230238242248253259262280根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用坐標(biāo)紙分別繪出他勵直流發(fā)電機(jī)的空載特性U0=f(If)、調(diào)整特性If=f(I)。結(jié)果表明：發(fā)電機(jī)空載特性反應(yīng)電機(jī)磁化性能，隨著勵磁電流增加空載電壓增加，達(dá)到飽和后趨勢變緩。結(jié)果表明：電機(jī)負(fù)載增加，為保持端電壓不變必須加大勵磁電流。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在同一坐標(biāo)紙上繪出他勵直流發(fā)電機(jī)、并勵直流發(fā)電機(jī)的外特性U=f(I)。結(jié)果表明：電機(jī)負(fù)載增加端電壓呈下降趨勢，并勵發(fā)電機(jī)下降比他勵發(fā)電機(jī)端電壓下降快。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列式求出他勵和并勵發(fā)電機(jī)在額定負(fù)載下的電壓調(diào)整率△U。（1）他勵電壓調(diào)整率△U△U=14.81%（2）并勵電壓調(diào)整率△U△U=17.86%對他勵和并勵電機(jī)額定工況下發(fā)電機(jī)電壓調(diào)整率△U的差異原因進(jìn)行分析。提示：根據(jù)兩種電機(jī)的電動勢平衡方程進(jìn)行分析，并勵電機(jī)端電壓下降還會引起勵磁電流降低，故特性下降趨勢強(qiáng)于他勵電機(jī)外特性。思考題直流發(fā)電機(jī)外特性實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)載電流增加，機(jī)組轉(zhuǎn)速發(fā)生變化的原因是什么？提示：根據(jù)電動勢平衡方程進(jìn)行分析

直流電動機(jī)實(shí)驗(yàn)名稱直流電動機(jī)三．實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、列出被試電動機(jī)額定數(shù)據(jù)。他勵直流電動機(jī)：額定電壓220V，額定電流8.7A，勵磁電壓220V，勵磁電流0.38A，額定轉(zhuǎn)速1500r/min，電樞電阻2.3Ω。電動機(jī)工作特性實(shí)驗(yàn)表2-1直流電動機(jī)工作特性實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)If1N=0.38A，UDN=220V序號123456789（去聯(lián)軸）I/A8.7876543.02.51.08Ia/A8.327.626.625.624.623.622.622.120.7n/(r/min)168016851698170317111718172917201760IF(A)7.46.86.15.03.92.81.71.10UF1821942122342462602702760注：表中Ia=I-If1N。根據(jù)表2-1計(jì)算出效率特性、轉(zhuǎn)矩特性數(shù)據(jù)填在表2-2中。表2-2直流電動機(jī)效率特性、轉(zhuǎn)矩特性計(jì)算數(shù)據(jù)If1N=0.38A，UDN=220V序號12345678I/A8.7876543.02.5n/(r/min)16801685169817031711171817291720T28.627.876.765.664.543.42.241.68η0.7930.7890.780.7650.7390.6960.6160.549注：P1——電動機(jī)輸入電功率，P1=UD·I，電樞電流：Ia=（I-If1），pa=Ia2·Ra電動機(jī)的輸出功率：P2=P1-p0-pa，電動機(jī)效率：ηD=P2/P1。電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩T2=9.55·。根據(jù)表2-1計(jì)算出機(jī)械特性填在表5-3中。表2-3他勵電動機(jī)機(jī)械特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)序號12345678Ia/A8.327.626.625.624.623.622.622.12n/(r/min)16801685169817031711171817201729T(Nm)9.9099.1598.0496.9495.8294.6893.5292.969注：表中T=T2+T0。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪出他勵電動機(jī)工作特性。結(jié)果表明：直流電動機(jī)隨著負(fù)載增加，轉(zhuǎn)速下降、轉(zhuǎn)矩與負(fù)載成正比增加。結(jié)果表明：直流電動機(jī)隨著負(fù)載增加，效率先增大后減小，在額定負(fù)載附近達(dá)到最大效率。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果在坐標(biāo)紙上繪出他勵電動機(jī)機(jī)械特性。結(jié)果表明：直流電動機(jī)機(jī)械特性為效率小的下降線性特性。四．思考題畫他勵直流電動機(jī)自然機(jī)械特性與三種人為特性。提示：見教材

