第 1 页 共 16 页实验一 直流电动机参数测定一、实验目的：1． 测定并计算直流电机电枢绕组及平波电抗器的电阻、电感、电磁时间常数、机电时间常数、飞轮惯量、电势系数2． 测定并计算出电源内阻二、实验设备：1． 电动机---发电机组2． KZS-1 可控直流调整装置见实验图 1-13． 自耦变压器4． 安培表 1 块、毫安表 2 块、万用表 1 块、转速表 1 块5． 慢扫描示波器 1 台三、实验内容及步骤：按图 1—2 接线，调整自耦变压器输出为零，发电机所带电阻为最大，合上三相闸刀（即墙壁开关）调整电动机和发电机励磁回路的滑线电阻，使之各自达到额定的励磁电流 （励磁电流见标牌）慢慢调整自耦变压器，使电动机转速接近额定转速 1500（r/min） （用转速表测量） 慢慢调发电机所带电阻箱使电动机电流接近额定电流 10（A） （安培表） 运行无误然后，调整自耦变压器输出为零1． 用直流法测量电阻按图 1—2 接线，去掉发电机和电动机的励磁电源慢慢调整自耦变压器，使电动机电枢电流在一定范围内变化（10---2A） ，记录五组数据，添如下表：（1-1）2． 计算公式：R= （Ω）求出平波IV电抗器电阻 电枢电阻 的平均值。
LRa注意：本实验电源内阻 未测量S2．电势系数 Φ 的测定eC电枢电流 A 10 8 6 4 2电枢电压 V测量值平波电抗器电压 V平波电抗器电阻 Ω计算值电枢电阻 Ω第 2 页 共 16 页按图 1—2 接线，重新加上励磁调整自耦变压器输出为零，发电机所带电阻为最大，合上三相电源墙壁开关慢慢调整自耦压器 使电动机转速接近额定转速1500 r/min 转 /分钟 （用转速表测量） 慢慢调发电机所带电阻箱使电动机电流接近额定电流 10A（安培表） 慢慢调整自耦变压器，使电动机电枢电流在一定范围内变化（10---2A） ，记录三组数据，添如下表（1-2） ： 计算公式：（V/r/minnRIUCae） 求出电势系数 的平均e值Ｎm/A）eTC5.93 用交流法测量电感按图 1---3 接线，只加电动机励磁电源慢慢调整自耦变压器，使电动机电枢电流在一定范围内变化（3.5--1A） ，记录三组数据，添如下表（1—3）：计算公式：L= （H） 求出平.2)/fRIU波电抗器电感 电枢电感 的平La均值。
1）电枢回路时间常数 的计LT算： = （s）LTR其中： = + + （Ω） 电枢回路总电阻 aSL= + （H） 电a枢回路总电感； 电枢电阻、aRL电感表 1--1电枢电流 （Ａ）aI 10 5 3电枢电压 （Ｖ）U测量值电动机转速 n（r/min）计算值 电势系数 Φ（V/r/mineC表 1-2电枢电流 A 3 2 1电枢电压 V测量值 平波电抗器电压V平波电抗器电感H计算值 电枢电感 H表 1-3第 3 页 共 16 页、 电抗器电感、电阻LlR电源电阻 S４ 测量空载损耗曲线；和空载自由)(nfPO停车曲线 n= t1） 按图 1—2 接线，调整自耦变压器输出为零，去掉发电机的励磁，合上三相电源墙壁开关慢慢调整自耦变压器，使电动机转速接近额定转速 1500（r/min） 转速表）测量电枢电压 、aU电枢电流 、电动机转速 n 记aI录三组数据，添入如上表 1--4 计算公式： = — （KW） OPaIaR2=9550 （Nm） Tn02）实测机组空载自由停车曲线 n= )(tf延续上面实验，将机组所带测速发电机的输出电压接至光线示波器。
