電機(jī)實驗答案.

1、實驗一直流發(fā)電機(jī)的工作特性一頭驗?zāi)康? 觀察并勵直流發(fā)電機(jī)的自勵過程及自勵條件。2 測定并勵及他勵直流發(fā)電機(jī)運(yùn)行的負(fù)載外特性曲線。3 觀察直流發(fā)電機(jī)的剩磁（無勵磁）發(fā)電。二預(yù)習(xí)要點(diǎn)1什么是發(fā)電機(jī)的運(yùn)行外特性？如何測定？2 并勵直流發(fā)電機(jī)不能自勵發(fā)電時該如何處理？3 如何保持直流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速不變？4 直流發(fā)電機(jī)的他勵運(yùn)行與并勵運(yùn)行差異何在？為什么？5 認(rèn)真閱讀附錄部分關(guān)于實驗臺的使用說明。三實驗設(shè)備1 原動機(jī)為直流電動機(jī)M03 臺：Un 220V,In 1.1A,Pn 185W, nN 1600rpm2 直流發(fā)電機(jī)為M01 臺：Un 200V，In 0.5A,Pn 100W，nN 1600rpm

2、3 直流電流表三臺（500mA、2A、2A各一臺）4 直流電壓表一臺5 MEL 03可變電阻箱（900QX 6）及轉(zhuǎn)速表（MEL 09）各一臺6 直流勵磁電源、可調(diào)直流電源各一臺四實驗項目1 并勵發(fā)電機(jī)A 實驗線路可訥+.XL沆科圧源33（1） 可調(diào)直流源經(jīng)電樞電流測量表 A1向直流電動機(jī)M03的電樞供電（V0內(nèi)接）（2）直流勵磁電源經(jīng)勵磁電流測量表 A2向直流電機(jī)的勵磁線圈F1 , F2供電。（3）直流發(fā)電機(jī)M01輸出端接300V檔電壓表，負(fù)載回路串直流電流表 2A檔。（4）直流發(fā)電機(jī)的勵磁線圈F1 , F2并聯(lián)到發(fā)電機(jī)的電樞端。（5）Rl由3組900Q可變電阻并聯(lián)后串聯(lián)（見附錄），總阻值0

3、1350Q可調(diào)。 接線要求：必須保證在操作過程中帶電導(dǎo)線的金屬部分不裸露在外 。完成接線后，檢查各旋鈕的初始位置：可調(diào)直流電源輸出最小（調(diào)節(jié)旋鈕 逆時針旋到底）,而Rl在最大位置（3個調(diào)節(jié)旋 鈕都逆時針旋到底）;直流勵磁電源開關(guān)置“ 0N”，可調(diào)直流電源開關(guān)置“ 0N”；必須經(jīng)指導(dǎo)教師檢查認(rèn)可，才能通電。B 實驗系統(tǒng)的啟動及調(diào)試（1） 接通總電源后，先檢查直流電動機(jī)的勵磁電流測量表A2，必須要有100mA左 右的電流指示，才能 按復(fù)位鍵啟動電機(jī)，否則禁止啟動電動機(jī)，直到勵磁電流正常。（2） 漸升電動機(jī)轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)端的電壓表和電流表應(yīng)有逐漸再大的讀數(shù)，則表明發(fā) 電成功，可將電動機(jī)升速到 1600

4、rpm。（3）如果漸升電動機(jī)轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)端的電壓表和電流表的 讀數(shù)不變化，貝U表明發(fā) 電機(jī)不能發(fā)電，則將可調(diào)直流電源恢復(fù)到最低后關(guān)斷，待改接發(fā)電機(jī)勵磁接線 后再開。（4）若勵磁端對換后發(fā)電機(jī)仍不能發(fā)電，則要先充磁。方法如下：a）先將可調(diào)直流電源降到最小，然后關(guān)斷。b）再將直流勵磁電源關(guān)斷。c）將發(fā)電機(jī)與電動機(jī)的勵磁線圈F1，F(xiàn)2并聯(lián)（見圖1-2，不管如何并聯(lián)法）。d）開啟直流電源總開關(guān)，開啟勵磁電源，勵磁電流測量表A2應(yīng)有200mA左右的電流指示，片刻后關(guān)斷兩個開關(guān)。e）將發(fā)電機(jī)的勵磁線圈F1，F(xiàn)2重新并聯(lián)到發(fā)電機(jī)G的電樞F1，F(xiàn)2端。f）按以上步驟重新啟動電動機(jī)。電動機(jī)勵繼F1A2O發(fā)電機(jī)勵

5、磁直沆勵磕電源 6-圖1-2發(fā)電機(jī)充磁C 并勵直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行外特性 U=f （I）測定（n=1600rpm保持恒定）表1-1 數(shù)據(jù)記錄：（n=1600rpm保持恒定）U(V)243238234231227218I(A)Imin=( Rl 最大)0250.300.350.400.50注意：隨發(fā)電機(jī)輸出功率增大，必然造成電動機(jī)的轉(zhuǎn)速跌落，要不斷將轉(zhuǎn)速調(diào)整到n=1600rpm （增大電動機(jī)的電樞端電壓）。2 他勵直流發(fā)電機(jī)外特性 U=f （I）測定（n=1600rpm保持恒定）把發(fā)電機(jī)的勵磁繞組（見右側(cè)的F1、F2）也接到直流勵磁電源，其余不變A1逆歳到底(Af輸出最小A2A2200iil4 機(jī)勵