直流電動機(jī)起動和調(diào)速實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱直流電動機(jī)起動和調(diào)速實(shí)驗(yàn)三．實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、寫出并勵（他勵）直流電動機(jī)的額定數(shù)據(jù)。答：UN=220V，IN=8.7A，PN=1.5KW，nN=1500r/min，IfN=0.38A，勵磁方式：他勵2、并勵（他勵）直流電動機(jī)改變電樞電壓調(diào)速實(shí)驗(yàn)表3-1改變電樞電壓調(diào)速實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)If1N=0.38A，T2=_______N·m序號1234567Ua（V）220213207196179169n(r/min)170416481599143913741291I（A）5.85.785.785.755.755.75Ia（A）5.425.45.45.375.375.37注：表中Ia=I-If1。3、改變勵磁電流調(diào)速調(diào)速試驗(yàn)表3-2改變勵磁電流調(diào)速實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)UDN=220V，T2=______N·m序號1234567If1(A)0.390.370.340.320.3050.2940.28n(r/min)1690171017561793181818461898I(A)5.755.85.956.16.156.256.5Ia(A)5.365.435.615.785．8455.9566.22n*Ia*If3532.73435.63349.43316.332413232.53305.6注：表中Ia=I-If1。4、畫出降壓調(diào)速特性n=f(Ua)結(jié)果表明：磁場不變情況下，帶恒轉(zhuǎn)巨負(fù)載，隨著電樞電壓不斷降低，轉(zhuǎn)速基本成正比下降。5、畫出變勵磁調(diào)速特性n=f(If)。結(jié)果表明：在超過額定轉(zhuǎn)速以上范圍內(nèi)，采用弱磁調(diào)速，磁場越小，轉(zhuǎn)速越高。5、畫出變勵磁近似功率特性P’=f(If)。其中P’=P*K為表3-2最后一行n*Ia*If。因?yàn)镻=TΩ，而T與磁通和電樞電流Ia成正比，進(jìn)而P正比于轉(zhuǎn)速n、電樞電流Ia和勵磁電流If的乘積。結(jié)果表明：功率基本相同，此時(shí)調(diào)速為恒功率調(diào)速。四．思考題分析并勵直流電動機(jī)兩種調(diào)速方法的優(yōu)缺點(diǎn)。答：提示：從調(diào)速性能的指標(biāo)分別進(jìn)行對比（包括）三相繞組與旋轉(zhuǎn)磁場實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱三相繞組與旋轉(zhuǎn)磁場實(shí)驗(yàn)三．實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、列出被試交流繞組主要參數(shù)。Z=36、2P=6、a=1、60°相帶極距τ=Z/2P=36/4=6槽每極每相槽數(shù)q=Z/2mp=36/4×3=2槽槽間電角度α=P360/Z=3×360/36=30°2、畫出A相繞組展開圖。四．思考題1、采用木模定子，繞組電阻很小，可直接加電網(wǎng)電壓嗎？提示：可以，因?yàn)榉措妱觿荽?，故電流?、旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速與什么有關(guān)？提示：旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向由相序決定，轉(zhuǎn)速與頻率、極對數(shù)有關(guān)三相鼠籠異步電動機(jī)的工作特性實(shí)驗(yàn)名稱三相鼠籠異步電動機(jī)的工作特性三．實(shí)驗(yàn)總結(jié)列出被試電動機(jī)額定數(shù)據(jù)。測量定子繞組的冷態(tài)直流電阻表5-1測量定子繞組的冷態(tài)直流電阻實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)室溫25℃繞組V繞組W繞組UI（A）22.5522.5522.55U（V）3.24.083.24.083.24.08R（Ω）1.61.61.6繞組電阻R25（Ω）=1.6=r1R75（Ω）=1.6×（235+75）/（235+25）=1.9Ω空載試驗(yàn)表5-2三相異步機(jī)空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)序號UO（V）IO（A）PO（W）14544.4253223802.8831133602.627043402.3724352901.8420362501.5117771801.0512881470.8911891100.82111根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作空載特性曲線。短路實(shí)驗(yàn)表5-3三相異步機(jī)短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)室溫20℃序號UK（V）IK（A）PK（W）1925.434952834.8739937042764603.5205552.53.01536372.07219119根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作短路特性曲線。由空載、短路試驗(yàn)的數(shù)據(jù)求異步電機(jī)等效電路的參數(shù)。短路阻抗參數(shù)取額定電流時(shí)候一組數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算UK=83V，IKN=4.87A，P0=399WX1≈X2／≈XK/2=4.02Ωr2／=rK-r1=5.6-1.6=4Ω勵磁阻抗參數(shù)取額定電壓時(shí)候一組數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算：U0=UN=380V；I0=2.88A；P0=311WP/=P0－3×I02×r1根據(jù)P/=f(U02)作圖分離出額定點(diǎn)鐵耗PFe=180W，機(jī)械損耗Pfw=91W。Xm=X0－X1=75.9-4.02=71.88Ω負(fù)載實(shí)驗(yàn)表5-4三相異步機(jī)負(fù)載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)UN=380伏（Y）序號IOL（A）PO（W）n（r/min）T2（N.m）15.33061142315.2224.872761143513.6734.32289144511.4844.0202214531053.5152514637.3476380914843.3572.8331714960.6由負(fù)載試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算工作特性，填入表5-5中。