大连理工大学网络教育《电机与拖动实验报告》

丈建痙厶犬眾网络教育学院电机与拖动实验报告学习中心：奥鹏青岛学习中心（直属）层 次：专升本专 业：电气工程及其自动化学 号：学 生：完成日期：年 月 日实验报告一实验名称：单相变床器实验实验目的：1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。2、通过负载实验测取变床器的运行特性。实验项目：1、空载实验 测取空载特性Unufaj, Pn=f（Uj 2、短路实验 测取短路特性U严f（IJ P=f ，COS= 1的条件下，测取U产血2）。（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-D提供电源，固定电 机使用前应该调节输 出电压为零三相组式变压器实验所需变压器短路实验时注意操 作要快，以免短路 实验线路过热三相可调电阻器NMEL-03改变输出电流通电前调至故大电 阻值功率表、功率因数表NMEL-20测量功率及功率因 数不得超过量程，且 选择合适最程，线 路不能接错交流电压表、电流表MEL-001C测量交流电压、交 流电流不得超过量程，且 要选择合适量程， 注意正负不能接错旋转指示灯及开关板NMEL-05用作通、断电电路连接后闭合， 完成实验拆除电路前断开2（二）空载实验1 填写空载实验数据表格表序号实验数据计算数据U(V)I0(A)P(W)UlU1. 1U2COS 021119.70.1321.93224.40.122113.60.0891.62212.80.163109.90.0071.48206.30.174105.20.0661.31196.90.19599.060.0571.14185.80.20686.060.0430.84161.30.23774.780.0350.63139.60.242. 根据上面所得数据计算得到铁损耗弘、励磁电阻心、励磁电抗X”、电圧比k表1-2号实验数据计算数据U(V)I(A)P(W)UlU1. 1U2&k1119.70.1321.93224.41.93110.89000.532113.60.0891.62212.81.62204.51258.80.5313109.90.0771.48206.31.48249.61405.30.534105.20.0661.31196.91.31300.71565.30.53599.060.0571.14185.81.14350.91702.10.53686.030.0430.84161.30.84454.31948.40.53774.780.0350.63139.60.63514.32073.80.537（三）短路实验1填写短路实验数据表格表2室温8= 25 C序号实验数据计算数据U(V)1(A)P(W)cos%18.210.2121.680.97210.040.2582.520.97311.770.3023.470.98413.650.3494.680.98515.800.4036.240.98616.890.4307.140.98（四）负载实验1. 填峙负载实验数据表格表 3cos 02=1 Ui=Un=110V序号1234567U2 (V)200.4198.3196.3195.0192.3190.5188.9l2 (A)0.1420.2020.2540.3030.3560.4060.441（五）问题讨论1什么是绕组的同名端?答：两个具有立感的线圈，在某一端通入电流时，两个线圈产牛的磁通方向是 相同的，那两个线头就叫“同名端”。2. 为什么每次实验时都要强调将调圧器恢复到起始零位时方可合上电源开关或断开电源开关？答：尽可能避免因万一连线错谋而造成短路，烧毁电源。43.实验的体会和建议体会：通过此次实验学习，我对变床器的参数有了进一步的认识和理解，对变 圧器的恃性有了更具体深刻的体会，同时也学会了在实验室应根拯盂要正确选择 各仪表量程和如何保护实验设备。建议：如果将实验数据进行后续处理，绘制成图，结果将会更直观。实验报告二实验名称： 直流发电机实验实验目的：学:握用实验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被试电机的有关性能。实验项目：1、他励发电机的空载特性：保持D=n、：，使1=0,测取U产fCIJ。2、他励发电机的外特性：保持使I, =1茫，测取U=f(D。_3、他励发电机的调节特性：保持使U=U 测取I产f(D。(一)填写实验设备表序号需称型号和规格用途1电机教学实验台NMEL-U提供电源、固定电机2转矩、转速测最及控制平台NMEL-13测量、调节转矩3三相可调电阻器NMEL-03调节负载大小4电机起动箱NMEL-09启动电机5直流电机仪表，电源NMEL-18提供电压6旋转指示灯及开关板NMEL-05用于通、断电7直流电压表、直流电流表NMEL-06测量交流电压、电流（二）空载特性实验填写空载特性实验数据表格表 2n=nN=1600i7ininUo (V)230220210205200190150100If2 (niA)109.298.688.583.379.371.947.326.9（三）外特性实验填写外特性实验数据表格表 2-2n=HN=1600i7niin 1（2=如U (V)200203206210212218224227I (A)0.4980.4490.3990.3300.2800.2000.1000.000（四）调整特性实验填写外特性实验数据表格表 2-3n=nN= 1600r/min,U=UN=200AI (A)0.1120.15302610.2580.3780.3740.4590.504If2 (A)89.291.49&995.81063103.2110.11113（五）实验注意事项：答：1起动亡流电动机时，先把&调到最大，Rf2调到最小，起动完毕后，再把R1调到最小。