大工19秋《電機與拖動實驗》實驗報告

1、 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院電 機 與 拖 動 實 驗 報 告 學(xué)習中心：汕頭市知納培訓(xùn)中心奧鵬學(xué)習中心層 次： 專升本 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 學(xué) 號： 學(xué) 生： 完成日期： 2020年03 月01 日 實驗報告一實驗名稱： 單項變壓器實驗 實驗?zāi)康模?1、通過空載和短路實驗測定變壓器的變比和參數(shù)。 2、通過負載實驗測取變壓器的運行特性。 實驗項目： 1、空載實驗測取空載特性Uo=F(uo), P=F(uo) 2、短路實驗測取短路特性Yk=F(Ik), PK=F（I） 3、負載實驗保持UI =U1u1，cos2=1的條件下，測取U2=F（I2） （一）填寫實驗設(shè)備表名稱型號和規(guī)格用途使用注意事項電機

2、教學(xué)實驗臺NMEL-II為實驗室提供電源和固定電機使用前調(diào)節(jié)輸出電壓為0 三相組式變壓器實驗所需變壓器短路實驗時操作要快，以免線路過熱三相可調(diào)電阻器NMEL-03改變輸出電流大小注意量程運用功率表、功率因數(shù)表NMEL-20測量功率及功率因素不得超過量程，線不能接錯 交流電壓表、電流表MEL-001C測量交流電壓和交流電流值適當選擇量程且注意正反接線旋轉(zhuǎn)指示燈及開關(guān)板NMEL-05通斷電電路連完后閉合、拆電路前斷開（二）空載實驗1填寫空載實驗數(shù)據(jù)表格表1-1序 號實 驗 數(shù) 據(jù)計算數(shù)據(jù)U1U1。1U21119.70.1331.94224.40.1221130.50.0891.

3、62212.70.163109.90.0071.48206.30.174105.20.0661.31196.90.19599.070.0571.14185.80.20686.080.0430.84161.30.23774.790.0350.63139.60.242. 根據(jù)上面所得數(shù)據(jù)計算得到鐵損耗、勵磁電阻、勵磁電抗、電壓比表1-2序 號實 驗 數(shù) 據(jù)計 算 數(shù) 據(jù)U1U1。1U21119.30.1311.93224.41.93110.89000.532113.50.0881.63212.81.62204.51258.80.5313109.90.0771.48206.31.48249.7140

4、5.30.534105.20.0581.14196.91.31300.71565.30.53599.060.0571.14185.8.1.14350.91702.10.53686.030.0430.84161.30.84454.31948.40.53774.780.0350.63139.60.63514.32073.80.53（三）短路實驗1. 填寫短路實驗數(shù)據(jù)表格表2 室溫= 18 OC序 號實 驗 數(shù) 據(jù)計算數(shù)據(jù)18.210.2121.690.97210.040.2582.520.97311.770.3023.470.98413.660.3494.680.98515.800.4036.24

5、0.98616.890.4307.140.98（四）負載實驗1. 填寫負載實驗數(shù)據(jù)表格表3 =1 U1=UN=110V序 號1234567U2（V）200.5198.3196.3195.0192.3190.4188.9I2（A）0.1420.2020.2540.3030.3560.4060.441（五）問題討論1. 什么是繞組的同名端？ 主線圈在某一個瞬間極性為正時，付線圈也在同一個瞬間有一個極性為正的對應(yīng)端，這時我們把這兩個對應(yīng)端叫做線圈的同極性端，或者叫同名端。 2. 為什么每次實驗時都要強調(diào)將調(diào)壓器恢復(fù)到起始零位時方可合上電源開關(guān)或斷開電源開關(guān)？ 盡可能避免因萬一連線錯誤而造成短路，燒毀

6、電源。 3. 實驗的體會和建議  體會：通過實驗我對變壓器的參數(shù)有了進一步的認識和理解，對變壓器的特性有了更具體深刻的體會，同時學(xué)會了在實驗室應(yīng)根據(jù)需要正確選擇各儀表量程保護實驗設(shè)備。                                  

7、;                                   建議：數(shù)據(jù)的處理只用表格來進行了，顯得比較粗糙，可以用圖表來處理，結(jié)果會更直觀。 實驗報告二實驗名稱： 直流發(fā)電機實驗 實驗?zāi)康模?掌握用實驗方法測定直流發(fā)電機的運行特性，并根據(jù)所測得的運

