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1、1 第一章电机及电气技术实验的基本要求和安全操作规程1-1 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
2、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
3、路方便，每路可用相同颜色的导线或插头。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。
4、实验报告要简明扼要、字迹清楚、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。2 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8cm 8cm，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
5、报告纸上，保持整洁。7) 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及电气技术实验，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教师检查和允许，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，有否短路回路存在，以免损坏仪表或电源。5) 总电源或实验台控制屏上的电源
6、接通应由实验指导人员来控制，其他人只能由指导人员允许后方可操作，不得自行合闸。3 第二章基础实验实 验一直 流发电 机一、实验目的1、掌握用实验方法测定直流发电机的各种运行特性，并根据所测得的运行特性评定该被试电机的有关性能。2、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、什么是发电机的运行特性？在求取直流发电机的特性曲线时，哪些物理量应保持不变，哪些物理量应测取。2、做空载特性实验时，励磁电流为什么必须保持单方向调节？3、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？4、如何确定复励发电机是积复励还是差复励？三、实验项目1、他励发电机实验（1）测空载特性保持 n=
7、nN使 IL=0，测取 U0=f （If） 。（2）测外特性保持 n=nN使 If=IfN ，测取 U=f（IL） 。（3）测调节特性保持 n=nN使 U=UN，测取 If=f （IL） 。2、并励发电机实验（1）观察自励过程（2）测外特性保持 n=nN使 Rf2=常数，测取U=f（IL） 。3、复励发电机实验积复励发电机外特性保持 n=nN使 Rf2常数，测取Uf （ IL） 。四、实验设备及挂件排列顺序1、实验设备序号型 号名称数 量1 DD03 导轨、测速发电机及转速表1 台2 DJ23 校正直流测功机1 台3 DJ13 直流复励发电机1 台4 D31 直流电压、毫安、安培表2 件5 D
8、44 可调电阻器、电容器1 件6 D51 波形测试及开关板1 件7 D42 三相可调电阻器1 件2、屏上挂件排列顺序D31、D45-1、D31、D42、D51 五、实验方法1、他励直流发电机按图 1-1 接线。图中 直流发电机G选用 DJ13， 其额定值PN100W ， UN200V， IN0.5A ，nN1600r/min 。校正直流测功机MG作为 G 的原动机（按他励电动机接线）。MG 、G及 TG由联轴器直接连接。开关S 选用 D51组件。 Rf1选用 D44的 1750 变阻器， Rf2 选用 D42的900 变阻器，并采用分压器接法。R1选用 D45-1 的 185 变阻器。 R2为
9、发电机的负载电阻选用 D42，采用串并联接法（ 900 与 900 电阻串联加上900 与 900 并联），阻值为2250。当负载电流大于0.4 A时用并联部分，而将串联部分阻值调到最小并用导线短接。4 直流电流表、电压表选用D31、并选择合适的量程。图 11 直流他励发电机接线图（1）测空载特性1）把发电机G的负载开关S 打开，接通控制屏上的励磁电源开关，将Rf2调至使 G励磁电压最小的位置。2）使 MG 电枢串联起动电阻R1阻值最大， Rf1阻值最小。仍先接通控制屏下方左边的励磁电源开关， 在观察到MG 的励磁电流为最大的条件下，再接通控制屏下方右边的电枢电源开关，起动直流电动机MG ，其
