1、機(jī)電傳動與控制實驗指導(dǎo)書專業(yè)： 班級： 姓名： 學(xué)號： 機(jī)械與材料工程學(xué)院機(jī)械工程系目錄DDSZ-1型電機(jī)及電氣技術(shù)實驗裝置交流及直流操作說明3電機(jī)及電氣技術(shù)實驗的基本要求和安全操作規(guī)程3實驗一 三相變壓器3實驗二 三相鼠籠異步電動機(jī)的工作特性3實驗三 直流他勵電動機(jī)在各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的機(jī)械特性3實驗四 直流發(fā)電機(jī)3實驗五 三相異步電動機(jī)的起動、調(diào)速及繼電接觸控制3實驗六 繼電器接觸器控制線路設(shè)計實驗3DDSZ-1型電機(jī)及電氣技術(shù)實驗裝置交流及直流操作說明一、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(jī)電源”的“電樞電源”開關(guān)（右下

2、方）及“勵磁電源”開關(guān)（左下方）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(jìn)線接到電源，但還不能輸出電壓。此時在電源輸出端進(jìn)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(dāng)旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器旋鈕用導(dǎo)線從三相四線制插孔中取得。輸出線電壓為0450V(可調(diào))并由控制屏上方的三只交流電壓表指示。當(dāng)電壓表下面左邊的“指示切換”開關(guān)撥向“三相電網(wǎng)電壓”時，它指示三相電網(wǎng)進(jìn)

3、線的線電壓；當(dāng)“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的輸出端的線電壓。 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“直流機(jī)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。二、開啟直流電機(jī)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(jī)電源”，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，接通“勵磁電源”開關(guān)，可獲得約為220V、0.5A不可調(diào)的直流電壓輸出。接通“電樞電源”開關(guān)，4

4、0230V、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(dāng)該電壓表下方的“指示切換”開關(guān)撥向“電樞電壓”時，指示電樞電源電壓，當(dāng)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”，“直流機(jī)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，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(hù)電路。所以本電源在開機(jī)時，從電樞電源開關(guān)合閘刀直流電壓輸出約有34秒鐘的延時，這是正常的。 4、電樞電源設(shè)有過壓和過流指示告警保護(hù)電路

5、。當(dāng)輸出電壓出現(xiàn)過電壓時，會自動切斷輸出，并告警指示。此時需要恢復(fù)輸出，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(fù)位”按鈕，即能輸出電壓。當(dāng)負(fù)載電流過大（即負(fù)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(fù)輸出，只要調(diào)小負(fù)載電流（即調(diào)大負(fù)載電阻）即可。有時候在開機(jī)時出現(xiàn)過流告警，說明在開機(jī)時負(fù)載電流太大，需要降低負(fù)載電流，可在電樞電源輸出端增大負(fù)載電阻或甚至?xí)簳r拔掉一根導(dǎo)線（空載）開機(jī)，待直流輸出電壓正常后，再插回導(dǎo)線加正常負(fù)載（不可短路）工作。若在空載時開機(jī)仍發(fā)生過流告警，這是氣溫或濕度明顯變化，造成光電耦合器TIL117漏電使過流保

6、護(hù)起控點改變所致，一般經(jīng)過空載開機(jī)（即開啟交流電源后，再開啟“電樞電源”開關(guān)）預(yù)熱幾十分鐘，即可停止告警，恢復(fù)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(jī)實驗時，要注意開機(jī)時須先開“勵磁電源”后開“電樞電源”；在關(guān)機(jī)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)啟動電阻以防止電源過流保護(hù)。具體操作要嚴(yán)格遵照實驗指導(dǎo)書中有關(guān)內(nèi)容的說明。 電機(jī)及電氣技術(shù)實驗的基本要求和安全操作規(guī)程一 實驗的基本要求 一、實驗前的準(zhǔn)備 實驗前應(yīng)復(fù)習(xí)教科書有關(guān)章節(jié)，認(rèn)真研讀實驗指導(dǎo)書,了解實驗?zāi)康摹?項目、方法與步驟，明確實驗過程中應(yīng)注意的問題(有些內(nèi)容可到實

7、驗室對照實驗預(yù)習(xí)，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(zhǔn)備記錄抄表等。 實驗前應(yīng)寫好預(yù)習(xí)報告,經(jīng)指導(dǎo)教師檢查認(rèn)為確實作好了實驗前的準(zhǔn)備，方可開始做實驗。 認(rèn)真作好實驗前的準(zhǔn)備工作，對于培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力，提高實驗質(zhì)量和保護(hù)實驗設(shè)備都是很重要的。 二、實驗的進(jìn)行 1、建立小組，合理分工每次實驗都以小組為單位進(jìn)行,每組由23人組成，實驗進(jìn)行中的接線、調(diào)節(jié)負(fù)載、保持電壓或電流、記錄數(shù)據(jù)等工作每人應(yīng)有明確的分工，以保證實驗操作協(xié)調(diào)，記錄數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。 2、選擇組件和儀表 實驗前先熟悉該次實驗所用的組件，記錄電機(jī)銘牌和選擇儀表量程，然后依次排列組件和儀表便于測取數(shù)據(jù)。 3、按圖接線 根