2. 做外特性时，半电流超过0.4安时，R2中吊联的电阻必须调至零，以免损坏。（六）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，而哪歧物理最应测取？答：（1）发电机的转速由原动机决世，一般认为转速恒定。除了转速N外, 7发电机的外部可测量有三个，即端电圧U、负载电流I、励磁电流。当发电机正 常稳态运行时，3个物理星中1个保持不变，另外2个Z间的关系称为发电机的 运行特性。所以，衡量直流发电机的性能，通常用其特性曲线來判定。包括空载 特性、外特性、效率特性。（2）空载特性：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，端电斥将跟着变化。这个变化关系 曲线被称为戊流发电机的空载特性 曲线，该曲线可以看出电机运行点的磁路饱和程度。外特性：若保持直流发电机的转速，保持励磁回路电阻不变，调节直流发电机的负载电流，端电床随负载电流变化的关系被称为亡流发电机的外特 性。调整特性：所谓发电机的调整特性，指电丿-转速、功率因数为曲数的条件下，变更定子负荷电流时，励磁电流的变化曲线。2. 做空载试验时，励磁电流为什么必须单方向调节？答：防止在电流换向时出现电流为零的时亥9, 口流电动机是绝对不允许在电流 为零的时候运行，防止飞车。3. 实验的体会和建议体会：通过此次实验，我掌握了发电机的运彳亍特性。发电机的转速山原动机 决定，一般认为转速恒定。除了转速弋夕卜，发电机的外部可测最有-:个，即端电 丿玉匸、负载电流I、励磁电流。当发电机正常穏态运行时，3个物理星中1个保 持不变，另外2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。建议：如果将实验数据进行后续处理，绘制成特性图，结果将会更亡观。实验报告三实验名称：三相鼠笼异步电动机实验实验目的：1、掌握三相异步电机的负载试验的方法。2、用直接负载法测取三相鼠笼异步电动机的匸作特性。3、测定三相鼠笼型异步电动机的参数。实验项冃：1、测最立子绕组的冷态电阻2、判泄宅了绕组的忤末端。3、测取三相异步电动机的运行特性。（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2三相笼型异步电动机M04实验对象3电机导轨及测功机测量数据4转矩、转速测量及控制平台NMEL-13测最、调节转矩5交流表NEEL-001提供实验所需 的交流电流表、 交流电压表6三相可调电阻器NMEL-03调节负载的大小7直流电压、毫安、安培表NMEL-06测量电压、电流8直流电机仪表电源NMEL-18提供电压9旋转指示灯及开关NMEL-05用于通、断电s绕组I绕组11绕组IIIK1I1A)504030504030504030U (V)2. 351.891.412. 351.881.412. 361.881.41R (Q)4747. 2547474747474747室温20 *C（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（三）测取三相异步电动机的运行特性填峙实验数据表格表 32U、=220V(A)序 号Iol(A)Po (W)T2(N.m)n (r/min)P2(W)IaIblc11PiPhPl10.5570.5620.5350.557129.7112.6242385141087.29520.5300.5360.5090.525157.9107.8265.780141896.5630.4680.4760.4460.481278.992.38371.2868143369.8340.420042603970.41417.4979.4596 9451145052.3750.37103820.35303684&557.76106.2441146542.107603200.3260.3120.31919942.5062 417143617.46（四）问题讨论1. 如何判断出定子三相绕组的首末端?答：（1）先用力用表测出各相绕组的两个线端，将其中的任意：相绕组串联。（2）将调丿E器调用旋钮退至零位，合上绿色“闭A”按钮开关，接通交流电 9源，调节交流电源，在绕组端施以单相低电汗U=80100V,注意电流不应超过 额定值，测出第三相绕组的电床，如测得的电床有一定读数，表示两相绕组的未 端与首端相联：反Z,如测得电圧近似为零，则二相绕组的末端与末端（或首端 与首端）相连。用同样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? 答：1、直接启动。2、降压启动：（1）星形三角形启动器起动。（2）软启动器启动（3）门耦变压器启动（4）三相电阻降压启动3. 三相异步电动机的运行待性是指哪些特性?答：相异步电动机的匸作特性是指在额定电床及额定频率1、，电动机的主 要物理量（转差率、转矩电流、效率、功率因数等）随输出功率变化的关系曲线。包括：（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:4. 实验的体会和建议体会：通过此次实验，我学握了：（1）三和异步电机的负载试验的方法；（2） 用直接负载法测取三相鼠笼异步电动机的匚作特性。