电机与电力拖动实验指导书及其答案

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

《 — 电机与拖动—》

实 验 指 导 书

暂定

适用专业：_自 动 化_

_电气工程及其自动化_

江苏科技大学电子信息学院

1999 年 9 月

前 言

本课程是自动化、电气工程及其自动化等专业的主要专业基础实验课，是电机学和电力拖动基础两门课程的有机结合，本实验指导书力求做到内容精选，重点突出，物理概念清楚，实验手段明确。

本实验指导书主要包括直流发电机、直流电动机、变压器、交流电动机和交直流拖动等实验。通过实验学生可以熟练的掌握基本的实验方法和操作技能，提高学生在实验过程分析和解决实际问题的能力。

本实验为独立设课，共设置了十一项实验，其中交直流拖动实验两项实验为综合性实验。

本实验还可以作为测控专业、应用电子和机电一体化等不同专业的选修课。

目 录

一． 实验一 直流发电机

二． 实验二 他励直流电动机的工作特性与调速性能测定 三． 实验三 电动机飞轮矩和参数测定 四． 实验四 五． 实验五 六． 实验六 七． 实验七 八． 实验八 九． 实验九 十． 实验十 十一.实验十一

直流拖动实验

单相变压器空载、短路和负载实验 三相变压器的极性和连接组测定 异步电动机参数测

电力拖动与控制

实 验 指 导 书

（天煌教仪 DDSZ-1型）

林海波 李学勤 编著

重庆邮电大学自动化学院

目 录

DZSZ-1型电机及电气技术实验装置受试电机铭牌数据一览表??? II

DZSZ-1型电机及自动控制实验装置简介???????????? 1

实验一 直流串励电动机?????????????????? 4

实验二 单相变压器 ??????????????????? 10

I

PN （W） （r/min） （V） Y／Y Y／Δ／Y E 14 10 1400 1420 1.0 1.45 0.6／0.6 2.2 1.14／0.66 380（Δ） 1.12 1400 2820／1400 1500 1430 1430 220 1.2 0.8 <0.16 E E E E E E E E E E E C=35uFF C=4uF YY／Δ 220 <0.16 E E (A) 1600 1400 1600 1420 1380 1500 1500 230／230 380／95 0.35／1.4 152／152／152 220／63.6／55 0.4／1.38／1.6 100 200 0.5 0.8 1.2 0.5 0.6 0.45 0.35 1.45 220 220 220（Δ） 220（Y） 220（Y） 220（Y） 220 220 220 220 220 220(Δ)／380(Y) 120 185 100 120 170 90 90 120 90 120／90 355 180 180 UN （V） IN （A） nN 绝缘等级 UF NIFN 备 注

序编号 名 称 号 1 DJ1三相组式变压器 2 DJ1三相芯式变压器 3 DJ1直流复励发电机 4 DJ1直流串励电动机 5 DJ1直流并励(激)电动6 DJ1三相鼠笼式异步电7 DJ1三相线绕式电机

DZSZ-1型电机及电气技术实验装置受试电机铭牌数据一览表

II

8 DJ1同步发电机

9 DJ1同步电动机 10 DJ

《电机与拖动》

实 验 指 导 书

（自动化专业） 巫庆辉 编

渤海大学工学院

1

目 录

实验前准备.................................................................................................................... 3

第一节 DDSZ-1型电机及电气技术实验装置交流及直流电源操作说明 .......................... 3 第二节 电机与拖动实验的安全守则 ................................................................................... 5 第三节 电机与拖动实验的基本要求 ................................................................................... 6

第一篇 教师指导型实现项目.................................................................

实验一 单闭环数字PID直流调速系统 一、实验目的

1、了解数字调节器原理及应用。 2、学习数字调节器的操作及参数设置。 3、利用数字调节器设计闭环系统。

二、实验线路及原理

为了提高直流调速系统的动静态性能指标，可以采用闭环系统。图1-1所示的是速度单闭环直流调速系统原理图。在转速反馈的单闭环直流调速系统中，将反映转速变化情况的测速发电机的电压信号经过速度变换器后接至数字调节器的输入端，与速度给定相比较，数字调节器的输出用来控制整流桥的触发装置，从而构成速度反馈系统。

图1-1 速度单闭环直流调速系统原理图

三、实验内容

1、交直流调速实验台的调试； 2、基本控制单元调试；

3、移相控制电压Uct不变时的直流电动机开环特性的测定； 4、转速反馈的单闭环直流调速系统；

四、实验设备

1、交直流调速实验台 2、JPDL04实验箱 3、JPDL05实验箱 4、JPDL08实验箱 5、JPDJ32直流电动机

1

6、JPDJ34直流发电机 7、JPDJ37实验箱

8、JPDJ47-1电机导轨、测速编码器 9、示波器、万用表

五、注意事项

1、系统开环运行时，不能突加给定电压而起动电机，应逐渐增加给定电压，避免电流冲击；

《电力机车电机》实验指导书

实验一 直流电机认识实验

一．实验目的

1．学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。

2．认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。

3．熟悉他励电动机（即并励电动机按他励方式）的接线、起动、改变电机方向与调速的方法。

二．预习要点

1．如何正确选择使用仪器仪表。特别是电压表、电流表的量程。

2．直流他励电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串联起动变阻器？不连接会产生什么严重后果？

