《电机学实验指导书(2015)(1)剖析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电机学实验指导书(2015)(1)剖析（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电机学 电机实验指导书 华北水利水电大学电力学院 2015 年 9 月 目 录 实验一、单相变压器及校验三相变压器联接组实验3 实验二、三相异步电动机的工作特性及起动与调速实验11 实验三、三相同步发电机的运行特性及并联运行实验19 实验四、直流发电机及直流电动机实验30 附录附录：瓦特表、电流表、智能数字电量测量仪接线图瓦特表、电流表、智能数字电量测量仪接线图 实验课要求： 1、实验前必须先预习实验课的内容，写预习报告，掌握实验的方法。 2、本实验属强电实验，有一定的危险性，实验过程中必须听从实验指导老师的指挥， 按实验规程操作。实验时注意人身安全，不能随意走动和触摸设备。 3、进入实验室不
2、能穿拖鞋，必须穿有胶底的鞋。 4、因实验设备台件数有限，必须按照实验课表的人数进行实验，不得超过规定的人数。 实验分组按成绩表序号排列，每班分成两组。 实验一、单相变压器及校验三相变压器联接组实验实验一、单相变压器及校验三相变压器联接组实验 一、一、测试项目：测试项目： 1、测变比、 电源经调压器接至低压线圈，高压线圈开路，合上电源开关后将低压线圈外施电压调至 50%额定电压左右，测量低压线圈电压 Uax及高压线圈电压 UAX，取三组数据的平均值。 2、空载试验 测取空载特性 U0 = f (I0 ); P0 = f ( U0 ); COS0 = f ( U0 ) 一般在变压器的低压线圈端接电
3、源，高压线圈端开路。中小型电力变压器空载电流 I0416%IN，变压器空载运行时功率因数甚低，一般在 0.2 以下，应选用低功率因数瓦特 表测量功率，以减少功率测量误差。 3、短路试验 测取短路特性 Pk = f ( Ik ); Uk = f ( Ik ); COSk = f ( Ik ) 变压器短路试验时，一般高压线圈接电源，低压线圈则直接短路。短接导线要接牢，其 导线截面积应较大。 中小型电力变压器短路电压数值约为 38%UN，为避免过大的短路电流，接通电源前， 必须将调压器调至输出电压为零的位置，然后合开关逐渐增加电压使短路电流升至 1.1IN。 本试验应尽快进行，否则线圈发热会导致线圈
4、电阻增加。 测量变压器的周围环境温度 ，作为试验时线圈的实际温度。 4、校验三相变压器 Y/Y-12、Y/Y-6、Y/-11、Y/-5 的联接组。 二、二、实验目的实验目的 通过空载、短路确定单相变压器的参数及运行特性。 掌握校验变压器联接组的方法。 三、三、实验设备、测量仪表实验设备、测量仪表 单相调压器： 0250V 一台 单相变压器： DGC 1000F 一台 一次电压 ：220V 电流 ：4.54A 二次电压 ：127V 电流 ：7.87A 三相试验变压器一台 单相瓦特表：D34 W 型 额定电压：150600V / 额定电流：12A 一块 D51 型 额定电压：48480V / 额定
5、电流：510A 一块 交流电流表：T51 型 12A 一块 D9 A 型 510A 一块 交流电压表：L2 V 型 7.5750V 一块 实验电源： 交流 220V 四、四、预习内容预习内容 1、参考电机学原理，拟定实验电路。 2、确定在单相变压器空载、短路试验中各种仪表怎样联接才能使测量误差最系小？ 3、如何用试验方法测定变压器的铁耗及铜耗？ 4、变压器空载及短路试验时应注意哪些问题？一般电源应接在那一方比较合适？ 5、国产电力变压器有哪几种标准联接组？ 6、如何把联接组/-12 改成/-6 及把联接组/-11 改接成/-5 7、按实验内容和所给定的实验设备、仪表和测试项目自行设计试验电路，
