.*;;目錄第一章直流電機 2實驗一認識實驗 2實驗二直流發(fā)電機 6實驗三直流并勵電動機 12第二章變壓器 16實驗一單相變壓器 16實驗二三相變壓器 21實驗三三相變壓器的聯(lián)接組和不對稱短路 26第三章異步電機 33實驗一三相鼠籠異步電動機的工作特性 33實驗二三相異步電動機的起動與調(diào)速 39實驗三單相電容起動異步電動機 43實驗四單相電容運轉(zhuǎn)異步電動機 46實驗五雙速異步電動機 49第四章同步電機 51實驗一三相同步發(fā)電機的運行特性…………………51實驗二三相同步發(fā)電機的并聯(lián)運行 56實驗三三相同步電動機 61實驗四三相同步電機參數(shù)的測定 65第五章電機機械特性的測定 69實驗一直流他勵電動機機械特性 69實驗二三相異步電動機在各種運行狀態(tài)下的機械特性 73實驗三異步電機的M-S曲線測繪 76第六章控制電機實驗 79實驗一步進電動機實驗 79實驗二交流伺服電機實驗 81實驗三直流伺服電機實驗 85

第一章直流電機實驗一認識實驗一．實驗目的1．學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、改變電機方向與調(diào)速的方法。二．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．直流他勵電動機起動時，為什么在電樞回路中需要串聯(lián)起動變阻器？不連接會產(chǎn)生什么嚴重后果？3．直流電動機起動時，勵磁回路連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。三．實驗項目1．了解電機系統(tǒng)教學實驗臺中的直流穩(wěn)壓電源、渦流測功機、變阻器、多量程直流電壓表、電流表、毫安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．實驗設備及儀器1．教學實驗臺主控制屏2．電機導軌及測功機、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測量（NMEL-13A）3．直流并勵電動機M034．直流電機儀表、電源（NMEL-18A）（位于實驗臺主控制屏的下部）5．電機起動箱（NMEL-09）6．直流電壓、毫安、安培表五．實驗說明及操作步驟1．由實驗指導人員講解電機實驗的基本要求，實驗臺各面板的布置及使用方法，注意事項。2．在控制屏上按次序懸掛NMEL-13A、NMEL-09組件，并檢查NMEL-13A和渦流測功機的連接。3．用伏安法測電樞的直流電阻，接線原理圖見圖1-1。U：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源（NMEL-18A）R：3000Ω磁場調(diào)節(jié)電阻（NMEL-09）V：直流電壓表（NMEL-06）A：直流安培表（NMEL-06）M：直流電機電樞（1）經(jīng)檢查接線無誤后，逆時針調(diào)節(jié)磁場調(diào)節(jié)電阻R使至最大。直流電壓表量程選為300V檔，直流安培表量程選為2A檔。（2）依次閉合主控制屏綠色“閉合”按鈕開關，可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的船形開關以及復位開關，建立直流電源，并調(diào)節(jié)直流電源至220V輸出。調(diào)節(jié)R使電樞電流達到0.2A（如果電流太大，可能由于剩磁的作用使電機旋轉(zhuǎn)，測量無法進行，如果此時電流太小，可能由于接觸電阻產(chǎn)生較大的誤差），改變電壓表量程為20V，迅速測取電機電樞兩端電壓UM和電流Ia。將電機轉(zhuǎn)子分別旋轉(zhuǎn)三分之一和三分之二周，同樣測取UM、Ia，填入表1-1。（3）增大R（逆時針旋轉(zhuǎn)）使電流分別達到0.15A和0.1A，用上述方法測取六組數(shù)據(jù)，填入表1-1。取三次測量的平均值作為實際冷態(tài)電阻值Ra=。表1-1室溫℃序號UM（V）Ia（A）R（Ω）Ra平均（Ω）Raref（Ω）1Ra11Ra1Ra12Ra132Ra21Ra2Ra22Ra233Ra31Ra3Ra32Ra33表中Ra1=（Ra11+Ra12+Ra13）/3Ra2=（Ra21+Ra22+Ra23）/3Ra3=（Ra31+Ra32+Ra33）/3（4）計算基準工作溫度時的電樞電阻由實驗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：Raref=Ra式中Raref——換算到基準工作溫度時電樞繞組電阻。（Ω）Ra——電樞繞組的實際冷態(tài)電阻。（Ω）θref——基準工作溫度，對于E級絕緣為75℃。θa——實際冷態(tài)時電樞繞組的溫度。（℃）4．直流電動機的起動R1：電樞調(diào)節(jié)電阻（NMEL-09）Rf：磁場調(diào)節(jié)電阻（NMEL-09）M：直流并勵電動機M03：G：渦流測功機測功機加載控制位于NMEL-13A，由“轉(zhuǎn)矩設定”電位器進行調(diào)節(jié)。實驗開始時，將NMEL-13A“轉(zhuǎn)速控制”和“轉(zhuǎn)矩控制”選擇開關板向“轉(zhuǎn)矩控制”，“轉(zhuǎn)矩設定”電位器逆時針旋到底?？烧{(diào)直流穩(wěn)壓電源和直流電機勵磁電源均位于NMEL-18A。V：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源自帶電壓表A：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源自帶電流表mA：毫安表，位于直流電機勵磁電源部。（1）按圖1-2接線，檢查M、G之間是否用聯(lián)軸器聯(lián)接好，電機導軌和NMEL-13A的連接線是否接好，電動機勵磁回路接線是否牢靠，儀表的量程，極性是否正確選擇。（2）將電機電樞調(diào)節(jié)電阻R調(diào)至最大，磁場調(diào)節(jié)電阻調(diào)至最小，轉(zhuǎn)矩設定電位器（位于NMEL-13A）逆時針調(diào)到底。（3）合上控制屏的漏電保護器，按次閉合綠色“閉合”按鈕開關，勵磁電源船形開關，可調(diào)直流電源船形開關和復位按鈕，此時，直流電源的綠色工作發(fā)光二極管亮，指示直流電壓已建立，旋轉(zhuǎn)電壓調(diào)節(jié)電位器，使可調(diào)直流穩(wěn)壓電源輸出220V電壓。（4）減小R電阻至最小。5．調(diào)節(jié)他勵電動機的轉(zhuǎn)速（1）分別改變串入電動機M電樞回路的調(diào)節(jié)電阻R和勵磁回路的調(diào)節(jié)電阻Rf。（2）調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩設定電位器，注意轉(zhuǎn)矩不要超過1.1N.m，以上兩種情況可分別觀察轉(zhuǎn)速變化情況。6．改變電動機的轉(zhuǎn)向?qū)㈦姌谢芈氛{(diào)節(jié)電阻R調(diào)至最大值，“轉(zhuǎn)矩設定”電位器逆時針調(diào)到零，先斷開可調(diào)直流電源的船形開關，再斷開勵磁電源的開關，使他勵電動機停機，將電樞或勵磁回路的兩端接線對調(diào)后，再按前述起動電機，觀察電動機的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速表的讀數(shù)。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Rf調(diào)到最小，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R調(diào)至最大，然后方可接通電源，使電動機正常起動，起動后，將起動電阻R調(diào)至最小，使電機正常工作。2．直流他勵電機停機時，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)電阻R調(diào)回最大值，勵磁回路串聯(lián)的電阻Rf調(diào)到最小值，給下次起動作好準備。3．測量前注意儀表的量程及極性，接法。七．實驗報告1．畫出直流并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R和磁場調(diào)節(jié)電阻Rf應調(diào)到什么位置？為什么？2．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．為什么要求直流并勵電動機磁場回路的接線要牢靠？

