《電力機(jī)車電機(jī)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、電力機(jī)車電機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)一 直流電機(jī)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)電機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本要求與安全操作注意事項(xiàng)。2認(rèn)識(shí)在直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)中所用的電機(jī)、儀表、變阻器等組件及使用方法。3熟悉他勵(lì)電動(dòng)機(jī)（即并勵(lì)電動(dòng)機(jī)按他勵(lì)方式）的接線、起動(dòng)、改變電機(jī)方向與調(diào)速的方法。二預(yù)習(xí)要點(diǎn)1如何正確選擇使用儀器儀表。特別是電壓表、電流表的量程。2直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，為什么在電樞回路中需要串聯(lián)起動(dòng)變阻器？不連接會(huì)產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果？3直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，勵(lì)磁回路連接的磁場(chǎng)變阻器應(yīng)調(diào)至什么位置？為什么？若勵(lì)磁回路斷開造成失磁時(shí)，會(huì)產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果？4直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向的方法。三實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1了解MEL系列電機(jī)系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)中的直流

2、穩(wěn)壓電源、渦流測(cè)功機(jī)、變阻器、多量程直流電壓表、電流表、毫安表及直流電動(dòng)機(jī)的使用方法。2用伏安法測(cè)直流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)的電樞繞組的冷態(tài)電阻。3直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1MEL系列電機(jī)系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏（MEL-I、MEL-IIA、B）2電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)功機(jī)、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測(cè)量（MEL-13）或電機(jī)導(dǎo)軌及校正直流發(fā)電機(jī)3直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M034220V直流可調(diào)穩(wěn)壓電源（位于實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏的下部）5電機(jī)起動(dòng)箱（MEL-09）。6直流電壓、毫安、安培表（MEL-06）。五實(shí)驗(yàn)說明及操作步驟1由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員講解電機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本要求，實(shí)驗(yàn)臺(tái)各面板的布置及使用方法，注意事項(xiàng)。2在控制

3、屏上按次序懸掛MEL-13、MEL-09組件，并檢查MEL-13和渦流測(cè)功機(jī)的連接。3直流儀表、轉(zhuǎn)速表和變阻器的選擇。直流儀表、轉(zhuǎn)速表量程是根據(jù)電機(jī)的額定值和實(shí)驗(yàn)中可能達(dá)到的最大值來選擇，變阻器根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求來選用，并按電流的大小選擇串聯(lián)，并聯(lián)或串并聯(lián)的接法。（1）電壓量程的選擇如測(cè)量電動(dòng)機(jī)兩端為220V的直流電壓，選用直流電壓表為300V量程檔。（2）電流量程的選擇。因?yàn)橹绷鞑?lì)電動(dòng)機(jī)的額定電流為1.1A，測(cè)量電樞電流的電表可選用2A量程檔，額定勵(lì)磁電流小于0.16A，測(cè)量勵(lì)磁電流的毫安表選用200mA量程檔。（3）電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1600r/min，若采用指針表和測(cè)速發(fā)電機(jī)，則選用1800r/

4、min量程檔。若采用光電編碼器，則不需要量程選擇。（4）變阻器的選擇變阻器選用的原則是根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所需的阻值和流過變阻器最大的電流來確定。在本實(shí)驗(yàn)中，電樞回路調(diào)節(jié)電阻選用MEL-09組件的100/1.22A電阻，磁場(chǎng)回路調(diào)節(jié)選用MEL-09的3000/200mA可調(diào)電阻。4直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)R1：電樞調(diào)節(jié)電阻（MEL-09）Rf：磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻（MEL-09）M：直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M03：G：渦流測(cè)功機(jī)IS：電流源，位于MEL-13，由“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，將MEL-13“轉(zhuǎn)速控制”和“轉(zhuǎn)矩控制”選擇開關(guān)板向“轉(zhuǎn)矩控制”，“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器逆時(shí)針旋到底。U1：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源U2：直流