8、據(jù)實驗線路圖及所選組件、儀表、按圖接線，線路力求簡單明了，一般按接線原則是先接串聯(lián)主回路，再接并聯(lián)支路。為查找線路方便，每路可用相同顏色的導(dǎo)線。 4、起動電機(jī)，觀察儀表 在正式實驗開始之前，先熟悉儀表刻度，并記下倍率，然后按一定規(guī)范起動電機(jī)，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(yīng)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(yù)習(xí)時對電機(jī)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,根據(jù)實驗步驟逐次測取數(shù)據(jù)。 6、認(rèn)真負(fù)責(zé)，實驗有始有終 實驗完畢，須將數(shù)據(jù)交指導(dǎo)教師審閱。經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可后，才允許拆線并把實驗所用的組件、導(dǎo)線及儀器等

9、物品整理好。 三、實驗報告 實驗報告是根據(jù)實測數(shù)據(jù)和在實驗中觀察和發(fā)現(xiàn)的問題，經(jīng)過自己分析研究或分析討論后寫出的心得體會。 實驗報告要簡明扼要、字跡清楚、圖表整潔、結(jié)論明確。 實驗報告包括以下內(nèi)容： 1、實驗名稱、專業(yè)班級、學(xué)號、姓名、實驗日期、室溫。 2、列出實驗中所用組件的名稱及編號，電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)(PN、UN、IN、nN）等。 3、列出實驗項目并繪出實驗時所用的線路圖，并注明儀表量程，電阻器阻值，電源端編號等。 4、數(shù)據(jù)的整理和計算 5、按記錄及計算的數(shù)據(jù)用坐標(biāo)紙畫出曲線，圖紙尺寸不小于8cm×8cm，曲線要用曲線尺或曲線板連成光滑曲線,不在曲線上的點仍按實際數(shù)據(jù)標(biāo)出。 6、根據(jù)

10、數(shù)據(jù)和曲線進(jìn)行計算和分析，說明實驗結(jié)果與理論是否符合，可對某些問題提出一些自己的見解并最后寫出結(jié)論。實驗報告應(yīng)寫在一定規(guī)格的報告紙上，保持整潔。 7、每次實驗每人獨立完成一份報告，按時送交指導(dǎo)教師批閱。二 實驗安全操作規(guī)程 為了按時完成電機(jī)及電氣技術(shù)實驗，確保實驗時人身安全與設(shè)備安全，要嚴(yán)格遵守如下規(guī)定的安全操作規(guī)程： 1、實驗時，人體不可接觸帶電線路。 2、接線或拆線都必須在切斷電源的情況下進(jìn)行。 3、學(xué)生獨立完成接線或改接線路后必須經(jīng)指導(dǎo)教師檢查和允許，并使組內(nèi)其他同學(xué)引起注意后方可接通電源。實驗中如發(fā)生事故，應(yīng)立即切斷電源，經(jīng)查清問題和妥善處理故障后，才能繼續(xù)進(jìn)行實驗。 4、電機(jī)如直接起

11、動則應(yīng)先檢查功率表及電流表的電流量程是否符合要求，有否短路回路存在，以免損壞儀表或電源。 5、總電源或?qū)嶒炁_控制屏上的電源接通應(yīng)由實驗指導(dǎo)人員來控制， 其他人只能由指導(dǎo)人員允許后方可操作，不得自行合閘。實驗一 三相變壓器一、實驗?zāi)康?1、通過空載和短路實驗，測定三相變壓器的變比和參數(shù)。 2、通過負(fù)載實驗，測取三相變壓器的運行特性。二、預(yù)習(xí)要點 1、如何用雙瓦特計法測三相功率，空載和短路實驗應(yīng)如何合理布置儀表。 2、三相芯式變壓器的三相空載電流是否對稱，為什么？ 3、如何測定三相變壓器的鐵耗和銅耗。 4、變壓器空載和短路實驗時應(yīng)注意哪些問題？一般電源應(yīng)加在哪一方比較合適？三、實驗項目 1、測定變

12、比 2、空載實驗 測取空載特性U0L=f(I0L)，P0=f(U0L), cos0=f(U0L)。 3、短路實驗 測取短路特性UKL=f(IKL)，PK=f(IKL) ，cosK=f(IKL)。 4、純電阻負(fù)載實驗 保持U1=UN，cos2=1的條件下，測取U2=f(I2)。四、實驗方法1、實驗設(shè)備序號型 號名 稱數(shù) 量1D33數(shù)/模交流電壓表1件2D32數(shù)/模交流電流表1件3D34-3智能型功率、功率因數(shù)表1件4DJ12三相芯式變壓器1件5D42三相可調(diào)電阻器1件6D51波形測試及開關(guān)板1件 2、屏上排列順序 D33、D32、DJ12、D343、D51、D42 3、測定變比 圖1-1 三相變

