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1、实验一直流发电机的工作特性一实验目的1 观察并励直流发电机的自励过程及自励条件。2 测定并励及他励直流发电机运行的负载外特性曲线。3 观察直流发电机的剩磁（无励磁）发电。二预习要点1 什么是发电机的运行外特性？如何测定？2 并励直流发电机不能自励发电时该如何处理？3 如何保持直流发电机的转速不变？4 直流发电机的他励运行与并励运行差异何在？为什么？5 认真阅读附录部分关于实验台的使用说明。三实验设备1原动机为直流电动机M03一台：UN 220V，IN 1.1A, PN 185W，nN 1600rpm2直流发电机为M01一台：UN 200V，IN 0.5A, PN 100W，nN 1600rpm
2、3直流电流表三台（500mA、2A、2A各一台）4直流电压表一台5MEL03可变电阻箱（9006）及转速表（MEL09）各一台6直流励磁电源、可调直流电源各一台四实验项目1并励发电机A实验线路图1-1并励发电机（1）可调直流源经电枢电流测量表A1向直流电动机M03的电枢供电（V0内接）。（2）直流励磁电源经励磁电流测量表A2向直流电机的励磁线圈F1，F2供电。（3）直流发电机M01输出端接300V档电压表，负载回路串直流电流表2A档。（4）直流发电机的励磁线圈F1，F2并联到发电机的电枢端。（5）RL由3组900可变电阻并联后串联（见附录），总阻值01350可调。接线要求：必须保证在操作过程中
3、带电导线的金属部分不裸露在外。完成接线后，检查各旋钮的初始位置：可调直流电源输出最小（调节旋钮逆时针旋到底），而RL在最大位置（3个调节旋钮都逆时针旋到底）；直流励磁电源开关置“0N”，可调直流电源开关置“0N”；必须经指导教师检查认可，才能通电。B实验系统的启动及调试（1）接通总电源后，先检查直流电动机的励磁电流测量表A2，必须要有100mA左右的电流指示，才能按复位键启动电机，否则禁止启动电动机，直到励磁电流正常。（2）渐升电动机转速，发电机端的电压表和电流表应有逐渐再大的读数，则表明发电成功，可将电动机升速到1600rpm。（3）如果渐升电动机转速，发电机端的电压表和电流表的读数不变化，
4、则表明发电机不能发电，则将可调直流电源恢复到最低后关断，待改接发电机励磁接线后再开。（4）若励磁端对换后发电机仍不能发电，则要先充磁。方法如下：a)先将可调直流电源降到最小，然后关断。b)再将直流励磁电源关断。c)将发电机与电动机的励磁线圈F1，F2并联（见图1-2，不管如何并联法）。d)开启直流电源总开关，开启励磁电源，励磁电流测量表A2应有200mA左右的电流指示，片刻后关断两个开关。e)将发电机的励磁线圈F1，F2重新并联到发电机G的电枢F1，F2端。f)按以上步骤重新启动电动机。图1-2发电机充磁C并励直流发电机的运行外特性U=f（I）测定（n=1600rpm保持恒定） 表1-1数据记
5、录：（n=1600rpm保持恒定）U(V)243238234231227218I(A)Imin= （RL最大)0.250.300.350.400.50注意：随发电机输出功率增大，必然造成电动机的转速跌落，要不断将转速调整到n=1600rpm（增大电动机的电枢端电压）。2 他励直流发电机外特性U=f（I）测定（n=1600rpm保持恒定）把发电机的励磁绕组（见右侧的F1、F2）也接到直流励磁电源，其余不变。 图1-3他励发电机所有旋钮重新置初始位置后启动电动机，操作方法同上。表1-2数据记录：（n=1600rpm保持恒定）U(V)244240238236233231I(A)Imin(RL最大)0
6、.25 0.300.350.400.453观察直流发电机的剩磁（无励磁）发电关闭所有直流电源后，将直流发电机的励磁线圈F1、F2从励磁直流电源处断开（无励磁），并使发电机空载（且断开RL回路）。 图1-4剩磁发电所有旋钮重新置初始位置后启动电动机。观察发电机输出端的电压表是否有电压指示值：若有则剩磁发电成功，否则不成功。表1-3数据记录： n(rpm) 1600U(V) 19五实验报告1 画出实验时电气线路图。2 写出实验操作步骤（上电前的准备工作和上电后的操作步骤及注意事项）。3 实验原始数据记录。4 在同座标上画出直流发电机并励和他励运行时的外特性。56 回答问题（1） 并励发电机不能发电
7、的原因有哪些？实验中如何解决？答：可能是发电机失磁或是励磁绕组接到电枢的记性不正确。解决方法是改变发电机励磁接线，若励磁端兑换后发电机仍不能发电，可采用充磁的方法。（2） 在电动机发电机组成的机组中，当发电机负载增加时，机组的转速会发生什么变化？如何处理？为什么？ 答：转速会降低。因为发电机负载增加时，电流随之增加发电机的输出功率增加，短时的输出功率增加会造成转速下降，应增加电动机的电枢端电压，从而使转速上升到1600rpm。（3） 简述发电机并励运行与他励运行时外特性曲线的异同。答：（1）相同，当负载增加时，磁通减小，相应的电动势下降，电枢电阻压降和电刷接触压降均增大。（2）不同：并励发电机