5、電機(jī)勵(lì)磁電源V1：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源自帶電壓表V2：直流電壓表，量程為300V檔，位于MEL-06A：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源自帶電流表mA：毫安表，位于直流電機(jī)勵(lì)磁電源部。（1）按圖1-1接線，檢查M、G之間是否用聯(lián)軸器聯(lián)接好，電機(jī)導(dǎo)軌和MEL-13的連接線是否接好，電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路接線是否牢靠，儀表的量程，極性是否正確選擇。（2）將電機(jī)電樞調(diào)節(jié)電阻R1調(diào)至最大，磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻調(diào)至最小，轉(zhuǎn)矩設(shè)定電位器（位于MEL-13）逆時(shí)針調(diào)到底。（3）開啟控制屏的總電源控制鑰匙開關(guān)至“開”位置，按次序按下綠色“閉合”按鈕開關(guān)，打開勵(lì)磁電源船形開關(guān)和可調(diào)直流電源船形開關(guān)，按下復(fù)位按鈕，此時(shí)，直流電源的綠色工作發(fā)光二極管

6、亮，指示直流電壓已建立，旋轉(zhuǎn)電壓調(diào)節(jié)電位器，使可調(diào)直流穩(wěn)壓電源輸出220V電壓。（4）減小R1電阻至最小。5調(diào)節(jié)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。（1）分別改變串入電動(dòng)機(jī)M電樞回路的調(diào)節(jié)電阻R1和勵(lì)磁回路的調(diào)節(jié)電阻Rf。（2）調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩設(shè)定電位器，注意轉(zhuǎn)矩不要超過1.1N.m，以上兩種情況可分別觀察轉(zhuǎn)速變化情況。6改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向?qū)㈦姌谢芈氛{(diào)節(jié)電阻R1調(diào)至最大值，“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器逆時(shí)針調(diào)到零，先斷開可調(diào)直流電源的船形開關(guān)，再斷開勵(lì)磁電源的開關(guān)，使他勵(lì)電動(dòng)機(jī)停機(jī)，將電樞或勵(lì)磁回路的兩端接線對(duì)調(diào)后，再按前述起動(dòng)電機(jī)，觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速表的讀數(shù)。六注意事項(xiàng)1直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，須將勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻Rf調(diào)到最

7、小，先接通勵(lì)磁電源，使勵(lì)磁電流最大，同時(shí)必須將電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1調(diào)至最大，然后方可接通電源，使電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)，起動(dòng)后，將起動(dòng)電阻R1調(diào)至最小，使電機(jī)正常工作。2直流他勵(lì)電機(jī)停機(jī)時(shí)，必須先切斷電樞電源，然后斷開勵(lì)磁電源。同時(shí)，必須將電樞串聯(lián)電阻R1調(diào)回最大值，勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻Rf調(diào)到最小值，給下次起動(dòng)作好準(zhǔn)備。3測(cè)量前注意儀表的量程及極性，接法。七實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.畫出直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)電樞串電阻起動(dòng)的接線圖。說明電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電阻R1 和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf 應(yīng)調(diào)到什么位置？為什么？2.增大電樞回路的調(diào)節(jié)電阻，電機(jī)的轉(zhuǎn)速如何變化？增大勵(lì)磁回路的調(diào)節(jié)電阻，轉(zhuǎn)速又如何變化？3.用什么方法可以改變直流電動(dòng)

8、機(jī)的轉(zhuǎn)向？實(shí)驗(yàn)二 直流發(fā)電機(jī)運(yùn)行特性實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆沼脤?shí)驗(yàn)方法測(cè)定直流他勵(lì)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性，并根據(jù)所測(cè)得的運(yùn)行特性評(píng)定該被試電機(jī)的有關(guān)性能。二預(yù)習(xí)要點(diǎn)1什么是發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性？對(duì)于不同的特性曲線，在實(shí)驗(yàn)中哪些物理量應(yīng)保持不變，而哪些物理量應(yīng)測(cè)取。2.做空載試驗(yàn)時(shí)，勵(lì)磁電流為什么必須單方向調(diào)節(jié)？三實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1空載特性：保持n=nN，使I=0，測(cè)取Uo=f（If）。2外特性：保持n=nN，使If =IfN，測(cè)取U=f（I）。四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1MEL系列電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏（MEL-I、MEL-IIA、B）。2電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)功機(jī)，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量組件（MEL-13）或電機(jī)導(dǎo)軌及轉(zhuǎn)速表。3直流穩(wěn)壓電源（位