13、壓器變比實驗接線圖實驗線路如圖1-1所示，被測變壓器選用DJ12 三相三線圈心式變壓器，額定容量PN=152/152/152V·A，UN=220/63.6/55V，IN=0.4/1.38/1.6A， Y/Y接法。實驗時只用高、低壓兩組線圈,低壓線圈接電源，高壓線圈開路。將三相交流電源調(diào)到輸出電壓為零的位置。開啟控制屏上鑰匙開關(guān)，按下“啟動”按鈕，電源接通后，調(diào)節(jié)外施電壓U=0.5UN27.5V測取高、低線圈的線電壓UAB、UBC、UCA、Uab、Ubc、Uca，記錄于表1-1中。 表1-1高壓繞組線電壓(V)低壓繞組線電壓(V)變比(K)UABUabKABUBCUbcKBCUCAuc

14、aKCA計算變比K：平均變比： 4、空載實驗圖1-2三相變壓器空載實驗接線圖(1) 將控制屏左側(cè)三相交流電源的調(diào)壓旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)到底使輸出電壓為零，按下“停止”按鈕,在斷電的條件下，按圖1-2接線。變壓器低壓線圈接電源，高壓線圈開路。 (2) 按下“啟動”按鈕接通三相交流電源，調(diào)節(jié)電壓，使變壓器的空載電壓U0L=1.2UN。 (3) 逐次降低電源電壓，在(1.20.2)UN范圍內(nèi)， 測取變壓器三相線電壓、線電流和功率。 (4) 測取數(shù)據(jù)時，其中U0=UN的點必測,且在其附近多測幾組。共取數(shù)據(jù)8-9組記錄于表1-2中。表1-2序號實 驗 數(shù) 據(jù)計 算 數(shù) 據(jù)U0L(V)I0L(A)P0(W)U0

15、L(V)I0L(A)P0(W)cos0UabUbcUcaIa0Ib0Ic0P01P02123456789 5、短路實驗 (1) 將控制屏左側(cè)的調(diào)壓旋鈕逆時針方向旋轉(zhuǎn)到底使三相交流電源的輸出電壓為零值。按下“停止”按鈕，在斷電的條件下，按圖1-3接線。變壓器高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。 (2) 按下“啟動”按鈕，接通三相交流電源，緩慢增大電源電壓，使變壓器的短路電流IKL=1.1IN。圖1-3 三相變壓器短路實驗接線圖(3) 逐次降低電源電壓，在1.10.3IN的范圍內(nèi)，測取變壓器的三相輸入電壓、電流及功率。 (4) 測取數(shù)據(jù)時，其中IKL=IN點必測，共取數(shù)據(jù)5-6組。記錄于表1-3中。

16、實驗時記下周圍環(huán)境溫度()，作為線圈的實際溫度。表1-3 室溫 序號實 驗 數(shù) 據(jù)計 算 數(shù) 據(jù)UKL(V)IKL(A)PK(W)UKL(V)IKL(A)PK(W)cosKUABUBCUCAIAKIBKICKPK1PK26、純電阻負(fù)載實驗 圖1-4 三相變壓器負(fù)載實驗接線圖(1) 將控制屏左側(cè)的調(diào)壓旋鈕逆時針方向旋轉(zhuǎn)到底使三相交流電源的輸出電壓為零，按下“停止”按鈕，按圖1-4接線。變壓器低壓線圈接電源,高壓線圈經(jīng)開關(guān)S接負(fù)載電阻RL，RL選用D42的1800變阻器共三只，開關(guān)S選用D51掛件。將負(fù)載電阻RL阻值調(diào)至最大，打開開關(guān)S。 (2) 按下“啟動”按鈕接通電源，調(diào)節(jié)交流電壓，使變壓器的

17、輸入電壓U1=UN。(3) 在保持U1=U1N不變的條件下，合上開關(guān)S，逐次增加負(fù)載電流，從空載到額定負(fù)載范圍內(nèi)，測取三相變壓器輸出線電壓和相電流。(4) 測取數(shù)據(jù)時，其中I2=0和I2=IN兩點必測。共取數(shù)據(jù)7-8 組記錄于表1-4中。 表1-4 U1=U1N= V； cos2=1序號U2（V）I2（A）UABUBCUCAU2IAIBICI2五、注意事項 在三相變壓器實驗中，應(yīng)注意電壓表、電流表和功率表的合理布置。做短路實驗時操作要快，否則線圈發(fā)熱會引起電阻變化。實驗二 三相鼠籠異步電動機(jī)的工作特性一、實驗?zāi)康?1、掌握用日光燈法測轉(zhuǎn)差率的方法。 2、掌握三相異步電動機(jī)的空載、堵轉(zhuǎn)和負(fù)載試驗