實驗二直流發(fā)電機一．實驗目的1．掌握用實驗方法測定直流發(fā)電機的運行特性，并根據(jù)所測得的運行特性評定該被試電機的有關性能。2．通過實驗觀察并勵發(fā)電機的自勵過程和自勵條件。二．預習要點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保持不變，而哪些物理量應測取。2．做空載試驗時，勵磁電流為什么必須單方向調(diào)節(jié)？3．并勵發(fā)電機的自勵條件有哪些？當發(fā)電機不能自勵時應如何處理？4．如何確定復勵發(fā)電機是積復勵還是差復勵？三．實驗項目1．他勵發(fā)電機（1）空載特性：保持n=nN，使I=0，測取Uo=f(If)。（2）外特性：保持n=nN，使If=IfN，測取U=f(I)。（3）調(diào)節(jié)特性：保持n=nN，使U=UN，測取If=f(I)。2．并勵發(fā)電機（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(I)。3．復勵發(fā)電機積復勵發(fā)電機外特性：保持n=nN，使Rf=常數(shù)，測取U=f(I)。四．實驗設備及儀器1．實驗臺主控制屏2．電機導軌及轉(zhuǎn)速表3．直流并勵電動機M034．直流復勵發(fā)電機M015．直流電機儀表、電源（NMEL-18A）（位于實驗臺主控制屏的下部）6．直流電壓、毫安、安培表7．旋轉(zhuǎn)指示燈及開關板（NMEL-05C）8．三相可調(diào)電阻900Ω（NMEL-03）9．三相可調(diào)電阻90Ω（NMEL-04）10．電機起動箱（NMEL-09）五．實驗說明及操作步驟1．他勵發(fā)電機按圖1-3接線。G：直流發(fā)電機M01，PN=100W，UN=200V，IN=0.5A，NN=1600r/minM：直流電動機M03，按他勵接法S1、S2：雙刀雙擲開關，位于NMEL-05CR1：電樞調(diào)節(jié)電阻100Ω/1.22A，位于NMEL-09。Rf1：磁場調(diào)節(jié)電阻3000Ω/200mA，位于NMEL-09。Rf2：磁場調(diào)節(jié)變阻器，采用NMEL-03最上端900Ω變阻器，并采用分壓器接法。R2：發(fā)電機負載電阻，采用NMEL-03中間端和下端變阻器，采用串并聯(lián)接法，阻值為2250Ω（900Ω與900Ω電阻串聯(lián)加上900Ω與900Ω并聯(lián)）。調(diào)節(jié)時先調(diào)節(jié)串聯(lián)部分，當負載電流大于0.4A時用并聯(lián)部分，并將串聯(lián)部分阻值調(diào)到最小并用導線短接以避免燒毀熔斷器。mA1、A1：分別為毫安表和電流表，位于直流電源(NMEL-18A)上。U1、U2：分別為可調(diào)直流穩(wěn)壓電源和電機勵磁電源(NMEL-18A)。V2、mA2、A2：分別為直流電壓表（量程為300V檔），直流毫安表（量程為200mA檔），直流安倍表（量程為2A檔）。（1）空載特性a．打開發(fā)電機負載開關S2，合上勵磁電源開關S1，調(diào)節(jié)電動機磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1至最小，接通直流電機勵磁電源，調(diào)節(jié)Rf2，使直流發(fā)電機勵磁電壓最小，mA2讀數(shù)最小。此時，注意選擇各儀表的量程。b．調(diào)節(jié)電動機電樞調(diào)節(jié)電阻R1至最大，起動可調(diào)直流穩(wěn)壓電源（先合上對應的船形開關，再按下復位按鈕，此時，綠色工作發(fā)光二極管亮，表明直流電壓已正常建立），使電機旋轉(zhuǎn)。c．從數(shù)字轉(zhuǎn)速表上觀察電機旋轉(zhuǎn)方向，若電機反轉(zhuǎn)，可先停機，將電樞或勵磁兩端接線對調(diào)，重新起動，則電機轉(zhuǎn)向應符合正向旋轉(zhuǎn)的要求。d．調(diào)節(jié)電動機電樞電阻R1至最小值，可調(diào)直流穩(wěn)壓電源調(diào)至220V，再調(diào)節(jié)電動機磁場電阻Rf1，使電動機（發(fā)電機）轉(zhuǎn)速達到1600r/min（額定值），并在以后整個實驗過程中始終保持此額定轉(zhuǎn)速不變。e．調(diào)節(jié)發(fā)電機磁場電阻Rf2，使發(fā)電機空載電壓達U0=1.2UN（240V）為止。記錄此時U0和If2。f．在保持電機額定轉(zhuǎn)速（1600r/min）條件下，從UO=1.2UN開始，單方向調(diào)節(jié)分壓器電阻Rf2，使發(fā)電機勵磁電流逐次減小，直至If2=o。在此范圍內(nèi)測取發(fā)電機的空載電壓UO和勵磁電流If2，取7-8組數(shù)據(jù)，填入表1-2中，其中UO=UN和If2=0兩點必測，并在UO=UN附近測點應較密。表1-2n=nN=1600r/minUO（V）If2（mA）（2）外特性a．在空載實驗后，把發(fā)電機負載電阻R2調(diào)到最大值（把MEL-03中間和下端的變阻器逆時針旋轉(zhuǎn)到底），合上負載開關S2。b．同時調(diào)節(jié)電動機磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1，發(fā)電機磁場調(diào)節(jié)電阻Rf2和負載電阻R2，使發(fā)電機的n=nN,U=UN（200V），I=IN（0.5A），該點為發(fā)電機的額定運行點，其勵磁電流稱為額定勵磁電流If2N=A.c．在保持n=nN和If2=If2N不變的條件下，逐漸增加負載電阻，即減少發(fā)電機負載電流，在額定負載到空載運行點范圍內(nèi)，每次測取發(fā)電機的電壓U和電流I，直到空載（斷開開關S2），共取6-7組數(shù)據(jù)，填入表1-3中。其中額定和空載兩點必測。表1-3n=nN=1600r/minIf2=If2NU（V）I（A）（3）調(diào)整特性a．斷開發(fā)電機負載開關S2，調(diào)節(jié)發(fā)電機磁場電阻Rf2，使發(fā)電機空載電壓達額定值（UN=200V）b．在保持發(fā)電機n=nN條件下，合上負載開關S2，調(diào)節(jié)負載電阻R2，逐次增加發(fā)電機輸出電流I，同時相應調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流If2，使發(fā)電機端電壓保持額定值U=UN，從發(fā)電機的空載至額定負載范圍內(nèi)每次測取發(fā)電機的輸出電流I和勵磁電流If2，共取5-6組數(shù)據(jù)填入表1-4中。表1-4n=nN=1600r/min,U=UN=200VI（A）If2（A）2．并勵直流發(fā)電機（1）觀察自勵過程a．斷開主控制屏電源開關，即按下紅色按鈕。按圖1-4接線 。R1、Rf1：電動機電樞調(diào)節(jié)電阻和磁場調(diào)節(jié)電阻，位于NMEL-09。A1、mA1：直流電流表、毫安表，位于可調(diào)直流電源和勵磁電源(NMEL-18A)上。mA2、A2：直流毫安表、電流表位于NMCL-001。Rf2：NMEL-03中二只900Ω電阻相串聯(lián)，并調(diào)至最大。R2：采用NMEL-03中間端和下端變阻器，采用串并聯(lián)接法，阻值為2250Ω。S1、S2：位于NMEL-05C。V1、V2：直流電壓表。b．斷開S1、S2，按前述方法（他勵發(fā)電機空載特性實驗b）起動電動機，調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機的轉(zhuǎn)速n=nN，用直流電壓表測量發(fā)電機是否有剩磁電壓，若無剩磁電壓，可將并勵繞組改接他勵進行充磁。c．合上開關S1，逐漸減少Rf2，觀察電動機電樞兩端電壓，若電壓逐漸上升，說明滿足自勵條件，如果不能自勵建壓，將勵磁回路的兩個端頭對調(diào)聯(lián)接即可。（2）外特性a．在并勵發(fā)電機電壓建立后，調(diào)節(jié)負載電阻R2到最大，合上負載開關S2，調(diào)節(jié)電動機的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1，發(fā)電機的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf2和負載電阻R2，使發(fā)電機n=nN,U=UN，I=IN。b．保證此時Rf2的值和n=nN不變的條件下，逐步減小負載，直至I=0，從額定負載到空載運行范圍內(nèi)，測取發(fā)電機的電壓U和電流I，共取6-7組數(shù)據(jù)，填入表1-5中，其中額定和空載兩點必測。