8、行特性評定該被試電機的有關(guān)性能 實驗項目： 空載特性 外特性 調(diào)整特性 （一）填寫實驗設(shè)備表序號名稱型號和規(guī)格用途1電機教學(xué)實驗臺NMEL-II 提供電源、固定電機使用前調(diào)節(jié)電壓為02轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測量及控制平臺NMEL-13測量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩3三相可調(diào)電阻器NMEL-04調(diào)節(jié)負載大小4電機起動箱NMEL-09起動電機5直流電機儀表，電源NMEL-18A 提供電壓、不可短路6旋轉(zhuǎn)指示燈及開關(guān)板NMEL-058用于通斷電，電路連完后閉合、拆電路前斷開7直流電壓表、直流電流表NMEL-058測量電壓電流（注意選擇準確量程）（二）空載特性實驗填寫空載特性實驗數(shù)據(jù)表格表2-1 n=nN=16

9、00r/minUO（V）230220210205200190150100If2（mA）109.298.688.583.379.371.947.326.9（三）外特性實驗填寫外特性實驗數(shù)據(jù)表格表2-2 n=nN=1600r/min If2=If2NU（V）200203206210212218224217I（A）0.4980.4490.3990.3300.2800.2000.1000.000（四）調(diào)整特性實驗填寫外特性實驗數(shù)據(jù)表格表2-3 n=nN=1600r/min,U=UN=200VI（A）89.291.498.995.8106.3103.2110.1111.3If2（A）0.1120.153

10、0.2610.2580.3780.3740.4590.504（五）問題討論1. 什么是發(fā)電機的運行特性？對于不同的特性曲線，在實驗中哪些物理量應(yīng)保持不變，而哪些物理量應(yīng)測??？ 答：衡量直流發(fā)電機的性能，通常用其特性曲線來判定。包括空載特性、外特性、效率特性。        直流發(fā)電機保持的速度旋轉(zhuǎn)，負載電流時，改變勵磁電流的大小，端電壓將跟著變化。這個變化關(guān)系 曲線被稱為直流發(fā)電機的空載特性曲線，該曲線可以看出電機運行點的磁路飽和程度。 若保持直流發(fā)電機的轉(zhuǎn)速 ，保持勵磁回路電阻不變，調(diào)節(jié)直流發(fā)

11、電機的負載電流，端電壓 隨負載電流 變化的關(guān)系被稱為直流發(fā)電機的外特性 。直流發(fā)電機的主要運行性能指標之一電壓調(diào)整率，可由曲線查得。采用不同的勵磁方式，其外特性是不同的，他勵直流發(fā)電機的，并勵發(fā)電機的 。并勵發(fā)電機的外特性曲線比他勵式下降程度大，是因為無論是他勵式或并勵式直流發(fā)電機都有電樞電阻壓降的存在和電樞反應(yīng)去磁的影響，使得端電壓下降，但并勵直流發(fā)電機的勵磁繞組是并聯(lián)在電樞兩端，那么由于前述原因使電樞端電壓下將而使得勵磁電流將進一步下降，其結(jié)果就必然造成并勵式直流發(fā)電機的端電壓又進一步下降。所以并勵式比他勵式直流發(fā)電機的外特性曲線下降程度大。

12、0;     流發(fā)電機保持的速度旋轉(zhuǎn)，負載電流時，改變勵磁電流的大小，端電壓 將跟著變化。這個變化關(guān)系 曲線被稱為直流發(fā)電機的空載特性曲線，該曲線可以看出電機運行點的磁路飽和程度。 2. 做空載試驗時，勵磁電流為什么必須單方向調(diào)節(jié)？ 防止在電流換向時出現(xiàn)電流為零的時刻，直流電動機是絕對不允許在電流為零的時候運行，防止飛車。 3. 實驗的體會和建議 通過實驗掌握了發(fā)電機的運行特性。發(fā)電機的轉(zhuǎn)速由原動機決定，一般認為轉(zhuǎn)速恒定。除了轉(zhuǎn)速N外，發(fā)電機的外部可測量有三個，即端電壓U、負載電流I、勵磁電流。當發(fā)電機正常穩(wěn)態(tài)運行時，3個物