6、磁 _十6 -皇沆勵廉電游F1、F2從勵磁直流電源處斷開可込矗江杞壓源電樞電流測量逆進(jìn)到底輸出最小A2o按復(fù)位輸出電動機(jī)勵璐A1圖1-3 他勵發(fā)電機(jī)U(V)2442402382362332311(A)Imin(Rl 最大)0.250.300.35040045所有旋鈕重新置初始位置后啟動電動機(jī)，操作方法同上 表1-2數(shù)據(jù)記錄：（n=1600rpm保持恒定）3 觀察直流發(fā)電機(jī)的剩磁（無勵磁）發(fā)電關(guān)閉所有直流電源后，將直流 發(fā)電機(jī)的勵磁線圈 （無勵磁），并使發(fā)電機(jī)空載（且斷開Rl回路）。圖1-4剩磁發(fā)電所有旋鈕重新置初始位置后啟動電動機(jī)。觀察發(fā)電機(jī)輸出端的電壓表是否有電壓指示值：若有則剩磁發(fā)電成功，

7、否則不成功表1-3數(shù)據(jù)記錄：n(rpm)1600u（v）19五實驗報告1 畫出實驗時電氣線路圖。2 寫出實驗操作步驟（上電前的準(zhǔn)備工作和上電后的操作步驟及注意事項）3 實驗原始數(shù)據(jù)記錄。4 在同座標(biāo)上畫出直流發(fā)電機(jī)并勵和他勵運(yùn)行時的外特性。6 回答問題（1）并勵發(fā)電機(jī)不能發(fā)電的原因有哪些？實驗中如何解決？答：可能是發(fā)電機(jī)失磁或是勵磁繞組接到電樞的記性不正確。解決方法是改變發(fā)電 機(jī)勵磁接線，若勵磁端兌換后發(fā)電機(jī)仍不能發(fā)電，可采用充磁的方法。（2）在電動機(jī)一發(fā)電機(jī)組成的機(jī)組中，當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)載增加時，機(jī)組的轉(zhuǎn)速會發(fā)生 什么變化？如何處理？為什么？答：轉(zhuǎn)速會降低。因為發(fā)電機(jī)負(fù)載增加時，電流隨之增加發(fā)電機(jī)

8、的輸出功率增加， 短時的輸出功率增加會造成轉(zhuǎn)速下降，應(yīng)增加電動機(jī)的電樞端電壓，從而使轉(zhuǎn)速上升到 1600rpm。（3）簡述發(fā)電機(jī)并勵運(yùn)行與他勵運(yùn)行時外特性曲線的異同。答：（1）相同，當(dāng)負(fù)載增加時，磁通減小，相應(yīng)的電動勢下降，電樞電阻壓降和電 刷接觸壓降均增大。（2）不同：并勵發(fā)電機(jī)中，端電壓下降時，歷次電流減小，引 起磁通及電動勢進(jìn)一步減小。因此并勵發(fā)電機(jī)的外特性比他勵電動機(jī)好。（4）直流發(fā)電機(jī)的剩磁發(fā)電是否一定能實現(xiàn)，為什么？答：不一定，因為勵磁發(fā)電必須滿足兩個條件：勵磁繞組并接到電樞的極性必須正確，且 RfvRfer。滿足兩個條件才可能實現(xiàn)剩磁發(fā)電。（5）發(fā)電機(jī)是否可能發(fā)生電樞端有電壓，但

9、額定轉(zhuǎn)速下離額定電壓甚遠(yuǎn)？為何？ 答：有可能。估計是勵磁回路未接通，使發(fā)電機(jī)處于剩磁發(fā)電狀態(tài)。如果在勵磁回路傳 入電流表就可能發(fā)現(xiàn)問題的癥結(jié)。心得體會：通過本次試驗我對滯留發(fā)電機(jī)的工作特性有了更進(jìn)一步的了解。實驗前的預(yù) 習(xí)準(zhǔn)備對實驗的順利與否非常重要，理論與實踐的結(jié)合也是關(guān)鍵。實驗二單相變壓器的參數(shù)測定一實驗?zāi)康? 通過變壓器的空載和短路試驗測定變壓器的變比和參數(shù)2 通過負(fù)載試驗測定變壓器的運(yùn)行特性、電壓調(diào)整率、變壓器的效率n等二預(yù)習(xí)要點(diǎn)1變壓器的空載和短路試驗有什么特點(diǎn)？電源電壓一般加在哪一方較合適？2在空載和短路試驗中，各儀表如何排序才能使測量誤差最??？3 如何用實驗方法測定變壓器的鐵耗、

10、銅損和電壓調(diào)整率？ 三實驗設(shè)備1單相變壓器一臺(Uin 220V,Iin 0.35A ;U2N 55V, I2N 1.4A)2 可調(diào)交流電源一臺3 交流電壓表、交流電流表、功率表各一臺、可變電阻箱一臺(MEL 04)四實驗項目1空載試驗測取空載特性Uo=f (Io) ， Po=f( Uo)電源加在變壓器低壓側(cè)，額定電壓55V。電壓表V應(yīng)可隨時改變測量點(diǎn)圖2-1 空載試驗通電前必須使三相調(diào)壓器輸出為零。且數(shù)字表的顯示會滯后，所以操作要慢一些 A表接在W表及V表之后，是因為變壓器空載電流較小，避免將電壓表線圈的電流或功率表電壓表線圈的電流計入電流表，造成較大測量誤差。 表2-1記錄數(shù)據(jù)(電壓不必精