表5-5三相異步電動機(jī)工作特性U1=380V（Y）序號電動機(jī)輸入電動機(jī)輸出計(jì)算值I1(A)P1(W)T2(N·m)n(r／min)P2（W）S(％)η(％)cos115.3306115.22142322740.0510.740.87724.87276113.67143520590.0430.750.8634.3228911.48144517410.0370.760.8144.0202210145315260.0310.7540.76853.515257.347146311300.0230.740.66638093.3514845220.0110.6450.4172.833170.61496940.0030.30.17根據(jù)表5-5的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作工作特性曲線P1、I1、n、η、S、cos1=f(P2)。結(jié)果表明：異步電動機(jī)隨著負(fù)載增加，轉(zhuǎn)速略有下降，轉(zhuǎn)矩與負(fù)載近似成正比。結(jié)果表明：異步電動機(jī)隨著負(fù)載增加，效率、功率因數(shù)先增大后減小。思考題由空載、短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)求取異步電機(jī)的等效電路參數(shù)時(shí)，有哪些因素會引起誤差？提示：測量誤差、電壓大小影響磁場飽和程度籠型異步電機(jī)起動實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱籠型異步電機(jī)起動實(shí)驗(yàn)三．實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、寫出三相籠型異步電動機(jī)額定數(shù)據(jù)。答：UN=220V，IN=6.4A，PN=1.5KW，nN=1400r/min2、三相籠型異步電動機(jī)直接起動試驗(yàn)表6-1U（V）△直接（220V）Ist（A）31結(jié)果表明：起動電流是額定電流的4.84倍。3、星形——三角形（Y-△）起動表6-2U（V）Y/△Ist（A）10.3結(jié)果表明：起動電流是額定電流的1.61倍。4、自耦變壓器降壓起動表6-3U（V）降壓80V降壓110V降壓160VIst（A）不轉(zhuǎn)1522結(jié)果表明：降壓過低，有可能無法起動，降低至110V、160V后起動電流分別為額定電流的2.34倍和3.44倍。5、比較三種起動方式表6-4U△直接（220V）Y/△降壓110V起動電流倍數(shù)uIst4.841.612.34結(jié)果表明：Y/△起動和自耦降壓起動明顯降低了起動電流，另外Y/△只有一個(gè)變比，而自耦變壓器電壓可以調(diào)節(jié)，靈活性更好。四．思考題比較籠型異步電動機(jī)不同起動方法的優(yōu)缺點(diǎn)。答：提示：主要從兩個(gè)指標(biāo)及成本角度考察

繞線式異步電機(jī)起動和調(diào)速實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱繞線式異步電機(jī)起動和調(diào)速實(shí)驗(yàn)三．實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、寫出三相繞線式異步電動機(jī)額定數(shù)據(jù)。答：f=50HZ，UN=380V，IN=5.0A，PN=2.2KW，nN=1420r/min，（轉(zhuǎn)子I轉(zhuǎn)N=6A，U轉(zhuǎn)N=260V，r轉(zhuǎn)=0.75Ω）2、三相繞線式異步電動機(jī)串電阻起動試驗(yàn)表7-1U=380VRst（Ω）全壓3.1Ω6.2ΩIst（A）28137.5結(jié)果表明：串電阻越大，起動電流越小3、三相繞線式異步電動機(jī)串電阻調(diào)速試驗(yàn)表7-2U=380伏T2=12N.mRst（Ω）0Ω1.55Ω3.1Ω4.55Ω6.2Ωn（r/min）14081311120311071014I（A）55555結(jié)果表明：負(fù)載不變情況下，串電阻越大，轉(zhuǎn)速越低4、計(jì)算轉(zhuǎn)子電阻r2已知0.75歐5、畫出恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速情況下的機(jī)械特性（T-s曲線）6.計(jì)算電阻值與轉(zhuǎn)差率之間比值表7-3Rst（Ω）0Ω1.55Ω3.1Ω4.55Ω6.2Ωn（r/min）14081311120311071014轉(zhuǎn)差率s0.0620.1260.1980.2620.324轉(zhuǎn)子回路電阻R（Ω）0.752.33.855.36.95R/s12.118.319.420.221.4結(jié)果說明：恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載條件下，除卻固有特性，轉(zhuǎn)子回路電阻與轉(zhuǎn)差率基本成正比。四．思考題1.繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對起動電流和起動轉(zhuǎn)矩的影響。答：提示：查看教材，串電阻起動后，一個(gè)是轉(zhuǎn)子回路阻抗增加，一個(gè)是機(jī)械特性臨界轉(zhuǎn)差率下降，這兩個(gè)方面進(jìn)行說明。異步電機(jī)變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱異步電機(jī)變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)三．實(shí)驗(yàn)總結(jié)1