电机与电力拖动实验指导书

电机与拖动基础实验指导书

实验一 他励直流电动机

一、实验目的

1、掌握用实验方法测取他励直流电动机的机械特性。 2、掌握他励直流电动机的调速方法。 二、预习要点

1、什么是直流电动机的工作特性和机械特性？ 2、直流电动机有几种调速方法？原理是什么？ 三、实验方法 1、实验设备 1）DD03 2）DJ23 3）DJ15 4）D31 5）D42 6）D44 7）D51

导轨、测速发电机及转速表 校正直流测功机 直流电动机

直流电压、毫安、电流表 三相可调电阻器 可调电阻器、电容器 波形测试及开关板

1台 1台 1台 2件 1件 1件 1件

2、屏上挂件排列顺序 D31、D42、D51、D31、D44 3、他励电动机的机械特性

1）按图1-1接线（注：励磁回路的电流表、滑线变阻器Rf先不接，后面做“弱磁升速”是才接）。要求断电接线，注意R2要预置最大值。直流电机MG做他励发电机用，作为直流电动机M的负载。

图1-1 直流并励电动机接线图

送电源：先合励磁电源，后合电枢电源；断电源则反之：先分电枢电源，后分励磁电源。 开机方法：先将电枢电源调到50V，然后合上S1开关（实际工作中为按启动按钮）；然后逐渐调大Ua，直至速度上升到满足生产要求为止（此时Ua通常为180V—220V，本实验调至190V即可）；

测量数据：S2断开时记录负载电流（即电枢电流Ia）及电机转速n的数据1组；然后合上S2带上负载，然后逐渐增加负载（即逐渐减小R2之值，调节时注意电枢电流不能大于1.2A）的过程中，记录负载电流（即电枢电流Ia）及电机转速n的数值6组（其中电枢电流的额定值Ia=Ia=1.2A时的数据必测）。

表1-1 Ia（A） n（r/min） 4、改变电枢端电压的调速

按上述方法开机，将电枢电压Ua调至150V，再调节负载大小，使电枢电流Ia=0.9A，然后进行调压调速，记录Ua自150V至220V时的电源电压Ua、电机转速n；

表1-2 Ua（V） n（r/min） 5、弱磁升速

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先拆掉R2（拆后线路悬空，即为空载），然后接入Rf（先预置最小值），再按上述方法开机，使Ua为190v，逐渐调大Rf，记录励磁电流If和电机转速n数据6组。

表1-3 Ua== V If（mA） n（r/min） Ia（A） 五、实验报告

1、实验结束后，每位同学将各自记录在实验报告纸上的实验数据给指导老师签字，并附在各自撰写的实验报告中；

2、绘制此直流电机的n=f（Ia）特性曲线。

3、绘出他励电动机调速特性曲线n=f（Ua）和n=f（If）。分析在恒转矩负载时两种调速的电枢电流变化规律以及两种调速方法的优缺点。

4、回答思考题。 六、思考题

1、他励电动机的转速特性n=f（Ia）为什么是略微下降？是否会出现上翘现象？为什么？上翘的速率特性对电动机运行有何影响？

2、他励直流电动机转速稳定时其电枢电流决定于什么？但他励直流电动机的起动电流决定于什么？

3、他励电动机在空载运行时，当磁场回路断线时可能会造成什么后果？

实验二 单相变压器

一、实验目的

1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2、通过负载实验测取变压器的运行特性。

二、预习要点

1、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？ 2、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？ 3、如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。

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三、实验方法

1、实验设备

序号 1 2 3 4 5 型 号 D33 D32 D34-3 DJ11 D42 名 称 交流电压表 交流电流表 单三相智能功率、功率因数表 三相组式变压器 三相可调电阻器 数 量 1件 1件 1件 1件 1件 2、空载实验（计算变比及励磁参数）

1）在三相调压交流电源断电的条件下，按图2-1接线，但单相电源应取一根相线（U、V

DD01三相调压交流电源**UWAI0A

VV1U055VV2UAXW

xX图2-1 变压器空载实验接线图

或W）和零线N。被测变压器选用三相组式变压器DJ11中的一只作为单相变压器，其额定容量 PN=77VA，U1N/U2N=220/55V，I1N/I2N=0.35/1.4A。变压器的低压线圈a、x接电源，高压线圈A、X开路。

2）选好所有电表量程；

3）合上交流电源总开关，即按下“启动”按钮，调节调压器，使变压器二次侧的电压U2=231V，（实际工作中三相变压器二次侧的额定电压为400V，单相额定电压为231V），此时测取变压器的U0、U2、I0、P0之值。

4、短路实验（计算短路参数）

1）接线前必须先将三相调压交流电源调到0V，然后按下控制屏上的“关”按钮，切断三相调压交流电源，按图2-2接线（取单相电源U、N，图中的左边的x应该为大写，右边的应该为小写）。将变压器的高压侧接电源，低压侧直接短接。

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A*IK*WPKAaDD01三相调压交流电源

UVV1UKW x 图2-2 变压器短路实验接线图

2）选好所有电表量程；

X3）接通交流电源，逐次缓慢增加输入电压，在输入电压不大于35V的前提下使短路电流等于额定电流IN＝0.35A（注意：此时电压不能超过30V，因电压达到30V时实际电流已超过0.35A，若此时电流表尚未达0.35A，则电流表量程接线选择误，可能是没按下红色按钮），然后记录短路电流等于额定电流IN＝0.35A时各表的数值。

5、变压器负载实验（绘制变压器的输出特性曲线，即外特性曲线）

实验线路如图2-3所示（取单相电源U、N）。变压器低压绕组接电源，高压绕组经过接到

*COSФ

DD01三相可调交流电源A1UaA*WA2A

VV155VV2S1RLS2aL1Wx图2-3 变压器负载实验接线图 Xx 负载电阻RL或电抗XL上。 （1）纯电阻负载

1）先不接负载，即负载为0，接通交流电源，逐渐升高电源电压，使变压器输入电压U1= 231V，此时为空载，I2＝0，记录输出电压U2和电流I2数据一组；

2）将负载电阻（滑线变阻器）预置最大值，然后再接入，此时记录输出电压U2和电流I2数据一组；。

3）然后逐渐增加负载，即逐渐减小负载电阻RL的值，继续测取变压器的输出电压U2和电流I2，直到电流I2达到额定电流0.35A为止（额定电流0.35A必测）。

4）测取数据时，空载I2=0和额定负载I2N=0.35A必测，共取数据5-7组，记录于表2-3中。 表2-3纯电阻负载实验 cosφ2=1

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