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電機(jī)及其拖動(dòng)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)

網(wǎng)站:公文素材庫 | 時(shí)間:2019-05-29 07:21:02 | 移動(dòng)端:電機(jī)及其拖動(dòng)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)

電機(jī)及其拖動(dòng)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)

《電機(jī)及其拖動(dòng)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)》課程教學(xué)大綱

課程編號(hào):0220252

課程名稱:電機(jī)及其拖動(dòng)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí):30學(xué)時(shí)學(xué)分:

適用專業(yè):電氣自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程性質(zhì):專業(yè)技能訓(xùn)練課

先修課程:電工基礎(chǔ)、或電工學(xué)、電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)

一、實(shí)訓(xùn)目的:

通過電機(jī)實(shí)訓(xùn)課程,加深對《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》等相關(guān)課程知識(shí)的理解,鞏固和提高應(yīng)用學(xué)過的理論與專業(yè)知識(shí),為學(xué)好理論課提供感性知識(shí)。目標(biāo)是使學(xué)生掌握電機(jī)運(yùn)行、定期維護(hù)的基本知識(shí),正確掌握常用的與電機(jī)運(yùn)行、維護(hù)相關(guān)的工具、儀表、儀器的使用,對學(xué)生進(jìn)行電機(jī)使用與維修操作的必需的基本技能的訓(xùn)練,使學(xué)生獲得電機(jī)運(yùn)行、維護(hù)、修理實(shí)際操作的基本技能,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,動(dòng)手能力,分析解決實(shí)際問題的能力。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生高度的安全意識(shí)、責(zé)任意識(shí);嚴(yán)謹(jǐn)求是的科學(xué)態(tài)度,理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)。

二、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容及基本要求:(一)基本要求:

1.進(jìn)一步掌握安全用電知識(shí)、安全操作規(guī)程及電氣設(shè)備的安全檢查,熟悉常用工具及其正確的使用方法。

2.了解常見電動(dòng)機(jī)的種類、單相與三相電動(dòng)機(jī)的基本原理結(jié)構(gòu)、使用和維護(hù)知識(shí);

3.熟悉電機(jī)鐵心材料、導(dǎo)線材料和絕緣材料的種類、規(guī)格、性能及其選用;4.熟悉電機(jī)修理常用設(shè)備與工具,并能正確使用;

5.初步掌握小型異步電動(dòng)機(jī)的拆裝、清洗、重繞、嵌線、絕緣處理工藝操作方法;

6.初步掌握小型異步電動(dòng)機(jī)修理后的質(zhì)量檢驗(yàn)與測試方法;

7.了解小型直流電機(jī)電樞繞組和換向器的結(jié)構(gòu)及其修理工藝。

(二)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容:

實(shí)訓(xùn)一:入門指導(dǎo)熟悉單相與三相電機(jī)及其所用材

1.電機(jī)的種類、單相與三相異步電機(jī)的基本原理、結(jié)構(gòu)、使用和維護(hù);2.機(jī)鐵心材料、導(dǎo)線材料和絕緣材料的種類、規(guī)格、性能及其選用。實(shí)訓(xùn)二:單相與三相異步電機(jī)的使用和維護(hù);1.單相與三相異步電機(jī)的正確使用與操作;

2.單相與三相異步電機(jī)的異常狀態(tài)判斷、故障原因鑒別與分析以及迅速排除的操作;

實(shí)訓(xùn)三:小型異步電動(dòng)機(jī)的拆裝

1.電機(jī)修理常用設(shè)備與工具的使用及安全技術(shù);2.小型異步電動(dòng)機(jī)的拆裝、工藝操作方法;3.小型異步電動(dòng)機(jī)的維修技術(shù)要求。實(shí)訓(xùn)作業(yè):

1.小型異步電動(dòng)機(jī)的維修測量;

2.小型異步電動(dòng)機(jī)的拆裝、清洗、重繞、嵌線和絕緣處理。實(shí)訓(xùn)四:小型異步電動(dòng)機(jī)定子的拆換

1.電機(jī)修理常用設(shè)備與工具的使用及安全技術(shù);2.小型異步電動(dòng)機(jī)的維修技術(shù)要求。

3.小型異步電動(dòng)機(jī)定子的裝配、清洗、重繞、嵌線、絕緣處理工藝操作方法;

實(shí)訓(xùn)五:小型異步電動(dòng)機(jī)的維修后的質(zhì)量檢驗(yàn)與測試。1.小型異步電動(dòng)機(jī)的維修后的質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目與方法;2.小型異步電動(dòng)機(jī)的測試方法及儀器儀表的使用;3.小型異步電動(dòng)機(jī)常見故障的處理分析方法。4.電機(jī)的維修和電樞組修理;維修后的質(zhì)量檢驗(yàn)。實(shí)訓(xùn)六:編寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告、電機(jī)實(shí)訓(xùn)結(jié)業(yè)考核三、教學(xué)安排、方式及說明:

《電機(jī)實(shí)訓(xùn)》課以示范為手段,以實(shí)操訓(xùn)練為主,配合課堂講解,教師作必要的指導(dǎo),由學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告。

本課題總學(xué)時(shí)為30學(xué)時(shí),學(xué)時(shí)分配表是一種推薦方案,學(xué)過程中可以對內(nèi)容次序和課時(shí)分配作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。課時(shí)分配表

課題入門指導(dǎo)單相與三相異步電機(jī)的使用和維護(hù)小型異步電動(dòng)機(jī)的拆裝小型異步電動(dòng)機(jī)定子的拆換講解學(xué)時(shí)實(shí)操課時(shí)44214報(bào)告要求實(shí)訓(xùn)完成后要求全面、準(zhǔn)確、認(rèn)真、整齊的書寫實(shí)訓(xùn)總結(jié)報(bào)告小型異步電動(dòng)機(jī)的維修后的質(zhì)量檢驗(yàn)與測試總結(jié)報(bào)告、考核合計(jì)四、考核方式:

3024考核形式可采用大型綜合實(shí)習(xí)報(bào)告并結(jié)合平時(shí)的出勤情況、實(shí)習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行考核。其中,實(shí)習(xí)報(bào)告占50%,實(shí)習(xí)出勤、表現(xiàn)占50%。

五、推薦教材及參考資料:建議選用教材:《電機(jī)實(shí)訓(xùn)教材》六、課程負(fù)責(zé)人:李永忠

大綱編寫:編寫日期:大綱審定:審定日期:大綱審核:審核日期:

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電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

目錄

實(shí)驗(yàn)一認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)-----------------------------------2實(shí)驗(yàn)二直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)-------------------------------6實(shí)驗(yàn)三直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)-------------------------------10實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)五實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)七實(shí)驗(yàn)八實(shí)驗(yàn)九

單相變壓器-----------------------------------13三相變壓器-----------------------------------20三相三繞組變壓器-----------------------------27三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性----------------30三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速(綜合性實(shí)驗(yàn))------38三相同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性--------------------42實(shí)驗(yàn)一認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)

一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.學(xué)習(xí)電機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本要求與安全操作注意事項(xiàng)。

2.認(rèn)識(shí)在直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)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(lì)電動(dòng)機(jī)(即并勵(lì)電動(dòng)機(jī)按他勵(lì)方式)的接線、起動(dòng)、改變電機(jī)方向與調(diào)速的方法。二.預(yù)習(xí)要點(diǎn)

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(lì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),為什么在電樞回路中需要串聯(lián)起動(dòng)變阻器?不連接會(huì)產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果?

3.直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),勵(lì)磁回路連接的磁場變阻器應(yīng)調(diào)至什么位置?為什么?若勵(lì)磁回路斷開造成失磁時(shí),會(huì)產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果?

4.直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向的方法。三.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1.了解MEL系列電機(jī)系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)中的直流穩(wěn)壓電源、渦流測功機(jī)、變阻器、多量程直流電壓表、電流表、毫安表及直流電動(dòng)機(jī)的使用方法。

2.用伏安法測直流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)的電樞繞組的冷態(tài)電阻。3.直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng),調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。四.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器

1.MEL系列電機(jī)系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏(MEL-I、MEL-IIA、B)2.電機(jī)導(dǎo)軌及測功機(jī)、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測量(MEL-13)或電機(jī)導(dǎo)軌及校正直流發(fā)電機(jī)

3.直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M03

4.220V直流可調(diào)穩(wěn)壓電源(位于實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏的下部)5.電機(jī)起動(dòng)箱(MEL-09)。

6.直流電壓、毫安、安培表(MEL-06)。五.實(shí)驗(yàn)說明及操作步驟

1.由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員講解電機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本要求,實(shí)驗(yàn)臺(tái)各面板的布置及使用方法,注意事項(xiàng)。

2.在控制屏上按次序懸掛MEL-13、MEL-09組件,并檢查MEL-13和渦流測功機(jī)的連接。

3.用伏安法測電樞的直流電阻,接線原理圖見圖1-1U:可調(diào)直流穩(wěn)壓電源

R:3000Ω磁場調(diào)節(jié)電阻(MEL-09)

V:直流電壓表(MEL-06)A:直流安培表(MEL-06)

M:直流電機(jī)電樞(1)經(jīng)檢查接線無誤后,逆時(shí)針調(diào)節(jié)磁場調(diào)節(jié)電阻R使至最大。直流電壓

圖1-1測電樞繞組直流電阻接線圖表量程選為300V檔,直流安培表量程選為2A檔。(2)按順序按下主控制屏綠色“閉合”按鈕開關(guān),可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的船形開關(guān)以及復(fù)位開關(guān),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(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(shí)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UM和電流Ia。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UM、Ia,填入表1-1。

(3)增大R(逆時(shí)針旋轉(zhuǎn))使電流分別達(dá)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(shí)際冷態(tài)電阻值Ra=

Ra1Ra2Ra3。3表1-1室溫℃序號(hào)UM(V)Ia(A)R(Ω)123表中Ra1=(Ra11+Ra12+Ra13)/3Ra2=(Ra21+Ra22+Ra23)/3Ra3=(Ra31+Ra32+Ra33)/3