在点接启动时，转差率为1,转子中感应电动势很大，转子电流也很大。当 电动机在额定电压下启动时，启动电流为额定电流的57倍。一般來说额定功率 为7.5KW以下的可以直接启动。直接启动要棠握好额定电流的计宀在降圧启动时，既要保证有足够的启动转矩，乂要减少启动电流，还耍避免 时间过长。一边将启动电流限制在电动机额定电流的22.5倍范围内。启动时降 低了电斥，转矩减小，因此降床丿】动要在电动机轻载状态下进行。建议：随若电力电了技术和微处理技术不断发展，应采用变频软启动设备， 能系统可靠的智能化启动电机，是一种可靠经济实用的方式。11实验报告四实验名称:同步发电机的并联运行实验实验目的：1、掌握三相同步发电机投入电网并联运行的条件与操作方法。2、掌握三相同步发电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发电机投入电网并联运行。步发电机与电网并联运行时有功功率的调3、三相步发电机与电网并联运行时无功功率调节。一测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V形曲线。（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、固定机电2电机导轨及转速测最测量、调节转矩3同步电机励磁电源NMEL-19提供励磁电能4直流电机仪表、电源NMEL-18提供电源5三相同步电机M08M08实验对象6三相可调电阻器9000NMEL-03调节负载大小7直流并励电动机M03M03提供发电机动力8二相可调电阻器90QNMEL-04调节负载大小9功率表、功率因数表NMEL-20测量功率、功率因数10交流电压表、电流表MEL-001C测量交流电压、交流电流值11旋转指示灯及开关板NMEL-05指示相序及通、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/U=220V (Y)=1十A号测量值计算值输出电流I (A)输出功率P(W)1(A)(W)COS(pIcPn10. 640. 500. 439. 780. 890. 5210. 670. 05321.281.111.0619. 790. 941.1520. 760. 04532. 041.861.8230. 680. 941.2231.620. 04043. 833. 673. 6250. 120. 903. 7051.020.01954. 464. 264.2154. 180. 884.3155. 060.01864. 173. 973. 9252. 490. 894. 0253. 380.019(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 42n=1500r/min U=220VP厂 OW序 号三相电流I (A)励磁电流If(A)IaIbIcI10.3810.3650.3830.3761.6320.2920.2770.2930.2871.4030.2110.2000.2170.2091.2240.1600.1470.1640.1571.1050.1030.0910.1060.1001.0060.0330.0220.0240.0260.8570.1010.1070.0930.1000.6480.2170.2240.2100.2170.5090.3660.3710.3580.3650.27（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？答：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，合闸后转子能很快地拉入同步，并且转速半稳，不发生震荡，并列的条件是:1、发电机电圧的有效值和电网电压的有效值相等。2、发电机电床的相位与电网电床相位相同。3、发电机频率和电网频率相等。4、发电机电压的相序和电网电压的相序一致若以上条件中的任何一个不满足则在开关K的两端，会出现羌额电压，如 果闭合K,在发电机和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，其它条件都是相对的，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査并车条件和确定合闸时刻。通常用电压表测量电网 电床，并调节发电机的励磁电流使得发电机的输出电床U=U1。再借助同步指小 器检查并调整频率和相位以确定命闸时亥I。2.三相同步发电机与电网并联的方法有哪些?答:同步发电机的并列方法有准同步和门同步法两种。准步法是调整发电机至完金符合并联条件时，迅速合闸使发电机与电网并联。自同步法是将未加励 磁的发电机由原电动机带到同步转速附近件就进行合闸，然后加以励磁，利用同 步发电机的自整步作用将发电机白动拉入同步。3.实验的体会和建议体会：通过此次实验，我加深理解了许多知识。同步发电机励磁白动控制系 统通过系统不断调节励磁电流來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，常常属要改变他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，更具功率半衡的观点，只要增加原电机的输入功率。根据虫流电动机的理论，若转速不变，耍提高直流电动机的出功率应减少直流电动机的励磁电流或升高百流电动机的电枢电斥。建议：将实验数据进行后续处理，绘制成曲线图，结果将会更百观。16