11、確地為某一值，接近即可)：序 號實驗數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)Uo (V)Io (A)Po (W)U1U1、1U2COS o11.2Un 66。00.121.52259.40.19221.1Un 宀 60。50.091.23237.30.2263Un 55 o 00.071.02216.60.2654o.9 Un 49 o 50.060.83196.60.2795o.8Un 44 o 00.050.66173.90.36o.7Un 38 o 50.040.52153.10.3387o.5Un 27 o 50.030.28109.60.339其中：COS o =Po /S = Po / loUo2 短路試驗(

12、操作要盡快完成)測取短路特性UK=f ( Ik) ，PK=f ( Ik)實驗線路如下： 注意，通電前必須使三相調(diào)壓器輸出為零！電源加在高壓側(cè)。由于副繞組短路，所以要嚴(yán)密監(jiān)視電流表的讀數(shù)，小心地增大三相調(diào)壓器的輸出!三相調(diào)壓黑注意到電流表A的位置被移到了功率表 W及電壓表V之前，因為短路試驗時的電 流較大，電壓表線圈的電流或功率表電壓表線圈的電流很小，對短路試驗的計算不會產(chǎn) 生什么影響。另一方面，電流表 A由于電流增大，其兩端電壓會增大，而此時 V測量 到的電壓較小，當(dāng)然不希望計入電流表 A的端電壓。序 號實驗數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)U K (V)I K (A)Pk (W)COS k& Pk/ I k U

13、k120.321.1 In 宀 0。395.410.683228.631.0 In 0。354.560.699316.700.9 In & 0。323.670.687414.620.8 In & 0。282.810.686512.970.7 In 0。252.220.68569.210.5 In & 0。181.130.682表2-2記錄數(shù)據(jù)：（電流不必精確地為某一值，接近即可）室溫9 =C0在計算出短路阻抗后，要按國家標(biāo)準(zhǔn)換算到75 C0時的值（參見實驗報告部分）3 負(fù)載試驗測取負(fù)載特性U2=f （|2）實驗線路如圖2-3所示。上電前Rl置最大值。當(dāng)U2 = U2N =55V時，使I2 =

14、I2N = 1.4A左右，然后逐漸減小12并同時測量U2值*注意：由于I2 = I2N = 1.4A已經(jīng)略大于Rl的額定電流1.3A，故操作要盡快完成圖2-3 負(fù)載試驗表2-3記錄數(shù)據(jù)（電流不必精確地為某一值，接近即可）：序號U2 (V)I2 (A)P1=I1U1COS (WP2 = I2U2 (W1U2N =51.42|2N 1.4078.4571.99251.850.9 I2N 1.2671.3765.33352.36O.8I2N 1.1263.9358.64453.250.6I2N 0.8448.0744.73554.170.4I2n 0.5633.0030.34654.860.2I2n

15、 0 .2817.0215.36755.88I2 = 0.001.220注意：保持Ui=Un=220V；其中12 = 0及12 = I2N兩點(diǎn)必須測量三相調(diào)A彖4 電壓調(diào)整率的計算變壓器在額定負(fù)載電流下的電壓與空載時的電壓是不同的，所謂變壓器的電壓調(diào)整 率就是指該電壓的相對變化量（歸算到原邊）： U 2也U 2U2%100% U 100%U 20U 20其中： U 2 = U 2 * K U；0 二 U20-KU2 二 U2N -U20而U20則是二次側(cè)空載電壓，變比取 K=Uin/U2N，因此可直接利用負(fù)載試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行 電壓調(diào)整率的計算。應(yīng)該指出：當(dāng)功率因素cosO不同時變壓器的電壓調(diào)整率也

16、不同。5 變壓器的效率曲線n =f （I 2）測定（電阻性負(fù)載） 用間接法測定阻性負(fù)載下變壓器的效率：二 P 2 _I 2U 2P1 I1U1COS由于二次側(cè)是阻性負(fù)載，所以 cosO 1 ，而一次側(cè)的功率由功率表測得。因此效率曲線n =f (12)測定可在負(fù)載試驗時 加測P1及計算P2而完成 五實驗報告1 計算變比KK=4.282 繪制空載特性曲線及計算激磁參數(shù)(1) 空載特性曲線 Uo = f (Io ), Po =f (Uo), COS o =f (Uo)(2)計算激磁參數(shù) 以Uo =Un時所對應(yīng)的Po、Io來計算變壓器的激磁參數(shù)，空載時 ZmZ1 ,r mr 1 , X mX i，所以