表1-5n=nN=1600r/minU（V）I（A）3．復勵發(fā)電機（1）積復勵和差復勵的判別a．接線如圖1-5所示。R1、Rf1：電動機電樞調(diào)節(jié)電阻和磁場調(diào)節(jié)電阻，位于NMEL-09。A1、mA1：直流電流、毫安表V2、A2、mA2：直流電壓、電流、毫安表。Rf2：采用NMEL-03中兩只900Ω電阻串聯(lián)。R2：采用NMEL-03中四只900Ω電阻串并聯(lián)接法，最大值為2250Ω。S1、S2：單刀雙擲和雙刀雙擲開關，位于NMEL-05C開關板上。按圖接線，先合上開關S1，將串勵繞組短接，使發(fā)電機處于并勵狀態(tài)運行，按上述并勵發(fā)電機外特性試驗方法，調(diào)節(jié)發(fā)電機輸出電流I=0.5IN，n=nN，U=UNb．打開短路開關S1，在保持發(fā)電機n，Rf2和R2不變的條件下，觀察發(fā)電機端電壓的變化，若此電壓升高即為積復勵，若電壓降低為差復勵，如要把差復勵改為積復勵，對調(diào)串勵繞組接線即可。（2）積復勵發(fā)電機的外特性。實驗方法與測取并勵發(fā)電機的外特性相同。先將發(fā)電機調(diào)到額定運行點，n=nN，U=UN，I=IN，在保持此時的Rf2和n=nN不變的條件下，逐次減小發(fā)電機負載電流，直至I=0。從額定負載到空載范圍內(nèi)，每次測取發(fā)電機的電壓U和電流I，共取6-7組數(shù)據(jù)，記錄于表1-6中，其中額定和空載兩點必測。表1-6n=nN=r／minRf2=常數(shù)U（V）I（A）六．注意事項1．起動直流電動機時，先把R1調(diào)到最大，Rf2調(diào)到最小，起動完畢后，再把R1調(diào)到最小。2．做外特性時，當電流超過0.4安時，R2中串聯(lián)的電阻必須調(diào)至零，以免損壞。七．實驗報告1．根據(jù)空載實驗數(shù)據(jù)，作出空載特性曲線，由空載特性曲線計算出被試電機的飽和系數(shù)和剩磁電壓的百分數(shù)。2．在同一張座標上繪出他勵、并勵和復勵發(fā)電機的三條外特性曲線。分別算出三種勵磁方式的電壓變化率：ΔU=100并分析差異的原因。3．繪出他勵發(fā)電機調(diào)整特性曲線，分析在發(fā)電機轉(zhuǎn)速不變的條件下，為什么負載增加時，要保持端電壓不變，必須增加勵磁電流的原因。八．思考題1．并勵發(fā)電機不能建立電壓有哪些原因？2．在發(fā)電機一電動機組成的機組中，當發(fā)電機負載增加時，為什么機組的轉(zhuǎn)速會變低？為了保持發(fā)電機的轉(zhuǎn)速n=nN，應如何調(diào)節(jié)？

實驗三直流并勵電動機一．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？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、n=f(Ia)及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)，R1=0，測取n=f(If)。（3）觀察能耗制動過程四．實驗設備及儀器1．教學實驗臺的主控制屏2．電機導軌及渦流測功機、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量（NMEL-13A）3．直流電機儀表、電源（NMEL-18A）（位于實驗臺主控制屏的下部）4．直流電壓、毫安、安培表5．直流并勵電動機M036．旋轉(zhuǎn)指示燈及開關板（NMEL-05C）7．三相可調(diào)電阻900Ω（NMEL-03）五．實驗方法1．并勵電動機的工作特性和機械特性。實驗線路如圖1-6所示。U1：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源R1、Rf：電樞調(diào)節(jié)電阻和磁場調(diào)節(jié)電阻，位于NMEL-09。mA、A、V2：直流毫安、電流、電壓表。G：渦流測功機，測功機加載控制位于NMEL-13A。a．將R1調(diào)至最大，Rf調(diào)至最小，毫安表量程為200mA，電流表量程為2A檔，電壓表量程為300V檔，檢查渦流測功機與NMEL-13A是否相連，將NMEL-13A“轉(zhuǎn)速控制”和“轉(zhuǎn)矩控制”選擇開關板向“轉(zhuǎn)矩控制”，“轉(zhuǎn)矩設定”電位器逆時針旋到底，打開船形開關，按實驗一方法起動直流電源，使電機旋轉(zhuǎn)，并調(diào)整電機的旋轉(zhuǎn)方向，使電機正轉(zhuǎn)。b．直流電機正常起動后，將電樞串聯(lián)電阻R1調(diào)至零，調(diào)節(jié)直流可調(diào)穩(wěn)壓電源的輸出至220V，再分別調(diào)節(jié)磁場調(diào)節(jié)電阻Rf和“轉(zhuǎn)矩設定”電位器，使電動機達到額定值：U=UN=220V，Ia=IN，n=nN=1600r/min，此時直流電機的勵磁電流If=IfN（額定勵磁電流）。c．保持U=UN，If=IfN不變的條件下，逐次減小電動機的負載，即逆時針調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)矩設定”電位器，測取電動機電樞電流Ia、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T2，共取數(shù)據(jù)7-8組填入表1-8中。表1-8U=UN=220VIf=IfN=AKa=Ω實驗數(shù)據(jù)Ia（A）n（r/min）T2（N.m）計算數(shù)據(jù)P2（w）P1（w）η（%）△n（%）2．調(diào)速特性（1）改變電樞端電壓的調(diào)速a．按上述方法起動直流電機后，將電阻R1調(diào)至零，并同時調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)矩設定”電位器，電樞電壓和磁場調(diào)節(jié)電阻Rf，使電動機的U=UN，Ia=0.5IN，If=IfN，記錄此時的T2=N.mb．保持T2不變，If=IfN不變，逐次增加R1的阻值，即降低電樞兩端的電壓Ua，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，共取7-8組數(shù)據(jù)填入表1-9中。表1-9If=IfN=A,T2=N.mUa（V）n（r/min）Ia（A）（2）改變勵磁電流的調(diào)速a．直流電動機起動后，將電樞調(diào)節(jié)電阻和磁場調(diào)節(jié)電阻Rf調(diào)至零，調(diào)節(jié)可調(diào)直流電源的輸出為220V，調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)矩設定”電位器，使電動機的U=UN，Ia=0.5IN，記錄此時的T2b．保持T2和U=UN不變，逐次增加磁場電阻Rf阻值，直至n=1.3nN，每次測取電動機的n、If和Ia，共取7-8組數(shù)據(jù)填寫入表1-10中。表1-10U=UN=220V，T2=N.mn（r/min）If（A）Ia（A）（3）能耗制動按圖1一7接線。U1：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源R1、Rf：直流電機電樞調(diào)節(jié)電阻和磁場調(diào)節(jié)電阻（NMEL-09）RL：采用NMEL-03中兩只900Ω電阻并聯(lián)。S：雙刀雙擲開關（NMEL-05C）a．將開關S合向“1”端，R1調(diào)至最大，Rf調(diào)至最小，起動直流電機。b．運行正常后，從電機電樞的一端撥出一根導線，使電樞開路，電機處于自由停機，記錄停機時間。c．重復起動電動機，待運轉(zhuǎn)正常后，把S合向“2”端記錄停機時間。d．選擇不同RL阻值，觀察對停機時間的影響。六．實驗報告1．由表1-8計算出P2和η，并繪出n、T2、η=f(Ia)及n=f(T2)的特性曲線。電動機輸出功率P2=0.105nT2式中輸出轉(zhuǎn)矩T2的單位為N·m，轉(zhuǎn)速n的單位為r／min。電動機輸入功率P1=UI電動機效率η=×100％電動機輸入電流I=Ia+IfN由工作特性求出轉(zhuǎn)速變化率：Δn=×100％2．繪出并勵電動機調(diào)速特性曲線n=f(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的阻值有什么關系？為什么？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n=f(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)“飛速”？為什么？