18、的方法。 3、用直接負(fù)載法測取三相鼠籠式異步電動機(jī)的工作特性。 4、測定三相鼠籠式異步電動機(jī)的參數(shù)。二、預(yù)習(xí)要點 1、用日光燈法測轉(zhuǎn)差率是利用了日光燈的什么特性？ 2、異步電動機(jī)的工作特性指哪些特性？ 3、異步電動機(jī)的等效電路有哪些參數(shù)？它們的物理意義是什么？ 4、工作特性和參數(shù)的測定方法。三、實驗項目 1、測定電機(jī)的轉(zhuǎn)差率。 2、測量定子繞組的冷態(tài)電阻。 3、判定定子繞組的首末端. 4、空載實驗。 5、短路實驗。 6、負(fù)載實驗。四、實驗方法1、 實驗設(shè)備 序 號型 號名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1件2DJ23校正過的直流電機(jī)1件3DJ16三相鼠籠異步電動機(jī)1件4D33數(shù)/模

19、交流電壓表1件5D32數(shù)/模交流電流表1件6D34-3智能型功率、功率因數(shù)表1件7D31直流數(shù)字電壓、毫安、安培表1件8D42三相可調(diào)電阻器1件9D51波形測試及開關(guān)板1件10DD05測功支架、測功盤及彈簧秤（50N）1套 2、屏上掛件排列順序 D33、D32、D34-3、D31、D42、D51 3、用日光燈法測定轉(zhuǎn)差率 日光燈是一種閃光燈，當(dāng)接到50Hz電源上時，燈光每秒閃亮100次，人的視覺暫留時間約為0.1S左右，故用肉眼觀察時日光燈是一直發(fā)亮的,我們就利用日光燈這一特性來測量電機(jī)的轉(zhuǎn)差率。 （1）異步電機(jī)選用編號為DJ16的三相鼠籠異步電動機(jī)（UN=220V，接法）極數(shù)2P=4。直接與

20、測速發(fā)電機(jī)同軸聯(lián)接，在DJ16和測速發(fā)電機(jī)聯(lián)軸器上用黑膠布包一圈，再用四張白紙條（寬度約為3毫米），均勻地貼在黑膠布上。 （2）由于電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為 ，而日光燈閃亮為100次/秒，即日光燈閃亮一次，電機(jī)轉(zhuǎn)動四分之一圈。由于電機(jī)軸上均勻貼有四張白紙條，故電機(jī)以同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時，肉眼觀察圖案是靜止不動的（這個可以用直流電動機(jī)DJ15、DJ23和三相同步電機(jī)DJ18來驗證）。 （3）按下啟動按鈕，接通交流電源。打開控制屏上日光燈開關(guān)，調(diào)節(jié)控制屏左側(cè)調(diào)壓器升高電動機(jī)電壓，觀察電動機(jī)轉(zhuǎn)向，如轉(zhuǎn)向不對應(yīng)停機(jī)調(diào)整相序。轉(zhuǎn)向正確后，升壓至220V，使電機(jī)起動運轉(zhuǎn)，記錄此時電機(jī)轉(zhuǎn)速。 （4）因三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)速總是

21、低于同步轉(zhuǎn)速，故燈光每閃亮一次圖案逆電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向落后一個角度，用肉眼觀察圖案逆電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向緩慢移動。 （5）按住控制屏報警記錄儀“復(fù)位”鍵，手松開之后開始觀察圖案后移的個數(shù)，計數(shù)時間可定的短一些（一般取30秒）。將觀察到的數(shù)據(jù)記錄于表2-1中。 （6）停機(jī)。將調(diào)壓器調(diào)至零位，關(guān)斷電源開關(guān)。 表2-1N（轉(zhuǎn)）t（秒）S（轉(zhuǎn)差率）n（轉(zhuǎn)/分） 轉(zhuǎn)差率 式中 t為計數(shù)時間，單位為秒。 N為t秒內(nèi)圖案轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。 f為電源頻率，50Hz。 P為電機(jī)的極對數(shù)。 （7）將計算出的轉(zhuǎn)差率與實際觀測到的轉(zhuǎn)速算出的轉(zhuǎn)差率比較。 4、測量定子繞組的冷態(tài)直流電阻。 將電機(jī)在室內(nèi)放置一段時間，用溫度計測量電機(jī)繞組端部

22、或鐵心的溫度。當(dāng)所測溫度與冷卻介質(zhì)溫度之差不超過2K時，即為實際冷態(tài)。記錄此時的溫度和測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 測量線路圖為圖2-1。直流電源用主控屏上電樞電源，可先調(diào)到50V輸出電壓。開關(guān)S1、S2選用D51掛箱，R用D42掛箱上1800可調(diào)電阻。 圖2-1 三相交流繞組電阻測定量程的選擇：測量時通過的測量電流應(yīng)小于額定電流的20%，約小于60毫安，因而直流電流表的量程用200mA檔。三相鼠籠式異步電動機(jī)定子一相繞組的電阻約為50， 因而當(dāng)流過的電流為60毫安時二端電壓約為3伏，所以直流電壓表量程用20V檔。 按圖2-1接線。把R調(diào)至最大位置，合上開關(guān)