9、于主控制屏下部）。4直流電壓、毫安、安培表（MEL-06）。5波形測(cè)試及開關(guān)板（MEL-05）。6三相可調(diào)電阻900（MEL-03）。7三相可調(diào)電阻90（MEL-04）。8電機(jī)起動(dòng)箱（MEL-09）。五實(shí)驗(yàn)說明及操作步驟按圖1-2接線G：直流發(fā)電機(jī)M01，PN=100W，UN=200V，IN=0.5A，NN=1600r/minM：直流電動(dòng)機(jī)M03，按他勵(lì)接法S1、S2：雙刀雙擲開關(guān)，位于MEL-05R1：電樞調(diào)節(jié)電阻100/1.22A，位于MEL-09。Rf1：磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻3000/200mA，位于MEL-09。Rf2：磁場(chǎng)調(diào)節(jié)變阻器，采用MEL-03最上端900變阻器，并采用分壓器接法。R2

10、：發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻，采用MEL-03中間端和下端變阻器，采用串并聯(lián)接法，阻值為2250（900與900電阻串聯(lián)加上900與900并聯(lián)）。調(diào)節(jié)時(shí)先調(diào)節(jié)串聯(lián)部分，當(dāng)負(fù)載電流大于0.4A時(shí)用并聯(lián)部分，并將串聯(lián)部分阻值調(diào)到最小并用導(dǎo)線短接以避免燒毀熔斷器。mA1、A1：分別為毫安表和電流表，位于直流電源上。U1、U2：分別為可調(diào)直流穩(wěn)壓電源和電機(jī)勵(lì)磁電源。V2、mA2、A2：分別為直流電壓表（量程為300V檔），直流毫安表（量程為200mA檔），直流安倍表（量程為2A檔）（1）空載特性a打開發(fā)電機(jī)負(fù)載開關(guān)S2，合上勵(lì)磁電源開關(guān)S1，接通直流電機(jī)勵(lì)磁電源，調(diào)節(jié)Rf2，使直流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓最小，mA2讀數(shù)最

11、小。此時(shí)，注意選擇各儀表的量程。b調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)電樞調(diào)節(jié)電阻R1至最大，磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1至最小，起動(dòng)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源（先合上對(duì)應(yīng)的船形開關(guān)，再按下復(fù)位按鈕，此時(shí)，綠色工作發(fā)光二極管亮，表明直流電壓已正常建立），使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。b從數(shù)字轉(zhuǎn)速表上觀察電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，若電機(jī)反轉(zhuǎn)，可先停機(jī)，將電樞或勵(lì)磁兩端接線對(duì)調(diào)，重新起動(dòng)，則電機(jī)轉(zhuǎn)向應(yīng)符合正向旋轉(zhuǎn)的要求。d調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)電樞電阻R1至最小值，可調(diào)直流穩(wěn)壓電源調(diào)至220V，再調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)電阻Rf1，使電動(dòng)機(jī)（發(fā)電機(jī)）轉(zhuǎn)速達(dá)到1600r/min（額定值），并在以后整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中始終保持此額定轉(zhuǎn)速不變。e調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)電阻Rf2，使發(fā)電機(jī)空載電壓達(dá)V0=1.2UN

12、（240V）為止。f在保持電機(jī)額定轉(zhuǎn)速（1600r/min）條件下，從UO=1.2UN開始，單方向調(diào)節(jié)分壓器電阻Rf2，使發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流逐次減小，直至If2=o。每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的空載電壓UO和勵(lì)磁電流If2,只取7-8組數(shù)據(jù)，填入表1-1中，其中UO=UN和If2=O兩點(diǎn)必測(cè)，并在UO=UN附近測(cè)點(diǎn)應(yīng)較密。表1-1 n=nN=1600r/minUO（V）If2（A）（2）外特性a在空載實(shí)驗(yàn)后，把發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻R2調(diào)到最大值（把MEL-03中間和下端的變阻器逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底），合上負(fù)載開關(guān)S2。b同時(shí)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1，發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf2和負(fù)載電阻R2，使發(fā)電機(jī)的n=nN,U=UN