(4)計(jì)算基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的電樞電阻

由實(shí)驗(yàn)測得電樞繞組電阻值,此值為實(shí)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(shí)的電樞繞組電阻值:

Raref=Ra235ref

235aRa平均(Ω)Raref(Ω)Ra1Ra2Ra11Ra12Ra13Ra21Ra22Ra23Ra31Ra32Ra33Ra3式中Raref換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)電樞繞組電阻。(Ω)

Ra電樞繞組的實(shí)際冷態(tài)電阻。(Ω)θ

ref

基準(zhǔn)工作溫度,對于E級(jí)絕緣為75℃。

θa實(shí)際冷態(tài)時(shí)電樞繞組的溫度。(℃)4.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(shí)驗(yàn)中可能達(dá)到的最大值來選擇,變阻器根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(dòng)機(jī)兩端為220V的直流電壓,選用直流電壓表為300V量程檔。(2)電流量程的選擇。

因?yàn)橹绷鞑?lì)電動(dòng)機(jī)的額定電流為1.1A,測量電樞電流的電表可選用2A量程檔,額定勵(lì)磁電流小于0.16A,測量勵(lì)磁電流的毫安表選用200mA量程檔。

(3)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1600r/min,若采用指針表和測速發(fā)電機(jī),則選用1800r/min量程檔。若采用光電編碼器,則不需要量程選擇。

(4)變阻器的選擇

變阻器選用的原則是根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所需的阻值和流過變阻器最大的電流來確定。在本實(shí)驗(yàn)中,電樞回路調(diào)節(jié)電阻選用MEL-09組件的100Ω/1.22A電阻,磁場回路調(diào)節(jié)選用MEL-09的3000Ω/200mA可調(diào)電阻。5.直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)R1:電樞調(diào)節(jié)電阻(MEL-09)Rf:磁場調(diào)節(jié)電阻(MEL-09)

M:直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M03:G:渦流測功機(jī)

IS:電流源,位于MEL-13,由“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)開始時(shí),將MEL-13“轉(zhuǎn)速控制”和“轉(zhuǎn)矩控制”選擇開關(guān)板向“轉(zhuǎn)矩控制”,“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器逆時(shí)針旋到底。U1:可調(diào)直流穩(wěn)壓電源U2:直流電機(jī)勵(lì)磁電源

V1:可調(diào)直流穩(wěn)壓電源自帶電壓表

V2:直流電壓表,量程為300V檔,位于MEL-06A: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(jī)勵(lì)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(jī)導(dǎo)軌和MEL-13

的連接線是否接好,電動(dòng)機(jī)勵(lì)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(jī)電樞調(diào)節(jié)電阻R1調(diào)至最大,磁場調(diào)節(jié)電阻調(diào)至最小,轉(zhuǎn)矩設(shè)定電位器(位于MEL-13)逆時(shí)針調(diào)到底。

(3)開啟控制屏的總電源控制鑰匙開關(guān)至“開”位置,按次序按下綠色“閉合”按鈕開關(guān),打開勵(lì)磁電源船形開關(guān)和可調(diào)直流電源船形開關(guān),按下復(fù)位按鈕,此時(shí),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R1電阻至最小。6.調(diào)節(jié)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

(1)分別改變串入電動(dòng)機(jī)M電樞回路的調(diào)節(jié)電阻R1和勵(lì)磁回路的調(diào)節(jié)電阻Rf

(2)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩設(shè)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

7.改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向

將電樞回路調(diào)節(jié)電阻R1調(diào)至最大值,“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器逆時(shí)針調(diào)到零,先斷開可調(diào)直流電源的船形開關(guān),再斷開勵(lì)磁電源的開關(guān),使他勵(lì)電動(dòng)機(jī)停機(jī),將電樞或勵(lì)磁回路的兩端接線對調(diào)后,再按前述起動(dòng)電機(jī),觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速表的讀數(shù)。六.注意事項(xiàng)

1.直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),須將勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻Rf調(diào)到最小,先接通勵(lì)磁電源,使勵(lì)磁電流最大,同時(shí)必須將電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1調(diào)至最大,然后方可接通電源,使電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng),起動(dòng)后,將起動(dòng)電阻R1調(diào)至最小,使電機(jī)正常工作。

2.直流他勵(lì)電機(jī)停機(jī)時(shí),必須先切斷電樞電源,然后斷開勵(lì)磁電源。同時(shí),必須將電樞串聯(lián)電阻R1調(diào)回最大值,勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻Rf調(diào)到最小值,給下次起動(dòng)作好準(zhǔn)備。

3.測量前注意儀表的量程及極性,接法。七.實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1.畫出直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)電樞串電阻起動(dòng)的接線圖。說明電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),起動(dòng)電阻R1和磁場調(diào)節(jié)電阻Rf應(yīng)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(jī)的轉(zhuǎn)速如何變化?增大勵(lì)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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向?

4.為什么要求直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)磁場回路的接線要牢靠?

實(shí)驗(yàn)二直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)

一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.掌握用實(shí)驗(yàn)方法測取直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性。2.掌握直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法。二.預(yù)習(xí)要點(diǎn)

1.什么是直流電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性?2.直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速原理是什么?三.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1.工作特性和機(jī)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(lì)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(dòng)過程四.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器

1.MEL系列電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的主控制屏(MEL-I、MEL-IIA、B)。

2.電機(jī)導(dǎo)軌及渦流測功機(jī)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量(MEL-13)或電機(jī)導(dǎo)軌及編碼器、轉(zhuǎn)速表。

3.可調(diào)直流穩(wěn)壓電源(含直流電壓、電流、毫安表)4.直流電壓、毫安、安培表(MEL-06)。5.直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)。

6.波形測試及開關(guān)板(MEL-05)。7.三相可調(diào)電阻900Ω(MEL-03)。五.實(shí)驗(yàn)方法

1.并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性。實(shí)驗(yàn)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MEL-09。mA、A、V2:直流毫安、電流、電壓表(MEL-06)G:渦流測功機(jī)

IS:渦流測功機(jī)勵(lì)磁電流調(diào)節(jié),位于MEL-13。

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(jī)與MEL-13是否相連,將MEL-13“轉(zhuǎn)速控制”和“轉(zhuǎn)矩控制”選擇開關(guān)板向“轉(zhuǎn)矩控制”,“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器逆時(shí)針旋到底,打開船形開關(guān),按實(shí)驗(yàn)一方法起動(dòng)直流電源,使電機(jī)旋轉(zhuǎn),并調(diào)整

電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向,使電機(jī)正轉(zhuǎn)。

b.直流電機(jī)正常起動(dòng)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(shè)定”電位器,使電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定值:U=UN=220V,Ia=IN,n=nN=1600r/min,此時(shí)直流電機(jī)的勵(lì)磁電流If=IfN(額定勵(lì)磁電流)。

c.保持U=UN,If=IfN不變的條件下,逐次減小電動(dòng)機(jī)的負(fù)載,即逆時(shí)針調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器,測取電動(dòng)機(jī)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)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(dòng)直流電機(jī)后,將電阻R1調(diào)至零,并同時(shí)調(diào)節(jié)負(fù)載,電樞電壓和磁場調(diào)節(jié)電阻Rf,使電機(jī)的U=UN,Ia=0.5IN,If=IfN,記錄此時(shí)的T2=N.m

b.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(dòng)機(jī)的端電壓Ua,轉(zhuǎn)速n和電樞電流Ia,共

7

Ia(A)n(r/min)T2(N.m)P2(w)P1(w)η(%)△n(%)取7-8組數(shù)據(jù)填入表1-9中。

表1-9If=IfN=A,T2=N.mUa(V)Ia(A)n(r/min)(2)改變勵(lì)磁電流的調(diào)速a.直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)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(shè)定”電位器,使電動(dòng)機(jī)的U=UN,Ia=0.5IN,記錄此時(shí)的T2=N.m

b.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(dòng)機(jī)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.m

n(r/min)If(A)Ia(A)(3)能耗制動(dòng)按圖1一7接線U1:可調(diào)直流穩(wěn)壓電源R1、Rf:直流電機(jī)電樞調(diào)節(jié)電阻和磁場調(diào)節(jié)電阻(MEL-09)

RL:采用MEL-03中兩只900Ω電阻并聯(lián)。S:雙刀雙擲開關(guān)圖1-7直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)接線圖(MEL-05)

a.將開關(guān)S合向“1”端,R1調(diào)至最大,Rf調(diào)至最小,起動(dòng)直流電機(jī)。b.運(yùn)行正常后,從電機(jī)電樞的一端撥出一根導(dǎo)線,使電樞開路,電機(jī)處于自由停機(jī),記錄停機(jī)時(shí)間。

c.重復(fù)起動(dòng)電動(dòng)機(jī),待運(yùn)轉(zhuǎn)正常后,把S合向“2”端記錄停機(jī)時(shí)間。d.選擇不同RL阻值,觀察對停機(jī)時(shí)間的影響。六.實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1.由表1-8計(jì)算出P2和η,并繪出n、T2、η=f(Ia)及n=f(T2)的特性曲線。電動(dòng)機(jī)輸出功率

P2=0.105nT2

式中輸出轉(zhuǎn)矩T2的單位為Nm,轉(zhuǎn)速n的單位為r/min。電動(dòng)機(jī)輸入功率P1=UI電動(dòng)機(jī)效率η=

P2×100%P1電動(dòng)機(jī)輸入電流I=Ia+IfN

由工作特性求出轉(zhuǎn)速變化率:Δn=

nOnNnN×100%

2.繪出并勵(lì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速特性曲線n=f(Ua)和n=f(If)。分析在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)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(diǎn)。

3.能耗制動(dòng)時(shí)間與制動(dòng)電阻RL的阻值有什么關(guān)系?為什么?該制動(dòng)方法有什么缺點(diǎn)?七.思考題

1.并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的速率特性n=f(Ia)為什么是略微下降?是否會(huì)出現(xiàn)上翹現(xiàn)象?為什么?上翹的速率特性對電動(dòng)機(jī)運(yùn)行有何影響?

