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1、电机与拖动实验指导书电子信息工程学院自动化系梁云朋 王国强58目 录第1章电机及电气技术实验的基本要求和安全操作规程21.1实验的基本要求21.2实验安全操作规程4第2章直流电机实验52.1直流电动机实验52.2直流发电机实验92.3直流并励电动机实验15第3章变压器实验193.1单相变压器实验193.2三相变压器的联接组实验27第4章异步电机实验334.1异步电动机的认识实验334.2异步电动机的运行实验434.3三相同步电动机实验48第5章控制微电机实验545.1力矩式自整角机实验545.2伺服电动机实验595.3步进电动机实验63第1章 电机及电气技术实验的基本要求和安全操作规程1.1
2、实验的基本要求 电机及电气技术实验课的目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。培养学生学会根据实验目的，实验内容及实验设备拟定实验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需数据，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好实验。现按实验过程提出下列基本要求。 一、实验前的准备 实验前应复习教科书有关章节，认真研读实验指导书,了解实验目的、项目、方法与步骤，明确实验过程中应注意的问题(有些内容可到实验室对照实验预习，如熟悉组件的编号，使用及其规定值等)，并按照实验项目准备记录抄表等。 实验前应写好预习报告,经指导教师检查认为确实作好了实验前的准
3、备，方可开始作实验。认真作好实验前的准备工作，对于培养同学独立工作能力，提高实验质量和保护实验设备都是很重要的。 二、实验的进行 1、建立小组，合理分工每次实验都以小组为单位进行,每组由23人组成，实验进行中的接线、调节负载、保持电压或电流、记录数据等工作每人应有明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠。 2、选择组件和仪表 实验前先熟悉该次实验所用的组件，记录电机铭牌和选择仪表量程，然后依次排列组件和仪表便于测取数据。 3、按图接线 根据实验线路图及所选组件、仪表、按图接线，线路力求简单明了，按接线原则是先接串联主回路，再接并联支路。为查找线路方便，每路可用相同颜色的导线或插头。 4
4、、起动电机，观察仪表 在正式实验开始之前，先熟悉仪表刻度，并记下倍率，然后按一定规范起动电机，观察所有仪表是否正常(如指针正、反向是否超满量程等)。如果出现异常，应立即切断电源，并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实验。 5、测取数据 预习时对电机的试验方法及所测数据的大小作到心中有数。正式实验时,根据实验步骤逐次测取数据。 6、认真负责，实验有始有终 实验完毕，须将数据交指导教师审阅。经指导教师认可后，才允许拆线并把实验所用的组件、导线及仪器等物品整理好。 三、实验报告 实验报告是根据实测数据和在实验中观察和发现的问题，经过自己分析研究或分析讨论后写出的心得体会。 实验报告要简明扼要、字迹
5、清楚、图表整洁、结论明确。 实验报告包括以下内容： 1) 实验名称、专业班级、学号、姓名、实验日期、室温。 2) 列出实验中所用组件的名称及编号，电机铭牌数据(PN、UN、IN、nN）等。 3) 列出实验项目并绘出实验时所用的线路图，并注明仪表量程，电阻器阻值，电源端编号等。 4) 数据的整理和计算 5) 按记录及计算的数据用坐标纸画出曲线，图纸尺寸不小于8cm8cm，曲线要用曲线尺或曲线板连成光滑曲线,不在曲线上的点仍按实际数据标出。 6) 根据数据和曲线进行计算和分析，说明实验结果与理论是否符合，可对某些问题提出一些自己的见解并最后写出结论。实验报告应写在一定规格的报告纸上，保持整洁。7)
6、 每次实验每人独立完成一份报告，按时送交指导教师批阅。1.2 实验安全操作规程 为了按时完成电机与拖动实验，确保实验时人身安全与设备安全，要严格遵守如下规定的安全操作规程：1） 实验时，人体不可接触带电线路。2） 接线或拆线都必须在切断电源的情况下进行。3） 学生独立完成接线或改接线路后必须经指导老师检查和允许，并使组内其他同学引起注意后方可接通电源。实验中如发生事故，应立即切断电源，经查清问题和妥善处理故障后，才能继续进行实验。4） 电机如直接起动则应先检查功率表及电流表的电流量程是否符合要求，是否存在短路回路，以免损坏仪表或电源。5） 总电源或实验台控制屏上的电源接通应有实验指导人员来控制
7、，其他人只能由指导人员允许后方可操作，不得自行合闸。第2章 直流电机实验2.1 直流电动机实验 一、实验目的 1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。 2、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件。 3、熟悉他励电动机（即并励电动机按他励方式）的接线、起动、改变电机转向与调速的方法。 4、通过实验观察并励发电机的自励过程和自励条件。 二、预习要点 1、直流电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器？不串接会产生什么严重后果？ 2、直流电动机在起动时，励磁回路串接的磁场变阻器应调至什么位置？为什么？若励磁回路断开造成失磁时，后产生什么严重后果？ 3、直流电动机调速与改变转
