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1、电机拖动实验指导书电机拖动实验指导书 电气工程实验室 E-101 实验安全操作规程：实验安全操作规程： 为了确保实验时人身安全与设备安全，必须要严格遵守如下规定的安全操作规程：实验时，人体不可接触带电线路。接线或拆线时都必须在切断总电源的情况下进行。学生独立完成接线后，必须经指导老师检查无误，并通知本组的同学，引起注意后方可接通电源。实验过程中如发生故障或其他异常情况，应立即切断电源，查明原因，并排除故障后，才能继续进行实验。总电源或实验台控制屏上的电源接通应由实验指导人员来控制，学生只能由指导人员允许后方可操作，不得自行随意合闸。特别提醒：三相电源电压表指示的是相电压。如果相电压调到220V
2、，则线电压为380V。 ZQ16测功机使用说明n n测功机组成：测功直流电机、测速发电机和显示模块n n测量范围：转速3000转/分、转矩、功率150W。n n测功机n n测功时，专用电缆插头单头端插入测功时，专用电缆插头单头端插入“ “测功机用插测功机用插座座” ”，双头端分别插入测功电机和测速电机。，双头端分别插入测功电机和测速电机。DC220VDC220V处加直流处加直流220V220V电源（注意电源（注意+ +、- -），为测），为测功电机提供励磁。励磁电流应在功电机提供励磁。励磁电流应在100mA100mA左右左右 n n“ “外接电阻外接电阻” ”处接可变电阻处接可变电阻1800-
3、01800-0欧（电流容量）欧（电流容量），用可调电阻模块上的两个，用可调电阻模块上的两个900900欧的可变电阻器串欧的可变电阻器串联，用此电阻调整测功电机电枢电流，从而调整联，用此电阻调整测功电机电枢电流，从而调整加载转矩，电阻减小转矩增加。加载转矩，电阻减小转矩增加。 实验一：直流并励电动机1.实验目的：实验目的： 掌握用实验方法测取直流并励电动机掌握用实验方法测取直流并励电动机的各种工作特性和机械特性的各种工作特性和机械特性。n n工作特性包括转速特性、输出功率特性、转矩特工作特性包括转速特性、输出功率特性、转矩特性、效率特性。性、效率特性。n n机械特性是指在额定电压，额定励磁电流不
4、变的机械特性是指在额定电压，额定励磁电流不变的条件下，转速和转矩之间的对应关系。条件下，转速和转矩之间的对应关系。2.实验项目：实验项目： 工作特性和机械特性工作特性和机械特性 保持保持U=UNU=UN和和If=IfNIf=IfN不变不变: :n n测取测取 n n， I I，T2 T2 ，P2P2n n计算计算P1P1， ， n n 绘制转速特性曲线、转矩特性曲线、效率特绘制转速特性曲线、转矩特性曲线、效率特性曲线性曲线= f= f（II），机械特性曲线），机械特性曲线n= n= f f（T2T2）。）。3.实验设备实验设备n n导轨导轨n nZQ23ZQ23测速发电机测速发电机n nZQ1
5、6ZQ16测功直流电机测功直流电机n nZQ17ZQ17直流复励电动机直流复励电动机n nZVA-1ZVA-1型直流组合表型直流组合表n nZQ16ZQ16测功控制器模块测功控制器模块n n6 6刀开关及按钮模块刀开关及按钮模块n n可调电阻器模块可调电阻器模块1 1件件4.实验步骤实验步骤: 1 1）按图示接线按图示接线1 1）按图示接线按图示接线1 1）按图示接线按图示接线各回路负载：a）励磁调节电阻：Rf1=1800 初始置最小b）电枢串联电阻：R1=180 （最大）c）负载电阻：Rg=1800*2 （最大）可调变阻器的接线方法：旋钮顺时针旋转倒底为最小，旋钮逆时针旋转倒底为最大。1）按
6、图示接线 上电前需要确保：上电前需要确保：n n连线准确无误，连线准确无误，n ns s开关断开，开关断开，n n可调直流电源旋钮逆时针旋转到最小。可调直流电源旋钮逆时针旋转到最小。2）上电，）上电，M启动启动n n上电：开启电源总开关上电：开启电源总开关打开各仪表打开各仪表打开直流电源打开直流电源打开直流可调电源。打开直流可调电源。2）上电，）上电，M启动启动2）上电，）上电，M启动启动n n电动机启动正常，调电枢电源电压为电动机启动正常，调电枢电源电压为220v220v；n n调调R1R1置为最小，闭合置为最小，闭合S S开关；开关；n n调节电阻调节电阻RgRg和和Rf1Rf1，使电动机