2.當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和勵(lì)磁電流不變時(shí),減小電樞端壓,為什么會(huì)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低?

3.當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和電樞端電壓不變時(shí),減小勵(lì)磁電流會(huì)引起轉(zhuǎn)速的升高,為什么?

4.并勵(lì)電動(dòng)機(jī)在負(fù)載運(yùn)行中,當(dāng)磁場回路斷線時(shí)是否一定會(huì)出現(xiàn)“飛速”?為什么?

實(shí)驗(yàn)三直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)

一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.用實(shí)驗(yàn)方法測取串勵(lì)電動(dòng)機(jī)工作特性和機(jī)械特性。2.了解串勵(lì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向的方法。二.預(yù)習(xí)要點(diǎn)

1.串勵(lì)電動(dòng)機(jī)與并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性有何差別。串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化率是怎樣定義的?

2.串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法及其注意問題。三.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1.工作特性和機(jī)械特性

在保持U=UN的條件下,測取n、T2、η=f(Ia)以及n=f(T2)。2.人為機(jī)械特性

保持U=UN和電樞回路串入電阻R1=常值的條件下,測取n=f(T2)。3.調(diào)速特性

(1)電樞回路串電阻調(diào)速

保持U=UN和T2=常值的條件下,測取n=f(Ua)。(2)磁場繞組并聯(lián)電阻調(diào)速

保持U=UN、T2=常數(shù)及R1=0的條件下,測取n=f(If)。四.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器

1.MEL系列電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏(MEL-I、MEL-IIA、B)2.電機(jī)導(dǎo)軌及測功機(jī)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量(MEL-13)3.可調(diào)直流穩(wěn)壓電源(含直流電壓、毫安、安倍表)4.直流電壓、毫安、安倍表(MEL-06)5.三相可調(diào)電阻器900Ω(MEL-04)6.波形測試及開關(guān)板(MEL-05)7.直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)(M02)五.實(shí)驗(yàn)線路及操作步驟實(shí)驗(yàn)線路如圖1-8所示。U1:可調(diào)直流穩(wěn)壓電流V1、V2:直流電壓表,分別位于直流電源和MEL-06

A1、A2:直流電流表,分別位于直流電源和MEL-06

R1、Rf:分別采用MEL-04

圖1-8直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線圖兩只90Ω電阻相串聯(lián)。

M:直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)M02G:渦流測功機(jī)

IS:測功機(jī)可調(diào)勵(lì)磁電源,位于MEL-13,通過航空插座和測功機(jī)相連。開關(guān)S選用MEL-05

1.串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性。

a.由于串勵(lì)電動(dòng)機(jī)不允許空載起動(dòng),所以測功機(jī)“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器順時(shí)針轉(zhuǎn)過一定角度,即給串勵(lì)電動(dòng)機(jī)施加一定負(fù)載(MEL-13的開關(guān)設(shè)置同實(shí)驗(yàn)三)

b.調(diào)節(jié)直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)M的電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1和磁場調(diào)節(jié)電阻Rf到最大值,斷開開關(guān)S,按實(shí)驗(yàn)一方法起動(dòng)直流電源,并觀察轉(zhuǎn)向是否正確。

c.電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后,調(diào)節(jié)R1至零,調(diào)節(jié)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源使電動(dòng)機(jī)的電樞電壓U=UN=220V,同時(shí)調(diào)節(jié)測功機(jī)“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器,使電機(jī)電樞電流I=1.2IN。

d.在保持U1=UN的條件下,逐次減小負(fù)載直至n<1.5nN為止,每次測取I、N、T2,共取6-7組數(shù)據(jù)填入表1-10中。

表1-10U1=UN=220V

Ia(A)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)n(r/min)T2(N.m)計(jì)算P2(w)數(shù)據(jù)η(%)e.若要在實(shí)驗(yàn)中使串勵(lì)電動(dòng)機(jī)M停機(jī),須將電樞回路的串聯(lián)起動(dòng)電阻R1調(diào)回到最大值,斷開直流電源。

2.測取電樞串電阻后的人為機(jī)械特性。

a.按前述方法起動(dòng)串勵(lì)電動(dòng)機(jī)M后,調(diào)節(jié)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源至220V,并同時(shí)調(diào)節(jié)串入電樞的電阻R1和測功機(jī)“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器旋鈕,使電機(jī)的電樞電流I=IN,轉(zhuǎn)速n=0.8nN。

b.保持此時(shí)的R1不變和U=UN,逐次減小電動(dòng)機(jī)的負(fù)載,直至n≤1.5nN為止,每次測取U2、I、n、T2,共取6-7組數(shù)據(jù)填入表1-11中。

表1-11U=UN=220VR1=常值實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)U2(V)Ia(A)11

n(r/min)T2(N.m)計(jì)算P2(w)數(shù)據(jù)η(%)3.調(diào)速特性(1)電樞回路串電阻調(diào)速

a.按前述方法電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載起動(dòng)后,將R1調(diào)至零。同時(shí)調(diào)節(jié)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源和測功機(jī)“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器旋轉(zhuǎn),使U1=UN=220V,I≈IN,記錄此時(shí)電動(dòng)機(jī)的n=r/min,I=A,T2=N.m

b.在保持U1=UN以及T2不變的條件下,逐次增加R1阻值,每次測n、I、U2,共取6-7組數(shù)據(jù),填入表1-12中。

表1-12U1=UN=220V,T2=N.mn(r/min)I(A)U2(V)(2)磁場繞組并聯(lián)電阻調(diào)速a.合上電源前,打開開關(guān)S,分別將R1和Rf調(diào)至最大值。b.電機(jī)帶負(fù)載起動(dòng)后,調(diào)節(jié)R1至零,合上開關(guān)S。

c.調(diào)節(jié)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源使U1=UN=220V,T2=0.8TN,記錄此時(shí)電動(dòng)機(jī)的N、I、If、T2。

d.在保持U=UN及T2不變的條件下,逐次減小Rf阻值,注意Rf不能短接,直至n≤1.5nN為止。每次測取n、I、If,共取6-7組數(shù)據(jù)后,填入表1-13中。

表1-13U=UN=220V,T2=N.mn(r/min)I(A)If(A)

六.實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1.繪出直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性曲線n、T2、η=f(Ia)。2.在同一張座標(biāo)紙上繪出串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的自然和人為機(jī)械特性。

3.繪出串勵(lì)電動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)矩兩種調(diào)速的特性曲線。試分析在U=UN和T2不變條件下調(diào)速時(shí)的電樞電流變化規(guī)律。比較兩種調(diào)速方法的優(yōu)缺點(diǎn)。七.思考題

1.串勵(lì)電動(dòng)機(jī)為什么不允許空載和輕載起動(dòng)?

2.磁場繞組并聯(lián)電阻調(diào)速時(shí),為什么不允許并聯(lián)電阻調(diào)至零?

12

實(shí)驗(yàn)四單相變壓器

一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.通過空載和短路實(shí)驗(yàn)測定變壓器的變比和參數(shù)。2.通過負(fù)載實(shí)驗(yàn)測取變壓器的運(yùn)行特性。二.預(yù)習(xí)要點(diǎn)

1.變壓器的空載和短路實(shí)驗(yàn)有什么特點(diǎn)?實(shí)驗(yàn)中電源電壓一般加在哪一方較合適?

2.在空載和短路實(shí)驗(yàn)中,各種儀表應(yīng)怎樣聯(lián)接才能使測量誤差最。3.如何用實(shí)驗(yàn)方法測定變壓器的鐵耗及銅耗。三.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1.空載實(shí)驗(yàn)測取空載特性UO=f(IO),PO=f(UO)。2.短路實(shí)驗(yàn)測取短路特性UK=f(IK),PK=f(I)。3.負(fù)載實(shí)驗(yàn)(1)純電阻負(fù)載

保持U1=U1N,cos2=1的條件下,測取U2=f(I2)。(2)阻感性負(fù)載

保持U1=U1N,cos2=0.8的條件下,測取U2=f(I2)。四.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器

1.MEL系列電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏(含交流電壓表、交流電流表)2.功率及功率因數(shù)表(MEL-20或含在主控制屏內(nèi))

3.三相組式變壓器(MEL-01)或單相變壓器(在主控制屏的右下方)4.三相可調(diào)電阻900Ω(MEL-03)5.波形測試及開關(guān)板(MEL-05)6.三相可調(diào)電抗(MEL-08)五.實(shí)驗(yàn)方法1.空載實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)線路如圖2-1主控制屏三相交流電源輸出圖2-1空載實(shí)驗(yàn)接線圖變壓器T選用MEL-01三相組式變壓器中的一只或單獨(dú)的組式變壓器。實(shí)驗(yàn)時(shí),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。具體配置由所采購的設(shè)備型號(hào)不同由所差別。若設(shè)備為MEL-I系列,則交流電流表、電壓表為指針式模擬表,量程可根據(jù)需要選擇;若設(shè)備為MEL-II系列,則上述儀表為智能型數(shù)字儀表,量程可自動(dòng)也可手動(dòng)選擇。儀表數(shù)量也可能由于設(shè)備型號(hào)不同而不同。若電壓表只有一只,則只能交替觀察變壓器的原、副邊電壓讀數(shù),若電壓表有二只或三只,則可同時(shí)接上儀表。

W為功率表,根據(jù)采購的設(shè)備型號(hào)不同,或在主控屏上或?yàn)閱为?dú)的組件(MEL-20或MEL-24),接線時(shí),需注意電壓線圈和電流線圈的同名端,避免接錯(cuò)線。

a.在三相交流電源斷電的條件下,將調(diào)壓器旋鈕逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到底。并合理選擇各儀表量程。

