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1、实验一：基尔霍夫定律的验证实验三：日光灯电路功率因数的提高实验五：三相鼠笼式异步电动机正反转实验六：常用电子仪器的使用实验七：组合逻辑电路实验一：基尔霍夫定律的验证一、实验目的1、验证基尔霍夫定律，加深对定律的理解；2、使用练习控制屏上的电压表、电流表，为以后实验作准备；3、学习分析、检查判断简单的电路故障。二、实验基本原理基尔霍夫电流定律KCL说明了电路中某一节点中各电流之间的相互关系。定律指出：在任何瞬间，流入和流出任一节点的电流代数和恒等于零。用数学式子表达为：I=0KCL不仅使用于任一节点，而且可以推广应用到电流的某一闭合面。基尔霍夫电压定律KVL说明了电路中任一闭合回路中各部分电压之
2、间的相互关系。定律指出：在任一瞬间环绕电路中任一闭合回路，所得各段电压的代数和恒等于零。数学表达式为：%u=0三、实验设备1、直流稳压电源（6V、12V切换）1个、可调直流稳压电源（0-30V）1个。2 、直流数字电压表1个、直流数字毫安表1个、万用表1块。3 、DJG-3电压、电位测定实验板。四、实验内容1、按DGJ-03上的叠加原理实验线路连线。如图1-1所示。F+巳R4R5CDE1图1-1基尔霍夫定律和叠加定律实验电路图2、任意设定各支路电流的参考方向。如图中I1,I2,13。3、分别将两路直流稳压电源接入电路，Ei用固定输出6V电压源，E用可调电源将其调出12V。4、用电流插头和数字毫
3、安表测量各支路电流，填入表1-1中。5、用数字电压表测量各段电压值，记入表1-1中。6、按表1-1中要求进行数据计算处理。表1-1基尔霍夫定律数据表被测值I1(mA)12(mA)MmA)E1(V)E2(V)UFA(V)UAB(V)UAD(V)Ucd(V)UDE(V)计算值测量值相对误差五、注意事项1、电压表与被测电路并联，电流表串入被测电路，注意表的极性。1kQ2、防止电压源两端短路。3、所有读数以数字电压表测量读数为准，而不应以电源盘指示值为准。4、实验过程中可能会测量到负的电压电流值，此时应检查电压表或电流表是否接反，如果没有接反，则负值是由于选择的参考方向引起的；如果表接反，此时测量值应
4、为正。六、预习和思考题1、根据图1-1的电路参数，计算出I1,I2,I3值，填入表1中，以便实验测量时，可以准确地判断毫安表和电压表的量程。2、在图1-1的电路中，可以列出几个回路电压方程，它们与绕行方向有无关系？七、实验报告要求1、根据实验数据，选择电路中任一节点，验证KCL的正确性。2、根据实验数据，选择电路中任一闭合回路，验证KVL的正确性。3、分析误差存在的原因。1实验三：日光灯电路功率因数的提高一、实验目的1、研究正弦稳态电路中电压、电流相量之间的关系；2、重点掌握日光灯线路的连接；3、理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。二、实验基本原理1、日光灯线路图3-1所示为日光灯线路，可
5、等效为图3-2。A为日光灯管（假设为纯电阻，其阻值为R）,L为镇流器，S为启辉器，C为补偿电容器，用以改善电路的功率因数cos。日光灯是一感性负载，功率因数cos。较小，为了提高其功率团数，可用并联电容器的方法。.（1）未本并联电容前，总电流I等于负载电流iL,IL=P/Ucos,由于是电感性负载，I滞.后U的角度是。1。.（2）并联电容后，总电流I=Il+%,如图3-2所示。由于U不变，流过负载的电流iL也不.会发生变化，IC因超前U90,并联电容后总电流I有效值将减小，且总电压与总电流的相位差也减小（。2。1）,因而提高了电路的功率因数。从相量图3-3可知，流过电容器的无功电流分量与感性负