17、Zo心Zm r o心r m , x o心X m , 因此有：rm_ Po2I0Zm-UoXm= ZmrmRk=37.2 歐姆 Zk=53.2 歐姆 Xk=38.1 歐姆 折算后Zk=2.9歐姆Rk=2.0歐姆Xk=2.1歐姆75攝氏度時 Rk=2.4歐姆Zk=3.2歐姆 阻抗電壓 Uk=6% Ukr=4.5% Ukx=4%電路損耗為0.294W3繪制短路特性曲線及計算短路參數(shù)(1) 短路特性曲線 Uk = f (Ik)， P K=f( Uk), COS k =f ( Uk)(2) 計算短路參數(shù)以Uo =Un時所對應(yīng)的Pk、Ik來計算變壓器的激磁參數(shù)，短路時試驗電壓 很低，主磁通就很小，rm，可

18、近似認(rèn)為：PKrK 2IK折算到低壓側(cè):ZKZKK2zkU K=IKXK = Zg-2 rKr K、，XKr K2K2X K2K2由于短路電阻rK隨溫度而變化，按國家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)換算到 75C0時的值:r K750C =To 75CrK_ 2 2術(shù)750。-r K750Cxk其中，T0 = 234.5C (本變壓器為銅線),9為試驗時的環(huán)境溫度。 阻抗電壓：I N Zk 750C100%UKrInK 750c 100%UnI K = I N時的短路損耗：2PkN = I N rK 750C*/A1 .- -/j */ rP$p fw叭趴JU KxU N100%4 按空載試驗與短路試驗求出的參數(shù)，畫出

19、變壓器折算到低壓方的“r”型等效電路。K=220/51.42=4.285 變壓器的電壓調(diào)整率 U2%、變壓器的效率n =(P2/P1) %并畫n =f(I2) U2%=6.4%, n = (P2/P1) %=91.86簡答問題(1) 空載試驗與短路試驗時電壓表與電流表的連接位置為何不同？空載試驗A表接在W和V表之后是因為變壓器空載電流較小，避免將電壓表繞圈的電 流或功率電壓線圈的電流計入電流表，造成較大的測量誤差，短路試驗中A表在W及V表之前，因為短路實驗的電流較大，電壓表的電流造成影響不大。(2) 短路試驗為何選擇在低壓側(cè)進(jìn)行？因為是二次側(cè)短路，在一次側(cè)加額定電壓是不允許的，否則會燒毀繞組。

20、(3) 當(dāng)二次側(cè)是阻性負(fù)載，為什么可以認(rèn)為 coS 1 ?實驗三三相變壓器的聯(lián)接組別實驗?zāi)康?212用實驗方法測定三相變壓器的極性。用實驗方法判定三相變壓器的聯(lián)接組別。預(yù)習(xí)要點(diǎn)聯(lián)接組的定義，為何要研究聯(lián)接組，國家標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接組有哪幾種如何把 Y/Y-12改成Y/Y-6，如何把D/Y-11改成D/Y-5。實驗設(shè)備123四1三相調(diào)壓器一臺三相芯式變壓器一臺(MEL 02 )交流電壓表一臺實驗項目(變壓器繞組端以A、X,B、Y,C、Z及a、x,b、y,c、z表示)測定繞組極性(三相調(diào)壓器的輸出線電壓 Uuv為100V)實驗所使用的三相芯式變壓器由1個原繞組和2個副繞組組成(見附錄圖片4)。上 部標(biāo)出22

21、0V字樣的是原繞組，下部為2個電壓不同的副繞組。所有繞組均為獨(dú)立結(jié)構(gòu)，內(nèi)部并未聯(lián)接。(b)測定原、副方極性(a)測定相間極性圖3-1測定繞組極性及原、副方極性(1)測定相間極性接線如圖圖3-1(a),在B、Y間加100V交流電壓。測量Uac、Uax、Ucz的值;改變接線，交流電壓加到 A、X端，Y、Z相連，B、C懸空再測一次。若Uac竿Uax Ucz|則可判定A、C為同極性端。表3-1記錄數(shù)據(jù)：Uac (V)Uax (V)Ucz (V)Ubc (V)Uby( V)Ucz (V)049.2849.3782.9890.608.46說明：兩次的磁路不同，所以結(jié)果有差異。同理，如果交流電壓加到 C、Z

22、端，貝U Uby Uax(2)測定原、副方極性接線如圖3-1 b)，在A、B間加100V交流電壓。測量UAa、Uax、Uax的值, 若UAa幷Uax Uax|則可判定A、a為同極性端。其余類推。表3-2記錄數(shù)據(jù):Uax (V)UAa (V)Ua x ( V)50.0025.1424.942 聯(lián)接并用測量法判定以下聯(lián)接組(Uuv為200V)三相變壓器的聯(lián)接組別是指 變壓器原、副方的不同聯(lián)接方式及對各引出端的不同命 名，由此造成原方線電壓UAB與副方線電壓Uab間的相位差不同。由于這種相位差 總是30的整數(shù)倍，好象時鐘在整數(shù)點(diǎn)鐘時時針與分針間的夾角相仿，故又稱為變壓器的“鐘點(diǎn)數(shù)”為此變壓器原、副繞

23、組中的 A與a均應(yīng)連接，表示“相量鐘” 長、短針的軸。(a) Y/Y-12圖3-2(b) Y/Y-6Y/Y-12 及 Y/Y-6(1) Y/Y-12表3-3記錄數(shù)據(jù):UabUabUbB199.7100.1101.3從圖3-3相量圖可知，若聯(lián)接組別為 Y/Y-12,則有：UbBUab Uab圖3-3Y/Y-12相量圖(2) Y/Y-6表3-4 記錄數(shù)據(jù):UabUabUbB199.899.98298.5從圖3-4相量圖可知，若聯(lián)接組別為 Y/Y-6,則有：UbBUab + Uab(3)D/Y-11(a) D/Y-11(b)D/Y-5圖 3-5D/Y-11 及 D/Y-5表3-5 記錄數(shù)據(jù):UabU