23、S1，調(diào)節(jié)直流電源及R阻值使試驗電流不超過電機(jī)額定電流的20%，以防因試驗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測取三次，取其平均值，測量定子三相繞組的電阻值，記錄于表2-2中。 表2-2 室溫 繞 組 繞 組 繞 組 I（mA）U（V）R（）注意事項 1) 在測量時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)子須靜止不動。 2) 測量通電時間不應(yīng)超過1分鐘。 (2) 電橋法 用單臂電橋測量電阻時，應(yīng)先將刻度盤旋到電橋大致平衡的位置。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，方可按下檢流計按鈕接入

24、檢流計。測量完畢，應(yīng)先斷開檢流計，再斷開電源，以免檢流計受到?jīng)_擊。數(shù)據(jù)記錄于表2-3中。 電橋法測定繞組直流電阻準(zhǔn)確度及靈敏度高，并有直接讀數(shù)的優(yōu)點。 表2-3 繞 組 繞 組 繞 組 R（） 5、判定定子繞組的首末端 （a） (b) 圖2-2 三相交流繞組首末端測定 先用萬用表測出各相繞組的兩個線端，將其中的任意兩相繞組串聯(lián)，如圖4-2所示。將控制屏左側(cè)調(diào)壓器旋鈕調(diào)至零位，開啟鑰匙開關(guān)，按下“啟動”按鈕，接通交流電源。調(diào)節(jié)調(diào)壓旋鈕，并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， 如測得的電壓值有一定讀數(shù)，表示兩相繞組的末端與首端相聯(lián)，如圖4-2(a)

25、所示。反之，如測得電壓近似為零，則兩相繞組的末端與末端(或首端與首端)相聯(lián)，如圖4-2(b)所示。用同樣方法測出第三相繞組的首末端。 6、空載實驗（1）按圖2-3接線。電機(jī)繞組為接法(UN=220V)，直接與測速發(fā)電機(jī)同軸聯(lián)接，不聯(lián)接校正直流測功機(jī)DJ23。(2) 把交流調(diào)壓器調(diào)至電壓最小位置，接通電源，逐漸升高電壓，使電機(jī)起動旋轉(zhuǎn)，觀察電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。并使電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向為正轉(zhuǎn)(如轉(zhuǎn)向不符合要求需調(diào)整相序時，必須切斷電源)。(3) 保持電動機(jī)在額定電壓下空載運行數(shù)分鐘，使機(jī)械損耗達(dá)到穩(wěn)定后再進(jìn)行試驗。 圖2-3 三相鼠籠式異步電動機(jī)試驗接線圖 (4) 調(diào)節(jié)電壓由1.2倍額定電壓開始逐漸降低電壓，直

26、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。(5) 在測取空載實驗數(shù)據(jù)時，在額定電壓附近多測幾點，共取數(shù)據(jù)79 組記錄于表2-4中。 表2-4序號U0L（V）I0L（A）P0（W）cos0UABUBCUCAU0LIAIBICI0LP1P2 P0 7、短路實驗 (1) 測量接線圖同圖2-3。用制動工具把三相電機(jī)堵住。制動工具可用DD05上的圓盤固定在電機(jī)軸上，螺桿裝在圓盤上。 (2) 調(diào)壓器退至零，按下啟動按鈕，接通交流電源。調(diào)節(jié)控制屏左側(cè)調(diào)壓器旋鈕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。 (3) 在這范圍內(nèi)讀取短路電壓、短路電流、短

27、路功率。(4) 共取數(shù)據(jù)56組記錄于表2-5中。表 2-5序號UKL（V）IKL（A）PK（W）cosKUABUBCUCAUKLIAIBICIKLP1P2PK 8、負(fù)載實驗 (1) 測量接線圖同圖2-3。同軸聯(lián)接負(fù)載電機(jī)。圖中Rf用D42上1800阻值，RL用D42上1800阻值加上900并聯(lián)900共2250阻值。 (2) 按下啟動按鈕，接通交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之逐漸升壓至額定電壓并保持不變。 (3) 合上校正過的直流電機(jī)的勵磁電源，調(diào)節(jié)勵磁電流至校正值(100mA)并保持不變。 (4) 合上開關(guān)S，調(diào)節(jié)負(fù)載電阻RL（注：先調(diào)節(jié)1800電阻，調(diào)至零值后用導(dǎo)線短接再調(diào)節(jié)450電阻），使異步電動

28、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。 (5) 從這負(fù)載開始，逐漸減小負(fù)載直至空載（即斷開開關(guān)S），在這范圍內(nèi)讀取異步電動機(jī)的定子電流、輸入功率、轉(zhuǎn)速、校正直流測功機(jī)的負(fù)載電流IF等數(shù)據(jù)。 (6) 共取數(shù)據(jù)89組記錄于表2-6中。表2-6 U1=U1N=220V（） If= mA序號I1L（A）P1（W）IF(A)T2(N·m)n(r/min)IAIBICI1LPPP1六、思考題 1、由空載、短路實驗數(shù)據(jù)求取異步電機(jī)的等效電路參數(shù)時，有哪些因素會引起誤差？ 2、從短路實驗數(shù)據(jù)我們可以得出哪些結(jié)論？ 3、由直接負(fù)載法測得的電機(jī)效率和用損耗分析法求得的電機(jī)效率各有哪些因

