1、電機與拖動實驗指導書焦作大學機電工程學院二一五年七月目錄DZSZ-1型電機及自動控制實驗裝置受試電機銘牌數(shù)據(jù)一覽表DZSZ-1型電機及自動控制實驗裝置交流及直流電源操作說明第一章 電機及電氣技術(shù)實驗的基本要求和安全操作規(guī)程1-1 實驗的基本要求1-2 實驗安全操作規(guī)程 第二章 實驗實驗一 直流電機的認識實驗 實驗二 直流并勵電動機實驗三 三相異步電動機的起動與調(diào)速實驗四 三相異步電動機點動和自鎖控制線路 實驗五 三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制線路附錄 DZSZ1型電機及自動控制實驗裝置說明備 注Y/YY/YC=35uFFC=4uFYY/EEEEEEEEEEEEEEIFN (A)<0.161.

2、20.8<0.16UFN (V)2201410220nN (r/min)16001400160014201380150015001400142014002820/1400150014301430IN (A)0.35/1.40.4/1.38/1.60.50.81.20.50.60.450.351.451.01.450.6/0.62.21.14/0.661.12UN (V)380/95220/63.6/55200220220220()220(Y)220(Y)220(Y)220220220220220220()/380(Y)380()PN (W)230/230152/152/152100120

3、185100120170909012090120/90355180180名 稱三相組式變壓器三相芯式變壓器直流復勵發(fā)電機直流串勵電動機直流并勵(激)電動機三相鼠籠式異步電動機三相線繞式電機同步發(fā)電機同步電動機單相電容起動電機單相電容運轉(zhuǎn)電機單相電阻分相電機雙速異步電機校正過的直流電機三相鼠籠式異步電動機三相鼠籠式異步電動機編號DJ11DJ12DJ13DJ14DJ15DJ16DJ17DJ18DJ18DJ19DJ20DJ21DJ22DJ23DJ24DJ26序號12345678910111213141516DDSZ-1型電機及電氣技術(shù)實驗裝置受試電機銘牌數(shù)據(jù)一覽表DZSZ-1型電機自動控制實驗裝置交

4、流及直流電源操作說明 實驗中開啟及關(guān)閉電源都在控制屏上操作。開啟三相交流電源的步驟為： 1）開啟電源前。要檢查控制屏下面“直流電機電源”的“電樞電源”開關(guān)（右下角）及“勵磁電源”開關(guān)（左下角）都須在“關(guān)”斷的位置。控制屏左側(cè)端面上安裝的調(diào)壓器旋鈕必須在零位，即必須將它向逆時針方向旋轉(zhuǎn)到底。 2）檢查無誤后開啟“電源總開關(guān)”，“停止”按鈕指示燈亮，表示實驗裝置的進線接到電源，但還不能輸出電壓。此時在電源輸出端進行實驗電路接線操作是安全的。 3）按下“啟動”按鈕，“啟動”按鈕指示燈亮，表示三相交流調(diào)壓電源輸出插孔U、V、W及N上已接電。實驗電路所需的不同大小的交流電壓，都可適當旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器旋鈕用導線

5、從這三相四線制插孔中取得。輸出線電壓為0-450V（可調(diào)）并可由控制屏上方的三只交流電壓表指示。當電壓表下面左邊的“電壓指示切換”開關(guān)撥向“三相電網(wǎng)輸入”時，它指示三相電網(wǎng)進線的線電壓；當“電壓指示切換”開關(guān)撥向“三相調(diào)壓電壓”時，它指示三相四線制插孔U、V、W和N輸出端的線電壓。 4）實驗中如果需要改接線路，必須按下“停止”按鈕以切斷交流電源，保證實驗操作安全。實驗完畢，還需關(guān)斷“電源總開關(guān)”，并將控制屏左側(cè)端面上安裝的調(diào)壓器旋鈕調(diào)回到零位。將“直流電機電源”的“電樞電源”開關(guān)及“勵磁電源”開關(guān)撥回到“關(guān)”斷位置。 開啟直流電機電源的操作： 1）直流電源是由交流電源變換而來，開啟“直流電機電

6、源”，必須先完成開啟交流電源，即開啟“電源總開關(guān)”并按下“啟動”按鈕。 2）在此之后， “勵磁電源”開關(guān)撥向“開”位置，可獲得約為220V、0.5A不可調(diào)的直流電壓輸出?！半姌须娫础遍_關(guān)撥向“開”位置，可獲得40230V、3A可調(diào)節(jié)的直流電壓輸出。勵磁電源電壓及電樞電源電壓都可由控制屏下方的1只直流電壓表指示。當將該電壓表下方的“電壓指示切換”開關(guān)撥向“電樞電壓”時，指示電樞電源電壓，當將它撥向“勵磁電壓”時，指示勵磁電源電壓。但在電路上“勵磁電源”與“電樞電源”，“直流電機電源”與“交流三相調(diào)壓電源”都是經(jīng)過三相多繞組變壓器隔離的，可獨立使用。 3）“電樞電源”是采用脈寬調(diào)制型開關(guān)式穩(wěn)壓電源

7、，輸入端接有濾波用的大電容，為了不使過大的充電電流損壞電源電路，采用了限流延時的保護電路。所以本電源在開機時，從電樞電源開合閘到直流電壓輸出約有34秒鐘的延時，這是正常的。 4）電樞電源設有過壓和過流指示告警保護電路。當輸出電壓出現(xiàn)過壓時，會自動切斷輸出，并告警指示。此時需要恢復電壓，必須先將“電壓調(diào)節(jié)”旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)調(diào)低電壓到正常值（約240V以下），再按“過壓復位”按鈕，即能輸出電壓。當負載電流過大（即負載電阻過?。┏^3A時，也會自動切斷輸出，并告警指示，此時需要恢復輸出，只要調(diào)小負載電流（即調(diào)大負載電阻）即可。有時候在開機時出現(xiàn)過流告警，說明在開機時負載電流太大，需要降低負載電流，可在