6、并准备好现场 测试数据的记录表格。 五、五、实验报告要求实验报告要求 （一）计算变比。 （二）根据空载试验数据作空载特性曲线和计算激磁参数。 （三）根据短路试验数据作短路特性曲线和计算短路参数。 （四）根据空载和短路试验测定的参数，画出被试变压器的简化等值电路图。 （五）将不同联接组时实测的电压 UBb、UCc、UBc值与计算值列表进行比较，并画出各联 接组的电压向量图。 （六）对实验数据进行整理、计算、将所测试数据描点画出各自的特性曲线（用方格纸） 。 实验实验 1、单相变压器变比实验、单相变压器变比实验 变比实验接线图 1、实验步骤： 按变比实验图接线，变压器低压线圈接电源，高压线圈开路。
7、 电源开关 K 合闸前，调压器 BT 要调至输出电压为 0V。 合开关 K，调节 BT 输出电压分别为 1.2UN、UN、0.5UN时，测量和记录变压器低压线 圈电压 Uax、高压线圈电压 UAX，共测 3 点。 （注：变压器低压线圈额定电压 UN=127V。 ） 2、实验数据记录表格 UN1.2 UNUN0.5 UN Uax(V) UAx(V) 3、实验报告数据表格 序号Uax(V)UAx(V)k 1 2 3 4、计算变比（取三次测量的平均值） 。 实验实验 2、单相变压器空载实验、单相变压器空载实验 空载实验接线图 1、实验步骤： 按空载实验图接线，变压器低压线圈接电源，高压线圈开路。 电
8、源开关 K 合闸前，调压器 BT 要调至输出电压为 0V。 合开关 K，调节 BT 输出电压到 1.2UN，记录空载电压 U0、电流 I0、空载损耗 P0，然后 逐次降压，每次记录相应的数据，共取 9 点。 （注：变压器低压线圈额定电压 UN=127V。 ） 2、实验数据记录表格 U01.2 UN1.1 UNUN0.9 UN0.8 UN0.7 UN0.6 UN0.5 UN0.4 UN I0 P0 3、实验报告数据表格 实 验 数 据计 算 数 据 序号 U0(V)I0(A)P0(W)U0*I0*cos0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4、 （1）计算， 。 N U U U 0* 0 N
9、I I I 0* 0 00 0 0 cos IU P （2）作空载特性曲线 ， 。)( * 0 * 0 IfU)( 00 UfP )(cos 00 Uf 5、计算激磁参数。 实验实验 3、单相变压器短路实验、单相变压器短路实验 短路实验接线图 1、实验步骤： 按短路实验图接线，变压器高压线圈接电源，低压线圈短路。 电源开关 K 合闸前，调压器 BT 要调至输出电压为 0V。 合开关 K，缓慢调节调压器 BT 输出电压，使短路电流升至 1.1 IN，在 1.1 IN0.5 IN 范 围内进行测量，共记录 5 组数据。 （注：变压器高压线圈额定电流 I1N=4.54A，低压线 圈额定电流 I2N=
10、7.87A。 ） 2、实验数据记录表格 I1k1.1 I1NI1N0.9 I1N0.7 I1N0.5 I1N U1k P1k 3、实验报告数据表格 序号Ik（A）Uk（V）Pk（W）cosk 1 5 4、作短路特性曲线，)( KK IfU)( KK IfP )(cos KK If 5、计算短路参数。 实验要求：画出等值电路图实验要求：画出等值电路图 根据空载和短路实验测定和计算的数据，画出被测变压器的简化等值电路图。 实验实验 4、三相变压器连接组别校验实验、三相变压器连接组别校验实验 （一）Y/Y12 连接组别校验 Y/Y12 连接组接线 1、实验步骤： 按 Y/Y12 实验图接线，三相 2
11、20V 输入电压接高压绕组线圈，用导线把 Aa 两点联 接，注意高、低压线圈的同名端符号。 合电源开关 K。 测量电压 UAB、Uab、UBb、UCc、UBc ，记录数据。 2、实验数据记录表格 接 法UABUabUBbUCcUBc Y/Y12 3、画向量图。 4、计算 UBb、UCc、UBc，把实测值与计算值比较，判断线圈联接是否正确。 （二）Y/Y6 连接组别校验 Y/Y6 连接组接线 1、实验步骤： 按 Y/Y6 实验图接线，三相 220V 输入电压接高压绕组线圈，用导线把 Ax 两点联 接，注意高、低压线圈的同名端符号。 合电源开关 K。 测量电压 UBC、UBy、UCz、UBc、 U