7、达到额定值：，使电动机达到额定值：n=nN=1500r/minn=nN=1500r/min，U=UN=220vU=UN=220v，。此时，。此时MM的励磁电流即为的励磁电流即为额定励磁电流额定励磁电流IfNIfN 。n n保持保持U=UN=220vU=UN=220v，If=IfNIf=IfN 这一额定点。保持这一额定点。保持Rf1Rf1不动，逐次减小电动机负载（增大不动，逐次减小电动机负载（增大RgRg），），记录电动机电枢输入电流记录电动机电枢输入电流II，转速，转速n n和测功控和测功控制器模块上显示的转矩制器模块上显示的转矩T2T2与功率与功率P2P2。共取。共取9 91010组数据实验
8、数据。组数据实验数据。3）断电：）断电：n n直流可调电源旋转到最小值直流可调电源旋转到最小值断开直断开直流可调电源流可调电源断开断开220v220v直流电源。直流电源。n n关闭仪表，实验台总电源。关闭仪表，实验台总电源。5.实验报告：实验报告： 根据测量数据绘制工作特性曲线，机械特性根据测量数据绘制工作特性曲线，机械特性曲线。计算输入功率曲线。计算输入功率P1P1，电动机效率，转速变化，电动机效率，转速变化率。率。 6.思考题：思考题：n n2.2.n n3.3.实验二：直流发电机1.1.实验目的：实验目的：实验目的：实验目的： 掌握用实验方法测定直流发电机的各种运行掌握用实验方法测定直流
9、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。的有关性能。2.2.预习要点：预习要点：预习要点：预习要点：n n什么是发电机的运行特性？在求取直流发电机的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，哪些物理特性曲线时，哪些物理量应保持不变，哪些物理量应测取。量应测取。n n作空载特性实验时，励磁电流为什么必须保持单作空载特性实验时，励磁电流为什么必须保持单方向调节？方向调节？3.实验项目： 1）他励发电机实验 测空载特性：n n保持保持n=nNn=nN使使IL=0IL=0，测取，测取Uo=f(If
10、)Uo=f(If) 测外特性：n n保持保持n=nNn=nN使使If=IfNIf=IfN，测取，测取Uo=fUo=f（ILIL）3.实验设备实验设备n n4.实验步骤：1）按图连线2）上电）上电,M启动：启动：n n注意各部分上电顺序！先励磁电源后电枢电源注意各部分上电顺序！先励磁电源后电枢电源（直流可调电压）。（直流可调电压）。n n不带发电机负载（断开不带发电机负载（断开S S），启动电动机），启动电动机MM，调，调节电枢电压为节电枢电压为220v220v。n n电动机带动发电机电动机带动发电机GG转动，调节电动机回路中转动，调节电动机回路中电枢串联电阻电枢串联电阻RdRd，观察转速，观察
11、转速n n是否为是否为nN=1500r/minnN=1500r/min。若未达到。若未达到nNnN，继续调节，继续调节Rf1Rf1。n n调节调节Rf2Rf2，使得发电机空载电压（，使得发电机空载电压（1.2*200v1.2*200v）。）。保持保持n=nNn=nN的条件下，从开始，单方向调节分压的条件下，从开始，单方向调节分压器器Rf2Rf2，记录，记录UoUo和和If If。直至。直至If=0If=0。n nUo=Un,If=0Uo=Un,If=0两点必测。记录两点必测。记录7-87-8组数据。组数据。空载特性2）上电）上电,M启动：启动：n n将发电机负载电阻将发电机负载电阻RgRg初始
12、置为最大阻值时，闭初始置为最大阻值时，闭合合S S开关。开关。n n调节发动机调节发动机Rf2Rf2、RgRg和和RdRd，使得，使得，U=Un=200v,n=nN=1500r/minU=Un=200v,n=nN=1500r/min，该点为发电机，该点为发电机的额定点。得到此时的励磁电流为额定励磁电的额定点。得到此时的励磁电流为额定励磁电流流IfNIfN。记录该组数据。记录该组数据。n n保持保持n=nNn=nN，If=IfNIf=IfN不变的条件下，逐次减小负不变的条件下，逐次减小负载（增大载（增大RgRg），测取），测取U U和和ILIL直到空载（断开直到空载（断开S S），），记录记录6