第二章變壓器實驗一單相變壓器一．實驗目的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。二．預習要點1．變壓器的空載和短路實驗有什么特點？實驗中電源電壓一般加在哪一方較合適？2．在空載和短路實驗中，各種儀表應怎樣聯(lián)接才能使測量誤差最小？3．如何用實驗方法測定變壓器的鐵耗及銅耗？三．實驗項目1．空載實驗測取空載特性UO=f(IO)，PO=f(UO)。2．短路實驗測取短路特性UK=f(IK)，PK=f(I)。3．負載實驗保持U1=U1N，=1的條件下，測取U2=f(I2)。四．實驗設備及儀器1．交流電壓表、電流表、功率、功率因數(shù)表2．三相可調(diào)電阻器900Ω（NMEL-03）3．旋轉(zhuǎn)指示燈及開關板（NMEL-05C）4．單相變壓器五．實驗方法1．空載實驗實驗線路如圖2-1。實驗時，變壓器低壓線圈2U1、2U2接電源，高壓線圈1U1、1U2開路。A、V1、V2分別為交流電流表、交流電壓表。其中用一只電壓表，交替觀察變壓器的原、副邊電壓讀數(shù)。W為功率表，需注意電壓線圈和電流線圈的同名端，避免接錯線。a．未上主電源前，將調(diào)壓器旋鈕逆時針方向旋轉(zhuǎn)到底。并合理選擇各儀表量程。變壓器TU1N/U2N=220V/110V，I1N/I2N=0.4A/0.8A。b．合上交流電源總開關，即按下綠色“閉合”開關，順時針調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕，使變壓器空載電壓U0=1.2UN。c．然后，逐次降低電源電壓，在1.2~0.5UN的范圍內(nèi)；測取變壓器的U0、I0、P0，共取6~7組數(shù)據(jù)，記錄于表2-1中。其中U=UN的點必須測，并在該點附近測的點應密些。為了計算變壓器的變化，在UN以下測取原方電壓的同時測取副方電壓，填入表2-1中。e．測量數(shù)據(jù)以后，斷開三相電源，以便為下次實驗作好準備。表2-1序號實驗數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)U0（V）I0（A）PO（W）U1U1。1U212345672．短路實驗實驗線路如圖2-2。（每次改接線路時，都要關斷電源）實驗時，變壓器T的高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。A、V、W分別為交流電流表、電壓表、功率表，選擇方法同空載實驗。a．未上主電源前，將調(diào)壓器調(diào)節(jié)旋鈕逆時針調(diào)到底。b．合上交流電源綠色“閉合”開關，接通交流電源，逐次增加輸入電壓，直到短路電流等于1.1IN為止。在0.5~1.1IN范圍內(nèi)測取變壓器的UK、IK、PK，共取6~7組數(shù)據(jù)記錄于表2-2中，其中IK=I表2-2室溫θ=OC序號實驗數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)U（V）I（A）P（W）1234563．負載實驗實驗線路如圖2-3所示。變壓器T低壓線圈接電源，高壓線圈經(jīng)過開關S1接到負載電阻RL上。RL選用NMEL-03的兩只900Ω電阻相串聯(lián)。開關S1、采用NMEL-05C的雙刀雙擲開關，電壓表、電流表、功率表（含功率因數(shù)表）的選擇同空載實驗。a．未上主電源前，將調(diào)壓器調(diào)節(jié)旋鈕逆時針調(diào)到底，S1斷開，負載電阻值調(diào)節(jié)到最大。b．合上交流電源，逐漸升高電源電壓，使變壓器輸入電壓U1=UN=110V。c．在保持U1=UN的條件下，合下開關S1，逐漸增加負載電流，即減小負載電阻RL的值，從空載到額定負載范圍內(nèi)，測取變壓器的輸出電壓U2和電流I2。d．測取數(shù)據(jù)時，I2=0和I2=I2N=0.8A必測，共取數(shù)據(jù)6~7組，記錄于表3-3中。表3-3=1U1=UN=110V序號1234567U2（V）I2（A）六．注意事項1．在變壓器實驗中，應注意電壓表、電流表、功率表的合理布置。2．短路實驗操作要快，否則線圈發(fā)熱會引起電阻變化。七．實驗報告1．計算變比由空載實驗測取變壓器的原、副方電壓的三組數(shù)據(jù)，分別計算出變比，然后取其平均值作為變壓器的變比K。K=U1u1.1U2／U2u1.2u22．繪出空載特性曲線和計算激磁參數(shù)（1）繪出空載特性曲線UO=f(IO)，PO=f(UO)，=f(UO)。式中：（2）計算激磁參數(shù)從空載特性曲線上查出對應于Uo=UN時的IO和PO值，并由下式算出激磁參數(shù)3．繪出短路特性曲線和計算短路參數(shù)（1）繪出短路特性曲線UK=f(IK)、PK=f(IK)、=f(IK)。（2）計算短路參數(shù)。從短路特性曲線上查出對應于短路電流IK=IN時的UK和PK值，由下式算出實驗環(huán)境溫度為θ（OC）短路參數(shù)。折算到低壓方,,由于短路電阻rK隨溫度而變化，因此，算出的短路電阻應按國家標準換算到基準工作溫度75OC時的阻值。式中：234.5為銅導線的常數(shù)，若用鋁導線常數(shù)應改為228。阻抗電壓IK=IN時的短路損耗4．利用空載和短路實驗測定的參數(shù)，畫出被試變壓器折算到低壓方的“?！毙偷刃щ娐?。5．變壓器的電壓變化率ΔU(1)繪出=1和=0.8兩條外特性曲線U2=f(I2)，由特性曲線計算出I2=I2N時的電壓變化率ΔU(2)根據(jù)實驗求出的參數(shù)，算出I2=I2N、=1和I2=I2N、=0.8時的電壓變化率ΔU。ΔU=(UKrcos2+UKxsin2)將兩種計算結果進行比較，并分析不同性質(zhì)的負載對輸出電壓的影響。

實驗二三相變壓器一．實驗目的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．通過負載實驗，測取三相變壓器的運行特性。二．預習要點1．如何用雙瓦特計法測三相功率，空載和短路實驗應如何合理布置儀表。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應注意哪些問題？電源應加在哪一方較合適？三．實驗項目1．測定變比。2．空載實驗：測取空載特性U0=f(I0)，P0=f(U0)，cos0=f(U0)。3．短路實驗：測取短路特性UK=f(IK)，PK=f(IK)，cosK=f(IK)。4．純電阻負載實驗：保持U1=U1N，cos2=1的條件下，測取U2=f(I2)。四．實驗設備及儀器1．交流電壓表、電流表、功率、功率因數(shù)表2．三相可調(diào)電阻器900Ω（NMEL-03）3．旋轉(zhuǎn)指示燈及開關板（NMEL-05C）4．三相變壓器五．實驗方法1．測定變比實驗線路如圖2-4所示，被試變壓器選用三相芯式變壓器，a．在三相交流電源斷電的條件下，將調(diào)壓器旋鈕逆時針方向旋轉(zhuǎn)到底。并合理選擇各儀表量程。b．合上交流電源總開關，即按下綠色“閉合”開關，順時針調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕，使變壓器空載電壓U0=0.5UN，測取高、低壓線圈的線電壓U1U1.1V1、U1V1.1W1、U1W1.1U1、U2U1.2V1、U2V1.2W1、U2W1.2U1，記錄于表2-6中。表2-6U（V）KUVU（V）KVWU（V）KWUK=1/3(KUV+KVW+KWU)U1U1.1V1U2U1.2V1U1V1.1W1U2V1.2W1U1W1.1U1U2W1.2U1KUV=U1U1.1V1/U2U1.2V1KVW=U1V1.1W1/U2V1.2W1KWU=U1W1.1U1/U2W1.2U12．空載實驗實驗線路如圖2-5所示，實驗時，變壓器低壓線圈接電源，高壓線圈開路。A、V、W分別為交流電流表、交流電壓表、功率表。功率表接線時，需注意電壓線圈和電流線圈的同名端，避免接錯線。a．接通電源前，先將交流電源調(diào)到輸出電壓為零的位置。合上交流電源總開關，即按下綠色“閉合”開關，順時針調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕，使變壓器空載電壓UO=1.2UN。b．然后，逐次降低電源電壓，在1.2~0.5UN的范圍內(nèi)，測取變壓器的三相線電壓、電流和功率，共取6~7組數(shù)據(jù)，記錄于表2-7中。