變壓器T額定容量PN=77W,U1N/U2N=220V/55V,I1N/I2N=0.35A/1.4A

b.合上交流電源總開關(guān),即按下綠色“閉合”開關(guān),順時(shí)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(diǎn)必須測,并在該點(diǎn)附近測的點(diǎn)應(yīng)密些。為了計(jì)算變壓器的變化,在UN以下測取原方電壓的同時(shí)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(shí)驗(yàn)作好準(zhǔn)備。表2-1序號(hào)1234567

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)U0(V)I0(A)PO(W)U1U1。1U2計(jì)算數(shù)據(jù)cos22.短路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)線路如圖2-2。(每次改接線路時(shí),都要關(guān)斷電源)主控制屏三相交流電源輸出圖2-2短路實(shí)驗(yàn)接線圖實(shí)驗(yàn)時(shí),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(shí)驗(yàn)。a.?dāng)嚅_三相交流電源,將調(diào)壓器旋鈕逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到底,即使輸出電壓為零。

b.合上交流電源綠色“閉合”開關(guān),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I=IK的點(diǎn)必測。并記錄實(shí)驗(yàn)時(shí)周圍環(huán)境溫度(℃)。

表2-2室溫θ=℃序號(hào)123456實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)U(V)I(A)P(W)計(jì)算數(shù)據(jù)cosk3.負(fù)載實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)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(guān)S1和S2,接到負(fù)載電阻RL和電

主控制屏三相交流電源輸出圖2-3負(fù)載實(shí)驗(yàn)接線圖抗XL上。RL選用MEL-03的兩只900Ω電阻相串聯(lián),XL選用MEL-08。開關(guān)S1、S2采用MEL-05的雙刀雙擲開關(guān),電壓表、電流表、功率表(含功率因數(shù)表)的選擇同空載實(shí)驗(yàn)。(1)純電阻負(fù)載a.未上主電源前,將調(diào)壓器調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針調(diào)到底,S1、S2斷開,負(fù)載電阻值班財(cái)?shù)阶畲。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=55Vc.在保持U1=UN的條件下,合下開關(guān)S1,逐漸增加負(fù)載電流,即減小負(fù)載電阻RL的值,從空載到額定負(fù)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(shí),I2=0和I2=I2N=0.35A必測,共取數(shù)據(jù)6~7組,記錄于表3-3中。

表3-3cos2=1U1=UN=55V序號(hào)1U2(V)I2(A)234567(2)阻感性負(fù)載(cos2=0.8)(選做)a.用電抗器XL和RL并聯(lián)作為變壓器的負(fù)載,S1、S2打開,電阻及電抗器調(diào)至最大,即將變阻器旋鈕和調(diào)壓器旋鈕,逆時(shí)針調(diào)到底。

b.合上交流電源,調(diào)節(jié)電源輸出使U1=U1N

c.合上S1、S2,在保持U1=U1N及cos2=0.8條件下,逐漸增加負(fù)載,從空載到額定負(fù)載的范圍內(nèi),測取變壓器U2和I2,共測取數(shù)據(jù)6-7組記錄于表3-4中,其中I2=0和I2=I2N兩點(diǎn)必測。

表3-4cos2=0.8U1=U1N=55V

序號(hào)1U2(V)I2(A)

2316

456六.注意事項(xiàng)

1.在變壓器實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)注意電壓表、電流表、功率表的合理布置。2.短路實(shí)驗(yàn)操作要快,否則線圈發(fā)熱會(huì)引起電阻變化。七.實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.計(jì)算變比

由空載實(shí)驗(yàn)測取變壓器的原、副方電壓的三組數(shù)據(jù),分別計(jì)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(jì)算激磁參數(shù)

(1)繪出空載特性曲線UO=f(IO),PO=f(UO),cosO=f(UO)。式中:cosoPOUOIO

(2)計(jì)算激磁參數(shù)

從空載特性曲線上查出對應(yīng)于Uo=UN時(shí)的IO和PO值,并由下式算出激磁參數(shù)rmPO2IOZmUOIO

22XmZmrm3.繪出短路特性曲線和計(jì)算短路參數(shù)

(1)繪出短路特性曲線UK=f(IK)、PK=f(IK)、cosK=f(IK)。(2)計(jì)算短路參數(shù)。

從短路特性曲線上查出對應(yīng)于短路電流IK=IN時(shí)的UK和PK值,由下式算出實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫

度為θ(OC)短路參數(shù)。

"ZKUKIKPK2IK22rK"

折算到低壓方

ZK"ZK"""XKZKrKK"rK2,,

17

rKKXK"XKK2

由于短路電阻rK隨溫度而變化,因此,算出的短路電阻應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)換算到基準(zhǔn)工作溫度75OC時(shí)的阻值。

rK75oCrK234.575

234.52rK75OCXKZK75OC

式中:234.5為銅導(dǎo)線的常數(shù),若用鋁導(dǎo)線常數(shù)應(yīng)改為228。阻抗電壓

UKUKrINZINrK75OCUNK75OC100%100%

UNUKXINXK100%UN2rK75OCIK=IN時(shí)的短路損耗pKNIN4.利用空載和短路實(shí)驗(yàn)測定的參數(shù),畫出被試變壓器折算到低壓方的“!毙偷刃щ娐贰

5.變壓器的電壓變化率ΔU

(1)繪出cos2=1和cos2=0.8兩條外特性曲線U2=f(I2),由特性曲線計(jì)算出I2=I2N時(shí)的電壓變化率ΔUUU20U2100%U20(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)求出的參數(shù),算出I2=I2N、cos2=1和I2=I2N、cos2=0.8時(shí)的電壓變化率ΔU。

ΔU=(UKrcos2+UKxsin2)

將兩種計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,并分析不同性質(zhì)的負(fù)載對輸出電壓的影響。6.繪出被試變壓器的效率特性曲線

*POI2PKN*I2PN2(1cos2PO*2I2PKN)100%(1)用間接法算出cos2=0.8不同負(fù)載電流時(shí)的變壓器效率,記錄于表2-5中。

表2-5cos2=0.8Po=WPKN=W

I2*(A)0.20.40.60.81.01.2P2(W)式中:I*;2PNcos2=P2(W)

PKN為變壓器IK=IN時(shí)的短路損耗(W);Po為變壓器Uo=UN時(shí)的空載損耗(W)。(2)由計(jì)算數(shù)據(jù)繪出變壓器的效率曲線η=f(I*2)。(3)計(jì)算被試變壓器η=ηmax時(shí)的負(fù)載系數(shù)βm=

POPKN。

實(shí)驗(yàn)五三相變壓器

一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.通過空載和短路實(shí)驗(yàn),測定三相變壓器的變比和參數(shù)。2.通過負(fù)載實(shí)驗(yàn),測取三相變壓器的運(yùn)行特性。二.預(yù)習(xí)要點(diǎn)

1.如何用雙瓦特計(jì)法測三相功率,空載和短路實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何合理布置儀表。2.三相心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(shí)驗(yàn)應(yīng)注意哪些問題?電源應(yīng)加在哪一方較合適?三.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1.測定變比

2.空載實(shí)驗(yàn):測取空載特性U0=f(I0),P0=f(U0),cos0=f(U0)。3.短路實(shí)驗(yàn):測取短路特性UK=f(IK),PK=f(IK),cosK=f(IK)。4.純電阻負(fù)載實(shí)驗(yàn):保持U1=U1N,cos2=1的條件下,測取U2=f(I2)。四.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器

1.MEL系列電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏(含交流電壓表、交流電流表)2.功率及功率因數(shù)表(MEL-20或含在主控制屏內(nèi))

3.三相心式變壓器(MEL-01)或單相變壓器(在主控制屏的右下方)4.三相可調(diào)電阻900Ω(MEL-03)5.波形測試及開關(guān)板(MEL-05)6.三相可調(diào)電抗(MEL-08)五.實(shí)驗(yàn)方法1.測定變比

實(shí)驗(yàn)線路如圖2-4所示,被試變壓器選用MEL-02三相三線圈心式變壓器,額定容量PN=152/152/152W,UN=220/63.5/55V,IN=0.4/1.38/1.6A,Y/Δ/Y接法。實(shí)驗(yàn)時(shí)只用高、低壓兩組線圈,中壓線圈不用。a.在三相交流電源斷電的條件下,將調(diào)壓器旋鈕逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到底。并主控制屏三相交流電源輸出圖2-4三相變壓器變比實(shí)驗(yàn)接線圖合理選擇各儀表量程。

b.合上交流電源總開關(guān),即按下綠色“閉合”開關(guān),順時(shí)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、U3U1.3V1、U3V1.3W1、U3W1.3U1,記錄于表2-6中。

表2-6U(V)U1U1.1V1U3U1.3V1KUVU(V)U1V1.1W1U3V1.3W1KVWU(V)U1W1.1U1U3W1.3U1KWUK=1/3(KUV+KVW+KWU)KUV=U1U1.1V1/U3U1.3V1KVW=U1V1.1W1/U3V1.3W1KWU=U1W1.1U1/U3W1.3U12.空載實(shí)驗(yàn)主控制屏交流電源輸出圖2-5a三相變壓器空載實(shí)驗(yàn)接線圖(MEL-I、MEL-IIA)實(shí)驗(yàn)線路如圖2-5所示,變壓器T選用MEL-02三相心式變壓器。實(shí)驗(yàn)時(shí),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。具體配置由所采購的設(shè)備型號(hào)不同由所差別。若設(shè)備為MEL-I系列,則交流電流表、電壓表為三組指針式模擬表,量程可根據(jù)需要選擇,功率表采用單獨(dú)的組件(MEL-20或MEL-24);若設(shè)備為MEL-II系列,則上述儀表為智能型數(shù)字儀表,量程可自動(dòng)也可手動(dòng)選擇,功率表含在主控屏上。儀表數(shù)量也可能由于設(shè)備型號(hào)不同而不同。故不同的實(shí)驗(yàn)臺(tái),其接線圖也不同。