13、-76-7组数据。组数据。外特性3）断电：）断电：n n直流可调电源旋转到最小值直流可调电源旋转到最小值断开直断开直流可调电源流可调电源断开断开220v220v直流电源。直流电源。n n关闭仪表，实验台总电源。关闭仪表，实验台总电源。5.实验报告：实验报告： 根据空载实验数据绘制空载特性曲线，计算根据空载实验数据绘制空载特性曲线，计算电机饱和系数和剩磁电压的百分数。电机饱和系数和剩磁电压的百分数。 绘制外特性曲线，计算电压变化率。绘制外特性曲线，计算电压变化率。 6.思考题：思考题：n n1.1.n n2.2.n n3.3.实验三：单相变压器一一 实验目的实验目的1 1通过空载和短路实验测定变
14、压器的变比和参数。通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。二二 预习要点预习要点1 1变压器的空载和短路实验有什么特点？实验中电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？源电压一般加在哪一方较合适？2 2在空载和短路实验中，各种仪表应怎样联接才能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？使测量误差最小？3 3如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。三三 、实验项目、实验项目1 1空载实验空载实验（额定电压下）（额定电压下）（额定电压下）（额定电压下）测取空载特性测取空载特性U0=f(I0),P0=f(U0),co
15、s0=f(U0)U0=f(I0),P0=f(U0),cos0=f(U0)。2 2短路实验短路实验（额定电流下）（额定电流下）（额定电流下）（额定电流下）测取短路特性测取短路特性Uk=f(IK),P0=f(Ik),cosk=f(Ik)Uk=f(IK),P0=f(Ik),cosk=f(Ik)。n n空载实验接线图n n1 1 ）被测变压器选用三相组式变压器模块中的一只作为单）被测变压器选用三相组式变压器模块中的一只作为单相变压器，其额定容量相变压器，其额定容量PN=77WPN=77W，。变压器的低压线圈，。变压器的低压线圈a,xa,x接电源，高压线圈接电源，高压线圈A,XA,X开路。开路。n n
16、2 2）选好所有电表量程。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时）选好所有电表量程。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针转到底，即将其调到输出电压为零的位置。针转到底，即将其调到输出电压为零的位置。n n 3 3）合上交流电源总开关，按下电源箱）合上交流电源总开关，按下电源箱“ “启动启动” ”按钮，便按钮，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，然后逐次降低电源电压，在的范围内，测取变载电压，然后逐次降低电源电压，在的范围内，测取变压器的压器的U0,I0,P0U0,I0,P0。n n 4 4）测取数据时，）测取数据时，U0=U2NU0=U
17、2N点必须测，并在该点附近测的点必须测，并在该点附近测的点较密，共测取数据点较密，共测取数据7 78 8组。记录于表组。记录于表3 31 1中。中。n n空载实验结束后，按下电源箱上的空载实验结束后，按下电源箱上的“ “停止停止” ”按钮，切断三按钮，切断三相调压交流电源，按图相调压交流电源，按图3 32 2接线（以后每次改接线路，都接线（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。接短路。 按下图接线：按下图接线：n n短路实验接线图n n2 2）选好所有电表量程，将交流调压器旋钮调到输出电压）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。为零的位置。n n 3 3）接通交流电源，逐次缓慢增加输入电压，直到短路电）接通交流电源，逐次缓慢增加输入电压，直到短路电流等于为止，在（）流等于为止，在（）I1NI1N范围内测取变压器的范围内测取变压器的UK,IK,PKUK,IK,PK。n n 4 4）测取数据时，）测取数据时，IK=I1NIK=I1N点必须测，共测取数据点必须测，共测取数据6 67 7组记组记录于表录于表3 32 2中。实验时记下周围环境温度（中。实验时记下周围环境温度（3 3）。）。