13、（200V），I=IN（0.5A），該點(diǎn)為發(fā)電機(jī)的額定運(yùn)行點(diǎn)，其勵(lì)磁電流稱為額定勵(lì)磁電流If2N= A.c在保持n=nN和If2=If2N不變的條件下，逐漸增加負(fù)載電阻，即減少發(fā)電機(jī)負(fù)載電流，在額定負(fù)載到空載運(yùn)行點(diǎn)范圍內(nèi)，每次測(cè)取發(fā)電機(jī)的電壓U和電流I，直到空載（斷開開關(guān)S2），共取6-7組數(shù)據(jù)，填入表1-2中。其中額定和空載兩點(diǎn)必測(cè)。表1-2 n=nN=1600r/min If2=If2NU（V）I（A）六注意事項(xiàng)1.起動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)時(shí)，先把R1調(diào)到最大，Rf2 調(diào)到最小，起動(dòng)完畢后，再把R1調(diào)到最小。2.做外特性時(shí)，當(dāng)電流超過0.4安時(shí)，R2中串聯(lián)的電阻必須調(diào)至零，以免損壞。 七實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.

14、根據(jù)空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出空載特性曲線，由空載特性曲線計(jì)算出被試電機(jī)的飽和系數(shù)和剩磁電壓的百分?jǐn)?shù)。2.繪出他勵(lì)發(fā)電機(jī)調(diào)整特性曲線，分析在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不變的條件下，為什么負(fù)載增加時(shí)，要保持端電壓不變，必須增加勵(lì)磁電流的原因。 八思考題1.并勵(lì)發(fā)電機(jī)不能建立電壓有哪些原因？2.在發(fā)電機(jī)一電動(dòng)機(jī)組成的機(jī)組中，當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)載增加時(shí)，為什么機(jī)組的轉(zhuǎn)速會(huì)變低？為了保持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n=nN，應(yīng)如何調(diào)節(jié)？實(shí)驗(yàn)三 單相變壓器一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.通過空載和短路實(shí)驗(yàn)測(cè)定變壓器的變比和參數(shù)。二預(yù)習(xí)要點(diǎn)1.變壓器的空載和短路實(shí)驗(yàn)有什么特點(diǎn)？實(shí)驗(yàn)中電源電壓一般加在哪一方較合適？2.在空載和短路實(shí)驗(yàn)中，各種儀表應(yīng)怎樣聯(lián)接才能使測(cè)量誤差最

15、?。?.如何用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定變壓器的鐵耗及銅耗。三實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1.空載實(shí)驗(yàn) 測(cè)取空載特性UO=f(IO)，PO=f(UO)。2.短路實(shí)驗(yàn) 測(cè)取短路特性UK=f(IK)，PK=f(IK)。四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1MEL系列電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏（含交流電壓表、交流電流表）2功率及功率因數(shù)表（NMEL-20或含在主控制屏內(nèi)）3三相組式變壓器（NMEL-01）或單相變壓器（在主控制屏的右下方）4三相可調(diào)電阻900（NMEL-03）5旋轉(zhuǎn)指示燈及開關(guān)板（NMEL-05）6三相可調(diào)電抗（NMEL-08）五實(shí)驗(yàn)方法1空載實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)線路如圖2-1。變壓器T選用NMEL-01三相組式變壓器中的一只或單獨(dú)的組式變壓器。實(shí)驗(yàn)時(shí)

16、，變壓器低壓線圈2U1、2U2接電源，高壓線圈1U1、1U2開路。A、V1、V2分別為交流電流表、交流電壓表。具體配置由所采購(gòu)的設(shè)備型號(hào)不同由所差別。若設(shè)備為MEL-系列，則交流電流表、電壓表為指針式模擬表，量程可根據(jù)需要選擇；若設(shè)備為MEL-系列，則上述儀表為智能型數(shù)字儀表，量程可自動(dòng)也可手動(dòng)選擇。儀表數(shù)量也可能由于設(shè)備型號(hào)不同而不同。若電壓表只有一只，則只能交替觀察變壓器的原、副邊電壓讀數(shù)，若電壓表有二只或三只，則可同時(shí)接上儀表。W為功率表，根據(jù)采購(gòu)的設(shè)備型號(hào)不同，或在主控屏上或?yàn)閱为?dú)的組件（MEL-20或MEL-24），接線時(shí)，需注意電壓線圈和電流線圈的同名端，避免接錯(cuò)線。a在三相交流電