8、電樞電源輸出端增大負載電阻或甚至暫時拔掉一根導線（空載）開機，待直流輸出電壓正常后，再插回導線加正常負載（不可短路）工作。若在空載時開機仍發(fā)生過流告警，這是由于氣溫或濕度明顯變化，造成光電耦合器TIL117漏電使過流保護起控點改變所致，一般經(jīng)過空載開機（即開啟交流電源后，再開啟“電樞電源”開關(guān)）予熱幾十分鐘，即可停止告警，恢復正常。所有這些操作到直流電壓輸出都有34秒鐘的延時。 5）在做直流電動機實驗時，要注意開機時須先開“勵磁電源”，后開“電樞電源”；在關(guān)機時，則要先關(guān)“電樞電源”而后關(guān)“勵磁電源”的次序。同時要注意在電樞電路中串聯(lián)起動電阻以防止電源過流保護。具體操作要嚴格遵照實驗指導書中有

9、關(guān)內(nèi)容的說明。第一章 電機及電氣技術(shù)實驗的基本要求和安全操作規(guī)程1-1 實驗的基本要求 電機及拖動基礎實驗教學是專業(yè)結(jié)構(gòu)培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)之一。其基本任務是進行實驗技能的基本訓練，加深對所學基本理論的認識，提高分析問題和解決問題的能力，開發(fā)創(chuàng)新思維能力，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的作風和實事求的科學態(tài)度，獲得科學研究的初步訓練。具體來說，電機拖動基礎實驗的目的在于培養(yǎng)掌握基本的實驗方法和操作技能，學會根據(jù)實驗目的擬定實驗線路，選擇所需設備、儀表及量程，測驗實驗數(shù)據(jù)，并對實驗數(shù)據(jù)進行分析研究，得出實驗結(jié)論，從而完成實驗報告。在整個實驗過程中，必須集中精力，及時認真做好實驗。現(xiàn)按實驗過程提出下列基本要求。一、實

10、驗前的準備 實驗前應復習電機與拖動課程中的有關(guān)內(nèi)容，認真研讀實驗指導書,了解實驗目的、 項目、方法與步驟，明確實驗過程中應注意的問題(有些內(nèi)容可到實驗室對照實驗預習，如熟悉組件的編號，使用及其規(guī)定值等)，并按照實驗項目準備記錄抄表等。 實驗前應寫好預習報告,經(jīng)指導教師檢查認為確實作好了實驗前的準備，方可開始作實驗。 認真作好實驗前的準備工作，對于培養(yǎng)同學獨立工作能力，提高實驗質(zhì)量和保護實驗設備都是很重要的。二、實驗的進行 1、建立小組，合理分工每次實驗都以小組為單位進行,每組由34人組成，每人都有明確的分工，如計算機的操作、數(shù)據(jù)記錄、接線、線路自檢、負載調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)等工作，以保證實驗操作協(xié)調(diào)

11、，記錄數(shù)據(jù)準確可靠。每人都要有計劃地輪換操作，在實驗中全面鍛煉。實驗數(shù)據(jù)要求準確，實驗數(shù)據(jù)不容更改，實驗數(shù)據(jù)如有疑問，只能使用原有設備和儀器、儀表重新進行實驗。 2、選擇設備、儀器、儀表及其量程 實驗前先熟悉該次實驗所用的組件，記錄電機銘牌和選擇儀表量程，然后按實驗指導書上列出的順序依次排列組件和儀表以便于實驗操作及測取數(shù)據(jù)。 3、按圖接線 根據(jù)自擬線路圖或本書提供的參考線路圖進行接線，線路力求簡明準確。接線原則是先接串聯(lián)主回路，再接并聯(lián)支路，一個回路一個回路進行。先從電源開始連接主要的串聯(lián)電路（如果樞電路、電流表），再接并聯(lián)電路（如勵磁電路、電壓表）。如果是三相，應三根線同時往下接；如果是直

12、流或單相，則從一極開始，經(jīng)主要線路及其各段設備、儀器、儀表，然后返回另一極。根據(jù)電流的大小，主電路用粗導線連接（包括電流表及功率表的電流線圈），并聯(lián)支路用細導線連接（包括電壓表及功率表的電壓線圈）。全部接完后請同組的另一個人檢查是否有錯，如有錯改正。最后經(jīng)指導老師檢查無誤后方可進行下一步。 4、接通實驗設備，注意觀察 實驗之前，檢察設備及儀器是否處于正確狀態(tài)，比如儀表是否在零位、調(diào)壓氣是否在所要求的位置、電機是否有機械卡住等。熟悉儀表刻度，并記下倍率，指導老師許可后才能接通電源，觀察所有儀表是否正常（不容許超過量程、指針反向等），對于三相電機要特別注意是否有斷相情況，并觀察電機運轉(zhuǎn)是否正常。然