13、理量中1個保持不變，另外2個之間的關(guān)系稱為發(fā)電機的運行特性。不同勵磁方式之發(fā)電機的運行特性有所不同。 實驗報告三實驗名稱： 三相鼠籠異步電動機實驗 實驗?zāi)康模?1、掌握三相異步電機的負載試驗的方法。2、用直接負載法測取三相鼠籠異步電動機的工作特性。3、測定三相鼠籠型異步電動機的參數(shù)。 實驗項目：  1、測量定子繞組的冷態(tài)電阻。2、判定定子繞組的首末端。3、測取三相異步電動機的運行特性。 （一）填寫實驗設(shè)備表序號名稱型號和規(guī)格用途1電機教學(xué)實驗臺NMEL-II 提供電源、固定電機2三相籠型異步電動機M04 試驗設(shè)備3電機導(dǎo)軌及測功機測量數(shù)據(jù)4轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測量及控制平臺

14、NMEL-13測量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩5交流表NEEL-001測量交流電流6三相可調(diào)電阻器NMEL-03調(diào)節(jié)負載大小7直流電壓、毫安、安培表NMEL-06提供電壓、電流8直流電機儀表電源NMEL-18提供電壓9旋轉(zhuǎn)指示燈及開關(guān)NMEL-05用于通斷電（二）測量定子繞組的冷態(tài)直流電阻填寫實驗數(shù)據(jù)表格表3-1 室溫 20 繞組I繞組繞組I（mA）5040.130504030504030U（V）235195141235186141236188141R（）5.063.964.74.74.654.74.724.74.7（三）測取三相異步電動機的運行特性填寫實驗數(shù)據(jù)表格表3-2 序號IOL（A）PO（W）T2（N.m

15、）n（r/min）P2（W）IAIBICI1PIPIIP110.5570.5620.5350.557129.7112.6242.385141087.29520.530.5360.5090.525157.9107.8265.780141896.5630.4680.4760.4460.481278.992.38371.2868143369.8340.4200.4260.3970.41417.4979.4596.9451145052.3750.3710.3820.3530.36848.557.76106.2441146542.10760.3200.3260.3120.31919.942.562.41

16、7143617.46（四）問題討論1.如何判斷出定子三相繞組的首末端？ 答：1先用萬用表測出各相繞組的兩個線端，將其中的任意二相繞組串聯(lián).               2. 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，測出第三相繞組的電壓，如測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)；反之，如測得電壓近似為零，則二相繞組的末端與末

17、端（或首端與首端）相連，用同樣方法測出第三相繞組的首末端  2. 三相籠型異步電動機的起動方法有幾種？ 答：1.直接啟動。 2. 降壓啟動：                                     

18、60;                 （1） 星形-三角形啟動器起動。                               （2）

19、 軟啟動器啟動                                                 

20、0;（3） 自耦變壓器啟動                                                （4）

21、三相電阻降壓啟動 3. 三相異步電動機的運行特性是指哪些特性？答：異步電動機的工作特性是指在額定電壓及額定頻率下，電動機的主要物理量（轉(zhuǎn)差率，轉(zhuǎn)矩電流，效率，功率因數(shù)等隨輸出功率變化的關(guān)系曲線。     （1）、轉(zhuǎn)差率特性                           &#

22、160;                                   隨著負載功率的增加，轉(zhuǎn)子電流增大，故轉(zhuǎn)差率隨輸出功率增大而增大。 （2）、轉(zhuǎn)矩特性       異步電動機的輸出

23、轉(zhuǎn)矩：轉(zhuǎn)速的變換范圍很小，從空載到滿載，轉(zhuǎn)速略有下降。 轉(zhuǎn)矩曲線為一個上翹的曲線。（近似直線）     （3）、電流特性            空載時電流很小，隨著負載電流增大，電機的輸入電流增大。                  （4）

24、、效率特性        其中銅耗隨著負載的變化而變化（與負載電流的平方正比）；鐵耗和機械損耗近似不變； 效率曲線有最大值，可變損耗等于不變損耗時，電機達到最大效率。 異步電動機額定效率載74-94%之間；最大效率發(fā)生在(0.7-1.0)倍額定效率處。 （5）、功率因數(shù)特性         空載時，定子電流基本上用來產(chǎn)生主磁通，有功功率很小，功率因數(shù)也很低；   隨著負載電流增