功率表接線時(shí),需注意電壓線圈和電流線圈的同名端,避免接錯(cuò)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(guān),即按下綠色“閉合”開關(guān),順時(shí)針調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕,使變壓器空載電壓U0=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

主控制屏三相交流電源輸出圖2-6b三相變壓器短路實(shí)驗(yàn)接線圖(MEL-IIB)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(diǎn)必須測,并在該點(diǎn)附近測的點(diǎn)應(yīng)密些。c.測量數(shù)據(jù)以后,斷開三相電源,以便為下次實(shí)驗(yàn)作好準(zhǔn)備。表2-7序號(hào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)U0(V)I0(A)P0(W)計(jì)算數(shù)據(jù)UOIOPO(V)(A)(W)主控制屏交流電源輸出cos0圖2-6a三相變壓器短路實(shí)驗(yàn)接線圖(MEL-I、MEL-IIA)U3U1.3V1U3V1.3W1U3W1.3U1I3U10I3V10I3W10PO1P021234563.短路實(shí)驗(yàn)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點(diǎn)必測。實(shí)驗(yàn)時(shí),記下周圍環(huán)境溫度(0C),作為線圈的實(shí)際溫度。

表2-8θ=OC序?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)號(hào)UK(V)IK(A)I1V1I1W1PK(W)PK1PK2U1U1.1V1U1V1.1U1U1W1.1U1I1U112345計(jì)算數(shù)據(jù)UK(WcosK(V)(A))IKPK4.純電阻負(fù)載實(shí)驗(yàn)主控制屏交流電源輸出圖2-7a三相變壓器負(fù)載實(shí)驗(yàn)接線圖(MEL-I、MEL-IIA)主控制屏三相交流電源輸出圖2-7b三相變壓器負(fù)載實(shí)驗(yàn)接線圖(MEL-IIB)實(shí)驗(yàn)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(guān)S(MEL-05)接負(fù)載電阻RL,RL選用三只1800Ω電阻(MEL-03中的900Ω和900Ω相串聯(lián))。

a.將負(fù)載電阻RL調(diào)至最大,合上開關(guān)S1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(fù)載電流,從空載到額定負(fù)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(diǎn)必測。

表2-9UUV=U1N=V;cos2=1

序號(hào)12345

六.注意事項(xiàng)

在三相變壓器實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)注意電壓表、電流表和功率表的合理布置。做短路實(shí)驗(yàn)時(shí)操作要快,否則線圈發(fā)熱會(huì)引起電阻變化。七.實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1.計(jì)算變壓器的變比

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算出各項(xiàng)的變比,然后取其平均值作為變壓器的變比。KUVU1U1.1V1UU,KVW1V1.1W1,KWU1W1.1U1U3U1.3V1U3V1.3W1U3W1.3U1U(V)U1U1.1V1U1V1.1W1U1W1.1U1U2I(A)I1U1I1V1I1W1I2

2.根據(jù)空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作空載特性曲線并計(jì)算激磁參數(shù)(1)繪出空載特性曲線U0=f(I0),P0=f(U0),cosφ0=f(U0)。式中

UO(U3U1.3V1U3V1.3W1U3W1.3U1)/3

I0(I3U1OI3V10I3W10)/3

P0P01P02cos0PO3UOIO

(2)計(jì)算激磁參數(shù)

從空載特性曲線查出對應(yīng)于U0=UN時(shí)的I0和P0值,并由下式求取激磁參數(shù)。

rmPO23IO,ZmUO3IO22,XmZmrm

3.繪出短路特性曲線和計(jì)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

UK(U1U1.1V1U1V1.1W1U1W1.1U1)/3IK(I1U1I1V1I1W1)/3

PKPK1PK2cosKPK3UKIK

(2)計(jì)算短路參數(shù)

從短路特性曲線查出對應(yīng)于IK=IN時(shí)的UK和PK值,并由下式算出實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度OC時(shí)的短路參數(shù)

"rKPK23IN,ZKUK3IN""2"2,XKZKrK

折算到低壓方ZK"ZKK2,rK"rKK2,XK"XKK2

換算到基準(zhǔn)工作溫度的短路參數(shù)為rK75OC和ZK75OC,計(jì)算出阻抗電壓。UKUKrUKX3INZK750CUN100%

3INrK750CUN100%

3INXK100%UNIK=IN時(shí)的短路損耗PKN=3I2NrK75OC

4.利用由空載和短路實(shí)驗(yàn)測定的參數(shù),畫出被試變壓器的“!毙偷刃щ娐。5.變壓器的電壓變化率ΔU

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出cos2=1時(shí)的特性曲線U2=f(I2),由特性曲線計(jì)算出I2=I2N時(shí)的電壓變化率ΔU。UU20U2100%U20(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)求出的參數(shù),算出I2=IN,cos2=1時(shí)的電壓變化率ΔUU(UKrcos2UKXsin2)

6.繪出被試變壓器的效率特性曲線

(1)用間接法算出在cos2=0.8時(shí),不同負(fù)載電流時(shí)的變壓器效率,記錄于表2-10中。表2-10

cos2=0.8,P0=W,PKN=W

I20.20.40.60.81.01.2(1*2POI2PKN**2I2PNcos2POI2PKNP2(W)η)100%

式中I*2PNcos2=P2

PN為變壓器的額定容量PKN為變壓器IK=IN時(shí)的短路損耗P0為變壓器的U0=UN時(shí)的空載損耗(2)計(jì)算被試變壓器η=ηmax時(shí)的負(fù)載系數(shù)mPOPKN。

實(shí)驗(yàn)六三相三繞組變壓器

一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.掌握三相三繞組變壓器參數(shù)測定的方法。2.了解三繞組變壓器的電壓變化率。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)

1.三繞組變壓器的等效電路及參數(shù)測定方法。

2.引起三繞組變壓器輸出電壓變化的因素及電壓變化率的計(jì)算方法。3.根據(jù)被試變壓器的銘牌數(shù)據(jù),自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)接線圖,儀表選用和記錄表格。三.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

(1)空載實(shí)驗(yàn)和變比測定(2)短路實(shí)驗(yàn)

(3)負(fù)載實(shí)驗(yàn)四.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器

1.MEL系列電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏(含交流電壓表、交流電流表)2.功率及功率因數(shù)表(MEL-20或含在主控制屏內(nèi))

3.三相心式變壓器(MEL-01)或單相變壓器(在主控制屏的右下方)4.三相可調(diào)電阻900Ω(MEL-03)5.波形測試及開關(guān)板(MEL-05)6.三相可調(diào)電抗(MEL-08)五.實(shí)驗(yàn)說明1.空載實(shí)驗(yàn)

(1)低壓繞組連接法按銘牌標(biāo)出的連接,其他兩繞組開路。(2)實(shí)驗(yàn)方法與三相雙繞組變壓器相同。

(3)為了測定變比,在實(shí)驗(yàn)中需同時(shí)測取高壓,中壓和低壓繞組的空載電壓。

2.短路實(shí)驗(yàn)

按照下面方法分別進(jìn)行三次短路實(shí)驗(yàn):

(1)1)高壓繞組施加電壓,中壓繞組短路,低壓繞組開路。(2)低壓繞組施加電壓,高壓繞組短路,中壓繞組開路。(3)低壓繞組施加電壓,中壓繞組短路,高壓繞組開路。測取的數(shù)據(jù)記錄于表中,并記下實(shí)驗(yàn)時(shí)的周圍環(huán)境溫度。3.負(fù)載實(shí)驗(yàn)

低壓繞組接電源,高壓繞組接阻感性負(fù)載(cos2=0.8),中壓繞組接純電阻負(fù)載(cos2=1)。在保持低壓繞組額定電壓的情況下,將高、中壓繞組的電流分別加到50%額定電流為止,測取中、低壓繞組輸出的電壓,電流和功率因數(shù),

將數(shù)據(jù)記錄于表格中。六.實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.繪出空載特性曲線

計(jì)算三相三繞組變壓器的變比

K12=U1/U2K13=U1/U3K23=U2/U3式中U1、U2、U3分別為高、中、低三個(gè)繞組的三相平均相電壓。2.由短路實(shí)驗(yàn)計(jì)算參數(shù),并畫出等效電路圖。根據(jù)短路實(shí)驗(yàn)(1)算出ZK12、rK12和XK12。根據(jù)短路實(shí)驗(yàn)(2)算出ZK31、rK31和XK31。根據(jù)短路實(shí)驗(yàn)(3)算出ZK32、rK32和XK32。將ZK12折算到低壓方:ZK12"12ZK122K13rK12"jXK12"

低壓繞組的參數(shù)Z3(ZK31ZK32ZK12")r3(rK31rK32rK12")X3(XK31XK32XK12")中壓繞組的參數(shù)Z2"(ZK32ZK12"ZK31")r2"(rK32rK12"rK31)

X2"(XK32XK12"XK31")高壓繞組的參數(shù)Z1"(ZK31ZK12"ZK32)r1"(rK31rK12"rK32)X1"(XK31XK12"XK32)

最后,再將短路電阻和電抗換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的值。3.根據(jù)下式計(jì)算出三繞組變壓器的電壓變化率。高壓繞組U31UKrcos1UKXsin1Ur2cos2UX2sin2)

式中UKr31UKX311212121212121212I1"rK31100%U3NI1"XK31100%U3NUr2Ux2I1"r3100%U3NI2"x3100%U3NUKr32UKX32Ur1I2"rK32100%U3NI2"XK32100%U3NI1"r3100%U3NI1"X3100%U3NUX1以上各式所有電阻均為基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的阻值。U3φ為低壓繞組額定相電壓,

"分別為折算到低壓方的高壓和中壓方的負(fù)載電流。I1"、I2將電壓變化率的計(jì)算值與實(shí)測值進(jìn)行比較并作簡要的分析。

實(shí)驗(yàn)七三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性

一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.掌握三相異步電機(jī)的空載、堵轉(zhuǎn)和負(fù)載試驗(yàn)的方法。2.用直接負(fù)載法測取三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性。3.測定三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)。二.預(yù)習(xí)要點(diǎn)

1.異步電動(dòng)機(jī)的工作特性指哪些特性?

