电机与拖动实验报告 2

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1、 网络教育学院 电 机 与 拖 动 实 验 报 告 学习中心： 福鼎电大 层 次： 专升本 专 业： 电气工程及其自动化

2、 学 号： 111174409167 学 生： 许庆宾 完成日期： 2013 年 9 月 8 日  实验报告一 实验名称： 单相变压器实验 实验目的：1． 通过空载和短路实验测定变压器的变比及参数。 2． 通过负载实验测定变压器的运行特性。 实验项目： 1． 空载试验测取空载特性U0=F(I0)，P=F(u0)； 2．

3、短路试验测取短路特性Uk=F(Ik),Pk=F(I) 3． 负载实验保持Ui=Ulu1，cosθ2=1的条件下，测取U2=F(I2) （一）填写实验设备表 名称 型号和规格 用途 使用注意事项 电机教学实验台 NMEL-II 为实验提供电源及固定电机 使用前调解输出电压为0 三相组式变压器 实验所需变压器 短路实验时操作要快，以免线路过热 三相可调电阻器 NMEL-03 改变输出电流大小 注意量程运用 功率表、功率因数表 NMEL-20 测量功率及功率因素 不得超过量程，线不能接错 交流电压表、电流表 MEL-001C 测量交流电压及交流电

4、流值 适当选择量程且注意正反接线 旋转指示灯及开关板 NMEL-05 通断电 电路连完后闭合，拆电路前断开 （二）空载实验 1．填写空载实验数据表格 表1-1 序 号 实 验 数 据 计算数据 U1U1。1U2 1 119.7 0.132 1.93 224.4 0.12 2 1130.5 0.089 1.62 212.8 01.6 3 109.9 0.007 1.48 206.3 0.17 4 105.2 0.066 1.31 196.9 0.19 5 99

5、.06 0.057 1.14 185.8 0.20 6 86.06 0.043 0.84 161.3 0.23 7 74.78 0.035 0.63 139.6 0.24 2. 根据上面所得数据计算得到铁损耗、励磁电阻、励磁电抗、电压比 表1-2 序 号 实 验 数 据 计 算 数 据 U1U1。1U2 1 119.7 0.132 1.93 224.4 1.93 110.8 900 0.53 2 1130.5 0.089 1.62 212.8 1.6

6、2 204.5 1258.8 0.531 3 109.9 0.007 1.48 206.3 1.48 249.6 1405.3 0.53 4 105.2 0.066 1.31 196.9 1.31 300.7 1565.3 0.53 5 99.06 0.057 1.14 185.8 1.14 350.9 1702.1 0.53 6 86.06 0.043 0.84 161.3 0.84 454.3 1948.4 0.53 7 74.78 0.035 0.63 139.6 0.63 514.3 2073

7、.8 0.53 （三）短路实验 1. 填写短路实验数据表格 表2 室温θ= OC 序 号 实 验 数 据 计算数据 1 8.21 0.212 1.68 0.97 2 10.04 0.258 2.52 0.97 3 11.77 0.302 3.47 0.98 4 13.65 0.349 4.68 0.98 5 15.80 0.403 6.24 0.98 6 16.89

8、 0.430 7.14 0.98 （四）负载实验 1. 填写负载实验数据表格 表3 =1 U1=UN=110V 序 号 1 2 3 4 5 6 7 U2（V） 200.4 198.3 196.3 195.0 192.3 190.5 188.9 I2（A） 0.142 0.202 .0254 0.303 0.356 0.406 0.441 （五）问题讨论 1. 什么是绕组的同名端？ 依据电压、电流及功率度的最大值选取仪表量程式。

9、 2. 为什么每次实验时都要强调将调压器恢复到起始零位时方可合上电源开关或断开电源开关？ 尽可能避免因万一接线错误造成短路，烧毁电源。

10、 3. 实验的体会和建议 体会：通过实验堆变压器的参数有了进一步的了解及认识，对变压器的特性有了更深刻的理解。 建议：数据的处理只用表格来进行了，显示粗糙，可以用图表来显示，结果会更直观。