8、中，端电压下降时，历次电流减小，引起磁通及电动势进一步减小。因此并励发电机的外特性比他励电动机好。（4） 直流发电机的剩磁发电是否一定能实现，为什么？答：不一定，因为励磁发电必须满足两个条件：励磁绕组并接到电枢的极性必须正确，且RfRfer。满足两个条件才可能实现剩磁发电。（5） 发电机是否可能发生电枢端有电压，但额定转速下离额定电压甚远？为何？答：有可能。估计是励磁回路未接通，使发电机处于剩磁发电状态。如果在励磁回路传入电流表就可能发现问题的症结。心得体会：通过本次试验我对滞留发电机的工作特性有了更进一步的了解。实验前的预习准备对实验的顺利与否非常重要，理论与实践的结合也是关键。实验二单相变
9、压器的参数测定一实验目的1 通过变压器的空载和短路试验测定变压器的变比和参数2 通过负载试验测定变压器的运行特性、电压调整率、变压器的效率等二预习要点1 变压器的空载和短路试验有什么特点? 电源电压一般加在哪一方较合适？2 在空载和短路试验中，各仪表如何排序才能使测量误差最小？3 如何用实验方法测定变压器的铁耗、铜损和电压调整率？三实验设备1单相变压器一台（U1N 220V，I1N 0.35A ； U2N 55V，I2N 1.4A）2可调交流电源一台3交流电压表、交流电流表、功率表各一台、可变电阻箱一台（MEL04）。四实验项目1 空载试验测取空载特性U0=f（I0） ，P0=f（U0）电源加
10、在变压器低压侧，额定电压55V。电压表V应可随时改变测量点。 图2-1空载试验通电前必须使三相调压器输出为零。且数字表的显示会滞后，所以操作要慢一些。A表接在W表及V表之后，是因为变压器空载电流较小，避免将电压表线圈的电流或功率表电压表线圈的电流计入电流表，造成较大测量误差。表2-1记录数据（电压不必精确地为某一值，接近即可）：序 号 实 验 数 据计 算 数 据U0（V）I0（A）P0（W）U1U1、1U2COS011.2UN 66。00.121.52259.40.19221.1UN 60。50.091.23237.30.2263UN 55。00.071.02216.60.26540.9 U
11、N 49。50.060.83196.60.27950.8UN 44。00.050.66173.90.360.7UN 38。50.040.52153.10.33870.5UN 27。50.030.28109.60.339其中：COS0 =P0 /S = P0 / I0U0 2短路试验(操作要尽快完成)测取短路特性UK=f（IK） ，PK=f（IK）实验线路如下：注意，通电前必须使三相调压器输出为零！电源加在高压侧。由于副绕组短路，所以要严密监视电流表的读数，小心地增大三相调压器的输出！图2-2短路试验注意到电流表A的位置被移到了功率表W及电压表V之前，因为短路试验时的电流较大，电压表线圈的电流或
12、功率表电压表线圈的电流很小，对短路试验的计算不会产生什么影响。另一方面，电流表A由于电流增大，其两端电压会增大，而此时V测量到的电压较小，当然不希望计入电流表A的端电压。表2-2记录数据：（电流不必精确地为某一值，接近即可） 室温= C0序 号 实 验 数 据计 算 数 据U K（V）I K（A）PK（W）COSKPK / I K U K120.321.1 IN 0。395.410.683228.631.0 IN 0。354.560.699316.70 0.9 IN 0。323.670.687414.62 0.8 IN 0。282.810.686512.97 0.7 IN 0。252.220.
13、68569.210.5 IN 0。181.130.682在计算出短路阻抗后，要按国家标准换算到75 C0 时的值（参见实验报告部分）。3 负载试验测取负载特性U2=f（I2）实验线路如图2-3所示。上电前RL置最大值。当U2 = U2N =55V时，使I2 = I2N = 1.4A左右 ，然后逐渐减小I2 并同时测量U2 值。*注意：由于I2 = I2N = 1.4A已经略大于RL的额定电流1.3A，故操作要尽快完成。图2-3负载试验表2-3记录数据（电流不必精确地为某一值，接近即可）：序号U2 (V)I2 (A)P1=I1U1cos（W）P2 = I2U2（W）1U2N =51.42I2N 1.4078.4571.992 51.850.9 I2N 1.2671.3765.333 52.360.8I2N 1.1263.9358.644 53.250.6I2N 0.8448.0744.735 54.170.4I2N 0.5633.0030.34654.860.2I2N 0.2817.0215.36755.88I2 = 0.001.220注意：保持U1=UN=220V；其中I2 = 0及 I2 = I2N 两点