2.異步電動(dòng)機(jī)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(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(yàn)。4.短路試驗(yàn)。5.負(fù)載試驗(yàn)。三.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器

1.MEL系列電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏。

2.電機(jī)導(dǎo)軌及測功機(jī)、矩矩轉(zhuǎn)速測量(MEL-13、MEL-14)。

3.交流功率、功率因數(shù)表(MEL-20或MEL-24或含在實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏上)。4.直流電壓、毫安、安培表(MEL-06或含在實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏上)。5.三相可調(diào)電阻器900Ω(MEL-03)。6.波形測試及開關(guān)板(MEL-05)。7.三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)M04。五.實(shí)驗(yàn)方法及步驟

1.測量定子繞組的冷態(tài)直流電阻。準(zhǔn)備:將電機(jī)在室內(nèi)放置一段時(shí)間,用溫度計(jì)測量電機(jī)繞組端部或鐵芯的溫度。當(dāng)所測溫度與冷動(dòng)介質(zhì)溫度之差不超過2K時(shí),即為實(shí)際冷態(tài)。記錄此時(shí)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(guān),位于MEL-05。

30220V可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電機(jī)定子一相繞組圖3-1三相交流繞組電阻的測定R:四只900Ω和900Ω電阻相串聯(lián)(MEL-03)。

A、V:直流毫安表和直流電壓表,或采用MEL-06,或在主控制屏上。量程的選擇:測量時(shí),通過的測量電流約為電機(jī)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(dòng)機(jī)定子一相繞組的電阻約為50歐姆,因而當(dāng)流過的電流為50mA時(shí)三端電壓約為2.5伏,所以直流電壓表量程用20V檔,實(shí)驗(yàn)開始前,合上開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2,調(diào)節(jié)電阻R至最大(3600Ω)。

分別合上綠色“閉合”按鈕開關(guān)和220V直流可調(diào)電源的船形開關(guān),按下復(fù)位按鈕,調(diào)節(jié)直流可調(diào)電源及可調(diào)電阻R,使試驗(yàn)電機(jī)電流不超過電機(jī)額定電流的10%,以防止因試驗(yàn)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(xiàng):(1)在測量時(shí),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)須靜止不動(dòng)。(2)測量通電時(shí)間不應(yīng)超過1分鐘。

(2)電橋法(選做)

用單臂電橋測量電阻時(shí),應(yīng)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(dá)到穩(wěn)定后,方可按下檢流計(jì)按鈕接入檢流計(jì)。測量完畢后,應(yīng)先斷開檢流計(jì),再斷開電源,以免檢流計(jì)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(zhǔn)確度以靈敏度高,并有直接讀數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。表3-2中

R(Ω)繞組I繞組II繞組III2.判定定子繞組的首未端先用萬用表測出各相繞組的兩個(gè)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(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=80~100V,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),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。”交流電源輸出交流電源輸出圖3-2三相交流繞組首末端的測定3.空載試驗(yàn)測量電路如圖3-3所示。電機(jī)繞組為△接法(UN=220伏),且電機(jī)不同測功機(jī)同軸聯(lián)接,不帶測功機(jī)。a.起動(dòng)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(jī)起動(dòng)旋轉(zhuǎn),觀察電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。并使電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向符合要求。

b.保持電動(dòng)機(jī)在額定電壓下空載運(yùn)行數(shù)分鐘,使機(jī)械損耗達(dá)到穩(wěn)定后再進(jìn)行試驗(yàn)。

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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),在額定電壓附近多測幾點(diǎn),共取數(shù)據(jù)7-9組記錄于表3-3中。

序UOC(V)號(hào)UAB1234567UBCUCAUOLIOL(A)IAIBICIOLPO(W)PIPIIPOcos4.短路實(shí)驗(yàn)

測量線路如圖3-3。將測功機(jī)和三相異步電機(jī)同軸聯(lián)接。

a.將起子插入測功機(jī)堵轉(zhuǎn)孔中,使測功機(jī)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

主控制屏三相交流電源輸出圖3-3b三相籠型異步電機(jī)實(shí)驗(yàn)接線圖(MEL-IIB)入表3-4中。做完實(shí)驗(yàn)后,注意取出測功機(jī)堵轉(zhuǎn)孔中的起子。序UOC(V)號(hào)UAB1UBCUCAUKIOL(A)IAIBICIKPO(W)PIPIIPKcosK主控制屏三相交流電源輸出圖3-3a三相籠型異步電機(jī)實(shí)驗(yàn)接線圖(MEL-I、MEL-IIA)2345675.負(fù)載實(shí)驗(yàn)選用設(shè)備和測量接線同空載試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)開始前,MEL-13中的“轉(zhuǎn)速控制”和“轉(zhuǎn)矩控制”選擇開關(guān)扳向“轉(zhuǎn)矩控制”,“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”旋鈕逆時(shí)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(yàn)中保持此額定電壓不變。

b.調(diào)節(jié)測功機(jī)“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”旋鈕使之加載,使異步電動(dòng)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。

c.從這負(fù)載開始,逐漸減小負(fù)載直至空載,在這范圍內(nèi)讀取異步電動(dòng)機(jī)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=220伏(△)序IOL(A)IBICI1PO(W)PIPIIP1nT2(N.m)(r/min)P2(W)號(hào)IA123456六.實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.計(jì)算基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的相電阻

由實(shí)驗(yàn)直接測得每相電阻值,此值為實(shí)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(shí)的定子繞組相電阻:

r1lefrlc235ref235θC

式中rlef換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)定子繞組的相電阻,Ω;

r1c定子繞組的實(shí)際冷態(tài)相電阻,Ω;θ

ref基準(zhǔn)工作溫度,對于E級(jí)絕緣為75OC;

θc實(shí)際冷態(tài)時(shí)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(yàn)的數(shù)據(jù)求異步電機(jī)等效電路的參數(shù)。(1)由短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)求短路參數(shù)

短路阻抗ZK短路電阻rKUKIKPK23IK22rK短路電抗XKZK式中UK、IK、PK由短路特性曲線上查得,相應(yīng)于IK為額定電流時(shí)的相電壓、相電流、三相短路功率。轉(zhuǎn)子電阻的折合值r2"rKr1PO"定、轉(zhuǎn)子漏抗X1"X2XK2KP=f(U)O2OPFe(2)由空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)求激磁回路參數(shù)空載阻抗ZO空載電阻rOUOIOPO3I2OPmec0U2NU2O圖3-4電機(jī)中的鐵耗和機(jī)械耗22rO空載電抗XOZO式中U0、I0、P0相應(yīng)于U0為額定電壓時(shí)的相電壓、相電流、三相空載功率。

激磁電抗XmXOX1激磁電阻rmPFe23Io

式中PFe為額定電壓時(shí)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(fù)載試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算工作特性,填入表3-6中。

表3-6U1=220V(△)If=A

序號(hào)123456

電動(dòng)機(jī)輸入電動(dòng)機(jī)輸出計(jì)算值η(%)I1(A)P1(W)T2(Nm)n(r/min)P2(W)S(%)35

cos計(jì)算公式為:I1SIAIBIC33

1500n100%1500P13U1I1cos1

P20.105nT2P2100%P1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(fù)載時(shí)的效率電動(dòng)機(jī)的損耗有:鐵耗PFe機(jī)械損耗Pmec定子銅耗PCU13I12r1轉(zhuǎn)子銅耗PCU2PemS100雜散損耗Pad取為額定負(fù)載時(shí)輸入功率的0.5%。式中Pem電磁功率,W;Pem=P1-Pcul-PFe鐵耗和機(jī)械損耗之和為:

P0′=PFe+Pmec=PO-3I2Or1"2為了分離鐵耗和機(jī)械損耗,作曲線POf(UO),如圖3-4。

延長曲線的直線部分與縱軸相交于P點(diǎn),P點(diǎn)的縱座標(biāo)即為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械損耗Pmec,過P點(diǎn)作平行于橫軸的直線,可得不同電壓的鐵耗PFe。

電機(jī)的總損耗ΣP=PFe+Pcul+Pcu2+Pad于是求得額定負(fù)載時(shí)的效率為:P1P100%P1式中P1、S、I1由工作特性曲線上對應(yīng)于P2為額定功率PN時(shí)查得。七.思考題

1.由空載、短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)求取異步電機(jī)的等效電路參數(shù)時(shí),有哪些因素會(huì)引起誤差?

2.從短路試驗(yàn)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

因素會(huì)引起誤差?