13、后按一定規(guī)范起動電機，觀察所有儀表是否正常(如指針正、反向是否超滿量程等)。如果出現(xiàn)異常，應立即切斷電源，并排除故障；如果一切正常，即可正式開始實驗。 5、測取數(shù)據(jù) 預習時對電機的試驗方法及所測數(shù)據(jù)的大小作到心中有數(shù)。正式實驗時,實驗數(shù)據(jù)要求準確，特別是一些重要重要數(shù)據(jù)，如額點附近數(shù)據(jù)應多測幾組。 6、認真負責，實驗有始有終 實驗完畢，須將數(shù)據(jù)交指導教師審閱。經(jīng)指導教師認可后，再斷開電源，整理導線和實驗臺，歸還儀器、儀表、工具等，打掃實驗場地。三、實驗報告整理實驗數(shù)據(jù)、寫出實驗報告是實驗課的重要環(huán)節(jié)。實驗報告是技術(shù)文件，要求簡明扼要、字體清楚、圖表簡潔、結(jié)論明確。其具體內(nèi)容應包括： 1) 實驗

14、名稱、專業(yè)班級、學號、姓名、實驗日期、室溫。 2)實驗設備及儀器、儀表的名稱、型號、規(guī)格、編號，銘牌數(shù)據(jù)。3)實驗目的及項目。4）實驗線路圖，并注明儀表量程，電阻器阻值，電源端編號等。5）實驗內(nèi)容及步驟。 6) 整理計算的實驗數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)如果是計算所得，還應列出計算公式。 7) 實驗曲線。所有曲線應在坐標紙上繪制或由計算機公式。 8) 實驗結(jié)果分析、計算以及結(jié)論和心得體會。這是對所學知識再提高的過程，是實驗報告的重要部分?？梢詫Ω鶕?jù)不同實驗方法所得到的結(jié)果進行比較，對各種實驗方法的優(yōu)缺點進行探索。比較實驗結(jié)果與理論分析是否相符，如果有偏差，找出原因。根據(jù)國家標準或技術(shù)條件與判斷被試對象是否合格。

15、7) 實驗報告要求用實驗報告紙書寫，每次實驗每人獨立完成一份報告，一人一份，并按時送交指導教師批閱。1.2 電機與拖動實驗的安全操作規(guī)程為了保證電機拖動實驗的順利進行，確保人身安全和設備安全，實驗時應嚴格遵守實驗室的安全操作規(guī)程。電機與拖動實驗安全操作規(guī)程如下：（1）進入實驗室，態(tài)度要認真，注意力要高度集中，嚴禁大聲喧嘩、大鬧。（2）人體不可接觸任何帶電部位與轉(zhuǎn)動零件；接觸電機外殼，應用手背接觸。（3）遵守實驗室各項規(guī)章制度，使用設備、儀器必須遵守操作規(guī)程，不準動用與本次實驗無關(guān)的設備和儀器。經(jīng)老師許可后方可動用其它儀器、儀表、設備和接通電源進行操作。（4）實驗進行時，不準離開實驗崗位，并密切

16、注視各儀器、儀表的變化。（5）電源必須經(jīng)過開關(guān)（或接觸機）、熔斷器后接如實驗設備；電源進線應接到開關(guān)進線端；切斷電源后，方可拆線或改接電路。（6）完成接線或改接線路后，必須經(jīng)指導老師檢查，并在招呼其它同學引起注意后，方可接通電源。實驗中如發(fā)生事故，應保持冷靜，首先切斷電源，防止事故擴大并保護現(xiàn)場，報告指導老師，待查明事故原因和妥善處理后，才能重新實驗。（7）實驗時，不準圍圍巾，不準戴手套，不準穿拖鞋；注意衣服及導線不要卷入電機旋轉(zhuǎn)部分；不得用手或腳去促使電機轉(zhuǎn)動或停轉(zhuǎn)，以免發(fā)生危險。（8）電動機直接起動時，電流表及功率表電流線圈應從線路中拆離或經(jīng)過并聯(lián)開關(guān)短路。（9）實驗中不得隨意調(diào)換電流表量

17、程，電流互感器二次測不允許開路，以免產(chǎn)生高電壓損壞儀器、儀表和危及人身安全。電容器使用后應進行放電。（10）完成實驗后，應按照分斷程序依次斷開各個開關(guān)，方可拆線。（11）總電源應由實驗室工作人員掌控，其他人不準操作。第二章 實驗實驗一 直流電機的認識實驗 一、預習要點： 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、直流電動機啟動時，為什么在電樞回路中需要串接啟動變阻器? 不串接會產(chǎn)生什么嚴重后果? 3、直流電動機啟動時，勵磁回路串接的磁場變阻器應調(diào)至什么位置? 為什么? 若勵磁回路斷開造成失磁時,會產(chǎn)生什么嚴重后果?4、直流電動機調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向的方法。 二、實驗目的 1、學

18、習電機實驗的基本要求與安全操作注意事項。2、認識在直流電機實驗中所用的電機、儀表、變阻器等組件及使用方法。 3、熟悉他勵電動機(即并勵電動機按他勵方式)的接線、起動、改變電機轉(zhuǎn)向與調(diào)速的方法。三、實驗項目 1、了解DD01電源控制屏中的電樞電源、勵磁電源、校正過的直流電機、變阻器、多量程直流電壓表、電流表及直流電動機的使用方法。 2、用伏安法測直流電動機和直流發(fā)電機的電樞繞組的冷態(tài)電阻。 3、直流他勵電動機的起動、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。四、實驗設備及控制屏上掛件排列順序1、實驗設備 序 號型 號名 稱數(shù) 量1DD03導軌、測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表1 臺2DJ23校正直流測功機1 臺3DJ15直流并勵電動機