24、abUbB199.3171.0101.2從圖3-6相量圖可知，若聯(lián)接組別為 D/Y-11，則按余弦定理有:UbB2 -Uab2 + U AB2 2 Uab Uab COS310(4)D/Y-5B圖3-6 D /Y-11相量圖表3-6 記錄數(shù)據(jù):UabUabUbB199.3171.0357.3從圖3-7相量圖可知，若聯(lián)接組別為 D/Y-5，則按余弦定理有:UbB2Uab2 2 Uab Uab COS150圖3-7D/Y-5相量圖五實驗報告1畫出實驗時電氣線路圖。2在測定相間極性時，如何判別B與A或C是否為同極性端？畫出實驗線路并說明測 量方法。在CZ間加100V交流電壓，測量 Uab,Uax,U

25、by的值，若Uab=Uax-Uby的 絕對值，則可判定AB是同極性端。同理可判斷其它實驗五他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性一實驗?zāi)康? 直流電動機(jī)的啟動方法。2 如何改變直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)向。3 直流電動機(jī)的調(diào)速方法。4 測定直流他勵電動機(jī)的固有和人為機(jī)械特性，并比較各特性曲線。二預(yù)習(xí)要點(diǎn)1直流電動機(jī)的啟動方法有哪些？2改變直流電動機(jī)機(jī)械特性有哪些方法？三實驗設(shè)備1 可調(diào)直流電壓源（帶輸出指示）、直流勵磁電源、測功機(jī)（MEL 09）各一臺2 直流電動機(jī)（M03） 臺 Un : 220V、In： 1.1A、Pn : 185W、你：1600rpm3 啟動電阻箱（MEL 09） 套4 500mA、2A直流電流表

26、各一臺四實驗項目實驗線路如下:可調(diào)直流穗壓源A2的讀數(shù)必須大于100 mA+63000Q電動機(jī)勵繼i沆勵館電源逆旋到底j 諭出最小復(fù)位o按真位輸出圖5-1 他勵電動機(jī)的固有和人為機(jī)械特性1直流電動機(jī)的啟動（測功機(jī)空載：即“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”旋鈕逆時針旋到底）啟動直流電動機(jī)之前，電流表 A2的讀數(shù)必須大于100 mA，否則不允許啟動。測功機(jī)的使用（見附錄及圖片3）測功機(jī)的控制選擇：開關(guān)扳向“轉(zhuǎn)矩控制”側(cè)，轉(zhuǎn)矩控制旋鈕逆時針旋到底。測功機(jī)的使用：“3A”處的開關(guān)扳向下方，無負(fù)載轉(zhuǎn)矩；“3A”處的開關(guān)扳向上方, 調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”旋鈕就可改變電動機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。注意：測功機(jī)的轉(zhuǎn)矩讀數(shù)不正確，故不采用。轉(zhuǎn)矩用計算

27、法求取。直流電動機(jī)的啟動嚴(yán)格受到電動機(jī)額定電流的制約，通常啟動電流不能超過1.5In將全電路歐姆定律應(yīng)用于直流電動機(jī)的電樞回路，則有：U - Ea = Ia2 R（式1）其中U是施加到電樞的直流電源，Ea是電動機(jī)的反電勢，工R是回路總電阻。U1 a 一 送 R（式一2）由于啟動瞬間電動機(jī)的反電勢Ea = Cen = 0，所以：顯然要限制la可采用兩種方法：一是降低直流電源 U，二是增大回路總電阻 工R。（1）降壓啟動（啟動電阻R a = 0，勵磁電阻Rf =0 ）電樞回路未串電阻必須用低壓啟動：將可調(diào)直流電源的調(diào)節(jié)旋鈕逆時針旋到底（輸出最?。?，再接通勵磁電源，必須先 確認(rèn)勵磁回路已接通（有勵磁

28、電流指示），才能按“復(fù)位”鍵啟動電動機(jī)。然后U 從小到大逐漸增加，直到達(dá)額定電壓 Un O關(guān)閉電源，可調(diào)直流電源輸出保持不變進(jìn)行下一項內(nèi)容。（2） 串阻啟動（勵磁電阻Rf = 0，可調(diào)直流電源輸出預(yù)設(shè)置為 U = 220V）電樞回路串 R a_ = 100Q電阻后可直接用額定電壓啟動 ：啟動時串入R a = 100 Q電阻，啟動電動機(jī)后，逐步減小 Ra直到R a = 0 。2 改變直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)向（測功機(jī)空載）電動機(jī)的轉(zhuǎn)動緣于電磁轉(zhuǎn)矩，電磁轉(zhuǎn)矩的表達(dá)式如下: 由于和la都是有方向的量，所以改變其中任何一個都能改變電磁轉(zhuǎn)矩的方向。 改變 的方向只要改變勵磁電流方向，改變la的方向只要改變直流電源