實(shí)驗(yàn)八三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速(綜合性實(shí)驗(yàn))

一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過實(shí)驗(yàn)掌握異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速的方法。二.預(yù)習(xí)要點(diǎn)

1.復(fù)習(xí)異步電動(dòng)機(jī)有哪些起動(dòng)方法和起動(dòng)技術(shù)指標(biāo)。2.復(fù)習(xí)異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法。三.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1.異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)。

2.異步電動(dòng)機(jī)星形三角形(Y-△)換接起動(dòng)。3.自耦變壓器起動(dòng)。

4.繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器起動(dòng)。5.繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器調(diào)速。四.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器

1.MEL系列電機(jī)系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏(含交流電壓表)。2.指針式交流電流表。

3.電機(jī)導(dǎo)軌及測功機(jī)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量(MEL-13、MEL-14)。4.電機(jī)起動(dòng)箱(MEL-09)。5.鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)(M04)。6.繞線式異步電動(dòng)機(jī)(M09)。五.實(shí)驗(yàn)方法

1.三相籠型異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)試驗(yàn)。按圖3-5接線,電機(jī)繞組為△接法。

起動(dòng)前,把轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量實(shí)驗(yàn)箱(MEL-13)中“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器旋鈕逆時(shí)針調(diào)到底,“轉(zhuǎn)速控制”、“轉(zhuǎn)矩控制”選擇開關(guān)扳向“轉(zhuǎn)矩控制”,檢查電機(jī)導(dǎo)軌和MEL-13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(shí)針調(diào)到底,合上綠色“閉合”按鈕開關(guān)。調(diào)節(jié)調(diào)壓器,使輸出電壓達(dá)電機(jī)額定電壓220伏,使電機(jī)起動(dòng)旋轉(zhuǎn)。(電機(jī)起動(dòng)后,觀察MEL-13中的轉(zhuǎn)速表,如出現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)向不符合要求,則須切斷電源,調(diào)整次序,再重新起動(dòng)電機(jī)。)b.?dāng)嚅_三相交流電源,待電動(dòng)機(jī)完全停止旋轉(zhuǎn)后,接通三相圖3-5異步電機(jī)直接起動(dòng)實(shí)驗(yàn)接線圖主控制屏三相交流電源輸出交流電源,使電機(jī)全壓起動(dòng),觀察電機(jī)起動(dòng)瞬間電流值。

注:按指針式電流表偏轉(zhuǎn)的最大位置所對應(yīng)的讀數(shù)值計(jì)量。電流表受起動(dòng)電流沖擊,電流表顯示的最大值雖不能完全代表起動(dòng)電流的讀數(shù),但用它可和下面幾種起動(dòng)方法的起動(dòng)電流作定性的比較。

c.?dāng)嚅_三相交流電源,將調(diào)壓器退到零位。用起子插入測功機(jī)堵特孔中,將測功機(jī)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(jī)電流達(dá)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(yàn)時(shí),通電時(shí)間不應(yīng)超過10秒,以免繞組過熱。

對應(yīng)于額定電壓的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TST和起動(dòng)電流I比按下式計(jì)算:

TST(IST2)TKIK式中Ik:起動(dòng)試驗(yàn)時(shí)的電流值,A;TK:起動(dòng)試驗(yàn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩值,N.m;

IST(UN)IKUK式中UK:起動(dòng)試驗(yàn)時(shí)的電壓值,V;UN:電機(jī)額定電壓,V;測量值UK(V)IK(A)TK(N.m)計(jì)算值Tst(N.m)Ist(A)2.星形三角形(Y-△)起動(dòng)按圖3-6接線,電壓表、電流表的選擇同前,開關(guān)S選用MEL-05。a.起動(dòng)前,把三相調(diào)壓器退到零位,三刀雙擲開關(guān)合向右邊(Y)接法。合上電源開關(guān),逐漸調(diào)節(jié)調(diào)壓器,使輸出電壓升高至電機(jī)額定電壓UN=220V,斷開電源開關(guān),待電機(jī)停轉(zhuǎn)。b.待電機(jī)完全停轉(zhuǎn)后,合上電源開關(guān),觀察起動(dòng)瞬間的電流,然后把S合向左邊(△接法),電機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行,整個(gè)起動(dòng)過程結(jié)束,觀察起動(dòng)瞬間電流表的顯示值以與其它起動(dòng)方法作定性比較。3.自耦變壓器降壓起動(dòng)按圖3-5接線。電機(jī)繞組為△接法。a.先把調(diào)壓器退到零位,圖3-6異步電機(jī)星形-三角形起動(dòng)MEL-05主控制屏三相交流電源輸出合上電源開關(guān),調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕,使輸出電壓達(dá)110伏,斷開電源開關(guān),待電機(jī)停轉(zhuǎn)。

b.待電機(jī)完全停轉(zhuǎn)后,再合上電源開關(guān),使電機(jī)就自耦變壓器,降壓起動(dòng),觀察電流表的瞬間讀數(shù)值,經(jīng)一定時(shí)間后,調(diào)節(jié)調(diào)壓器使輸出電機(jī)達(dá)電機(jī)額定電壓UN=220伏,整個(gè)起動(dòng)過程結(jié)束。主控制屏交流電源輸出圖3-7繞線式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動(dòng)實(shí)驗(yàn)接線圖4.繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)繞組串入可變電阻器起動(dòng)。實(shí)驗(yàn)線路如圖3-7,電機(jī)定子繞組Y形接法。轉(zhuǎn)子串入的電阻由刷形開關(guān)來調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)電阻采用MEL-09的繞線電機(jī)起動(dòng)電阻(分0,2,5,15,∞五檔),MEL-13中“轉(zhuǎn)矩控制”和“轉(zhuǎn)速控制”開關(guān)扳向“轉(zhuǎn)速控制”,“轉(zhuǎn)速設(shè)定”電位器旋鈕順時(shí)針調(diào)節(jié)到底。

a.起動(dòng)電源前,把調(diào)壓器退至零位,起動(dòng)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(jī)起動(dòng)。注意電機(jī)轉(zhuǎn)向是否符合要求。c.在定子電壓為180伏時(shí),逆時(shí)針調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)速設(shè)定”電位器到底,繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢(只有幾十轉(zhuǎn)),讀取此時(shí)的轉(zhuǎn)矩值Ist和Ist。

d.用刷形開關(guān)切換起動(dòng)電阻,分別讀出起動(dòng)電阻為2Ω、5Ω、15Ω的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst和起動(dòng)電流Ist,填入表3-9中。

注意:試驗(yàn)時(shí)通電時(shí)間不應(yīng)超過20秒的以免繞組過熱。表3-9U=180伏Rst(Ω)Tst(N.m)Ist(A)025155.繞線式異步電動(dòng)機(jī)繞組串入可變電阻器調(diào)速。實(shí)驗(yàn)線路同前。MEL-13中“轉(zhuǎn)矩控制”和“轉(zhuǎn)速控制”選擇開關(guān)扳向“轉(zhuǎn)矩控制”,“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器逆時(shí)針到底,“轉(zhuǎn)速設(shè)定”電位器順時(shí)針到底。MEL-09“繞線電機(jī)起動(dòng)電阻”調(diào)節(jié)到零。

a.合上電源開關(guān),調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出電壓至UN=220伏,使電機(jī)空載起動(dòng)。b.調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)矩設(shè)定”電位器調(diào)節(jié)旋鈕,使電動(dòng)機(jī)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(yīng)的轉(zhuǎn)速,記錄于表3-10中。

表3-10中U=220伏T2=N.m

Rst(Ω)02515n(r/min)六.實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.比較異步電動(dòng)機(jī)不同起動(dòng)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

2.由起動(dòng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)求下述三種情況下的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩:(1)外施額定電壓UN。(直接法起動(dòng))(2)外施電壓為UN/3。(YΔ起動(dòng))

(3)外施電壓為UK/KA,式中KA為起動(dòng)用自耦變壓器的變比。(自耦變壓器起動(dòng))。

3.繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的影響。4.繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對電機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。七.思考題

1.起動(dòng)電流和外施電壓正比,起動(dòng)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(dòng)時(shí)的實(shí)際情況和上述假定是否相符,不相符的主要因素是什么?

實(shí)驗(yàn)九三相同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性

一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.用實(shí)驗(yàn)方法測量同步發(fā)電機(jī)在對稱負(fù)載下的運(yùn)行特性。2.由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算同步發(fā)電機(jī)在對稱運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)。二.預(yù)習(xí)要點(diǎn)

1.同步發(fā)電機(jī)在對稱負(fù)載下有哪些基本特性?2.這些基本特性各在什么情況下測得?3.怎樣用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算對稱運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)?三.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1.測定電樞繞組實(shí)際冷態(tài)直流電阻。

2.空載試驗(yàn):在n=nN、I=0的條件下,測取空載特性曲線U0=f(If)。3.三相短路實(shí)驗(yàn):在n=nN、U=0的條件下,測取三相短路特性曲線IK=f(If)。4.純電感負(fù)載特性:在n=nN、I=IN、cos≈0的條件下,測取純電感負(fù)載特性曲線。

5.外特性:在n=nN、If=常數(shù)、cos=1和cos=0.8(滯后)的條件下,測取外特性曲線U=f(I)。

6.調(diào)節(jié)特性:在n=nN、U=UN、cos=1的條件下,測取調(diào)節(jié)特性曲線If=f(I)。四.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器

1.MEL系列電機(jī)系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏。

2.電機(jī)導(dǎo)軌及測功機(jī),轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量(MEL-13、MEL-14)。

3.功率、功率因數(shù)表(或在主控制屏,或采用單獨(dú)的組件MEL-20、MEL-24)。4.同步電機(jī)勵(lì)磁電源(含在主控制屏右下方)。5.三相可調(diào)電阻器900Ω(MEL-03)。6.三相可調(diào)電阻器90Ω(MEL-04)。7.波形測試及開關(guān)板(MEL-05)。8.自耦調(diào)壓器、電抗器(MEL-08)。9.三相同步電機(jī)M08。10.直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M03。五.實(shí)驗(yàn)方法及步驟

1.測定電樞繞組實(shí)際冷態(tài)直流電阻。被試電機(jī)采用三相凸極式同步電機(jī)M08。

測量與計(jì)算方法參見實(shí)驗(yàn)3-1。記錄室溫,測量數(shù)據(jù)記錄于表4-1中。表4-1

室溫℃

繞組II繞組III繞組II(mA)U(V)R(Ω)2.空載試驗(yàn)圖4-1三相同步發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)接線圖(MEL-I、MEL-IIA)按圖4-1接線,直流電動(dòng)機(jī)M按他勵(lì)方式聯(lián)接,拖動(dòng)三相同步發(fā)電機(jī)G旋轉(zhuǎn),發(fā)電機(jī)的定子繞組為Y形接法(UN=220V)。Rf用MEL-09中的3000Ω磁場調(diào)節(jié)電阻。Rst采用MEL-03中90Ω與90Ω電阻相串聯(lián),共180Ω電阻。RL采用MEL-03中三相可調(diào)電阻。XL采用MEL-08中三相可變電抗。S1、S2采用MEL-05中的三刀雙擲開關(guān)。同步電機(jī)勵(lì)磁電源為0~2.5A可調(diào)的恒流源,按裝在主控制屏的右下部。須注意,切不可將恒流源輸出短路。