17、源斷電的條件下，將調(diào)壓器旋鈕逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到底。并合理選擇各儀表量程。變壓器T額定容量PN=77W，U1N/U2N=220V/55V，I1N/I2N=0.35A/1.4Ab合上交流電源總開關(guān)，即按下綠色“閉合”開關(guān)，順時(shí)針調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕，使變壓器空載電壓U0=1.2UN，（讀測(cè)取變壓器的U0、I0、P0。）c然后，逐次降低電源電壓，在1.20.5UN的范圍內(nèi)；測(cè)取變壓器的U0、I0、P0，共取67組數(shù)據(jù)，記錄于表2-1中。其中U=UN的點(diǎn)必須測(cè)，并在該點(diǎn)附近測(cè)的點(diǎn)應(yīng)密些。為了計(jì)算變壓器的變化，在UN以下測(cè)取原方電壓的同時(shí)測(cè)取副方電壓，填入表2-1中。e測(cè)量數(shù)據(jù)以后，斷開三相電源，以便為下次實(shí)驗(yàn)

18、作好準(zhǔn)備。表2-1序 號(hào)實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)U0（V）I0（A）Po（W）U1U1。1U21662603554455406357302短路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)線路如圖2-2。（每次改接線路時(shí)，都要關(guān)斷電源）實(shí)驗(yàn)時(shí)，變壓器T的高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。A、V、W分別為交流電流表、電壓表、功率表，選擇方法同空載實(shí)驗(yàn)。a斷開三相交流電源，將調(diào)壓器旋鈕逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到底，即使輸出電壓為零。b合上交流電源綠色“閉合”開關(guān)，接通交流電源，逐次增加輸入電壓，直到短路電流等于1.1IN為止。在0.51.1IN范圍內(nèi)測(cè)取變壓器的UK、IK、PK，共取67組數(shù)據(jù)記錄于表2-2中，其中I=IK的點(diǎn)必測(cè)。并記錄實(shí)驗(yàn)時(shí)周

19、圍環(huán)境溫度（）。表2-2 室溫= 序 號(hào)實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)UK（V）IK（A）PK（W）10.38520.3530.3040.2550.2060.18六注意事項(xiàng)1.在變壓器實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)注意電壓表、電流表、功率表的合理布置。2.短路實(shí)驗(yàn)操作要快，否則線圈發(fā)熱會(huì)引起電阻變化。七實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.計(jì)算變比由空載實(shí)驗(yàn)測(cè)取變壓器的原、副方電壓的三組數(shù)據(jù)，分別計(jì)算出變比，然后取其平均值作為變壓器的變比K。K=U1U1.1U2U2U1.2U22.繪出空載特性曲線和計(jì)算激磁參數(shù)(1)繪出空載特性曲線UO=f(IO)，PO=f(UO)，=f(UO)。式中：(2)計(jì)算激磁參數(shù)從空載特性曲線上查出對(duì)應(yīng)于Uo=UN時(shí)的I

20、O和PO值，并由下式算出激磁參數(shù) 3.繪出短路特性曲線和計(jì)算短路參數(shù)（1）繪出短路特性曲線UK=f(IK)、PK=f(IK)、=f(IK)。（2）計(jì)算短路參數(shù)。從短路特性曲線上查出對(duì)應(yīng)于短路電流IK=IN時(shí)的UK和PK 值，由下式算出實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度為（OC）短路參數(shù)。折算到低壓方 ,由于短路電阻rK隨溫度而變化，因此，算出的短路電阻應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)換算到基準(zhǔn)工作溫度75OC時(shí)的阻值。 式中：234.5為銅導(dǎo)線的常數(shù)，若用鋁導(dǎo)線常數(shù)應(yīng)改為228。阻抗電壓IK = IN時(shí)的短路損耗4.利用空載和短路實(shí)驗(yàn)測(cè)定的參數(shù)，畫出被試變壓器折算到低壓方的“T”型等效電路。 實(shí)驗(yàn)四 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性一實(shí)驗(yàn)