19、1 臺4D31直流數(shù)字電壓、毫安、安培表2 件5D42三相可調(diào)電阻器1 件6D44可調(diào)電阻器、電容器1 件7D51波形測試及開關(guān)板1 件8D41三相可調(diào)電阻器1 件 2、控制屏上掛件排列順序 D31、D42、D41、D51、D31、D44五、實驗說明及操作步驟 1、由實驗指導老師介紹DDSZ-1型電機及電氣技術(shù)實驗裝置各面板布置及使用方法，講解電機實驗的基本要求，安全操作和注意事項。 2、用伏安法測電樞的直流電阻圖1-1 測電樞繞組直流電阻接線圖 （1）按圖1-1接線，電阻R用D44上1800（即A2與B2相連，則A1和B1間阻值為兩變阻器的串聯(lián)值，即1800）和180（獲取180阻值的方法與

20、前面相同）串聯(lián)共1980阻值并調(diào)至最大。A表選用D31直流安培表，量程選用5A檔；V表選用直流電壓表，量程選用1000V檔。開關(guān)S選用D51掛箱。（2）經(jīng)檢查無誤后接通電樞電源，逆時針調(diào)節(jié)電阻R使至最大，開啟控制屏上的電源總開關(guān)（注意：開啟電源的順序應該是先開“電源總開關(guān)”，然后再按“啟動”按鈕，接著再開“勵磁電源”開關(guān)，最后才是“電樞電源”開關(guān)。其操作的詳細過程見DDSZ-1型電機及電氣技術(shù)實驗裝置交流及直流電源操作說明），合上開關(guān)S，確保電動機不轉(zhuǎn)動的情況下，緩慢調(diào)節(jié)電樞電源的電壓，使其緩慢增至220V。記下此時A表和V表的讀數(shù)（同一電流下，電壓取三個不同數(shù)值）。（3）減小R，在確保電動機

21、不轉(zhuǎn)動的情況下，用同樣方法測取數(shù)據(jù)（兩組不同的電流值和六組不同的電壓值）列于表1-1中。取三次測量的平均值作為實際冷態(tài)電阻值 表1-1 室溫 序號U（V）I（A）R（ 平均）（）Ra（）Raref（）1Ra11=Ra1=Ra12=Ra13=2Ra21=Ra2=Ra22=Ra23=3Ra31=Ra3=Ra32=Ra33=表中： （4）計算基準工作溫度時的電樞電阻 由實驗直接測得電樞繞組電阻值，此值為實際冷態(tài)電阻值。冷態(tài)溫度為室溫。按下式換算到基準工作溫度時的電樞繞組電阻值： 式中Raref 換算到基準工作溫度時電樞繞組電阻。（）。 Ra電樞繞組的實際冷態(tài)電阻。（）。 ref 基準工作溫度，對于E

22、級絕緣為75 。 a實際冷態(tài)時電樞繞組的溫度。（） 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)電機的額定值和實驗中可能達到的最大值來選擇，變阻器根據(jù)實驗要求來選用，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 如測量電動機兩端為220V的直流電壓，選用直流電壓表為1000V量程檔。 （2）電流量程的選擇 因為直流并勵電動機的額定電流為1.2A，測量電樞電流的電表A3可選用直流電流表的5A量程檔；額定勵磁電流小于0.16A，電流表A1選用200mA量程檔。 （3）變阻器的選擇 變阻器選用的原則是根據(jù)實驗中所需的阻值和流過變阻器最大的電流來確定，電樞回路R

23、1可選用D44掛件的1.3A的90與90串聯(lián)電阻,磁場回路Rf1可選用D44掛件的0.41A的900與900串聯(lián)電阻。 4、直流他勵電動機的起動準備（1）按圖1-2接線。接入直流電流表和直流電壓表時注意其正負極性。 圖12 直流他勵電動機接線圖（2）圖中直流他勵電動機M用DJ15，其額定功率PN=185W，額定電壓UN=220V，額定電流IN=1.2A,額定轉(zhuǎn)速nN=1600r/min,額定勵磁電流IfN0.16A。校正直流測功機MG作為測功機使用，TG為測速發(fā)電機。直流電流表選用D31。（3）Rf1用D44的1800阻值作為直流他勵電動機勵磁回路串接的電阻。Rf2選用D42的1800阻值的變

24、阻器，作為MG勵磁回路串接的電阻。R1選用D44的180阻值作為直流他勵電動機的起動電阻，R2選用D41的90電阻6只串聯(lián)和D42的900與900并聯(lián)電阻相串聯(lián)作為MG的負載電阻。 （3）接好線后，檢查M、MG及TG之間是否用聯(lián)軸器直接聯(lián)接好。5、他勵直流電動機起動步驟（1）檢查按圖1-2的接線是否正確，電表的極性、量程選擇是否正確，電動機勵磁回路接線是否牢靠。然后，將電動機電樞串聯(lián)起動電阻R1、測功機MG的負載電阻R2、及測功機MG的磁場回路電阻Rf2調(diào)到阻值最大位置；電動機M的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)到最小位置，斷開開關(guān)S，并斷開控制屏下方右邊的電樞電源開關(guān)，作好起動準備。 （2）開啟控制屏上

25、的電源總開關(guān)（注意：開啟電源的順序應該是先開“電源總開關(guān)”，然后再按“啟動”按鈕，接著再開“勵磁電源”開關(guān)，最后才是“電樞電源”開關(guān)；關(guān)閉電源時則是先關(guān)“電樞電源”，再關(guān)“勵磁電源”。其操作的詳細過程見DDSZ-1型電機及電氣技術(shù)實驗裝置交流及直流電源操作說明），按下其上方的“啟動”按鈕，接通其下方左邊的勵磁電源開關(guān)，觀察M及MG的勵磁電流值，調(diào)節(jié)Rf2使If2 等于校正值（100mA）并保持不變，再接通控制屏右下方的電樞電源開關(guān)，使M起動。 （3）電動機M起動后觀察轉(zhuǎn)速表指針偏轉(zhuǎn)方向，應為正向偏轉(zhuǎn) ，若不正確，可撥動轉(zhuǎn)速表上正、反向開關(guān)來糾正。調(diào)節(jié)控制屏上電樞電源“電壓調(diào)節(jié)”旋鈕，使電動機端

