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1、电机学实验指导书诸 葛 致 编机电与交通工程系电气实验室2004年3月-15-目录实验一直流电动机综合性实验1实验二单相变压器（应科第3个实验）4实验三三相异步电动机（应科第4个实验）12实验一直流电动机综合性实验一、综合性实验目的1、通过综合性实验，在直流电动机原理的基础上了解直流电动机的各部分结构；2、通过综合性实验，熟悉直流电动机各绕组的安装位置及其作用；3、根据实验要求，设计直流电动机各种运转方式下各绕组的接线方案，并详细分析之。二、实验预习要点1、直流电动机的工作原理；2、直流电动机的主要组成部分；3、电刷安装的位置及其作用；4、换向元件应处在的位置；5、换向绕组应安装的位置；6、串
2、励绕组应安装的位置；7、直流电动机的电枢反应、换向原理及方法；8、直流电动机各绕组的作用。三、实验设备1、DD03导轨、测速发电机及转速表1台2、DJ15直流电动机（实验用电机）1台3、DDSZ-1型电机及电气技术实验装置1套4、Z2-11直流电动机（实际生产用电动机）1台四、综合性实验内容1、DJ15电机正转接线方案设计根据DJ15直流电动机的工作原理及各绕组的作用，设计DJ15直流电动机正转（即机身上剪头所表明的方向）的各绕组的接线方案。绘制直流电动机接线原理图，在图中标明各绕组及其端号，并详细分析各绕组的作用。2、DJ15电机反转接线方案设计根据DJ15直流电动机的工作原理及各绕组的作用
3、，设计DJ15直流电动机反转的各绕组的接线方案，要求设计两个方案；绘制直流电动机接线原理图，在图中标明各绕组及其端号，并分析各绕组的作用。3、Z2-11直流电动机正转时各绕组接线方案设计仔细察看已拆开的Z2-11直流电动机的内部结构，掌握各部分结构的原理和作用。根据Z2-11直流电动机的工作原理及各绕组的作用，设计Z2-11直流电动机正转（即机身上剪头所表明的方向）的各绕组的接线方案。绘制直流电动机接线原理图，在图中标明各绕组及其端号，并分析各绕组的作用。4、Z2-11直流电动机反转时各绕组接线方案设计仔细察看已拆开的Z2-11直流电动机的内部结构，掌握各部分结构的原理和作用。根据Z2-11直
4、流电动机的工作原理及各绕组的作用，设计Z2-11直流电动机反转的各绕组的接线方案，要求设计两个方案；绘制直流电动机接线原理图，在图中标明各绕组及其端号，并详细分析各绕组的作用。五、综合性实验的设计要求：要求详细绘制方案接线图（要求作详细的标注，包括各绕组名称及其端号），详细分析各绕组的作用；分别对正转反转接线方案进行详细的比较分析（如某绕组的接线为什么要反接？从原理和作用进行详细阐述）。六、实验报告1、根据上述实验，当场写出详细的实验报告作为考核试卷；2、必须统一在试卷的第一行写清实验序号、姓名、学号、机号、考核时间；3、总结一些心得体会等。七、评分标准1、方案设计占 50分2、线路操作占 3
5、0分3、实验报告占 20分要求自带空白的实验报告参加考核，每人一组独立完成。若经认真思考后还不懂，亦可向指导老师询问，但你的成绩要视情况适当扣分。要求在规定的时间内完成，迟到或推迟交卷均要扣分。实验二单相变压器一、实验目的 1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2、通过负载实验测取变压器的运行特性。二、预习要点 1、变压器的空载和短路实验有什么特点？实验中电源电压一般加在哪一方较合适？ 2、在空载和短路实验中，各种仪表应怎样联接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及铜耗。三、实验项目 1、空载实验 测取空载特性U0=f(I0)，P0=f(U0) , cos0=f(
6、U0)。 2、短路实验 测取短路特性UK=f(IK)，PK=f(IK), cosK=f(IK)。 3、负载实验 （1）纯电阻负载 保持U1=UN，cos2=1的条件下，测取U2=f(I2)。 （2）阻感性负载 保持U1=UN，cos2=0.8的条件下，测取U2=f(I2)。四、实验方法1、实验设备序号型 号名 称数 量1D33交流电压表1件2D32交流电流表1件3D34-3单三相智能功率、功率因数表1件4DJ11三相组式变压器1件5D42三相可调电阻器1件6D43三相可调电抗器1件7D51波形测试及开关板1件 2、屏上排列顺序 D33、D32、D34-3、DJ11、D42、D433、空载实验