29、 U的極性。TaCt l a（式一3）(1) 改變勵磁極性(勵磁電阻R f = 0,可調(diào)直流電源輸出預(yù)置在最小即逆時針旋到底 ) 直流電源輸出預(yù)置在最小串入 R a = 100Q電阻后按“復(fù)位”鍵，如果電動機(jī)不轉(zhuǎn)， 則逐步減小Ra，直到電動機(jī)轉(zhuǎn)動，并觀察電動機(jī)轉(zhuǎn)向。關(guān)斷可調(diào)直流電源及勵磁，改變勵磁極性，其它保持不變，重新通電并觀察轉(zhuǎn)向。(2) 改變直流電壓U的極性(R f = 0，可調(diào)直流源輸出預(yù)置在 U = U min ) 改變直流電源U的極性后，重新通電并觀察轉(zhuǎn)向。3 測定直流電動機(jī)的機(jī)械特性 n = f (Ta)用Ea = Cen代入(式一1) U - Ea = la藝R 則有：(式一4

30、)再用Ta = Ctla代去(式一4)中的la 則有：Ce RCeCT 2(式一5)式一5即為直流電動機(jī)的機(jī)械特性。由于Ta與la成正比，通?？蓽yla與n更為方便，即n = f ( Kla)= f ( Ta) 注意：以下所有操作均串入 Ra = 100 Q且使測功機(jī)空載，然后啟動直流電動機(jī) 。(1)測定直流電動機(jī)的固有機(jī)械特性 n = f ( Kla)= f (Ta)l U=220V記錄直流電動機(jī)的銘牌參數(shù)：額定電壓、額定電流、額定轉(zhuǎn)速、勵磁等。使勵磁電阻Rf = 0，Ra =100Q且測功機(jī)空載。然后 啟動電動機(jī)，逐步減小Ra直到 Ra = 0,調(diào)節(jié)可調(diào)直流穩(wěn)壓源的輸出電壓達(dá) U=220V左

31、右并保持不變。先記錄下測 功機(jī)空載時的轉(zhuǎn)速n、電流la，然后用測功機(jī)的“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”旋鈕改變 Tf使電動機(jī) 電樞電流達(dá)表1中要求的值，同時記錄下相應(yīng)的轉(zhuǎn)速 n、電流la。表5-1記錄數(shù)據(jù)：(轉(zhuǎn)矩表顯示值不準(zhǔn)確，不要記錄)n (rpm)159015671536150614791457計算 Tf (N.m)0.040.170.430.660.891.10l a (A)l min0. 300. 500. 700. 901. 10U=220V(2)測定直流電動機(jī)的人為機(jī)械特性n = f (Kla)= f (Ta)U -IaE Rn = ace屮直流電動機(jī)的人為機(jī)械特性是指對電動機(jī)采取某些措施，使電動機(jī)工

32、作于固有機(jī)械特性以外的特性曲線。從(式一 4):(其中Ce是電機(jī)常數(shù))可知，直流電動機(jī)的調(diào)速方案有三種：是串阻（改變工R）;二是調(diào)壓（改變U）;三是調(diào)磁（改變）串阻特性（勵磁電阻Rf = 0 ）在Ra兩端接電壓表，使Ra =100 Q且測功機(jī)空載，啟動電動機(jī)，調(diào)節(jié)可調(diào)直流穩(wěn)壓 源的輸出電壓達(dá)U=220V,逐步減小Ra使Ra = 0，記錄下當(dāng)前轉(zhuǎn)速nmax。逐漸增 大Ra使轉(zhuǎn)速n比nmax下降23%，然后測表2數(shù)據(jù)。表5-2記錄數(shù)據(jù)：（轉(zhuǎn)矩表顯示值不準(zhǔn)確，不要記錄）n (rpm)154514881402132912551180計算 Ta (N.m)0.030.180.420.670.921.13

33、I a (A)I min0. 300. 500. 700. 901. 10U=220VRa =49.1 Q （當(dāng)電流為1A時根據(jù)電壓表讀數(shù)即得）調(diào)壓特性（勵磁電阻Rf = 0 ）使Ra =100 Q且測功機(jī)空載。然后 啟動電動機(jī)，調(diào)節(jié)可調(diào)直流穩(wěn)壓源的輸出電壓達(dá)U=150V,逐步減小Ra直到Ra = 0。然后測表3數(shù)據(jù)。表5-3記錄數(shù)據(jù)：U=150V （轉(zhuǎn)矩表顯示值不準(zhǔn)確，不要記錄）n (rpm)1082105810271001984960計算 Ta (N.m)0.030.180.460.690.921.13I a (A)I min0. 300. 500. 700. 901. 10 調(diào)磁特性（先

34、使勵磁電阻R f = 0 ）使Ra =100Q且測功機(jī)空載。然后 啟動電動機(jī)，調(diào)節(jié)可調(diào)直流穩(wěn)壓源的輸出電壓達(dá) U=220V,逐步減小Ra直到Ra = 0。然后小心地增大勵磁電阻 R f，使If = 0.9 If max 。 注意不要造成飛車！表5-4記錄數(shù)據(jù)：（轉(zhuǎn)矩表顯示值不準(zhǔn)確，不要記錄）n (rpm)165216291590156515401512計算 Ta (N.m)0.040.130.430.660.871.07Ia (A)I min0. 300. 500. 700. 901. 10U=220VIf = 0.9 If max五實驗報告1 畫出實驗時的電氣線路圖（用一個總圖實現(xiàn)各實驗項目