21、目的1掌握三相異步電機(jī)的空載、堵轉(zhuǎn)和負(fù)載試驗(yàn)的方法。2用直接負(fù)載法測(cè)取三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性。3測(cè)定三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)。二預(yù)習(xí)要點(diǎn)1異步電動(dòng)機(jī)的工作特性指哪些特性？2異步電動(dòng)機(jī)的等效電路有哪些參數(shù)？它們的特理意義是什么？3工作特性和參數(shù)的測(cè)定方法。三實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1測(cè)量定子繞組的冷態(tài)電阻。2判定定子繞組的首未端。3空載試驗(yàn)。4短路試驗(yàn)。5負(fù)載試驗(yàn)。四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1MEL系列電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏。2電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)功機(jī)、矩矩轉(zhuǎn)速測(cè)量（MEL-13、MEL-14）。3交流功率、功率因數(shù)表（MEL-20或MEL-24或含在實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏上）。4直流電壓、毫安、安培表（MEL-06或含在實(shí)驗(yàn)臺(tái)主

22、控制屏上）。5三相可調(diào)電阻器900（MEL-03）。6波形測(cè)試及開關(guān)板（MEL-05）。7三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)M04。五實(shí)驗(yàn)方法及步驟1測(cè)量定子繞組的冷態(tài)直流電阻。準(zhǔn)備：將電機(jī)在室內(nèi)放置一段時(shí)間，用溫度計(jì)測(cè)量電機(jī)繞組端部或鐵芯的溫度。當(dāng)所測(cè)溫度與冷動(dòng)介質(zhì)溫度之差不超過2K時(shí)，即為實(shí)際冷態(tài)。記錄此時(shí)的溫度和測(cè)量定子繞組的直流電阻，此阻值即為冷態(tài)直流電阻。（1）伏安法測(cè)量線路如圖3-1。S1，S2：雙刀雙擲和單刀雙擲開關(guān)，位于MEL-05。R：四只900和900電阻相串聯(lián)（MEL-03）（3600）。A、V：直流毫安表和直流電壓表，或采用MEL-06，或在主控制屏上。量程的選擇：測(cè)量時(shí)，通過的測(cè)量

23、電流約為電機(jī)額定電流的10%，即為50mA，因而直流毫安表的量程用200mA檔。三相籠型異步電動(dòng)機(jī)定子一相繞組的電阻約為50，因而當(dāng)流過的電流為50mA時(shí)三端電壓約為2.5V，所以直流電壓表量程用20V檔，實(shí)驗(yàn)開始前，合上開關(guān)S1，斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻R至最大（3600）。分別合上綠色“閉合”按鈕開關(guān)和220V直流可調(diào)電源的船形開關(guān)，按下復(fù)位按鈕，調(diào)節(jié)直流可調(diào)電源及可調(diào)電阻R，使試驗(yàn)電機(jī)電流不超過電機(jī)額定電流的10%，以防止因試驗(yàn)電流過大而引起繞組的溫度上升，讀取電流值，再接通開關(guān)S2讀取電壓值。讀完后，先打開開關(guān)S2，再打開開關(guān)S1。調(diào)節(jié)R使A表分別為50mA，40mA，30mA測(cè)取三次，

24、取其平均值，測(cè)量定子三相繞組的電阻值，記錄于表3-1中。表3-1 室溫 25 繞組I繞組繞組I（mA）504030504030504030U（V）R（）注意事項(xiàng)：（1）在測(cè)量時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子須靜止不動(dòng)。（2）測(cè)量通電時(shí)間不應(yīng)超過1分鐘。（2）電橋法（選做）用單臂電橋測(cè)量電阻時(shí)，應(yīng)先將刻度盤旋到電橋能大致平衡的位置，然后按下電池按鈕，接通電源，等電橋中的電源達(dá)到穩(wěn)定后，方可按下檢流計(jì)按鈕接入檢流計(jì)。測(cè)量完畢后，應(yīng)先斷開檢流計(jì)，再斷開電源，以免檢流計(jì)受到?jīng)_擊。記錄數(shù)據(jù)于表3-2中。電橋法測(cè)定繞組直流電阻準(zhǔn)確度以靈敏度高，并有直接讀數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。表3-2中繞組I繞組II繞組IIIR（）2判定定子繞組的首