12、xy，记录数据。 2、实验数据记录表格 接 法UBCUByUCzUxy Y/Y6 3、画向量图。 4、计算 UBy 、UCz、UBC，把实测值与计算值比较，判断线圈联接是否正确。 （三）Y /11 连接组别校验 Y /11 连接组接线 实验步骤： 按 Y /11 实验图接线，三相 220V 输入电压接高压绕组线圈，用导线把 Aa 两点联接，注意高、低压线圈的同名端符号。 合电源开关 K。 测量电压 UAB、Uab、UBb、UCc、UBc，记录数据。 （1）实验数据记录表格 接 法UABUBbUBcUCcUab Y /11 （2）画向量图。 （3）计算 UBb 、UCc、UBc，把实测值与计算值
13、比较，判断线圈联接是否正确。 （四）Y /5 连接组别校验 Y /5 连接组接线 实验步骤： 按 Y /5 实验图接线，三相 220V 输入电压接高压绕组线圈，用导线把 A x 两点联接，注意高、低压线圈的同名端符号。 合电源开关 K。 测量电压 Uxy、UBy、UCz、UBz，记录数据。 （1）实验数据记录表格 接 法UByUBzUCzUxy Y /5 （2）画向量图。 （3）计算 UBy 、UCz、UBz，把实测值与计算值比较，判断线圈联接是否正确。 实验二、三相异步电动机的工作特性及起动与调速实验实验二、三相异步电动机的工作特性及起动与调速实验 一、一、测试项目：测试项目： 1、异步电动
14、机的空载试验 接通电源前将调压器调至零位，然后闭合电源开关，逐渐升高电压，起动电动机。保 持电动机在额定电压下空载运行数分钟，待机械摩擦稳定后再进行实验，调节外施电压由 1.2 UN逐渐降低，直到转差率显著增大，定子电流开始回升为止。 2、异步电动机的短路试验 先检查电动机转动方向，再堵住转子，注意防止制动工具抛出伤害周围人员，调节电动 机外施电压，使短路电流迅速升到 1.2 IN，再逐级降低至 0.3 IN。 此试验动作要迅速，因为此时电机不转，散热条件差，定子绕组可能过热。 3、异步电动机的负载试验 由直流发电机作电动机的负载。起动电动机直流发电机组，逐步增加直流发电机负载， 使电动机负载
15、电流上升到 1.25 IN，然后保持电动机外施电压 U1 = UN，调节直流发电机励磁 电流到规定值并保持不变，逐步减少负载电流，记录电动机的三相电流、输入功率、转速以 及直流发电机的电枢电流和转速，直至空载。 4、线绕式异步电动机转子接入起动变阻器起动 电动机转子接入变阻器，外施额定电压，合上开关直接起动。记录起动瞬间的电流，改 变起动变阻器的位置，如 1、1/2、0 重复以上起动步骤。 5、线绕式异步电动机转子串入电阻调速 电动机转子接入变阻器，将电动机带一定负载起动后，改变转子电阻如 1、1/2、0，分 别测出各位置时变阻器的电阻值及相应的电动机转速。 二、二、实验目的实验目的 掌握三相
16、异步电动机的工作特性及参数的测量方法。 通过实验掌握异步电动机的起动和调速方法。 三、三、实验设备、测量仪表实验设备、测量仪表 1、试验机组：由交流异步电动机联接直流发电机（直流发电机作为电动机的负载） 三相滑环式异步电动机 （ 转子为绕线式的异步电动机 ） 型号：JR2 51 48 / 3kW 额定电压：380V 额定电流：6.9A 额定转速：1400 转/分 直流发电机 型号：Z2-32 1.9kW 额定电压：230V 额定电流：8.3A 励磁电压：220 V 励磁电流：0.487A 额定转速：1450 转/分 1、定子绕组 2、转子绕组 3、转子滑环 三相滑环式异步电动机接线示意图 H1、H2 - 电枢绕组；C1、C2 - 串激绕组；F1、F2 - 励磁绕组 直流发电机接线示意图 2、三相调压器 型号：TS