35、）。2 在同一座標(biāo)下畫出固有、串阻、調(diào)壓、調(diào)磁等 4根特性曲線n = f （Ta）。4問題簡答(1)若直流電動機(jī)未加勵磁就接通電樞電壓，結(jié)果如何？并用數(shù)學(xué)表達(dá)式分析之。 會使轉(zhuǎn)速十分大產(chǎn)生飛車現(xiàn)象。直流電動機(jī)未加勵磁就接通點(diǎn)數(shù)電壓情況下，由公式心著將N得出n趨向無窮大，會損壞電機(jī)(2)如何改變直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)向？并用數(shù)學(xué)表達(dá)式分析之電動機(jī)的轉(zhuǎn)動源于電磁轉(zhuǎn)矩，其表達(dá)式為仏t仏由于。和la都有方向，所以改變其中任何一個都能改變電磁轉(zhuǎn)矩的方向，即改變直流電動機(jī)轉(zhuǎn)向的方法有1改變勵磁極性2改變直流電壓的極性(3) 直流電動機(jī)的調(diào)速有哪幾種方法？其機(jī)械特性如何？1、改變電樞電壓；2、改變激磁繞組電壓;3、

36、改變電樞回路電阻。(4) 試分析造成直流電動機(jī)固有、串阻、調(diào)壓、調(diào)磁等機(jī)械特性曲線不同的原因。 同一型號的電動機(jī)不是完全一樣的，和出場的差別有較大關(guān)系。另外，在平時使用中的 使用習(xí)慣，線圈磁量大小都會導(dǎo)致曲線不同實驗七三相籠型異步電機(jī)的工作特性一實驗?zāi)康?用直接負(fù)載法測取三相籠型異步電動機(jī)的工作特性。2 測定三相籠型異步電動機(jī)的參數(shù)。二預(yù)習(xí)要點(diǎn)1何為三相異步電動機(jī)的工作特性？2 三相異步電動機(jī)的等效電路有哪些參數(shù)？其物理意義如何？3 如何測定三相異步電動機(jī)的工作特性和等效電路參數(shù)？ 三實驗設(shè)備1 直流電壓源、三相調(diào)壓器各一臺2 三相異步電動機(jī)一臺（M04）3組合表具一套4 電流插座三個 四實驗

37、項目1 測定M04定子繞組的冷態(tài)電阻所謂電動機(jī)定子繞組的冷態(tài)電阻，是指電動機(jī)在室溫下放置一段時間后，用溫度計 測量鐵芯溫度，若所得值與冷卻介質(zhì)（空氣）溫度值相差不超過2K，即為實際冷態(tài), 測得的繞組電阻就是冷態(tài)電阻。電動機(jī)參數(shù)：Un 220V（）， In 0.48A, Pn 100W，nN 1420rpm測量方法有伏安法和電橋法，本實驗米用直流伏安法。線路如下：可訶直流髓圧滋為防止繞組發(fā)熱，試驗電流取 0.1In = 0.048 （A）50及土 10 （mA共3次/相。 直流電源的輸出電壓盡量小，且在繞組回路串900QX 6=5400Q可調(diào)電阻。20表7-1記錄數(shù)據(jù)：1 e = 2 R/9（9

38、次測量的平均值）0c注意：(1)測量時要保持電動機(jī)轉(zhuǎn)子靜止。(2)測量時間越短越好繞組1繞組2繞組3I ( A )0.040.040.050.050.040.040.040.040.05I (A)57864036835668246u (V)2.052.182.422.402.162.042.072.162.4544.844.844.844,744.744.744.844.8R (Q)45661824172 空載試驗(測取空載電壓、空載電流、空載功率等)由于要測量電動機(jī)的三相功率， 所以采用二瓦特計法，具體原理及方法參見實驗四啟動電動機(jī)空載運(yùn)行數(shù)分鐘后，待電動機(jī)機(jī)械損耗達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后再進(jìn)行數(shù)據(jù)測

39、量。 調(diào)節(jié)電動機(jī)定子電壓：從1.2Un開始，逐漸降低電壓直到電流或功率顯著增大為止 實驗線路如下：圖7-2測取三相籠型異步電動機(jī)的工作特性、亠注意：(1)電動機(jī)轉(zhuǎn)子必須與其它所有機(jī)械脫離。表7-2記錄數(shù)據(jù)(注：功率值包括符號;電壓表測量端要能靈活移動以便測量Uca ):Uab264.0242.0220.019 8.017 6.0Ubc 263.4241.6220.2 198.3 175.6Uca 266.5 244.5 222.4199.2 176.2U0264.6 242.7 220.9 198.5 175.9Ia0.300.270.230.200.18I( A)IbIc0.280.250.