25、大，輸入電流中的有功分量也增大，功率因數(shù)逐漸升高；       在額定功率附近，功率因數(shù)達到最大值。                                    

26、;如果負載繼續(xù)增大，則導(dǎo)致轉(zhuǎn)子漏電抗增大（漏電抗與頻率正比），從而引起功率因數(shù)下降。 4. 實驗的體會和建議 通過實驗掌握到了：（1）三相異步電機的負載試驗的方法；（2）用直接負載法測取三相鼠籠異步電動機的工作特性。 直接啟動時，轉(zhuǎn)差率為1，轉(zhuǎn)子中感應(yīng)電動勢很大，轉(zhuǎn)子電流也很大。當電動機在額定電壓下啟動時，啟動電流為額定電流的5-7倍。一般來說額定功率為7.5KW以下的可以直接啟動。直接啟動要掌握好而定電流的計算。     降壓啟動，既要保證有足夠的啟動轉(zhuǎn)矩，又要減少啟動電流，還要避免時間過長。一邊將啟動電流限制在電動機額定電流的2-

27、2.5倍范圍內(nèi)。啟動時降低了電壓，轉(zhuǎn)矩減小，因此降壓啟動要在電動機輕載狀態(tài)下進行。      隨著電力電子技術(shù)和微處理技術(shù)不斷發(fā)展，應(yīng)采用變頻軟啟動設(shè)備，能系統(tǒng)可靠的智能化啟動電機，是一種可靠經(jīng)濟實用的方式。 實驗報告四實驗名稱： 三相同步發(fā)電機的并聯(lián)運行實驗 實驗?zāi)康模? 1、掌握三相同步發(fā)電機投入電網(wǎng)并聯(lián)運行的條件與操作方法。2、掌握三相同步發(fā)電機并聯(lián)運行時有功功率與無功功率的調(diào)節(jié)。 實驗項目： 1、用準確同步法將三相同步發(fā)電機投入電網(wǎng)并聯(lián)運行。 2、三相同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運行時有功功率的調(diào)節(jié)。 3

28、、三相同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運行時無功功率調(diào)節(jié)。 測取當輸出功率等于零時三相同步發(fā)電機的V形曲線。 （一）填寫實驗設(shè)備表序號名稱型號和規(guī)格用途1電機教學(xué)實驗臺NMEL-II 為實驗室提供電源和固定機電 2電機導(dǎo)軌及轉(zhuǎn)速測量測量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩3同步電機勵磁電源NMEL-19 提供動力4直流電機儀表、電源NMEL-18提供電源（不可短路）5三相同步電機M08M08提供動力6三相可調(diào)電阻器900NMEL-03調(diào)節(jié)電阻7直流并勵電動機M03M03提供動力8三相可調(diào)電阻器90NMEL-04調(diào)節(jié)電阻9功率表、功率因數(shù)表NMEL-20測量功率及功率因素10交流電壓表、電流表M

29、EL-001C測量交流電壓和交流流值11旋轉(zhuǎn)指示燈及開關(guān)板NMEL-05用于通斷電（二）三相同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運行時有功功率的調(diào)節(jié)填寫實驗數(shù)據(jù)表格表4-1U=220V（Y）= A序號測 量 值計 算 值輸出電流I（A）輸出功率P（W）I（A）（W）cosj10.640.500.439.780.890.5210.670.05321.281.111.0619.790.941.1520.760.04532.041.861.8230.680.941.2231.620.0443.833.673.6250.120.903.7051.020.01954.464.264.2154.180.884.3155.

30、060.01864.173.973.9252.490.894.0253.380.019（三）三相同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運行時無功功率的調(diào)節(jié)填寫實驗數(shù)據(jù)表格表4-2 n=1500r/min U=220V W序號三 相 電 流 I（A）勵磁電流10.3810.3650.3830.3761.6320.2920.2770.2930.2871.4030.2110.20.2170.2081.2240.1600.1470.1640.1571.150.1030.0910.1060.1160.0330.0220.0240.0260.8570.1010.1070.0930.10.6480.2170.2240.210

31、.2170.590.3660.3710.3580.3650.27（四）問題討論 1.三相同步發(fā)電機投入電網(wǎng)并聯(lián)運行有哪些條件？不滿足這些條件將產(chǎn)生什么后果？ 答：同步發(fā)電機投入電網(wǎng)并聯(lián)運行時，要求不產(chǎn)生有害的沖擊電流，合閘后轉(zhuǎn)子能很快地拉入同步，并且轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，不發(fā)生震蕩，并列的條件是; 1.  發(fā)電機電壓的有效值和電網(wǎng)電壓的有效值相等。                 

32、0;      2.  發(fā)電機電壓的相位與電網(wǎng)電壓相位相同。                                3.  發(fā)電機頻率和電網(wǎng)頻率相等。  

33、;                                      4.  發(fā)電機電壓的相序和電網(wǎng)電壓的相序一致