其中U=UN的點必須測，并在該點附近測的點應密些。c．測量數(shù)據(jù)以后，斷開三相電源，以便為下次實驗作好準備。表2-7序號實驗數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)U0(V)I0(A)POUO(V)IO(A)P(W)cos0U2U1.2V1U2V1.2W1U2W1.2U1I2U10I2V10I2W10PO1P021234563．短路實驗實驗線路如圖2-6所示，變壓器高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。接通電源前，將交流電壓調(diào)到輸出電壓為零的位置，接通電源后，逐漸增大電源電壓，使變壓器的短路電流IK=1.1IN。然后逐次降低電源電壓，在1.1～0.5IN的范圍內(nèi)，測取變壓器的三相輸入電壓、電流及功率，共取4～5組數(shù)據(jù)，記錄于表2-8中，其中IK=IN表2-8θ=OC序號實驗數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)UK（V）IK（A）PK（W）U（V）IK（A）PK（W）cosKU1U1.1V1U1V1.1W1U1W1.1U1I1U1I1V1I1W1PK1PK2123454．純電阻負載實驗實驗線路如圖2-7所示，變壓器低壓線圈接電源，高壓線圈經(jīng)開關S(NMEL-05C)接負載電阻RL，RL選用三只1800Ω電阻（NMEL-03中的900Ω和900Ω相串聯(lián)）。a．將負載電阻RL調(diào)至最大，合上開關S接通電源，調(diào)節(jié)交流電壓，使變壓器的輸入電壓U1=U1N。b．在保持U1=U1N的條件下，逐次增加負載電流，從空載到額定負載范圍內(nèi)，測取變壓器三相輸出線電壓和相電流，共取5～6組數(shù)據(jù)，記錄于表2-9中，其中I2=0和I2=IN兩點必測。表2-9UUV=U1N=V；cos2=1序號U（V）I（A）U1U1.1V1U1V1.1W1U1W1.1U1U2I1U1I1V1I1W1I212345六．注意事項在三相變壓器實驗中，應注意電壓表、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。七．實驗報告1．計算變壓器的變比根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算出各項的變比，然后取其平均值作為變壓器的變比。2．根據(jù)空載實驗數(shù)據(jù)作空載特性曲線并計算激磁參數(shù)繪出空載特性曲線U0=f(I0)，P0=f(U0)，cosφ0=f(U0)。式中(2)計算激磁參數(shù)從空載特性曲線查出對應于U0=UN時的I0和P0值，并由下式求取激磁參數(shù)。3．繪出短路特性曲線和計算短路參數(shù)（1）繪出短路特性曲線UK=f(IK)，PK=f(IK)，cosK=f(IK)。式中（2）計算短路參數(shù)從短路特性曲線查出對應于IK=IN時的UK和PK值，并由下式算出實驗環(huán)境溫度OC時的短路參數(shù)折算到低壓方換算到基準工作溫度的短路參數(shù)為和，計算出阻抗電壓。IK=IN時的短路損耗PKN=3I4．利用由空載和短路實驗測定的參數(shù)，畫出被試變壓器的“?！毙偷刃щ娐贰?．變壓器的電壓變化率ΔU（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出cos2=1時的特性曲線U2=f(I2)，由特性曲線計算出I2=I2N時的電壓變化率ΔU。（2）根據(jù)實驗求出的參數(shù)，算出I2=IN，cos2=1時的電壓變化率ΔU

實驗三三相變壓器的聯(lián)接組和不對稱短路一．實驗目的1．掌握用實驗方法測定三相變壓器的極性。2．掌握用實驗方法判別變壓器的聯(lián)接組。3．研究三相變壓器不對稱短路。二．預習要點1．聯(lián)接組的定義。為什么要研究聯(lián)接組?國家規(guī)定的標準聯(lián)接組有哪幾種?2．如何把Y/Y-12聯(lián)接組改成Y/Y-6聯(lián)接組以及把Y/-11改為Y/-5聯(lián)接組？3．在不對稱短路情況下，哪種聯(lián)接的三相變壓器電壓中點偏移較大？三．實驗項目1．測定極性。2．連接并判定以下聯(lián)接組。（1）Y／Y-12（2）Y／Y-6（3）Y／Δ-11（4）Y／Δ-53．不對稱短路。（1）Y／Y0-12單相短路（2）Y／Y-12兩相短路四．實驗設備及儀器1．交流電壓表、電流表、功率、功率因數(shù)表2．三相可調(diào)電阻器900Ω（NMEL-03）3．旋轉(zhuǎn)指示燈及開關（NMEL-05C）4．三相變壓器五．實驗方法1．測定原、副方極性a．暫時標出三相低壓繞組的標記2U1、2V1、2W1、2U2、2V2、2W2，然后按照圖2-9接線。原、副方中點用導線相連。b．高壓三相繞組施加約50%的額定電壓，測出電壓U1U1.1U2、U1V1.1V2、U1W1.1W2、U2U1.2U2、U2V1.2V2、U2W1.2W2、U1U1.2U1、U1V1.2V1、U2W1.2W1，若U1U1.2U1=U1U1.1U2-U2U1.2U2，則U相高、低壓繞組同柱，并且首端1U1與2U1點為同極性；U1U1.2U1=U1U1.1U2+U2U1.2U2，則1U1與2U1端點為異極性。c．用同樣的方法判別出1V1、1W1兩相原、副方的極性。高低壓三相繞組的極性確定后，根據(jù)要求連接出不同的聯(lián)接組。2．檢驗聯(lián)接組（1）Y／Y-12按照圖2-10接線。1U1、2U1兩端點用導線聯(lián)接，在高壓方施加三相對稱的額定電壓，測出U1U1.1V1、U2U1.2V1、U1V1.2V1、U1W1.2W1及U1V1.2W1，將數(shù)字記錄于表2-11中。表2-11實驗數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)U1U1.1V1(V)U2U1.2V1(V)U1V1.2V1(V)U1W1.2W1(V)U1V1.2W1(V)KLU1V1.2V1(V)U1W1.2W1(V)U1V1.2W1(V)根據(jù)Y／Y-12聯(lián)接組的電動勢相量圖可知：若用兩式計算出的電壓U1V1.2V1，U1W1.2W1，U1V1.2W1的數(shù)值與實驗測取的數(shù)值相同，則表示線圖連接正常，屬Y／Y-12聯(lián)接組。（2）Y／Y-6將Y／Y-12聯(lián)接組的副方繞組首、末端標記對調(diào)，1U1、2U1兩點用導線相聯(lián)，如圖2-11所示。按前面方法測出電壓U1U1.1V1、U2U1.2V1、U1V1.2V1、U1W1.2W1及U1V1.2W1，將數(shù)據(jù)記錄于表2-12中。根據(jù)Y／Y-6聯(lián)接組的電動勢相量圖可得若由上兩式計算出電壓U1V1.2V1、U1W1.2W1、U1V1.2W1的數(shù)值與實測相同，則線圈連接正確，屬于Y／Y-6聯(lián)接組。表2-12實驗數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)U1U1.1V1(V)U2U1.2V1(V)U1V1.2V1(V)U1W1.2W1(V)U1V1.2W1(V)KLU1V1.2V1(V)U1W1.2W1(V)U1V1.2W1(V)（3）Y／Δ-11按圖2-12接線。1U1、2U1兩端點用導線相連，高壓方施加對稱額定電壓，測取U1U1.1V1、U2U1.2V1、U1V1.2V1、U1W1.2W1及U1V1.2W1，將數(shù)據(jù)記錄于表2-13中表2-13實驗數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)U1U1.1V1(V)U2U1.2V1(V)U1V1.2V1(V)U1W1.2W1(V)U1V1.2W1(V)KLU1V1.2V1(V)U1W1.2W1(V)U1V1.2W1(V)根據(jù)Y／Δ-11聯(lián)接組的電動勢相量可得若由上式計算出的電壓U1V1.2V1、U1W1.2W1、U1V1.2W1的數(shù)值與實測值相同，則線圈連接正確，屬Y／Δ-11聯(lián)接組。（4）Y／Δ-5將Y／Δ-11聯(lián)接組的副方線圈首、末端的標記對調(diào)，如圖2-13所示。實驗方法同前，測取U1U1.1V1、U2U1.2V1、U1V1.2V1、U1W1.2W1、U1V1.2W1，將數(shù)據(jù)記錄于表2-14中。