3．直流电动机起动时，励磁回路连接的磁场变阻器应调至什么位置？为什么？若励磁回路断开造成失磁时，会产生什么严重后果？

4．直流电动机调速及改变转向的方法。

三．实验项目

1．了解MEL系列电机系统教学实验台中的直流稳压电源、涡流测功机、变阻器、多量程直流电压表、电流表、毫安表及直流电动机的使用方法。

2．用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。 3．直流他励电动机的起动，调速及改变转向。

四．实验设备及仪器

1．MEL系列电机系统教学实验台主控制屏（MEL-I、MEL-IIA、B）

2．电机导轨及测功机、转速转矩测量（MEL-13）或电机导轨及校正直流发电机 3．直流并励电动机M03

4．220V直

电机及拖动基础 实验指导书

徐州师范大学电气系编

二00五年

目录

1、电机实验装置交流及直流电源操作说明………………………...2 2、电机实验的基本要求和安全操作规程…………………………...4 3、实验一：直流电机实验…………………………………………...6 4、实验二：直流发电机实验……………………………………….11 5、实验三：直流串励电动机……………………………………….16 6、实验四：单相变压器实验………………………………………20 7、实验五：三相变压器实验……………………………………….26 8、实验六：三相异步电动机试验………………………………….34 9、实验七：单相电阻起动异步电动机…………………………….42 10、实验八：单相电容起动异步电动机………………………......46 11、实验九：单相电容运转异步电动机………………………......50 12、试验十：三相同步电动机的起动和U形曲线的测定………..54 13、实验十一：三相同步发电机实验……………………………..58 14、试验十二：交流伺服电动机的特性测定……………………..64 15、实验十三：步进电动机实验…………………………………..67

《电机与电力拖动》复习题

备注：1.请考生自带计算器；

2.计算题只有答案以零分计。

一． 试说明他励直流电动机的起动方法及其特点。 二． 试说明变压器并联运行的条件。

三． 电压变化率ΔU%和阻抗电压UK有什么联系？UK的大小决定

于哪些因素？ UK的大小对变压器运行的影响如何？

四． 一台三相异步电动机，如果把转子抽掉，而在定子绕组上加三

相额定电压，会产生什么后果？

五． 一台八极异步电动机电源频率?=50Hz，额定转差率SN=0.04，

试求额定转速nN。

六． 一台单相变压器，额定容量SN=1000kVA ,额定电压U1N／

U2N=60／6.3kV , 额定频率?=50Hz，归算至高压侧的ZK=61＋j205Ω，P0=5000W，PKN=16950W。求： （1） 阻抗电压UK；

（2） 额定负载且cosψ2=0.8（滞后）时的电压调整率； （3） cosψ2=0.8（滞后）时的最高效率。

七． 如果一对自整角机定子绕组的一根连接线接触不良或脱开，试

问是否能同步转动？

八． 一台直流发电机的额定数据为：PN=100kW，UN=230V，

nN=2850r/min，ηN=85%，试求该发电机的额定电流IN及额定输入功率P1N。

..

.. 目录

实验的基本要求 (2)

实验安全操作规程 (3)

实验一直流电动机的认识 (8)

实验二直流发电机 (11)

实验三并励直流电动机的工作特性与调速特性 (14)

实验四并励直流电动机的机械特性 (19)

实验五单相变压器 (22)

实验六三相异步电动机的工作特性 (28)

实验七三相异步电动机的起动与调速 (34)

实验八单相电容起动异步电动机 (37)

实验九步进电动机 (41)

..

..

实验的基本要求

电机拖动实验课的基本任务是进行实验技能的基本训练，加深对所学基本理论知识的认

识，提高分析问题和解决问题的能力，开发创新思维能力，培养理论联系实际的作风和实事求是的科学态度，获的科学研究的初步训练。电机拖动实验课的目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。培养学生学会根据实验目的，实验内容及实验设备拟定实验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需数据，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好实验。现按实验过程提出下列基本要求。

一、实验前的准备

实验前应复习教科书有关章节，认真研读实验指导书,了解实验目的、项目、方法与步骤，明确实验过程中应注意的问题(有些内容可到实验室对照实验预习，如熟悉组件的编号，

电力电子变换与控制

实验指导书

南京理工大学能源与动力学院 新能源科学与技术教研室

2012.12

0 预备知识

0.1 THMPE-2型现代电力电子技术实验台简介

一、特点

(1)实验装置采用挂件结构，可根据不同实验内容进行自由组合。

(2)实验装置占地面积小，实验装置只需三相四线的电源即可投入使用。

(3)装置面板示意图明确、清晰、直观。实验连接线采用强、弱电分开的手枪式插头，实验线路连接方式安全、可靠、迅速、简便。

(4)控制屏供电采用三相隔离变压器隔离，设有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，切实保护实验操作者的人身安全。

(5)挂件面板分为三种接线孔，强电、弱电及波形观测孔，三者有明显的区别。 二、技术参数

(1)输入电压：三相四线制，交流380V±10%，50Hz。

(2)工作环境：环境温度范围为-5—40℃，相对湿度<75%，海拔<1000m。 (3)装置容量：≤１.0kVA

(4)外形尺寸：长×宽×高=1550㎜×795㎜×1470㎜

图0.1 THMPE-2型现代电力电子技术实验台

三、PE-01电源控制屏

电源控制屏主要为实验提供各种电源，如三相交流电源、直流电源；同时也为实验提供

所需的仪表和负载，如直流电压电流表，交流电压电流表及可调电阻负载等；