29、素會引起誤差？ 實驗三 直流他勵電動機(jī)在各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的機(jī)械特性一、 實驗?zāi)康?了解和測定他勵直流電動機(jī)在各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)的機(jī)械特性二、 預(yù)習(xí)要點 1、改變他勵直流電動機(jī)機(jī)械特性有哪些方法？ 2、他勵直流電動機(jī)在什么情況下，從電動機(jī)運行狀態(tài)進(jìn)入回饋制動狀態(tài)？他勵直流電動機(jī)回饋制動時，能量傳遞關(guān)系，電動勢平衡方程式及機(jī)械特性又是什么情況？ 3、他勵直流電動機(jī)反接制動時，能量傳遞關(guān)系，電動勢平衡方程式及機(jī)械特性。 三、實驗項目 1、電動及回饋制動狀態(tài)下的機(jī)械特性 2、電動及反接制動狀態(tài)下的機(jī)械特性 3、能耗制動狀態(tài)下的機(jī)械特性四、實驗方法 1、實驗設(shè)備序 號型 號名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機(jī)

30、及轉(zhuǎn)速表1件2DJ15直流并勵電動機(jī)1件3DJ23校正直流測功機(jī)1件4D31直流數(shù)字電壓、毫安、安培表2件5D41三相可調(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 2、屏上掛件排列順序 D31、D42、D41、D31、D44 圖 6-1他勵直流電動機(jī)機(jī)械特性測定的實驗接線圖按圖6-1接線，圖中M用編號為DJ15的直流并勵電動機(jī)(接成他勵方式)，MG用編號為DJ23的校正直流測功機(jī)，直流電壓表V1、V2的量程為1000V，直流電流表A1、A3的量程為200mA，A2、A4的量程為5A。R1選用D44上的1800加上180串聯(lián)共1980阻值，R2選用D42上的900并聯(lián)9

31、00共450阻值，R3選用D42上的1800加上D41上的180共1980阻值，R4選用D42上的1800加上D41上的4個90串聯(lián)共2160。開關(guān)S1、S2選用D51上的雙刀雙擲開關(guān)。 3、R2=0時電動及回饋制動狀態(tài)下的機(jī)械特性 (1) R1阻值置最小位置，R2、R3及R4阻值置最大位置，轉(zhuǎn)速表置正向1800r/min量程。開關(guān)S1、S2選用D51掛箱上的對應(yīng)開關(guān)，并將S1合向1電源端，S2合向2'短接端(見圖6-1)。 (2) 開機(jī)時需檢查控制屏下方左、右兩邊的“勵磁電源”開關(guān)及“電樞電源”開關(guān)都須在斷開的位置，然后按次序先開啟控制屏上的“電源總開關(guān)”，再按下“啟動”按鈕，隨后接

32、通“勵磁電源”開關(guān)，最后檢查R2阻值確在最大位置時接通“電樞電源”開關(guān)，使他勵直流電動機(jī)M起動運轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)“電樞電源”電壓為 220V；調(diào)節(jié)R2阻值至零位置，調(diào)節(jié)R3阻值，使電流表A3為100mA。 (3) 調(diào)節(jié)電動機(jī)M的磁場調(diào)節(jié)電阻R1阻值，和電機(jī)MG 的負(fù)載電阻R4阻值(先調(diào)節(jié)D42上1800阻值，調(diào)至最小后應(yīng)用導(dǎo)線短接)。使電動機(jī)M的n=nN=1600r/min，IN=If+Ia=1.2A。此時他勵直流電動機(jī)的勵磁電流If為額定勵磁電流IfN。保持U=UN=220V ，If=IfN,校正直流測功機(jī)的勵磁電流為校正值100mA。增大R4阻值，直至空載(將開關(guān)S2 撥至中間位置),測取電動機(jī)M

33、在額定負(fù)載至空載范圍的n、Ia數(shù)據(jù)。共取8-9組數(shù)據(jù)記錄于表6-1中。 (4)在確定S2處于中間位置的情況下，把R4調(diào)至零值位置(其中D42上1800阻值調(diào)至零值后用導(dǎo)線短接)，再減小R3阻值，使MG的空載電壓與電樞電源電壓值接近相等 (在開關(guān)S2兩端測)，并且極性相同，把開關(guān)S2合向1'端。(5)保持電樞電源電壓U=UN=220V，If=IfN，調(diào)節(jié)R3阻值，使阻值增加，電動機(jī)轉(zhuǎn)速升高，當(dāng)A2表的電流值為0A時，此時電動機(jī)轉(zhuǎn)速為理想空載轉(zhuǎn)速（此時轉(zhuǎn)速表量程應(yīng)打向正向3600r/min檔），繼續(xù)增加R3阻值，使電動機(jī)進(jìn)入第二象限回饋制動狀態(tài)運行直至轉(zhuǎn)速約為1900 r/min，測取M的