表2-14實驗數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)U1U1.1V1(V)U2U1.2V1(V)U1V1.2V1(V)U1W1.2W1(V)U1V1.2W1(V)KLU1V1.2V1(V)U1W1.2W1(V)U1V1.2W1(V)根據(jù)Y／Δ-5聯(lián)接組的電動勢相量圖可得若由上式計算出的電壓U1V1.2V1、U1W1.2W1、U1V1.2W1的數(shù)值與實測值相同，則線圈聯(lián)接正確，屬于Y／Δ-5聯(lián)接組。3．不對稱短路（1）Y／Y0連接單相短路實驗線路如圖2-14所示。被試變壓器選用三相芯式變壓器。接通電源前，先將交流電壓調(diào)到輸出電壓為零的位置，然后接通電源，逐漸增加外施電壓，直至副方短路電流I2K≈I2N為止，測取副方短路電流和相電壓I2K、U3U1、U2V1、U2W1原方電流和電壓I1U1、I1V1、I1W1、U1U1、U1V1、U1W1、U1U1.1V1、U1V1.1W1、U1W1.1U1，將數(shù)據(jù)記錄于表2-15中。表2-15I2K(A)U2U1(V)U2V1(V)U2W1(V)I1U1(A)I1V1(A)I1W1(A)U1U1(V)U1V1(V)U1W1(V)U1U1.1V1(V)U1V1.1W1(V)U1W1.1U1(V)（2）Y／Y聯(lián)接兩相短路實驗線路如圖2-15所示。接通三相變壓器電源前，先將電壓調(diào)至零，然后接通電源，逐漸增加外施電壓，直至I2K≈I2N為止，測取變壓器原、副方電流和相電壓I2K、U2U1、U2V1、U2W1、I1U1、I1V1、I1W1、U1U1、U1V1、U1W1，將數(shù)據(jù)記錄于表2-16中。表2-16I2K(A)U2U1(V)U2V1(V)U2W1(V)I1U1(A)I1V1(A)I1W1(A)U1U1(V)U1V1(V)U1W1(V)六．實驗報告1．計算出不同聯(lián)接組時的U1V1.2V1、U1W1.2W1、U1V1.2W1的數(shù)值與實測值進行比較，判別繞組連接是否正確。2．計算短路情況下的原方電流（1）Y／Y0單相短路副方電流原方電流，設略去激磁電流不計，則式中K為變壓器的變比。將I1U1、I1V1、I1W1計算值與實測值進行比較，分析產(chǎn)生誤差的原因，并討論Y／Y0三相芯式變壓器帶單相負載的能力以及中點移動的原因。（2）Y／Y兩相短路副方電流原方電流將I1U1、I1V1、I1W1計算值與實測值進行比較，分析產(chǎn)生誤差的原因，并討論Y／Δ帶單相負載是否有中點移動的現(xiàn)象？為什么？4．分析不同連接法對三相變壓器空載電流的影響。5．由實驗數(shù)據(jù)算出Y／Y和Y／Δ接法時的原方U1U1.1V1／U1U1比值，分析產(chǎn)生差別的原因。

七．附錄變壓器聯(lián)接組校核公式（設：U3U1.3V1=1,U1U1.1V1=KLU3U1.3V1=KL）組別U1V1.3V1=U1W1.3W1U1V1.3W1U1V1.3W1/U1V1.3V112K-1〉11〉12〉13〉14K+1〉15=16K+1<17〈18〈19〈110K-1〈111=1

第三章異步電機實驗一三相鼠籠異步電動機的工作特性一．實驗目的1．掌握三相異步電機的空載、堵轉(zhuǎn)和負載試驗的方法。2．用直接負載法測取三相鼠籠異步電動機的工作特性。3．測定三相籠型異步電動機的參數(shù)。二．預習要點1．異步電動機的工作特性指哪些特性？2．異步電動機的等效電路有哪些參數(shù)？它們的物理意義是什么？3．工作特性和參數(shù)的測定方法。三．實驗項目1．測量定子繞組的冷態(tài)電阻。2．判定定子繞組的首未端。3．空載試驗。4．短路試驗。5．負載試驗。四．實驗設備及儀器1．實驗臺主控制屏2．電機導軌及測功機、矩矩轉(zhuǎn)速測量組件（NMEL-13A）3．交流電壓表、電流表、功率、功率因數(shù)表4．直流電壓、毫安、安培表5．直流電機儀表、電源6．三相可調(diào)電阻器900Ω（NMEL-03）7．旋轉(zhuǎn)指示燈及開關板（NMEL-05C）8．電機起動箱（NMEL-09）9．三相鼠籠式異步電動機M04五．實驗方法及步驟1．測量定子繞組的冷態(tài)直流電阻。準備：將電機在室內(nèi)放置一段時間，用溫度計測量電機繞組端部或鐵芯的溫度。當所測溫度與冷動介質(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）伏安法測量線路如圖3-1。S1，S2：雙刀雙擲和單刀雙擲開關，位于NMEL-05C。R：四只900Ω和900Ω電阻相串聯(lián)（NMEL-03）。A、V：直流毫安表和直流電壓表，或采用NMEL-06，或在主控制屏上。量程的選擇：測量時，通過的測量電流約為電機額定電流的10%，即為50mA，因而直流毫安表的量程用200mA檔。三相籠型異步電動機定子一相繞組的電阻約為50歐姆，因而當流過的電流為50mA時電壓約為2.5伏，所以直流電壓表量程用20V檔，實驗開始前，合上開關S1，斷開開關S2，調(diào)節(jié)電阻R至最大（3600Ω）。分別合上綠色“閉合”按鈕開關和220V直流可調(diào)電源的船形開關，按下復位按鈕，調(diào)節(jié)直流可調(diào)電源及可調(diào)電阻R，使試驗電機電流不超過電機額定電流的10%，以防止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S2讀取電壓值。讀完后，先打開開關S2，再打開開關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3-1中。表3-1室溫℃繞組I繞組Ⅱ繞組ⅢI（mA）U（V）R（Ω）注意事項：（1）在測量時，電動機的轉(zhuǎn)子須靜止不動。（2）測量通電時間不應超過1分鐘。（2）電橋法（選做）用單臂電橋測量電阻時，應先將刻度盤旋到電橋能大致平衡的位置，然后按下電池按鈕，接通電源，等電橋中的電源達到穩(wěn)定后，方可按下檢流計按鈕接入檢流計。測量完畢后，應先斷開檢流計，再斷開電源，以免檢流計受到?jīng)_擊。記錄數(shù)據(jù)于表3-2中。電橋法測定繞組直流電阻準確度以靈敏度高，并有直接讀數(shù)的優(yōu)點。表3-2繞組I繞組II繞組IIIR（Ω）2．判定定子繞組的首未端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)，如圖3-2所示。將調(diào)壓器調(diào)壓旋鈕退至零位，合上綠色“閉合”按鈕開關，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=80~100V，注意電流不應超過額定值，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)，如圖3-2（a）所示；反之，如測得電壓近似為零，則二相繞組的未端與未端（或首端與首端）相連，如圖3-2（b）所示。用同樣方法測出第三相繞組的首未端。3．空載試驗測量電路如圖3-3所示。電機繞組為△接法（UN=220V），且電機不與測功機同軸聯(lián)接，不帶測功機。a．起動電壓前，把交流電壓調(diào)節(jié)旋鈕退至零位，然后接通電源，逐漸升高電壓，使電機起動旋轉(zhuǎn)，觀察電機旋轉(zhuǎn)方向。并使電機旋轉(zhuǎn)方向符合要求。（如電動機轉(zhuǎn)向不符合要求，則對調(diào)任意兩相電源。）b．保持電動機在額定電壓下空載運行數(shù)分鐘，使機械損耗達到穩(wěn)定后再進行試驗。c．調(diào)節(jié)電壓由1.2倍額定電壓開始逐漸降低電壓，直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。d．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)7-9組記錄于表3-3中。表3-3序號UOC（V）IOL（A）PO（W）cosUABUBCUCAUOLIAIBICIOLPIPIIP12345674．短路實驗測量線路如圖3-3。將測功機和三相異步電機同軸聯(lián)接。a．將起子插入測功機堵轉(zhuǎn)孔中，使測功機定轉(zhuǎn)子堵住。將三相調(diào)壓器退至零位。b．合上交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器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。a．在這范圍內(nèi)讀取短路電壓、短路電流、短路功率，共取4-5組數(shù)據(jù)，填入表3-4中。做完實驗后，注意取出測功機堵轉(zhuǎn)孔中的起子。表3-4序號UOC（V）IOL（A）PO（W）cosKUABUBCUCAUIAIBICIKPIPIIPK12345675．