6、载中的无功电流分量相互补偿，使总电流的无功分量减小。2、日光灯电路工作原理图3-2日光灯线路等效电路图3-3相量图日光灯管工作时，可以认为是一个电阻负载。镇流器是一个铁芯线圈，可以认为是一个很大的感性负载，两者串联起来构成一个RL串联电路。当电源接通后，启辉器内的双金属卡与定片间的气隙被击穿而连续发生火花。使双金属片受热伸张而与定片接触，于是灯管的灯丝接通。灯丝预热而发射电子，这时双金属片逐渐冷却而与定片分开。镇流器线圈因电路突然断开而感应出很高的感应电动势，它和电源电压串联加到灯管的两端，使管内的气体电离产生弧光放电而发光。这时启辉器停止工作，镇流器起降压限流作用。30W和40W的灯管点燃后
7、的管压降仅100V左右，8W日光灯的管压降为60V左右。三、实验设备1、单相交流电源（0200V）一台，三相自耦调压器一个。2、交流电压表一个，交流电流表一个。3、日光灯（30W一根，镇流器（与灯管30W配用）一个，启步!器（与灯管30W配用）一个。4、电容器：1科F、2科F、4.7科F/450W各一个。四、实验内容1、连接日光灯电路按图3-4连接实验线路，经指导教师检查后，接至三相调压器输出端的一相，调节自耦调压器的输出，使其输出电压调至220V,测量UUl、Ua及I等值，验证电压、电流相量关系。并计算出P、cos。实验数据记入表3-1。图3-4日光灯正常工作实验电路表3-1日光灯正常工作值
8、工作状态UV)UL(V)UA(V)I(A)P(W)cos（）正常工作值2、并联电容以改善电路的功率因数。按图3-5接电路，经指导教师检查后，接通电源（U=220V）,分别测出接C、C2、。时的U5、I及Il等值。并计算出P、cos。数据记入表3-2。图3-5日光灯功率因数提高实验电路表3-2日光灯功率因数提高数据表电容值（pF）测量值计算值U(V)Ua(V)I(A)Il(A)Ic(A)P(W)cos（）12.24.76.9五、注意事项1、本实验用交流电220V,务必注意用电和人身安全。2、接通电源前，应将自耦调压器手柄置在零位上。3、如线路接线正确，日光灯不能启辉时，应检查启辉器及其接触是否良
9、好。4、改接线路时，一定要关掉电源。六、预习和思考题1、参阅课外资料，了解日光灯的工作原理。2、为提高电路的功率因数采用并联电容的方法，使总电路的电流如何变化？此时感性元件上的电流和功率是否改变？3、为什么不采用串联电容的方法提高功率因数？并联电容时，电容器的值是不是越大越好？七、实验报告要求1、根据表格中的数据进行计算，并进行必要的误差分析。2、归纳总结实验结果。3、根据实验数据，分别画出电压、电流相量图，验证相量形式的基尔霍夫定律。4、论述改善电路功率因数的方法及意义。实验五：三相鼠笼式异步电动机正反转控制一、实验目的1、通过对三相鼠笼式异步电动机正反转控制线路安装接线，掌握由电气原理图接
10、成实际操作电路的方法。2、加深对电气控制系统各种保护、自锁、互锁等环节的理解。3、学会分析、排除继电-接触控制线路故障的方法。4、理解点动控制和自锁的特点。二、实验基本原理继电-接触控制在各类生产机械中得到广泛地应用，凡是需要进行前后、上下、左右、进退等运动形式的生产机械，均采用传统的典型的正、反转继电-接触控制。三相交流电动机继电-接触控制电路的主要设备是交流接触器，其作用原理示意图如图5-1所图5-1交流接触器作用原理示意图AAW广主要构造有以下部分：(1)电磁机构：电磁机构由线圈、动铁心(衔铁)和静铁心组成。(2)触头系统：交流接触器的触头系统包括主触头和辅助触头。主触头用于通断主电路，