34、n、Ia。共取18組數(shù)據(jù)記錄于表6-2中。 (6) 停機(jī)（先關(guān)斷“電樞電源”開關(guān)，再關(guān)斷“勵磁電源”開關(guān)， 并將開關(guān)S2合向到2'端）。表6-1 UN=220V IfN= mA序 號1.2.3.4.5.6.7.8.9.Ia（A）n（r/min）表6-2 UN=220V IfN= mA序 號10.11.12.13.14.15.16.17.18.Ia（A）n（r/min）3、R2=400時的電動運行及反接制動狀態(tài)下的機(jī)械特性(1) 在確保斷電條件下， 用萬用表將R2調(diào)定在400。 (2) 轉(zhuǎn)速表n置正向1800r/min量程，S1合向1端，S2合向中間位置，把電機(jī)MG電樞的二個插頭對調(diào)，R

35、1調(diào)至最小值，R3調(diào)至最大。R4置最大值。 (3) 先接通“勵磁電源”，再接通“電樞電源”，使電動機(jī)M 起動運轉(zhuǎn)，在S2兩端測量測功機(jī)MG的空載電壓是否和“電樞電源”的電壓極性相反，若極性相反，檢查R4阻值確在最大位置時可把S2合向1'端。 (4) 保持電動機(jī)的“電樞電源”電壓U=UN=220V，If=IfN不變， 逐漸減小R4阻值（先減小D44上1800阻值，調(diào)至零值后用導(dǎo)線短接），使電機(jī)減速直至為零。把轉(zhuǎn)速表的正、反開關(guān)打在反向位置，繼續(xù)減小R4阻值，使電動機(jī)進(jìn)入“反向”旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速在反方向上逐漸上升，此時電動機(jī)工作于電勢反接制動狀態(tài)運行，直至電動機(jī)M的Ia=IaN，測取電動機(jī)在1、

36、4象限的n、Ia共取12組數(shù)據(jù)記錄于表6-3中。 (5) 停機(jī)( 必須記住先關(guān)斷“電樞電源”而后關(guān)斷“勵磁電源”的次序，并隨手將S2合向到2'端)。表6-3 UN=220V IfN= mA R2=400序 號Ia（A）n（r/min） 4、能耗制動狀態(tài)下的機(jī)械特性 (1) 圖6-1中， S1合向2短接端，R1置最大位置，R3置最小值位置，R2調(diào)定180阻值，S2合向1'端。 (2) 先接通“勵磁電源”，再接通“電樞電源”，使校正直流測功機(jī)MG起動運轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)“電樞電源”電壓為220V，調(diào)節(jié)R1使電動機(jī)M的If=IfN，先減少R4阻值使電機(jī)M的能耗制動電流 Ia=0.8IaN, 然

37、后逐次增加R4阻值，其間測取M的Ia、n共取8-9組數(shù)據(jù)記錄于表6-4中。 (3) 把R2調(diào)定在90阻值，重復(fù)上述實驗操作步驟(2)、(3)，測取M的Ia、n共取5-7組數(shù)據(jù)記錄于表6-5中。表6-4 R2=180 IfN= mA序 號Ia（A）n（r/min）表6-5 R2=90 IfN= mA序 號Ia（A）n（r/min）五、思考題 1、回饋制動實驗中，如何判別電動機(jī)運行在理想空載點？ 2、直流電動機(jī)從第一象限運行到第二象限轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向不變，試問電磁轉(zhuǎn)矩的方向是否也不變？為什么？ 3、直流電動機(jī)從第一象限運行到第四象限，其轉(zhuǎn)向反了，而電磁轉(zhuǎn)矩方向不變，為什么？作為負(fù)載的MG，從第一象限到

38、第四象限其電磁轉(zhuǎn)矩方向是否改變？為什么？實驗四 直流發(fā)電機(jī)一、實驗?zāi)康?1、學(xué)習(xí)電機(jī)實驗的基本要求與安全操作注意事項。2、認(rèn)識在直流電機(jī)實驗中所用的電機(jī)、儀表、變阻器等組件及使用方法。3、熟悉他勵電動機(jī)(即并勵電動機(jī)按他勵方式)的接線、起動、改變電機(jī)轉(zhuǎn)向與調(diào)速的方法。4、掌握用實驗方法測定直流發(fā)電機(jī)的各種運行特性，并根據(jù)所測得的運行特性評定該被測電機(jī)的有關(guān)性能。 5、通過實驗觀察并勵發(fā)電機(jī)的自勵過程和自勵條件。 二、預(yù)習(xí)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(jī)起動時，為什么在電樞回路中需要串接起動變阻器? 不串接會產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果? 3、直流電動機(jī)起動時，