負載實驗選用設備和測量接線同空載試驗。實驗開始前，NMEL-13A中的“轉(zhuǎn)速控制”和“轉(zhuǎn)矩控制”選擇開關扳向“轉(zhuǎn)矩控制”，“轉(zhuǎn)矩設定”旋鈕逆時針到底。a．合上交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之逐漸升壓至額定電壓，并在試驗中保持此額定電壓不變。b．調(diào)節(jié)測功機“轉(zhuǎn)矩設定”旋鈕使之加載，使異步電動機的定子電流逐漸上升，直至電流上升到1.25倍額定電流。c．從這負載開始，逐漸減小負載直至空載，在這范圍內(nèi)讀取異步電動機的定子電流、輸入功率，轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等數(shù)據(jù)，共讀取5-6組數(shù)據(jù)，記錄于表3-5中。表3-5UN=220V（△）序號IOL（A）PO（W）T2（N.m）n（r/min）P2（W）IAIBICI1PIPIIP1123456六．實驗報告1．計算基準工作溫度時的相電阻由實驗直接測得每相電阻值，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定子繞組相電阻：式中rlef——換算到基準工作溫度時定子繞組的相電阻，Ω；r1c———定子繞組的實際冷態(tài)相電阻，Ω；θref——基準工作溫度，對于E級絕緣為75OC；θc——實際冷態(tài)時定子繞組的溫度，OC。2．作空載特性曲線：I0、P0、cos0=f(U0)3．作短路特性曲線：IK、PK=f(UK)4．由空載、短路試驗的數(shù)據(jù)求異步電機等效電路的參數(shù)。(1)由短路試驗數(shù)據(jù)求短路參數(shù)短路阻抗短路電阻短路電抗式中UK、IK、PK——由短路特性曲線上查得，相應于IK為額定電流時的相電壓、相電流、三相短路功率。轉(zhuǎn)子電阻的折合值定、轉(zhuǎn)子漏抗(2)由空載試驗數(shù)據(jù)求激磁回路參數(shù)空載阻抗空載電阻空載電抗式中U0、I0、P0——相應于U0為額定電壓時的相電壓、相電流、三相空載功率。激磁電抗激磁電阻式中PFe為額定電壓時的鐵耗，由圖3-4確定。5．作工作特性曲線P1、I1、n、η、S、cos1=f(P2)由負載試驗數(shù)據(jù)計算工作特性，填入表3-6中。表3-6U1=220V（△）If=A序號電動機輸入電動機輸出計算值I1(A)P1(W)T2(N·m)n(r／min)P2（W）S(％)η(％)cos1123456計算公式為：式中I1——定子繞組相電流，A；U1——定子繞組相電壓，V；S——轉(zhuǎn)差率；η——效率。6．由損耗分析法求額定負載時的效率電動機的損耗有：鐵耗PFe機械損耗Pmec定子銅耗轉(zhuǎn)子銅耗雜散損耗Pad取為額定負載時輸入功率的0.5％。式中Pem——電磁功率，W；Pem=P1-Pcul-PFe鐵耗和機械損耗之和為：P0′=PFe+Pmec=PO-3Ir為了分離鐵耗和機械損耗，作曲線，如圖3-4。延長曲線的直線部分與縱軸相交于P點，P點的縱座標即為電動機的機械損耗Pmec，過P點作平行于橫軸的直線,可得不同電壓的鐵耗PFe。電機的總損耗ΣP=PFe+Pcul+Pcu2+Pad于是求得額定負載時的效率為：式中P1、S、I1由工作特性曲線上對應于P2為額定功率PN時查得。七．思考題1．由空載、短路試驗數(shù)據(jù)求取異步電機的等效電路參數(shù)時，有哪些因素會引起誤差？2．從短路試驗數(shù)據(jù)我們可以得出哪些結論？3．由直接負載法測得的電機效率和用損耗分析法求得的電機效率各有哪些因素會引起誤差？

實驗二三相異步電動機的起動與調(diào)速一．實驗目的通過實驗掌握異步電動機的起動和調(diào)速的方法。二．預習要點1．復習異步電動機有哪些起動方法和起動技術指標。2．復習異步電動機的調(diào)速方法。三．實驗項目1．異步電動機的直接起動。2．異步電動機星形——三角形（Y-△）換接起動。3．自耦變壓器起動。4．繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器起動。5．繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器調(diào)速。四．實驗設備及儀器1．實驗臺主控制屏2．電機導軌及測功機、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量（NMEL-13A）3．交流電壓表、電流表、功率、功率因數(shù)表4．旋轉(zhuǎn)指示燈及開關板（NMEL-05C）5．電機起動箱（NMEL-09）6．三相鼠籠式異步電動機M047．繞線式異步電動機M09五．實驗方法1．三相籠型異步電動機直接起動試驗。按圖3-5接線，電機繞組為△接法。起動前，把轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量實驗箱（NMEL-13A）中“轉(zhuǎn)矩設定”電位器旋鈕逆時針調(diào)到底，“轉(zhuǎn)速控制”、“轉(zhuǎn)矩控制”選擇開關扳向“轉(zhuǎn)矩控制”，檢查電機導軌和NMEL-13A的連接是否良好。儀表的選擇：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。a．把三相交流電源調(diào)節(jié)旋鈕逆時針調(diào)到底，合上綠色“閉合”按鈕開關。調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使輸出電壓達電機額定電壓220伏，使電機起動旋轉(zhuǎn)。（電機起動后，觀察NMEL-13A中的轉(zhuǎn)速表，如出現(xiàn)電機轉(zhuǎn)向不符合要求，則須切斷電源，調(diào)整次序，再重新起動電機。）b．斷開三相交流電源，待電動機完全停止旋轉(zhuǎn)后，接通三相交流電源，使電機全壓起動，觀察電機起動瞬間電流值。注：按指針式電流表偏轉(zhuǎn)的最大位置所對應的讀數(shù)值計量。電流表受起動電流沖擊，電流表顯示的最大值雖不能完全代表起動電流的讀數(shù)，但用它可和下面幾種起動方法的起動電流作定性的比較。c．斷開三相交流電源，將調(diào)壓器退到零位。用起子插入測功機堵特孔中，將測功機定轉(zhuǎn)子堵住。d．合上三相交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器，觀察電流表，使電機電流達2~3倍額定電流，讀取電壓值UK、電流值IK、轉(zhuǎn)矩值TK，填入表中，注意試驗時，通電時間不應超過10秒，以免繞組過熱。對應于額定電壓的起動轉(zhuǎn)矩TST和起動電流I比按下式計算：式中Ik：起動試驗時的電流值，A；TK：起動試驗時的轉(zhuǎn)矩值，N.m；式中UK：起動試驗時的電壓值，V；UN：電機額定電壓，V；測量值計算值UK（V）IK（A）TK（N.m）Tst(N.m)Ist(A)2．星形——三角形（Y-△）起動按圖3-6接線，電壓表、電流表的選擇同前，開關S選用NMEL-05C。a．起動前，把三相調(diào)壓器退到零位，三刀雙擲開關合向右邊（Y）接法。合上電源開關，逐漸調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使輸出電壓升高至電機額定電壓UN=220V，斷開電源開關，待電機停轉(zhuǎn)。b．待電機完全停轉(zhuǎn)后，合上電源開關，觀察起動瞬間的電流，然后把S合向左邊（△接法），電機進入正常運行，整個起動過程結束，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．自耦變壓器降壓起動按圖3-5接線。電機繞組為△接法。a．先把調(diào)壓器退到零位，合上電源開關，調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕，使輸出電壓達110伏，斷開電源開關，待電機停轉(zhuǎn)。b．待電機完全停轉(zhuǎn)后，再合上電源開關，使電機就自耦變壓器，降壓起動，觀察電流表的瞬間讀數(shù)值，經(jīng)一定時間后，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使輸出電機達電機額定電壓UN=220伏，整個起動過程結束。4．繞線式異步電動機轉(zhuǎn)繞組串入可變電阻器起動實驗線路如圖3-7，電機定子繞組Y形接法。