26、電壓為220伏。減小起動電阻 R1阻值，直至短接。至此，電機啟動完畢。 （4）合上校正直流測功機MG的負載開關(guān)S，調(diào)節(jié)R2 阻值，使MG的負載電流IF 改變，即直流電動機M的輸出轉(zhuǎn)矩T2 改變（按不同的IF值，查對應于If2=100mA時的校正曲線T2=f(IF)，可得到M不同的輸出轉(zhuǎn)矩T2值）。測畢，將S斷開。 （5）調(diào)節(jié)他勵電動機的轉(zhuǎn)速 原理：1、保持電源電壓及磁通為額定值不變，串入電樞回路的電阻越大，電動機運行的轉(zhuǎn)速越低，反之，則電動機運行的轉(zhuǎn)速越高；2、保持他勵直流電動機電源電壓不變，不改變串入電樞回路電阻的阻值，降低他勵直流電動機的磁通，可以使電動機轉(zhuǎn)速升高，而降低他勵直流電動機的磁

27、通是通過加大Rf1的阻值來實現(xiàn)的。改變串入電動機M電樞回路的可調(diào)節(jié)電阻R1，觀察轉(zhuǎn)速變化情況； 改變勵磁回路的可調(diào)節(jié)電阻Rf1，觀察轉(zhuǎn)速變化情況。 （6）改變電動機的轉(zhuǎn)向原理：通過改變改變電樞電壓方向或改變勵磁磁極方向可使電機旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變。將電樞串聯(lián)起動變阻器R1的阻值調(diào)回到最大值，先切斷控制屏上的電樞電源開關(guān)，然后切斷控制屏上的勵磁電源開關(guān)，使他勵電動機停機。在斷電情況下，將電樞的兩端接線對調(diào)后，再按他勵電動機的起動步驟起動電動機，觀察電動機的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速表指針偏轉(zhuǎn)的方向。在斷電情況下，將電機勵磁繞組的兩端接線對調(diào)后，再按他勵電動機的起動步驟起動電動機，觀察電動機的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速表指針偏轉(zhuǎn)的方

28、向。六、注意事項 1、直流他勵電動機起動時，須將勵磁回路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)至最小，先接通勵磁電源,使勵磁電流最大,同時必須將電樞串聯(lián)起動電阻R1調(diào)至最大,然后方可接通電樞電源。使電動機正常起動。起動后，將起動電阻R1調(diào)至零，使電機正常工作。 2、直流他勵電動機停機時，必須先切斷電樞電源，然后斷開勵磁電源。同時必須將電樞串聯(lián)的起動電阻R1調(diào)回到最大值，勵磁回路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)回到最小值。給下次起動作好準備。 3、測量前注意儀表的量程、極性及其接法，是否符合要求。 4、若要測量電動機的轉(zhuǎn)矩T2 ，必須將校正直流測功機MG的勵磁電流調(diào)整到校正值：100mA，以便從校正曲線中查出電動機M的輸出轉(zhuǎn)矩。

29、七、實驗報告 1、畫出直流他勵電動機電樞串電阻起動的接線圖。說明電動機起動時，起動電阻R1和磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1應調(diào)到什么位置?為什么? 2、在電動機輕載及額定負載時，增大電樞回路的調(diào)節(jié)電阻，電機的轉(zhuǎn)速如何變化？增大勵磁回路的調(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機的轉(zhuǎn)向？ 4、為什么要求直流他勵電動機磁場回路的接線要牢靠？起動時電樞回路必須串聯(lián)起動變阻器？實驗二 直流并勵電動機 一、實驗目的 1、掌握用實驗方法測取直流并勵電動機的工作特性和機械特性。 2、掌握直流并勵電動機的調(diào)速方法。 二、預習要點 1、什么是直流電動機的工作特性和機械特性？ 2、直流電動機調(diào)速原理是什么？

30、 三、實驗項目 1、工作特性和機械特性 保持U=UN和If=IfN不變，測取n、T2、=f（Ia）、n=f（T2）。 2、調(diào)速特性 （1）改變電樞電壓調(diào)速 保持U=UN、If=IfN=常數(shù)，T2=常數(shù)，測取n=f（Ua）。 （2）改變勵磁電流調(diào)速 保持U=UN，T2=常數(shù)，測取n=f（If）。 （3）觀察能耗制動過程 四、實驗方法 1、實驗設備序號型 號名 稱數(shù) 量1DD03導軌、測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表1臺2DJ23校正直流測功機1臺3DJ15直流并勵電動機1臺4D31直流電壓、毫安、電流表2件5D42三相可調(diào)電阻器1件6D44可調(diào)電阻器、電容器1件7D51波形測試及開關(guān)板1件 2、屏上掛件排列順

31、序 D31、D42、D51、D31、D44 3、并勵電動機的工作特性和機械特性 1）按圖2-6接線。校正直流測功機 MG按他勵發(fā)電機連接，在此作為直流電動機M的負載，用于測量電動機的轉(zhuǎn)矩和輸出功率。Rf1選用D44的1800阻值。Rf2 選用D42的900串聯(lián)900共1800阻值。R1用D44的180阻值。R2選用D42的900串聯(lián)900再加900并聯(lián)900共2250阻值。圖21 直流并勵電動機接線圖 2）將直流并勵電動機M的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至最小值，電樞串聯(lián)起動電阻R1調(diào)至最大值，接通控制屏下邊右方的電樞電源開關(guān)使其起動，其旋轉(zhuǎn)方向應符合轉(zhuǎn)速表正向旋轉(zhuǎn)的要求。 3）M起動正常后，將其電樞