V1、mA、A1為直流電壓、毫安、安倍表,按裝在主控制屏的右下部。交流電壓表、交流電流表、功率表按裝在主控制屏上,不同型號(hào)的實(shí)驗(yàn)臺(tái),其儀表數(shù)量不同,接法可參見異步電機(jī)的接線。

實(shí)驗(yàn)步驟:

(1)未上電源前,同步電機(jī)勵(lì)磁電源調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針到底,直流電機(jī)磁場

調(diào)節(jié)電阻Rf調(diào)至最小,電樞調(diào)節(jié)電阻Rst調(diào)至最大開關(guān)S1、S2板向“2”位置(斷開位置)。

(2)按下綠色“閉合”按鈕開關(guān),合上直流電機(jī)勵(lì)磁電源和電樞電源船形開關(guān),啟動(dòng)直流電機(jī)M03。

調(diào)節(jié)Rst至最小,并調(diào)節(jié)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源(電樞電壓)和磁場調(diào)節(jié)電阻Rf,使M03電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到同步發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速1500s/min并保持恒定。

(1)合上同步電機(jī)勵(lì)磁電源船形開關(guān),調(diào)節(jié)M08電機(jī)勵(lì)磁電流If(注意必須單

方向調(diào)節(jié)),使If單方向遞增至發(fā)電機(jī)輸出電壓U0≈1.3UN為止。在這范圍內(nèi),讀取同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流If和相應(yīng)的空載電壓Uo,測取7-8組數(shù)據(jù)填入表4-2中。

表4-2序號(hào)UO(V)If(A)1

2n=nN=1500r/min345

I=0678(4)減小M08電機(jī)勵(lì)磁電流,使If單方向減至零值為止。讀取勵(lì)磁電流If

和相應(yīng)的空載電壓U0。填入表4-3中。

表4-2序號(hào)UO(V)If(A)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):(1)轉(zhuǎn)速保持n=nN=1500r/min恒定。(2)在額定電壓附近讀數(shù)相應(yīng)多些。

1

2n=nN=1500r/min345

I=0678實(shí)驗(yàn)說明:在用實(shí)驗(yàn)方法測定同步發(fā)電機(jī)的空載特性時(shí),由于轉(zhuǎn)子磁路中剩磁情況的不同,當(dāng)單方向改變勵(lì)磁電流If從零到某一最大值,再反過來由此最大值減小到零時(shí)將得到上升和下降的二條不同曲線,如圖4-2。二條曲線的出圖4-2上升和下降兩條空載特性現(xiàn),反映鐵磁材料中的磁滯現(xiàn)象。測定參數(shù)時(shí)使用下降曲線,其最高點(diǎn)取U0≈1.3UN,如剩磁電壓較高,可延伸曲線的直線部分使與橫軸相交,則交點(diǎn)的橫座標(biāo)絕對值△if0應(yīng)作為校正量,在所有試驗(yàn)測得的勵(lì)磁電流數(shù)據(jù)上加上此值,即得通過原點(diǎn)之校正曲線,如圖4-3所示。

3.三相短路試驗(yàn)。

(1)同步電機(jī)勵(lì)磁電流源調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針到底,按空載試驗(yàn)方法調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速1500r/min,且保持恒定。

(2)用短接線把發(fā)電機(jī)輸出三端點(diǎn)短接,合上同步電機(jī)勵(lì)磁電源船形開關(guān),調(diào)節(jié)M08電機(jī)的勵(lì)磁電流If,使其定子電流IK=1.2IK,讀取M08電機(jī)的勵(lì)磁電流If和相應(yīng)的定子電流值IK。

(3)減小發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流If使定子電流減小,直至勵(lì)磁電流為零,讀取勵(lì)磁電流If和相應(yīng)的定子電流IK2,共取數(shù)據(jù)7-8組并記錄于表4-4中。表4-4

序號(hào)IK(A)If(A)實(shí)驗(yàn)步驟:

(1)未上電源前,把同步電機(jī)磁勵(lì)電源調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針調(diào)到底,調(diào)節(jié)可變電抗器使其阻抗達(dá)到最大,同時(shí)折除同步電機(jī)定子端的短接線。

(2)按空載試驗(yàn)方法起動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)M03,調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)1500r/min,并保持恒定。開關(guān)S2扳向“1”端,使電機(jī)帶純電感負(fù)載運(yùn)行。

(3)調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf和可變電抗器使同步發(fā)電機(jī)端電壓

45

圖4-3校正過的下降空載特性1U=0V23n=nN=1500r/min456784.純電感負(fù)載特性接近1.1倍額定電壓且電流為額定電流,讀取端電壓值和勵(lì)磁電流值。

(4)每次調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流使電機(jī)端電壓減小且調(diào)節(jié)可變電抗器使定子電流值保持恒定為額定電流。讀取端電壓和相應(yīng)的勵(lì)磁電流。測取7-8組數(shù)據(jù)并記錄于表4-5中。表4-5

序號(hào)UO(V)If(A)

1n=nN=1500r/min2345I=IN=

6A785.測同步發(fā)電機(jī)在純電阻負(fù)載時(shí)的外特性。(1)把三相可變電阻器RL調(diào)至最大,按空載試驗(yàn)的方法起動(dòng)直流電動(dòng)機(jī),并調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速達(dá)同步發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速1500r/min,且轉(zhuǎn)速保持恒定。

(2)開關(guān)S2合向“2”端(斷開感性負(fù)載),開關(guān)S1合向“1”端,發(fā)電機(jī)帶三相純電阻負(fù)載運(yùn)行。

(3)合上同步電機(jī)勵(lì)磁電源船形開關(guān),調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流If和負(fù)載電阻RL使同步發(fā)電機(jī)的端電壓達(dá)額定值220伏,且負(fù)載電流亦達(dá)額定值。

(4)保持這時(shí)的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流If恒定不變,調(diào)節(jié)負(fù)載電阻RL,測同步發(fā)電機(jī)端電壓和相應(yīng)的平衡負(fù)載電流,直至負(fù)載電流減小到零,測出整條外特性。記錄5-6組數(shù)據(jù)于表4-6中。表4-6

序號(hào)U(V)I(A)

n=nN=1500r/min123If=4A5cos=16786.測同步發(fā)電機(jī)在負(fù)載功率因數(shù)為0.8時(shí)的外特性。(1)分別把三相可變電阻RL和三相可變電抗XL調(diào)至最大,并把同步電機(jī)勵(lì)磁電源調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針調(diào)到底。

(2)按空載方法起動(dòng)直流電動(dòng)機(jī),并調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速使其達(dá)同步電機(jī)額定轉(zhuǎn)速n=nN=1500r/min,且保持轉(zhuǎn)速額定。把開關(guān)S1、S2均合向“1”端,把RL和XL并聯(lián)使用作為發(fā)電機(jī)G的負(fù)載。

(3)合上同步電機(jī)勵(lì)磁電源船形開關(guān),分別調(diào)節(jié)同步電機(jī)勵(lì)磁電流If,負(fù)載電阻RL和可變電抗XL,使同步發(fā)電機(jī)的端電壓達(dá)額定值UN=220伏,負(fù)載電流達(dá)額定值且功率因數(shù)為0.8。

(4)保持這時(shí)的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流If恒定不變,調(diào)節(jié)負(fù)載電阻RL和可變電抗器XL使負(fù)載電流改變而功率因數(shù)保持不變?yōu)?.8,測同步發(fā)電機(jī)端電壓和相

應(yīng)的平衡負(fù)載電流,測出整條外特性。記錄6-7組數(shù)據(jù)于表4-6中。

表4-6

序號(hào)U(V)I(A)

n=nN=1500r/min123If=4A5cos=0.86787.測同步發(fā)電機(jī)在純電阻負(fù)載時(shí)的調(diào)整特性。(1)發(fā)電機(jī)接入三相負(fù)載電阻RL(S1合向“1”),斷開感性負(fù)載XL(S2合向“2”),并調(diào)節(jié)RL至最大,按前述方法起動(dòng)電動(dòng)機(jī),并調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速1500r/min,且保持恒定。

(2)合上同步電機(jī)勵(lì)磁電源船形開關(guān),調(diào)節(jié)同步電機(jī)勵(lì)磁電流If,使發(fā)電機(jī)端電壓達(dá)額定值UN=220伏,且保持恒定。

(3)調(diào)節(jié)負(fù)載電阻RL以改變負(fù)載電流,同時(shí)保持電機(jī)端電壓不變。讀取相應(yīng)的勵(lì)磁電流If和負(fù)載電流I,測出整條調(diào)整特性。測出6~7組數(shù)據(jù)記錄于4-7中。表4-7

序號(hào)I(A)If(A)

六.實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出同步發(fā)電機(jī)的空載特性。2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出同步發(fā)電機(jī)短路特性。

3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出同步發(fā)電機(jī)的純電感負(fù)載特性。4.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出同步發(fā)電機(jī)的外特性。5.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出同步發(fā)電機(jī)的調(diào)整特性。

6.由空載特性和短路特性求取電機(jī)定子漏抗Xσ和特性三角形。7.由零功率因數(shù)特性和空載特性確定電機(jī)定子保梯電抗。

8.利用空載特性和短路特性確定同步電機(jī)的直軸同步電抗Xd(不飽和值)。9.利用空載特性和純電感負(fù)載特性確定同步電機(jī)的直軸同步電抗Xd(飽和值)。

10.求短路比。

11.由外特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)求取電壓調(diào)整率ΔU%。

U=UN=220V123n=nN=1500r/min45678七.思考題

1.定子漏抗Xσ和保梯電抗Xp它們各代表什么參數(shù)?它們的差別是怎樣產(chǎn)生的?

2.由空載特性和特性三角形用作圖法求得的零功率因數(shù)的負(fù)載特性和實(shí)測特性是否有差別?造成這差別的因素是什么?

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