39、勵磁回路串接的磁場變阻器應(yīng)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(yán)重后果?4、直流電動機(jī)調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向的方法。 5、什么是發(fā)電機(jī)的運行特性？在求取直流發(fā)電機(jī)的特性曲線時，哪些物理量應(yīng)保持不變，哪些物理量應(yīng)測取。 6、做空載特性實驗時，勵磁電流為什么必須保持單方向調(diào)節(jié)？ 7、并勵發(fā)電機(jī)的自勵條件有哪些？當(dāng)發(fā)電機(jī)不能自勵時應(yīng)如何處理？ 8、如何確定復(fù)勵發(fā)電機(jī)是積復(fù)勵還是差復(fù)勵？ 三、實驗項目 1、了解DD01電源控制屏中的電樞電源、勵磁電源、校正直流測功機(jī)、變阻器、多量程直流電壓表、電流表及直流電動機(jī)的使用方法。 2、用伏安法測直流電動機(jī)和直流發(fā)電機(jī)的電樞繞組的冷態(tài)電阻。3

40、、直流他勵電動機(jī)的起動、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。4、他勵發(fā)電機(jī)實驗 （1）測空載特性 保持n=nN使IL=0，測取U0=f（If）。 （2）測外特性 保持n=nN使If=IfN ，測取U=f（IL）。 （3）測調(diào)節(jié)特性 保持n=nN使U=UN，測取If=f（IL）。 5、并勵發(fā)電機(jī)實驗 （1）觀察自勵過程 （2）測外特性 保持n=nN使Rf2=常數(shù)，測取U=f（IL）。 6、復(fù)勵發(fā)電機(jī)實驗 積復(fù)勵發(fā)電機(jī)外特性 保持n=nN使Rf2常數(shù)，測取Uf（IL）。 四、實驗設(shè)備及控制屏上掛件排列順序1、實驗設(shè)備 序 號型 號名 稱數(shù) 量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1 臺2DJ23校正直流測功機(jī)1 臺3DJ

41、15直流并勵電動機(jī)1 臺4DJ13直流復(fù)勵發(fā)電機(jī)1 臺5D31直流數(shù)字電壓、毫安、安培表2 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、控制屏上掛件排列順序 D31、D42、D51、D31、D44 五、實驗說明及操作步驟 1、由實驗指導(dǎo)人員介紹DDSZ-1型電機(jī)及電氣技術(shù)實驗裝置各面板布置及使用方法，講解電機(jī)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4-1 測電樞繞組直流電阻接線圖 （1）按圖2-1接線，電阻R用D44上1800和180串聯(lián)共1980阻值并調(diào)至最大。A表選用D31上的直流安培表。開關(guān)S選用D51掛箱上

42、的雙刀雙擲開關(guān)。 （2）經(jīng)檢查無誤后接通電樞電源，并調(diào)至220V。調(diào)節(jié)R使電樞電流達(dá)到0.2A（如果電流太大，可能由于剩磁的作用使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，測量無法進(jìn)行；如果此時電流太小，可能由于接觸電阻產(chǎn)生較大的誤差），迅速測取電機(jī)電樞兩端電壓U和電流I。將電機(jī)轉(zhuǎn)子分別旋轉(zhuǎn)三分之一和三分之二周，同樣測取U、I三組數(shù)據(jù)列于表2-1中。 （3）增大R使電流分別達(dá)到0.15A和0.1A，用同樣方法測取六組數(shù)據(jù)列于表2-1中。 取三次測量的平均值作為實際冷態(tài)電阻值表4-1 室溫 序號U（V）I（A）R（ 平均）（）Ra（）Raref（）1Ra11=Ra1=Ra12=Ra13=2Ra21=Ra2=Ra22=Ra23=

43、3Ra31=Ra3=Ra32=Ra33=表中： （4）計算基準(zhǔn)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(zhǔn)工作溫度時的電樞繞組電阻值： 式中Raref 換算到基準(zhǔn)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(zhǔn)工作溫度，對于E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(jī)的額定值和實驗中可能達(dá)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(jī)兩端為220V的

44、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(jī)的額定電流為1.2A，測量電樞電流的電表A3可選用直流安培表的5A量程檔；額定勵磁電流小于0.16A，選用直流毫安表的200mA量程檔。 （3）電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1600r/min，轉(zhuǎn)速表選用1800r/min量程檔。 （4）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R1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(jī)的起動準(zhǔn)備 按圖2-2接線。圖中直流他勵電動機(jī)M用DJ15，其

45、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(jī)MG作為測功機(jī)使用，TG為測速發(fā)電機(jī)。直流電流表選用D31。Rf1用D44的1800阻值作為直流他勵電動機(jī)勵磁回路串接的電阻。Rf2選用D42的1800阻值的變阻器作為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(jī)的起動電阻，R2選用D42上的900串900加上900并900共2250阻值作為MG的負(fù)載電阻。 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(jī)起動步驟 圖42 直流他勵電動機(jī)接線圖（1）檢查按圖4-2的接線是否正確，電表的極性、量程選擇是否正確，電動機(jī)勵磁回路接線是否牢固。然后，將電動機(jī)電樞串聯(lián)起動電阻R1、測功機(jī)MG的負(fù)載電阻R2、及MG的磁場回路電阻Rf2調(diào)到阻值最大位置，M的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)到最小位置，斷開開關(guān)S，并確認(rèn)斷開控制屏下方右邊的電樞電源開關(guān)，作好起動準(zhǔn)備。 （2）開啟控制屏上的鑰匙開關(guān)，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）M起動后觀察