32、串聯(lián)電阻R1調(diào)至零，調(diào)節(jié)電樞電源的電壓為220V，調(diào)節(jié)校正直流測功機的勵磁電流If2為校正值（50mA或100 mA），再調(diào)節(jié)其負載電阻R2和電動機的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1，使電動機達到額定值：UUN，IIN，nnN。此時M的勵磁電流If即為額定勵磁電流IfN。 4）保持UUN，If=IfN，If2為校正值不變的條件下，逐次減小電動機負載。測取電動機電樞輸入電流Ia，轉(zhuǎn)速n和校正電機的負載電流IF（由校正曲線查出電動機輸出對應轉(zhuǎn)矩T2）。共取數(shù)據(jù)9-10組，記錄于表2-1中。表21 UUN V If=IfN= mA If2= mA 實驗數(shù)據(jù)Ia（A）n（r/min）IF（A）T2（N·m

33、）計算數(shù)據(jù)P2（W）P1（W）（） n（） 4、調(diào)速特性 （1）改變電樞端電壓的調(diào)速 1）直流電動機M運行后，將電阻R1調(diào)至零，If2調(diào)至校正值，再調(diào)節(jié)負載電阻R2、電樞電壓及磁場電阻Rf1，使M的U=UN，I=0.5IN，IfIfN記下此時MG的IF值。 2）保持此時的IF值（即T2值）和IfIfN不變，逐次增加R1的阻值，降低電樞兩端的電壓Ua，使R1從零調(diào)至最大值，每次測取電動機的端電壓Ua，轉(zhuǎn)速n和電樞電流Ia。 3）共取數(shù)據(jù)8-9組，記錄于表2-2中表22 IfIfN mA T2 N·mUa（V）n（r/min）Ia（A） （2）改變勵磁電流的調(diào)速 1）直流電動機運行后，將

34、M的電樞串聯(lián)電阻R1和磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至零，將MG的磁場調(diào)節(jié)電阻If2調(diào)至校正值，再調(diào)節(jié)M的電樞電源調(diào)壓旋鈕和MG的負載，使電動機M的U=UN，I0.5IN記下此時的IF值。 2）保持此時MG的IF值（T2值）和M的UUN不變，逐次增加磁場電阻阻值：直至n1.3nN，每次測取電動機的n、If和Ia。共取 78組記錄于表23中。表23 UUN V T2 N·mn（r/min）If（mA）Ia（A） （3）能耗制動1）實驗設備序 號型 號名 稱數(shù) 量1DD03導軌、測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表1臺2DJ23校正直流測功機1臺3DJ15直流并勵電動機1臺4D31直流電壓、毫安、安培表2件5D41

35、三相可調(diào)電阻器1件6D42三相可調(diào)電阻器1件7D44可調(diào)電阻器、電容器1件8D51波形測試及開關(guān)板 1件 2）屏上掛件排列順序 D31、D42、D51、D41、D31、D44 3）按圖2-2接線，先把S1合向2端，合上控制屏下方右邊的電樞電源開關(guān)，把M的Rf1調(diào)至零，使電動機的勵磁電流最大。 4）把M的電樞串聯(lián)起動電阻R1調(diào)至最大，把S1合至電樞電源，使電動機起動，能耗制動電阻RL選用D41上180阻值。 5）運轉(zhuǎn)正常后，從S1任一端拔出一根導線插頭，使電樞開路。由于電樞開路，電機處于自由停機，記錄停機時間。 圖22并勵電動機能耗制動接線圖 6）重復起動電動機，待運轉(zhuǎn)正常后，把S1合向RL端，

36、記錄停機時間。 7）選擇RL不同的阻值，觀察對停機時間的影響。 五、實驗報告 1、由表2-7計算出P2和，并給出n、T2、f（Ia）及nf（T2）的特性曲線。 電動機輸出功率： P20.105nT2 式中輸出轉(zhuǎn)矩T2的單位為N.m（由If2及IF值，從校正曲線T2=f（IF）查得），轉(zhuǎn)速n的單位為r/min。 電動機輸入功率： P1=UI 輸入電流： I=Ia+IfN 電動機效率： 由工作特性求出轉(zhuǎn)速變化率： 2、繪出并勵電動機調(diào)速特性曲線nf（Ua）和n=f（If）。分析在恒轉(zhuǎn)矩負載時兩種調(diào)速的電樞電流變化規(guī)律以及兩種調(diào)速方法的優(yōu)缺點。 3、能耗制動時間與制動電阻RL的阻值有什么關(guān)系？為什么

37、？該制動方法有什么缺點？ 七、思考題 1、并勵電動機的速率特性nf（Ia）為什么是略微下降？是否會出現(xiàn)上翹現(xiàn)象？為什么？上翹的速率特性對電動機運行有何影響？ 2、當電動機的負載轉(zhuǎn)矩和勵磁電流不變時，減小電樞端電壓，為什么會引起電動機轉(zhuǎn)速降低？ 3、當電動機的負載轉(zhuǎn)矩和電樞端電壓不變時，減小勵磁電流會引起轉(zhuǎn)速的升高，為什么？ 4、并勵電動機在負載運行中，當磁場回路斷線時是否一定會出現(xiàn)“飛車”？為什么？實驗三 三相異步電動機的起動與調(diào)速一、預習要點1、三相異步電動機的主要起動方法有哪些？2、三相異步電動機的主要調(diào)速方法有哪些？3、起動電流、起動轉(zhuǎn)矩與起動電壓的關(guān)系如何？二、實驗目的 通過實驗掌握異