使电动机转速接近额定转速 1500（r/min） （转速表） 突然切除电枢回路电源 （电动机励磁电源不切除）标出数值大致曲线如实验图 1—3取某一点 Δt Δn ，从上表中求得的 按下式求得 G OT2D- = 当电枢回路切除电源后 =0 所以 G = （公斤米mTO3752GDtnm2tnT075方）上述方法取 2—3 点，求得 G 的平均值2四． 实验报告要求：1． 使用设备、仪表的数量、规格2． 实验线路图、测量的各参数值3． 计算出电动机电枢及平波电抗器的电阻、电感值机组的机电时间常数、电磁时间常数、电势系数、飞轮惯量4．注：测出电动机电枢电阻、平波电抗器的电阻，要对其进行折算折算公式：电枢电流 （Ａ）aI ，电枢电压 （Ｖ）U测量值电动机转速n（r/min）计算值 空载损耗 （KW）OP空载转矩 （Nm）T表 1--4第 4 页 共 16 页)(7507500KR： 绕组实际冷态温度， 绕组实际冷态电阻， K：常数：铜 K=234.5，铝00K=228实验二 直流他励电动机机械特性的测定一、实验目的：测定直流他励电动机的固有机械特性及人为特性二、实验内容：1.测定直流他励电动机固有机械特性2.测定直流他励电动机电枢回路串电阻时的人为特性3.测定直流他励电动机改变电压时人为特性4.测定直流他励电动机弱磁时人为特性三、实验设备及仪表：1． 电动机--- 发电机组。
2．KZS-1 可控直流调整装置3．自耦变压器4．可调直流电源：KZS—1 型可控硅直流调速装置与三相自耦变压器构成电动机组的电源： 电动机： )(2.min);/(150);(2);( KWPradnVUAI NNNN ;68.02. VUI ff 发电机：)(9.i);/();(3);(5.8rNNNN 20.I ff 5．安培表 1 块、毫安表 2 块、转速表 1 块、电阻箱：1 个、滑线变阻器：2 个、电压表1 块四、实验线路与步骤按图（2-1）连接线路，检查无误（实验教师检查） ，闭合电源1.测定电动机固有机械特性；（1）调节发电机和电动机的励磁回路的滑线电阻，使其均为额定值2）调节电阻箱为最大（3）起动电机，调节电源电压，(调自藕变压器) 使电动机工作在额定电压（U N,）电压表为：220V开始记录始终保持电压表读数不变，I f 不变逐渐减小电阻箱阻值取 5 点，将相应数据记入表（2 一 1） 电枢电流 （Ａ）aI 3 5 7 9 10测量值电动机转速 n（r/min）表 2--1第 5 页 共 16 页改变电源电压时的人为特性（1） 调节电阻箱为最大（2） 调自藕变压器为电压表为：160V。
始终保持电压表读数不变，I f 不变逐渐减小电阻箱阻值取 5 点，将相应数据记入表（2 一 2） 改变励磁时（弱磁）的人为特性（1） 调节电阻箱为最大（2）调节电动机的滑线电阻器，使电动机的励磁电流为 0.4A 左右3） 调自藕变压器，使电 动机工作在额定电压（ UN,）电压表为：220V 逐渐减小电阻箱阻值取 5 点，始终保持电压表读数不变，将相应数据记入表（2 一 2） 4. 电枢回路串阻时的人为特性按图（2-2）连接线路（即： 2-1 图电枢中串入电阻箱） ，检查无误（实验教师检查） ，闭合电源(1) 调节发电机的电阻箱为最大（2）调节电动机的滑线电阻器，使电动机的励磁电流为额定值 3） 调自藕变压器，使电动机工作在额定电压（U N,）电压表为：220V逐渐减小电阻箱阻值取 5 点，始终保持电压表读数不变，将相应数据记入表（2 一 2） 注：本实验中我们将平波电抗器的电阻（上实验中测出）也归到电动机的电枢内阻五．实验报告要求：1．使用设备、仪表的数量、规格2．计算电动机电磁转矩绘制固有机械特性及人为特性电枢电流 （Ａ）aI 3 5 7 9 10测量值电动机转速 n（r/min）表 2--2电枢电流 （Ａ）aI 3 5 7 9 10测量值电动机转速 n（r/min）表 2—3电枢电流 （Ａ）aI 3 5 7 9 10测量值电动机转速 n（r/min）表 2—4第 6 页 共 16 页3．写出机械特性表达式。