7、1）在三相调压交流电源断电的条件下，按图2-1接线。被测变压器选用三相组式变图2-1 空载实验接线图压器DJ11中的一只作为单相变压器，其额定容量 PN=77W，U1N/U2N=220/55V，I1N/I2N=0.35/1.4A。变压器的低压线圈a、x接电源，高压线圈A、X开路。2）选好所有电表量程。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底，即将其调到输出电压为零的位置。 3）合上交流电源总开关，按下“开”按钮，便接通了三相交流电源。调节三相调压器旋钮，使变压器空载电压U0=1.2UN ，然后逐次降低电源电压，在1.20.2UN 的范围内，测取变压器的U0、I0、P0。 4）测取数据时，U=
8、UN点必须测，并在该点附近测的点较密，共测取数据7-8组。记录于表2-1中。 5）为了计算变压器的变比，在UN以下测取原方电压的同时测出副方电压数据也记录于表3-1中。 表3-1序号实 验 数 据计算数据U0(V)I0(A)P0(W)UAX(V)cos0 4、短路实验 1）按下控制屏上的“关”按钮，切断三相调压交流电源，按图2-2接线（以后每次改接线路，都要关断电源）。将变压器的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。 图2-2 短路实验接线图2）选好所有电表量程，将交流调压器旋钮调到输出电压为零的位置。 3）接通交流电源，逐次缓慢增加输入电压，直到短路电流等于IN为止，在(0.21.0)IN范围内
9、测取变压器的UK、IK、PK。 4）测取数据时，IK=IN点必须测，共测取数据6-7组记录于表2-2中。实验时记下周围环境温度()。表2-2 室温 序号实 验 数 据计 算 数 据UK（V）IK（A）PK（W）cosK 5、负载实验 实验线路如图2-3所示。变压器低压线圈接电源，高压线圈经过开关S1和S2，接到负载电阻RL和电抗XL上。RL选用D42上900加上900共1800阻值，XL选用D43，功率因数表选用D34-3，开关S1和S2选用D51挂箱 图2-3 负载实验接线图 （1）纯电阻负载 1）将调压器旋钮调到输出电压为零的位置，S1、S2打开，负载电阻值调到最大。 2）接通交流电源，逐
10、渐升高电源电压，使变压器输入电压U1=UN。 3）保持U1=UN，合上S1，逐渐增加负载电流，即减小负载电阻RL的值，从空载到额定负载的范围内，测取变压器的输出电压U2和电流I2。 4）测取数据时，I2=0和I2=I2N=0.35A必测，共取数据6-7组，记录于表2-3中。表2-3 cos2=1 U1=UN= V序 号U2（V）I2（A） （2*）阻感性负载（cos2=0.8） 1）用电抗器XL和RL并联作为变压器的负载，S1、S2打开，电阻及电抗值调至最大。 2）接通交流电源，升高电源电压至U1=U1N 3）合上S1、S2，在保持U1=UN及cos2=0.8条件下，逐渐增加负载电流，从空载到
11、额定负载的范围内，测取变压器U2和I2。 4）测取数据时，其I2=0，I2=I2N两点必测，共测取数据6-7组记录于表2-4中。 表2-4 cos2=0.8 U1=UN= V序 号U2（V）I2（A）五、注意事项1、在变压器实验中，应注意电压表、电流表、功率表的合理布置及量程选择。 2、短路实验操作要快，否则线圈发热引起电阻变化。六、实验报告 1、计算变比 由空载实验测变压器的原副方电压的数据，分别计算出变比，然后取其平均值作为变压器的变比K。 K=UAX/Uax 2、绘出空载特性曲线和计算激磁参数 （1）绘出空载特性曲线U0=f(I0)，P0=f(U0)，cos0=f(U0)。式中： （2）计算激磁参数 从空载特性曲线上查出对应于U0=UN时的I0和P0值，并由下式算出激磁参数 3、绘出短路特性曲线和计算短路参数 （1）绘出短路特性曲线UK=f(IK) 、PK=f(IK)、cosK=f(IK)。 （2）计算短路参数 从短路特性曲线上查出对应于短路电流IK=IN时的UK和PK值由下式算出实验环境温度为()时的短路参数。 折算到低压方 由于短路电阻rK随温度变化，因此，算出的短路电阻应按国家标准换算到基准工作温度75时的