8、向的方法。4、并励发电机的自励条件有哪些？当发电机不能自励时应如何处理？ 三、实验项目 1、了解DD01电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。 2、直流他励电动机的起动、调速及改变转向的方法。 3、并励发电机自励过程实验 四、实验设备 序号型 号名 称数 量1DD03导轨、测速发电机及转速表1 台2DJ23校正直流测功机1 台3DJ15直流并励电动机1 台4D31直流电压、毫安、安培表2 件5D44可调电阻器、电容器1 件6D51波形测试及开关板1 件7D42三相可调电阻器1 件 五、实验方法及操作步骤 1、直流他励直流电动
9、机接线图 图21直流他励电动机接线图1、 由实验指导人员介绍DDSZ-1型电机及电气技术试验装置各面板布置及使用方法，讲解电机实验的基本要求，安全操作合注意事项。2、 直流仪表、转速表合变阻器的选择直流仪表、转速表量程是根据电机的额定值合实验中可能达到的最大值来选择，变阻器格局实验要求来选用，并按电流的大小选择串联、并联或串并联的接法。（1） 电压量程的选择：如测量电动机两端为220V的直流电压，选用直流电压表为1000V量程档。（2） 电流量程的选择：因为电动机的额定电流为1.06A，测量电枢电流的电流表A2选用直流电流表的5A量程档，额定励磁电流小于0.16A，电流表A1选用200mA量程
10、档。（3） 电机额定转速为1600r/min，转速表选用1800r/min量程档。（4） 变阻器的选择：变阻器选用的原则是根据实验中所需的阻值和流过变阻器的最大电流来确定，电枢回路R1可选用挂件D44的1.3A的90和90串联电阻，励磁回路Rf1可选用挂件D44的0.41A的900和900串联电阻。3、 直流他励电动机的起动准备按图21接线。图中直流他励电动机MG选用DJ15，其额定功率PN185W，额定电压UN220V，额定电流IN0.16A，额定转速nN1600r/min，额定励磁电流IfN0.16A，校正过的直流发电机G作测功机使用，TG为测速发电机。直流电流表选用D31，R1选用D44
11、的180阻值作为直流他励电动机的启动电阻。Rf1用D44的1800阻值作为直流他励电动机励磁回路的电阻。R2选用D41的540和D42的900和900并联电阻相串联作为MG的负载电阻。接好线后，检查MG，G及TG之间是否用联轴器直接连接好。4、 他励直流电动机的起动步骤（1）检查按图21的接线是否正确，电表的极性、量程选择是否正确，电动机的励磁回路接线是否牢固。然后将电动机电枢回路启动电阻R1，并励直流发电机G 的负载电阻R2和其励磁回路串联电阻Rf2调到阻值最大位置。直流他励电动机MG的励磁回路电阻Rf1调到最小位置。断开开关S，并断开控制屏下方右边的电枢电源开关，做好起动准备。（2）开启控
12、制屏上的电源总开关，按下其下方的“开”按钮，接通其下方左边的励磁电源开关，观察直流他励电动机MG的励磁电流值，再接通控制屏下方右边的电枢电源开关，使MG起动。（3）MG起动后观察转速表指针偏转方向。应为正向偏转，若不正确，可波动转速表上的正、反向开关来纠正。调节控制屏上的电枢电源“电压调节”旋钮，使电动机的端电压为220V，减小起动电阻R1阻值，直至短接。 5、他励直流电动机的调速 分别调节控制屏上的电枢电源“电压调节”旋钮、串入电动机电枢回路的电阻R1以及励磁回路的电阻Rf1，观察电动机转速的变化情况。 6、他励直流电动机的转向的改变 将电枢串联起动变阻器R1的阻值调回到最大值，先切断控制屏
13、上的电枢电源开关，然后切断控制屏上的励磁电源开关，使他励电动机停机。在断电的情况下，将电枢或励磁绕组的两端之一接线对调后，再按他励直流电动机的起动步骤起动电动机，观察电动机的转向及转速表指针偏转的方向。 7、并励发电机自励建压过程实验 1）使电机MG停机，这时必须先切断电枢电源，然后断开励磁电源。同时必须将电枢串联的起动电阻R1调回到最大植，励磁回路串联的电阻Rf1调回到最小值。给下次起动作好准备。在断电的条件下将发电机G的励磁方式从他励改为并励，接线如图1-1所示。Rf2选用D42的900电阻两只相串联并调至最大阻值，打开开关S。 2）起动电动机，这时须将励磁回路串联的电阻Rf1调至最小，先
14、接通励磁电源，使励磁电流最大，同时必须将电枢串联起动电阻R1调至最大，然后方可接通电枢电源。使电动机正常起动。起动后，将起动电阻调至零。再调节电动机的转速，使发电机的转速n=nN，用直流电压表量发电机是否有剩磁电压，若无剩磁电压，可将并励绕组改接成他励方式进行充磁。 3）合上开关S逐渐减小Rf2，观察发电机电枢两端的电压，若电压逐渐上升，说明满足自励条件。如果不能自励建压，将励磁回路的两个端头对调联接即可。 4）对应着一定的励磁电阻，逐步降低发电机转速，使发电机电压随之下降，直至电压不能建立，此时的转速即为临界转速。 五、注意事项 1、直流电动机MG起动时，要注意须将R1调到最大，Rf1调到最小，先接通励磁电源，观察到励磁电流If1为最大后，接通电枢电源，MG起动运转。起动完毕，应将R1调到最小。 2、直流他励电动机停机时，必须先切断电枢电源，然后断开励磁电源。 六、实验报告 1、根据空载实验数据,作出空载特性曲线,由空载特性曲线计算出被试电机的饱和系数和剩磁电压的百分数。 2、在同一座标纸上绘出