10、旋转方向应符合正向旋转的要求。3）电动机 MG 起动正常运转后，将 MG 电枢串联电阻R1调至最小值，将 MG 的电枢电源电压调为220V，调节电动机磁场调节电阻Rf1，使发电机转速达额定值，并在以后整个实验过程中始终保持此额定转速不变。4）调节发电机励磁分压电阻Rf2，使发电机空载电压达U01.2UN为止。5）在保持n=nN1600r/min条件下，从U0 1.2UN 开始，单方向调节分压器电阻Rf2使发电机励磁电流逐次减小，每次测取发电机的空载电压U0和励磁电流If，直至If0（此时测得的电压即为电机的剩磁电压）。6）测取数据时U0UN和 If0 两点必测，并在U0UN 附近测点应较密。7
11、）共测取78 组数据，记录于表1-1 中表 1-1 n=nN1600r/min IL=0 U0（V）If（mA ）（ 2）测外特性1）把发电机负载电阻R2调到最大值，合上负载开关S。2）同时调节电动机的磁场调节电阻Rf1，发电机的分压电阻Rf2 和负载电阻R2使发电机的 ILIN，U UN， n=nN，该点为发电机的额定运行点，其励磁电流称为额定励磁电流IfN，记录该组数据。3）在保持n=nN和 IfIfN不变的条件下，逐次增加负载电阻R2，即减小发电机负载电流 IL， 从额定负载到空载运行点范围内，每次测取发电机的电压U和电流 IL，直到空载 （断开开关 S，此时 IL=0） ，共取 6-7
12、 组数据，记录于表2-3 中。Rf 1励磁绕阻A1 A3并励绕组Rf2+220V励磁电源IfIf1A2+220V 电枢电源R1V1A4ILV2S R25 表 2-3 nnN r/min IfIfN mA U（V）IL（A）（3）测调整特性1）调节发电机的分压电阻Rf2，保持 n=nN，使发电机空载达额定电压。2）在保持发电机n=nN条件下，合上负载开关S，调节负载电阻R2，逐次增加发电机输出电流 IL，同时相应调节发电机励磁电流If，使发电机端电压保持额定值UUN。3）从发电机的空载至额定负载范围内每次测取发电机的输出电流IL和励磁电流If，共取 5-6 组数据记录于表2-4 中。表 2-4
13、n=nN r/min UUN V IL（A）If（mA ）2 、并励发电机实验（1）观察自励过程1）按实验2-1 六中注意事项2 使电机 MG 停机，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2-4 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） 按实验 2-1 六中注意事项1 起动电动机， 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
14、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。（2）测外特性图 24 直流并励发电机接线图1）按图 2-4 接线。调节负载电阻R2到最大 , 合上负载开关S。2）调节电动机的磁场调节电阻Rf1、发电机的磁场调节电阻Rf2和负载电阻R2，使发电机的转速、输出电压和电流三者均达额定值，即n=nN，U=UN，IL=IN。A2+220V 电枢电源R1V1A4ILV2SA1励磁绕组Rf1+220V励磁电源If1Rf2A3R2If6 3）保持此时Rf2的值和 n=nN不变，逐次减小负载，直至IL=0，从额定到空载运行范围内
15、每次测取发电机的电压U和电流 IL。4）共取 6-7 组数据 , 记录于表2-5 中。表 2-5 nnN r/min Rf2常值U（V）IL（A）3、复励发电机实验（1）积复励和差复励的判别1）接线如图2-5 所示 ，Rf2选用 D42的 1800 阻值。 C1、C2为串励绕组。2）合上开关S1将串励绕组短接，使发电机处于并励状态运行，按上述并励发电机外特性试验方法，调节发电机输出电流IL=0.5IN。3）打开短路开关S1, 在保持发电机n, Rf2和 R2 不变的条件下, 观察发电机端电压的变化, 若此时电压升高即为积复励, 若电压降低则为差复励。图 25 直流复励发电机接线图4）如要把差复
16、励发电机改为积复励 , 对调串励绕组接线即可。（2）积复励发电机的外特性1） 实验方法与测取并励发电机的外特性相同。先将发电机调到额定运行点，n=nN， U=UN，IL=IN。2）保持此时的Rf2和 n=nN不变，逐次减小发电机负载电流，直至IL=0。3）从额定负载到空载范围内，每次测取发电机的电压U和电流 IL，共取 6-7 组数据，记录于表2-6 中。表 2-6 nnN r/min Rf2常数U （V）IL（A）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、做外特性时，当电流超过0.4A 时,R2中串联的电阻调至零并用导线短接, 以免电流过大引起变阻器损坏。六、实验报告