轉(zhuǎn)子串入的電阻由刷形開關來調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)電阻采用NMEL-09的繞線電機起動電阻（分0，2，5，15，∞五檔），NMEL-13A中“轉(zhuǎn)矩控制”和“轉(zhuǎn)速控制”開關扳向“轉(zhuǎn)速控制”，“轉(zhuǎn)速設定”電位器旋鈕順時針調(diào)節(jié)到底。a．起動電源前，把調(diào)壓器退至零位，起動電阻調(diào)節(jié)為零。b．合上交流電源，調(diào)節(jié)交流電源使電機起動。注意電機轉(zhuǎn)向是否符合要求。c．在定子電壓為180伏時，逆時針調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)速設定”電位器到底，繞線式電機轉(zhuǎn)動緩慢（只有幾十轉(zhuǎn)），讀取此時的轉(zhuǎn)矩值Ist和Ist。d．用刷形開關切換起動電阻，分別讀出起動電阻為2Ω、5Ω、15Ω的起動轉(zhuǎn)矩Tst和起動電流Ist，填入表3-9中。注意：試驗時通電時間不應超過20秒，以免繞組過熱。表3-9U=180VRst（Ω）02515Tst（N.m）Ist（A）5．繞線式異步電動機繞組串入可變電阻器調(diào)速實驗線路同前。NMEL-13A中“轉(zhuǎn)矩控制”和“轉(zhuǎn)速控制”選擇開關扳向“轉(zhuǎn)矩控制”，“轉(zhuǎn)矩設定”電位器逆時針到底，“轉(zhuǎn)速設定”電位器順時針到底。NMEL-09“繞線電機起動電阻”調(diào)節(jié)到零。a．合上電源開關，調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出電壓至UN=220伏，使電機空載起動。b．調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)矩設定”電位器調(diào)節(jié)旋鈕，使電動機輸出功率接近額定功率并保持輸出轉(zhuǎn)矩T2不變，改變轉(zhuǎn)子附加電阻，分別測出對應的轉(zhuǎn)速，記錄于表3-10中。表3-10中U=220VT2= N.mRst（Ω）02515n（r/min）六．實驗報告1．比較異步電動機不同起動方法的優(yōu)缺點。2．由起動試驗數(shù)據(jù)求下述三種情況下的起動電流和起動轉(zhuǎn)矩：（1）外施額定電壓UN。（直接法起動）（2）外施電壓為UN/。(Y—Δ起動)（3）外施電壓為UK/KA，式中KA為起動用自耦變壓器的變比。（自耦變壓器起動）。3．繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對起動電流和起動轉(zhuǎn)矩的影響。4．繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對電機轉(zhuǎn)速的影響。七．思考題1．起動電流和外施電壓正比，起動轉(zhuǎn)矩和外施電壓的平方成正比在什么情況下才能成立？2．起動時的實際情況和上述假定是否相符，不相符的主要因素是什么？

實驗三單相電容起動異步電動機一.實驗目的用實驗方法測定單相電容起動異步電動機的技術指標和參數(shù)。二.預習要點1．單相電容起動異步電動機有哪些技術指標和參數(shù)？2．這些技術指標怎樣測定？參數(shù)怎樣測定？三.實驗項目1．測量定子主、副繞組的實際冷態(tài)電阻。2．空載試驗、短路試驗、負載試驗。四．實驗設備及儀器1．電機系統(tǒng)教學實驗臺主控制屏2．交流功率、功率因數(shù)表3．電機導軌及測功機、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量（NMEL-13A4．三相可調(diào)電阻器900Ω（NMEL-03）5．單相電容起動異步電動機（M05）6．電機起動電容五．實驗方法被試電機為單相電容起動異步電動機M05。1．分別測量定子主、副繞組的實際冷態(tài)電阻測量方法見實驗一，記錄當時室溫。數(shù)據(jù)記錄于表3-16。表3-16室溫℃主繞組副繞組I（mA）U（V）R（Ω）2．空載試驗、短路試驗、負載試驗按圖3-9接線，起動電容為35μF。電機不同測功機同軸聯(lián)接，不帶測功機。a．起動電壓前，把交流電壓調(diào)節(jié)旋鈕退至零位，然后接通電源，逐漸升高電壓，使電機起動旋轉(zhuǎn)，觀察電機旋轉(zhuǎn)方向。并使電機旋轉(zhuǎn)方向符合要求。b．保持電動機在額定電壓下空載運行15分鐘，使機械損耗達到穩(wěn)定后再進行試驗。調(diào)節(jié)調(diào)壓器讓電機降壓空載起動，在額定電壓下空載運轉(zhuǎn)使機械損耗達穩(wěn)定。c．從1.1倍額定電壓開始逐步降低直至可能達到的最低電壓值，即功率和電流出現(xiàn)回升時為止，其間測取7～9組數(shù)據(jù)，記錄每組的電壓U0、電流I0、功率P0于表3-17中。表3-17序號UO(V)IO(A)PO由空載試驗數(shù)據(jù)計算電機參數(shù)見實驗=3\*DBNUM3三。將測功機和電機同軸聯(lián)接。d．將起子插入測功機堵轉(zhuǎn)孔中，使測功機定轉(zhuǎn)子堵住。將三相調(diào)壓器退至零位。把功率表電流線圈短接。e．在短路試驗時，升壓約0.95～1.02UN，再逐次降壓至短路電流接近額定電流為止。其間測取5～7組UK、IK、TK等數(shù)據(jù)記錄于表3-18中。做完實驗后，注意取出測功機堵轉(zhuǎn)孔中的起子。并斷開電源。表3-18序號UKIK(A)TK(N.m)注意：測取每組讀數(shù)時，通電持續(xù)時間不應超過5秒，以免繞組過熱。轉(zhuǎn)子繞組等值電阻的測定及由短路試驗數(shù)據(jù)計算電機的參數(shù)參見實驗=3\*DBNUM3三。f．MEL-13中的“轉(zhuǎn)速控制”和“轉(zhuǎn)矩控制”選擇開關扳向“轉(zhuǎn)矩控制”，“轉(zhuǎn)矩設定”旋鈕逆時針到底。g．合上交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之逐漸升壓至額定電壓，并在試驗中保持此額定電壓不變。h．調(diào)節(jié)測功機“轉(zhuǎn)矩設定”旋鈕使之加載，使電動機在1.1～0.25倍額定功率范圍內(nèi)測取6～8組數(shù)據(jù)，記錄定子電流I、輸入功率P1、轉(zhuǎn)矩T2、轉(zhuǎn)速n于表3-19中。表3-19UN=220V序號I(V)P1(W)T2(N.m)n(r/min)六．實驗報告1．由實驗數(shù)據(jù)計算出電機參數(shù)。2．由負載試驗計算出電機工作特性：P1、I1、η、cos、S=f(P2)。3．算出電動機的起動技術數(shù)據(jù)。4．確定電容參數(shù)的選擇。七．思考題1．由電機參數(shù)計算出電機工作特性和實測數(shù)據(jù)是否有差異？是由哪些因素造成的？2．電容參數(shù)該怎樣決定？電容怎樣選配？

實驗四單相電容運轉(zhuǎn)異步電動機一.實驗目的用實驗方法測定單相電容運轉(zhuǎn)異步電動機的技術指標和參數(shù)。二.預習要點1．單相電容運轉(zhuǎn)異步電動機有哪些技術指標和參數(shù)？2．這些技術指標怎樣測定？參數(shù)怎樣測定？三.實驗項目1．測量定子主、副繞組的實際冷態(tài)電阻。2．有效匝數(shù)比的測定。3．空載試驗。4．短路試驗、負載試驗。四．實驗設備及儀器1．電機系統(tǒng)教學實驗臺主控制屏2．交流功率、功率因數(shù)表3．電機導軌及測功機、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量（NMEL-13A4．三相可調(diào)電阻器900Ω（NMEL-03）5．單相電容運轉(zhuǎn)異步電動機（M06）6．電機運轉(zhuǎn)電容7．旋轉(zhuǎn)指示燈及開關板（NMEL-05C）五．實驗方法被試電機為單相電容運轉(zhuǎn)異步電動機M06。1．測量定子主、副繞組的實際冷態(tài)電阻測量方法見實驗一，記錄當時室溫。數(shù)據(jù)記錄于表3-20。表3-20室溫℃主繞組副繞組I（mA）U（V）R（Ω）2．有效匝數(shù)比的測定按圖3-10接線，外配電容C為4μF。電機不同測功機同軸聯(lián)接，不帶測功機。a．降壓空載起動，將副繞組開路（打開開關S1），主繞組加額定電壓220伏，測量副繞組的感應電勢Ea。b．將Ua施于副繞組(Ua=1.25×Ea)，主繞組開路（打開開關S2），測量主繞組的感應電勢Em。c．主、副繞組的有效匝數(shù)比K=3．空載試驗降壓空載起動，將副繞組開路（打開