11、

12、 实验报告二 实验名称： 直流发电机实验 实验目的： 掌握用实验的方法测定直流发电机的运行特性，并根据所测得的运行特性评定该电机的性能。

13、 实验项目： 空载特性 外特性 调整特性 （一）填写实验设备表 序号 名称 型号和规格 用途 1 电机教学实验台 NMEL-II 提供电源，固定电机使用前调解电压为0 2 转矩、转速测量及控制平台 NMEL-13 测量调解转矩 3 三相可调电阻器 NMEL-04 调节负载大小 4 电机起动箱 NMEL-09 起动电机 5 直流电机仪表，电源 NMEL-18A 提供电压不可短路 6 旋转指示灯及开关板 NMEL-058

14、 用于通断电、电路连完后闭合、拆电路前断开 7 直流电压表、直流电流表 NMEL-06 测量电压电流 （二）空载特性实验 填写空载特性实验数据表格 表2-1 n=nN=1600r/min UO（V） 230 220 210 205 200 190 150 100 If2（mA） 109.2 98.6 88.5 83.3 79.3 71.9 47.3 26.9 （三）外特性实验 填写外特性实验数据表格 表2-2

15、 n=nN=1600r/min If2=If2N U（V） 200 203 206 210 212 218 224 227 I（A） 0.498 0.449 0.399 0.330 0.280 0.200 0.100 0.000 （四）调整特性实验 填写外特性实验数据表格 表2-3 n=nN=1600r/min,U=UN=200V I（A） 89.2 91.4 98.6 95.8 106.3 103.2 110.1 111.3 If2

16、（A） 0.112 0.153 0.261 0.258 0.378 0.374 0.459 0.504 （五）问题讨论 1. 什么是发电机的运行特性？对于不同的特性曲线，在实验中哪些物理量应保持不变，而哪些物理量应测取？ 衡量直流发电机的特性，通常用其特性曲线来判定。包括空载特性、外特性、效率特性。直流发电机保持的速度旋转，负载电流时，改变励磁电流的大小，端电压将跟着变化。这个变化曲线被称为直流发电机的空载特性曲线。该曲线可以看出发电机的励磁饱和程度。若保持发电机的转速，保持励磁回路电阻不变，调节发电机的负载电流，端电压随负载电流变化的曲线被称为直流发电机的外特

17、性。若保持发电机的速度旋转，负载电流时，改变励磁电流的大小，端电压将跟着变化，这个变化关系被称为直流发电机的空载试验特性曲线。 2. 做空载试验时，励磁电流为什么必须单方向调节？

18、 防止在电流转换时出现电流为零的时刻，直流电动机是绝对不允许在电流为零的情况下运行，防止飞车。 3. 实验的体会和建议 通过实验掌握了解发电机的运行特性，发电机的转速由原动机决定，一般认为转速恒定。除了转速N外，发电机的外部可测量由三个，即端电压U，负载电流I，励磁电流。当发电机正常稳态运行时，3个物理量中

19、1个保持不变，另外两个之间的关系称为发电机的运行特性。不同励磁方式之发电机的运行特性有所不同。

20、 实验报告三 实验名称： 三相鼠笼异步电动机实验

21、 实验目的： 1、掌握三相异步电动机的负载实验方法。2、用直接负载法测取三相鼠笼异步电动机的工作特性。3、测定三相鼠笼异步电动机的参数 实验项目： 1、测量定子绕组的冷态电阻。2、判定定子绕组的首末段。3、测取异步电动机的运行特性。

22、 （一）填写实验设备表 序号 名称 型号和规格 用途 1 电机教学实验台 NEML-II 提供电源，固定电机 2 三相笼型异步电动机 M04 实验设备 3 电机导轨及测功机 测量数据 4 转矩、转