38、步電動機的起動和調(diào)速的方法。三、實驗項目 1、三相異步電動機直接起動。 2、星形三角形(Y-)換接起動。 3、線繞式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器起動。 4、線繞式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器調(diào)速。四、實驗設備及儀器1、實驗設備序 號型 號名 稱數(shù) 量1DD03導軌、測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表1件2DJ16三相鼠籠異步電動機1件3DJ17三相線繞式異步電動機1件4DJ23校正過的直流電機1件5D31直流電壓、毫安、安培表1件6D32交流電流表1件7D33交流電壓表1件8D55-3智能型轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、輸出功率測試1件9D51波形測試及開關(guān)板1件10DJ17-1起動與調(diào)速電阻箱1件2、屏上掛件排列順序

39、:D33、D32、D55-3、D51、D31、 五、實驗步驟1、三相鼠籠式異步電機直接起動（1）按圖3-1接線。電機繞組為接法。圖中的交流電壓表為數(shù)字式或指針式均可，交流電流表則為指針式。（2）把控制屏左側(cè)端面上的三相交流電源調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到最小，按下綠色“啟動”按鈕。調(diào)節(jié)控制屏左側(cè)端面上的三相交流電源調(diào)節(jié)旋鈕，使輸出電壓達到額定電壓220V，起動電動機，觀察電動機起動瞬間電流值。(讀數(shù)方法見下面的*) 圖3-1 三相異步電動機直接起動實驗接線圖（3）按下紅色“停止”按鈕斷開三相交流電源，待電動機完全停止旋轉(zhuǎn)后，再按下綠色“啟動”按鈕接通三相交流電源，使電動機全壓空載起動(220V)，觀察電動機起

40、動瞬間電流值。 *注意：按指針式電流表偏轉(zhuǎn)的最大位置所對應的讀數(shù)值定性計量。電流表受到起動電流沖擊，電流表顯示的最大值雖不能完全代表起動電流的讀書，但用它可和下面幾種起動方法的起動電流作定性的比較。（4）斷開電源開關(guān)，將控制屏左側(cè)端面上的三相交流電源調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到時最小。（5）按下啟動按鈕，調(diào)節(jié)控制屏左側(cè)端面上的三相交流電源調(diào)節(jié)旋鈕，使電機電流為23倍額定電流，讀取交流電壓表電壓值UK、電流值IK，轉(zhuǎn)矩值TK， 試驗時通電時間不應超過10秒，以免繞組過熱。對應于額定電壓時的起動電流ISt和起動轉(zhuǎn)矩TSt按下式計算：式中 IK起動試驗時的電流值，A； 表3-1 籠形異步電動機起動實驗測 量 值計

41、算 值UK(V)IK(A)TK(N·m)ISt(A)Tst(N·m) 2、星形三角形(Y-)起動 圖3-2 三相鼠籠式異步電機星形三角形起動 （1）按圖3-2接線。線接好后把控制屏左側(cè)端面上的三相交流電源調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到最小。 （2）三刀雙擲開關(guān)合向右邊(Y接法)。按下啟動按鈕，逐漸調(diào)節(jié)控制屏左側(cè)端面上的三相交流電源調(diào)節(jié)旋鈕至電機額定電壓220伏，然后按下停止按鈕，待電機停轉(zhuǎn)。 （3） 再按下啟動按鈕，觀察起動瞬間電流，然后把S合向左邊，使電機()正常運行，整個起動過程結(jié)束。觀察起動瞬間電流表的顯示值以與其它起動方法作定性比較。3、線繞式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器起動 （

42、1）按圖3-3接線。圖中電機用DJ17三相線繞式異步電機。 （2）轉(zhuǎn)子每相串入的電阻用DJ17-1起動與調(diào)速電阻箱。 （3）把控制屏左側(cè)端面上的三相交流電源調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到最小。（4）按下啟動按鈕，調(diào)節(jié)控制屏左側(cè)端面上的三相交流電源調(diào)節(jié)旋鈕(觀察電機轉(zhuǎn)向應符合要求)使定子電壓為180伏，轉(zhuǎn)動DJ171上的黑色旋鈕使轉(zhuǎn)子繞組分別串入不同電阻值時，測取定子電流Ist和轉(zhuǎn)矩Tst。 （5）試驗時通電時間不應超過10秒以免繞組過熱。數(shù)據(jù)記入表3-2中。 表3-2 線繞式異步電機轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動實驗Rst()02515Ist(A)Tst(N·m)電機定子繞組Y形接法圖3-3 線繞式異步電機轉(zhuǎn)子繞

43、組串電阻起動 4、線繞式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器調(diào)速（1）實驗線路圖同圖3-3。（2）電機DJ17同軸聯(lián)接校正直流電機MG作為其負載，校正直流電機MG的實驗電路參考圖3-4左接線。電路接好后，將M的轉(zhuǎn)子附加電阻調(diào)至最大。2) 按下啟動按鈕，使電機空載起動即把S 斷開，控制屏左側(cè)端面上的三相交流電源調(diào)節(jié)旋鈕輸出電壓為電機額定電壓220伏，轉(zhuǎn)子附加電阻調(diào)至零。 3) 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)變阻器R1使校正電機的勵磁電流If為校正值(100mA或50mA)。圖344）調(diào)節(jié)變阻器R2改變直流發(fā)電機負載電流，使電動機輸出功率接近額定功率并保持這輸出轉(zhuǎn)矩T2不。5）轉(zhuǎn)動DJ171上的旋鈕，改變轉(zhuǎn)子附加電阻(每相