40、230.300.180.290.260.230.200.180.290.260.230.200.18P131.9326.1720.2415.7611.59P( W)P2-48. 0-39.6-31.8 -25.5 -19.9P016.0713.4311.569.748.31cogcog 00.120.120.130.140.15(2) 通電前，三相調(diào)壓器輸出 置“零位”，以后操作均如此。(3) 在電流或功率顯著增大點(diǎn)附近多測幾個值(按需要自行酌定)67154.0132.0154.7 132.4155.5 133.1154.7 132.50.160.130.150.130.160.130.160

41、.138.705.95-15.8 -12.27.16.250.170.21其中：Uo = (Uab+Ubc+Uca) /3Io = ( Ia+I b+I c) / 3Po = I P1+P2 Icos 0PoSoPo3 I0U03 堵轉(zhuǎn)試驗（堵轉(zhuǎn)試驗線路同上，但電動機(jī)與測功機(jī)必須聯(lián)軸）（1）完成空載試驗后先關(guān)閉電源等電動機(jī)完全停車，并務(wù)必使調(diào)壓器輸出在“零位” ?。?）在測功機(jī)頂部小孔插入“十字”螺刀到底 使電機(jī)堵轉(zhuǎn)（用手轉(zhuǎn)動電機(jī)確認(rèn)）。（3）堵轉(zhuǎn)電流從取1.2In到0.3In為止。注意：上電后小心地增大三相調(diào)壓器的輸出電壓，嚴(yán)密監(jiān)視電流表（相當(dāng)于短路試驗）。表7-3記錄數(shù)據(jù)：Ian = 0.

42、48A功率值包括符號序 號U (V)UabUbcUcAUk173.873.173.873.6253270.970.270.770.63585366.165.766.466.1352461.761.562.061.71356552.652.353.352.78078641.941.542.642.02613730.630.331.230.70131I (A)P (W)IaI BI CIkpiP2Pk0.570.540.550.554.09-32.528.40.530.520.520.524.51-29.625.090.480.470.480,484.21-25.220.990.430.420.4

43、30.433.78-20.917.120.340.330.340.343.10-13.710.60.240.230.240.242.18-7.315.130.140.130.140.141.17-2.901.73COStCOSJ)k0.410.390.380.370.320.290.23其中:Uk = ( Uab+Ubc+Uca) /3Ik = (Ia+Ib+Ic) /3Pk= I P1+P2Icos KPk PkSk3 i k U k4 負(fù)載試驗（試驗線路同上，但 堵轉(zhuǎn)螺刀必須取出）（1）完成以上實驗后關(guān)閉電源，待 電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動后取出堵轉(zhuǎn)螺刀。（2）用測功機(jī)改變負(fù)載轉(zhuǎn)矩（不記錄轉(zhuǎn)矩表讀數(shù)）

44、（3）負(fù)載試驗電流從1.25IN開始逐漸減?。?.1、1、0.8、0.6、0.4）到空載為止表7-4記錄數(shù)據(jù)（保持電動機(jī)電壓Uab三220V恒定）：功率值包括符號Ian = 0.48A序號IaI (I BA) I CIP (W)計算T2 (N.M)n (rpm)P2(W)P IPHP10.600.600.620.61-51.2-13794.10.971385141.120.53-42.79.7126.0.520.530.535-11750.861406130.480.470.480.48-34.9-10469.450.711421105.740.380.360.380.37-16.4-80.5

45、48.450.55144883.450.290.270.290.28-13.2-56.527.340.29147444.860.200.240.250.25-11.83-42.115.140.0514887.870其中：U = ( Uab+Ubc+Uca) /3 I = (Ia+Ib+Ic) / 3P =1 PI +PH IP 2 = T2 Q五實驗報告1計算基準(zhǔn)工作溫度下的相電阻075 C+ Q在室溫下測量所得的電動機(jī)繞組相電阻要按下式轉(zhuǎn)換（按E級絕緣取75C）:To + 門一 rGTo其中r 1。是9次測量的平均值，To = 2350C, 9為試驗時的環(huán)境溫度。2 作空載特性曲線Io、Po

46、、cos = f （Uo）3 作堵轉(zhuǎn)特性曲線Ik、Pk = f ( Uk)4 求電動機(jī)的等效電路參數(shù)(1) 堵轉(zhuǎn)參數(shù)(即短路參數(shù))圖7-3電動機(jī)堵轉(zhuǎn)時的等效電路PkXkrK 3iK其中Ik、Pk、Uk對應(yīng)堵轉(zhuǎn)試驗時當(dāng)Ik = In時的相電流平均值、三相短路有功功率及相電壓平均值轉(zhuǎn)子電阻的折算值：r2 = rK - ri （ri忽略xm、rm ,而ri此前已求出） 定、轉(zhuǎn)子漏抗：X 2XiXk / 2（2）由空載試驗求激磁參數(shù):22X。二 Z。一 roPoro 2其中Io、Po、Uo對應(yīng)空載試驗時當(dāng)Uo = Un時的相電流平均值、三相空載有功功3I02率及相電壓平均值。按下面提供的空載等效電路可知：激磁電抗 X o = Xm + XiZ o = U o / I o （忽略激磁電阻）其中Xi在短路試驗時已求出，所以 Xm就可求出。最后剩下激磁電阻:rm =PFe /3 I o2PFe+Pmec= f （ U。2）曲線確定，如下圖其中PFe為額定電壓時的鐵耗，它可由空載時的I圖7-4空載時異步電動機(jī)的等效電路其中曲線的虛線部分的機(jī)械損耗 Pmec是按變化趨勢推理使之與縱軸相連，因為由于 轉(zhuǎn)速變化不大