23、速测量及控制平台 NEML-13 测量调节转矩 5 交流表 NEML-001 测量交流电流 6 三相可调电阻器 NEML-03 调节负载大小 7 直流电压、毫安、安培表 NEML-06 提供电压、电流 8 直流电机仪表电源 NEML-18 提供电压 9 旋转指示灯及开关 NEML-05 用于通断电 （二）测量定子绕组的冷态直流电阻 填写实验数据表格 表3-1 室温 ℃ 绕组I 绕组Ⅱ 绕组Ⅲ I（mA） 50 40

24、.1 30 50 40 30 50 40 30 U（V） 235 195 141 235 186 141 236 188 141 R（Ω） 5.06 3.96 4.7 4.7 4.65 4.7 4.72 4.70 4.7 （三）测取三相异步电动机的运行特性 填写实验数据表格 表3-2 序号 IOL（A） PO（W） T2（N.m） n（r/min） P2（W） IA IB IC I1 PI PII P1 1 0.

25、557 0.562 0.535 0.557 129.7 112.6 242.3 85 1410 87.295 2 0.530 0.536 0.509 0.525 157.9 107.8 265.7 80 1418 96.56 3 0.468 0.476 0.446 0.481 278.9 92.38 371.28 68 1433 69.83 4 0.420 0.426 0.397 0.414 17.49 79.45 96.94 51 1450 52.37 5 0.371 0.382 0.353 0.3

26、68 48.5 57.76 106.24 41 1465 42.107 6 0.320 0.326 0.312 0.319 19.9 42.50 62.4 17 1436 17.46 （四）问题讨论 1.如何判断出定子三相绕组的首末端？ 1、首先用万用表测出各项绕组的两个线段，将其中的任意两端二相绕组串联。2、将调压器调压旋钮退至零位，合上绿色“闭合”按钮开关，接通交流电源，调节交流电源，在绕阻端施以单项电压U=80~100V，注意电流不应超过额定电流，测出第三相绕组的电压，如测得的电压有一定的读数，表示两相绕组的末端与首段相连；反之，如测

27、得的电压近似为零，则二相绕组的末端与末端相连，用同样的方法测出第三相绕组的首末端。 2. 三相笼型异步电动机的起动方法有几种？ 1、直接启动2、降压启动；1）、星型-三角形启动器启动

28、2）、软起动器启动3）、自耦变压器启动4）、三相电压降压启动 3. 三相异步电动机的运行特性是指哪些特性？ 异步电动机的工作特性是指在额定电压及额定频率下，电动机的主要物理量等随输出功率变化的关系曲线。1）、转差率特性2）、转矩特性3）、电流特性4）、效率特性5）、功率因数特性

29、 4. 实验的体会和建议 通过实验掌握了1）、三相异步电动机的负载实验方法2）、用直接负载法测取三相鼠笼异步电动机的工作特性 直接启动时，转差率为1，转子中感应电动势很大，转子电流也很大。当电动机在额定

30、电压下启动时，起动电流为额定电流的5-7倍。一般来说，额定功率在7.5KW以下的可以直接启动。直接启动要掌握好额定电流的计算。 降压启动时既要保证有足够的启动转矩，又要减少起动电流，还要避免时间过长。一边将启动电流限制在电动机额定电流的2-2.5倍范围内，启动时降低了电压，转矩减小，因此降压启动要在电动机轻载状态下进行。

31、 实验报告四 实验名称： 三

32、相同步电动机的并联运行实验 实验目的： 1、掌握三相同步电动机投入电网并联运行的条件及操作方法；2、掌握三相同步电动机并联运行时有功功率与无功功率的调节。 实验项目： 1、用准确同步法将三相同步电动机投入电网

33、并联运行 2、三相同步电动机与电网并联运行时有功功率的调节 3、三相同步电动机与电网并联运行时无功功率的调节 测取当输出功率为零时三相同步电动机的V型曲线。 （一）填写实验设备表 序号 名称