25、未端先用萬用表測(cè)出各相繞組的兩個(gè)線端，將其中的任意二相繞組串聯(lián)，如圖3-2所示。將調(diào)壓器調(diào)壓旋鈕退至零位，合上綠色“閉合”按鈕開關(guān)，接通交流電源，調(diào)節(jié)交流電源，在繞組端施以單相低電壓U=80100V，注意電流不應(yīng)超過額定值，測(cè)出第三相繞組的電壓，如測(cè)得的電壓有一定讀數(shù)，表示兩相繞組的未端與首端相聯(lián)，如圖3-2（a）所示；反之，如測(cè)得電壓近似為零，則二相繞組的未端與未端（或首端與首端）相連，如圖3-2（b）所示。用同樣方法測(cè)出第三相繞組的首未端。3空載試驗(yàn)測(cè)量電路如圖3-3所示。電機(jī)繞組為接法（UN=220伏），且電機(jī)不同測(cè)功機(jī)同軸聯(lián)接，不帶測(cè)功機(jī)。a啟動(dòng)電壓前，把交流電壓調(diào)節(jié)旋鈕退至零位，然后

26、接通電源，逐漸升高電壓，使電機(jī)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)，觀察電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。并使電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向符合要求。b保持電動(dòng)機(jī)在額定電壓下空載運(yùn)行數(shù)分鐘，使機(jī)械損耗達(dá)到穩(wěn)定后再進(jìn)行試驗(yàn)。c調(diào)節(jié)電壓由1.2倍額定電壓開始逐漸降低電壓，直至電流或功率顯著增大為止。在這范圍內(nèi)讀取空載電壓、空載電流、空載功率。d在測(cè)取空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，在額定電壓附近多測(cè)幾點(diǎn)，共取數(shù)據(jù)7-9組記錄于表3-3中。表3-3序號(hào)UOL（V）IOL（A）PO（W）cosjUABUBCUCAUOLIAIBICIOLPIPIIPO1264222532204215518061604短路實(shí)驗(yàn)測(cè)量線路如圖3-3。將測(cè)功機(jī)和三相異步電機(jī)同軸聯(lián)接。a將起子插入測(cè)功機(jī)堵轉(zhuǎn)孔

27、中，使測(cè)功機(jī)定轉(zhuǎn)子堵住。將三相調(diào)壓器退至零位。b合上交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之逐漸升壓至短路電流到1.2倍額定電流，再逐漸降壓至0.3倍額定電流為止。a在這范圍內(nèi)讀取短路電壓、短路電流、短路功率，共取4-5組數(shù)據(jù)，填入表3-4中。做完實(shí)驗(yàn)后，注意取出測(cè)功機(jī)堵轉(zhuǎn)孔中的起子。表3-4序號(hào)UOL（V）IOL（A）PO（W）cosjKUABUBCUCAUKIAIBICIKPIPIIPK12345675負(fù)載實(shí)驗(yàn)選用設(shè)備和測(cè)量接線同空載試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)開始前，MEL-13中的“轉(zhuǎn)速控制”和“轉(zhuǎn)矩控制”選擇開關(guān)扳向“轉(zhuǎn)矩控制”，“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”旋鈕逆時(shí)針到底。a合上交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之逐漸升壓至額定電壓，并在試驗(yàn)中

28、保持此額定電壓不變。b調(diào)節(jié)測(cè)功機(jī)“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”旋鈕使之加載，使異步電動(dòng)機(jī)的定子電流逐漸上升，直至電流上升到1.25倍額定電流。c從這負(fù)載開始，逐漸減小負(fù)載直至空載，在這范圍內(nèi)讀取異步電動(dòng)機(jī)的定子電流、輸入功率，轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等數(shù)據(jù)，共讀取5-6組數(shù)據(jù)，記錄于表3-5中。表3-5 UN=220伏（）序號(hào)IOL（A）PO（W）T2（N.m）n（r/min）P2（W）IAIBICI1PIPIIP1123456六實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.計(jì)算基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的相電阻由實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得每相電阻值，此值為實(shí)際冷態(tài)電阻值。冷態(tài)溫度為室溫。按下式換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的定子繞組相電阻：式中 rlef 換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)定子繞組的相電阻，；r1c 定子繞組的