4．对于实验中遇到的各种现象的分析及实验操作，故障排除的体会实验三 单相变压器的空载，短路实验一、实验目的通过空载、短路及负载实验，确定单相变压器的参数及运行特性二、实验内容 1． 单相变压器的空载实验2． 单相变压器的短路实验3． 单相变压器的负载实验三、实验设备及仪表：1． 单相变压器一台2． 安培表 1 块、毫安表 1 块3． 电压表 2 块、4． 万用表 1 块，5． 低功率表 1 块；功率表 2 块6． 三相自藕变压器 1 台四、实验说明1．单相变压器的空载实验空载实验的线路如图 3-1 所示空载实验时将变压器的一侧开路，另一侧接电源测量变压器两侧的电压及接电源一侧的电流（空载电流）及输入功率（空载损耗） 至于将哪一侧接电源则根据实际情况来决定当被测试变压器有一侧超过 1000 伏的高电压时，通常是将低电压侧接电源，这样比较安全，易于测量当两侧电压均不高时，可以根据电源及仪表的情况选择适当的一侧接电源变压器在空载合闸时有很大的冲击电流，所以在设计线路时采取并联开关措施，等稳定后再打开开关，使电流表及功率表的电流线圈置于线路中，变压器为感性元件，从电网上断开时容易损坏与变压器并联的电压表，所以必须先取下电压表，然后切断电源。
由于我们在实验线路中采用调压器逐步升高和降低实验电压，可不必采取上述对仪表的保护措施我们采用的线路上根据仪表情况选择被试变压器的付边一侧接电源，原边开路是利用实验室现有的三相变压器的中间柱上双绕阻作为单相变压器来使用（其余两柱不用）相电压比的电压变比VUbBY127/380/路中，先将调压器的输出调到零，再合墙壁空气开关接通电源逐渐增加电压，在电压为 0.5—1 倍原边额定电压的范围内，读取 6—8 点数据（在额定电压附近多读几点，包括额定电压点 380V）添入表（3-1） 读数完毕后，调节耦藕变压器为零断开墙壁开关 10U0.6 N10.7 NU20.8 0.9 NU11I测量值 0P第 7 页 共 16 页20U表（3-1）低功率因数表的读数方法为：选 0.5A×300V 满刻度为 30W；选 1A×300V 满刻度为 60W；绘制出： ， ， ，0IPmrx计算公式： 2011020120 ;cos;;; UkIPrzxIUZI m通常取额定电压时的 ， 作为变压器的等值电路参数mrx一般的中小型电力变压器空载电流 Io=4-16%IN，依此选择电流表与瓦特表的电流量程。
2.单相变压器的短路实验短路实验的线路如图 3-2 所示试验时通常以高压侧接电源，低压侧短路，所加电源电压通常为额定电压的 5-10%，因此电压表及功率表电压线圈的量程均按相应电压来选择试验时先将三相调压器输出电压回零，然后合闸开关，逐渐增加电压，在额定电流的 0.5-1.0 倍的范围内取 6-8 个点数据， 其中AIN51必须包括额定电流点，每次记录 ， ， ， 添如表（ 3-2）计算出： , ,SU2SI1PSrzx1I0.6 N0.7 NI0.8 NI10.9 NI11S测量值 1P表（3-2）大功率表的读数方法为：电流档选值×电压档选值 为满刻度值绘制出： ， ， ,, 的关系曲线1SISr1SUfx计算公式： 12121 cos;;; ssss UIPrzxIZIP通常将短路电流时的参数折算到 750 时的值，称为变压器的短路参数：折算公式：)(7507500KR2757500sssxrz： 绕组实际冷态温度，@nts。