44、附加電阻分別為0、2、5、15)， 測相應的轉(zhuǎn)速記錄于表2-3中。 表 3-3 繞線式異步電動機的調(diào)速實驗（U=220V ，T2= N·m）rst()02515n(r/min)五、實驗報告1、計算各種實驗的電動機起動轉(zhuǎn)矩和起動電流。2、總結(jié)三相異步電動機不同起動方法的優(yōu)缺點及適用范圍。 3、繪制線繞式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串電阻調(diào)速的調(diào)速特征曲線，并分析轉(zhuǎn)子 串電阻對起動電流、起動轉(zhuǎn)矩和電動機轉(zhuǎn)速的影響。實驗四 三相異步電動機點動和自鎖控制 一、實驗目的 1、通過對三相異步電動機點動控制和自鎖控制線路的實際安裝接線， 掌握由電氣原理圖變換成安裝接線圖的知識。 2、通過實驗進一步加深理解點

45、動控制和自鎖控制的特點以及在機床控制中的應用。 二、選用組件 1、實驗設備序 號型 號名 稱數(shù) 量1DJ24三相鼠籠異步電動機(/220V)1件2D61繼電接觸控制掛箱（一）1件3D62繼電接觸控制掛箱（二）1件 2、屏上掛件排列順序 D61、D62 注：若未購買D62掛箱，圖中的Q1和FU可用控制屏上的接觸器和熔斷器代替，學生可從U、V、W端子開始接線。以后同此。 三、實驗方法 實驗前要檢查控制屏左側(cè)端面上的調(diào)壓器旋鈕須在零位，下面“直流電機電源”的“電樞電源”開關(guān)及“勵磁電源”開關(guān)須在“關(guān)”斷位置。開啟“電源總開關(guān)”，按下啟動按鈕，旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器旋鈕將三相交流電源輸出端U、V、W的線電壓調(diào)到2

46、20V。再按下控制屏上的“關(guān)”按鈕以切斷三相交流電源。以后在實驗接線之前都應如此。 1、三相異步電動機點動控制線路：按圖4-1接線。圖中SB1、KM1選用D61上元器件，Q1、FU1、FU2 、FU3 、FU4選用D62上元器件，電機選用DJ24（/220V）。接線時，先接主電路，它是從220V三相交流電源的輸出端U、V、W開始，經(jīng)三刀開關(guān)Q1、熔斷器FU1、FU2、FU3、接觸器KM1主觸點到電動機M的三個線端A、B、C的電路，用導線按順序串聯(lián)起來，有三路。主電路經(jīng)檢查無誤后，再接控制電路，從熔斷器FU4插孔V開始，經(jīng)按鈕SB1常開、接觸器KM1線圈到插孔W。線接好經(jīng)指導老師檢查無誤后，按下

47、列步驟進行實驗：圖4-1 點動控制線路 (1)按下控制屏上“開”按鈕；(2)先合Q1，接通三相交流220V電源；(3)按下啟動按鈕SB1，對電動機M進行點動操作，比較按下SB1和松開SB1時電動機M的運轉(zhuǎn)情況。圖4-2 自鎖控制線路3、三相異步電動機既可點動又可自鎖控制線路：圖4-3 既可點動又可自鎖控制線路按下控制屏上“關(guān)”按鈕切斷三相交流電源后，按圖4-3接線，圖中SB1、SB2、SB3、KM1、FR1選用D61掛件，Q1、FU1、FU2 、FU3 、FU4選用D62掛件，電機選用DJ24（/220V），檢查無誤后通電實驗：(1) 合上Q1接通三相交流220V電源；(2) 按下起動按鈕SB

48、2，松手后觀察電機M是否繼續(xù)運轉(zhuǎn)；(3) 運轉(zhuǎn)半分鐘后按下SB3，然后松開，電機M是否停轉(zhuǎn)；連續(xù)按下和 松開SB3，觀察此時屬于什么控制狀態(tài)；(4) 按下停止按鈕SB1，松手后觀察M是否停轉(zhuǎn)。四、討論題 1、試分析什么叫點動，什么叫自鎖，并比較圖4-1和圖4-2的結(jié)構(gòu)和功能上有什么區(qū)別？ 2、圖中各個電器如Q1、FU1、FU2、FU3、FU4、KM1、FR、SB1、SB2、SB3各起什么作用？已經(jīng)使用了熔斷器為何還要使用熱繼電器？已經(jīng)有了開關(guān)Q1為何還要使用接觸器KM1？ 3、圖4-2電路能否對電動機實現(xiàn)過流、短路、欠壓和失壓保護？ 4、畫出圖4-1、4-2、4-3的工作原理流程圖。實驗五 三

49、相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制線路 一、實驗目的 1、通過對三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路的接線，掌握由電路原理圖接成實際操作電路的方法。 2、掌握三相異步電動機正反轉(zhuǎn)的原理和方法。 3、掌握手動控制正反轉(zhuǎn)控制、接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)、按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制及按鈕和接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的不同接法，并熟悉在操作過程中有哪些不同之處。 二、選用組件 1、實驗設備序 號型 號名 稱數(shù) 量1DJ24三相鼠籠異步電動機(/220V)1件2D61繼電接觸控制掛箱（一）1件3D62繼電接觸控制掛箱（二）1件 2、屏上掛件排列順序 D61、D62 三、實驗方法1、倒順開關(guān)正反轉(zhuǎn)控制線路： (1) 旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器旋鈕將三相調(diào)壓電源U、V、W輸出線電壓調(diào)到