11、有3对或4对常开触头；辅助触头用于控制电路，起电气联锁或控制作用，通常有两对常开和两对常闭触头。(3)灭弧装置：容量在10A以上的接触器都有灭弧装置。对于小容量的接触器，常采用双断口桥形触头以利于灭弧；对于大容量的接触器，常采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧结构。(4)其他部件：包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧、传动机构及外壳等。交流接触器的主触头主要用于主回路，控制主回路的通断。在控制回路中用辅助触头实现自锁和互锁控制。所谓自锁，是交流接触线圈得电后能自动保持动作后的状态，通常采用动合触头与启动按钮相并联来实现自锁，以保持电动机的长期运行状态，这一动合触头称为“自锁触头”。所谓互锁是使两个电器不
12、能同时得电动作的控制，如何避免正、反转两个接触器同时得电而造成三相电源短路事故，必须设置互锁控制。通常在具有正反转控制的线路中既有接触器的动断辅助触头的电气互锁，又有复合按钮机械互锁的双重互锁控制环节。电动机在运行时，应对可能出现的故障进行保护。其方法有：在主回路中串入熔断器作短路保护，当电路发生短路故障时，熔体迅速熔断，达到保护线路和电源的目的。另一种方法是采用热继电器实现过载保护，使电动机免受长期过载之危害。在电气控制线路中，最常见的故障发生在接触器上，线路电压等级分为220V、380V,使用时必须认清，切勿弄错，否则电压过高易烧毁线圈；电压过低易吸力不够，不易吸合或吸合频繁，不仅产生很大
13、的噪声，也因磁路气隙增大，致使电流大，也易烧毁线圈。生产上的许多设备如磨合、吊床等等，工作时需要前后、左右等两个方向的往复运动，这样对拖动它们的电动机也要求能向正反两方向旋转。实现电动机正反转的方法很多，最简单的可以用手动电器（刀开关、转换开关或专用于正反转的倒顺开关等）进行控制。本实验采用两只交流接触器（或可逆磁力起动器）组成正反转控制线路，如图5-4所示。两个主回路上的相序不同，电动机的旋转方向不同。其工作过程如下：正转时，按下正转启动按钮SB1,正转交流接触器KM1线圈通电，三个主触头KM1闭合，电动机正转，与SB并联的常开辅助触头KM闭合，实现自锁。常闭辅助触头KM断开，以防止反转触发
14、器KM得电而实现互锁。停转时，按下停止按钮SE3,控制回路断电，KM线圈断电，主触头断开，切断电动机电源，电机停转。反转时，按下反转启动按钮SB,反转交流接触器KM线圈通电，三个主触头KM闭合，电动机反转，与SB并联的常开辅助触头KM闭合，实现自锁。常闭辅助触头KM断开，以防止正转触发器KM得电而实现互锁。三、实验设备1、三相交流电源（200V）一台，三相自耦调压器一个。2、三相鼠笼式异步电动机（DJ24）一台。3、交流接触器（CJ1010）1个。4、按钮一个。5、热继电器（JR16B-20/3D）一个。6、交流电流表一个。四、实验内容1 、认识实验各电气的结构，图形符号，接线方法；认真查看异步电动机铭牌上的数据，按铭牌要求将电动机定子三相绕组接成Y型。三相调压器线电压调至220V。2 、点动控制开启电源控制屏总开关，按启动按钮，调节调压器输出线电压220昉，按停止按钮，断开三相电源。按图5-2点动控制线路接线，先接主电路，即从三相调压输出端U、V、W开始，经接触器KM的主触点，热继电器FR的热元件到异步电机M的三个定子绕组端，用导线按顺序串联起来。主电路检查无误后，再连接控制回路，即从三相调压输出端的某相（如V）开始，经过热继电器FR的常闭触