34、 型号和规格 用途 1 电机教学实验台 NEML-II 提供电源、固定电机 2 电机导轨及转速测量 测量调节转矩 3 同步电机励磁电源 NEML-19 提供电力 4 直流电机仪表、电源 NEML-18 提供电源 5 三相同步电机M08 M08 提供动力 6 三相可调电阻器900Ω NEML-03 调节电阻 7 直流并励电动机M03 M03 提供动力 8 三相可调电阻器90Ω NEML-04 调节电阻 9 功率表、功率因数表 NEML-20 测量功率计功率因素 10 交流电压表、电流表 MEL-001C 测

35、量交流电压及交流电流 11 旋转指示灯及开关板 NEML-05 用于通断电 （二）三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节 填写实验数据表格 表4-1 U=220V（Y） = A 序 号 测 量 值 计 算 值 输出电流I（A） 输出功率P（W） I （A） （W） cosj 1 0.64 0.50 0.43 9.78 0.89 0.52 10.67 0.053 2 1.28 1.11 1.06 19.79 0.94 1.15 20.76 0.04

36、5 3 2.04 1.86 1.82 30.68 0.94 1.22 31.62 0.040 4 3.83 3.67 3.62 50.12 0.90 3.70 51.02 0.019 5 4.46 4.26 4.21 54.18 0.88 4.31 55.06 0.018 6 4.17 3.97 3.92 52.49 0.89 4.02 53.38 0.019 （三）三相同步发电机与电网并联运行时无功功率的调节 填写实验数据表格 表4-2 n=1500r/min U=220V W 序

37、号 三 相 电 流 I（A） 励磁电流 1 0.381 0.365 0.383 0.376 1.63 2 0.292 0.277 0.293 0.287 1.40 3 0.211 0.200 0.217 0.209 1.22 4 0.160 0.147 0.164 0.157 1.10 5 0.103 0.091 0.106 0.100 1.00 6 0.033 0.022 0.024 0.026 0.85 7 0.101 0.107 0.093 0.010 0.64 8 0.21

38、7 0.224 0.210 0.217 0.50 9 0.366 0.371 0.358 0.365 0.27 （四）问题讨论 1.三相同步发电机投入电网并联运行有哪些条件？不满足这些条件将产生什么后果？ 同步发电机投入电网并联运行时，要求不产生有害的冲击电流，合闸后转子能很快的拉入同步并且转速平稳，不发生震荡，并列的条件是：1）、发电机电压的有效值和电网电压的有效值相等。2）、发电机的相位与电网相位相同3）、发电机频率与电网频率相同4）、发电机电压的相序与电网电压相序相同。若以上条件中任何一个不满足则在开关K的两端，会出现差额电压，如果闭合K，在发电机和

39、电网组成的回路中必然会出现瞬态冲击电流。上述条件中，除相序一致是绝对条件外，其他条件都是相对的，因为通常三相同步发电机可以承受一些小的冲击电流。并车的准备工作是检查并车条件和确定合闸时刻，通常电压表测量电网电压，并调节发电机的励磁电流使得发电机的输出电压U=U1，再借助同步指示器检查并调整频率和相位确定合闸时间。

40、 2. 三相同步发电机与电网并联的方法有哪些？ 同步发电机的并列方法有准同步和自同步两种。准同步法是调整发电机至完全符合并列条件时迅速合闸使发电机与电网并联。自同步法是将未加励磁的发电机由原动机带到同步转速附近就进行合闸，然后加以励磁，利用 同步发电机的自整步作用将发电机拉入同步。

41、 3. 实验的体会和建议 通过实验了解了同步发电机励磁自动控制系统通过系统不断调节励磁电流来维持机端电压给定水平。发电机并网后的功率调节同步发电机并网，常常需要改变它的有功功率和无功功率。如果希望增加发电机输出的有功功率，更具功率平衡的观点。只要增加原动机的输入功率，根据直流电动机的理论，若转速不变，要提高直流电动机的输出功率应减少直流电动机的励磁电流或升高直流电动机的电枢电压。

42、 15