电机与控制元件实验内容.docx
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电机与控制元件实验内容
电机与控制元件
实验内容
直流电动机实验
一、实验目的
1、测量直流电机电枢绕组和励磁绕组电阻；
2、研究直流电动机调压调速和弱磁调速两种主要的调速方法和规律；
3、测量并分析直流电动机固有机械特性，计算转速调整率；
4、测量并分析直流电动机工作特性。
二、实验对象
小功率直流电动机，型号M03-A
无换相极绕组，电机无法拆解。
额定参数：
额定功率，额定电压，额定电流，
额定转速,额定励磁电流。
三、实验项目
1、实验台编号
2、环境温度℃
3、电枢绕组电阻及励磁绕组测量
使用数字万用表直接测量，电路图略。
使用数字万用表直接测量不同转子位置时的绕组电阻，并计算测量结果的平均值。
表1-1电枢绕组测量记录
数字万用表型号：
测量量程：
序号
1
2
3
4
5
6
电阻Ω
使用数字万用表直接测量直流电机励磁绕组电阻。
励磁绕组电阻，
数字万用表型号，
测量量程。
4、直流电动机调压调速
实验电路如图1-1所示。
图中所选用的仪表列在表1-2中
图1-1直流电动机实验电路
表1-2实验电路图中仪表选用
位号
类型
型号
说明
直流稳压电源
NMEL-18/1
直流电压表
NMEL-06/1
设置为300V量程
直流电流表
NMEL-06/1
起动时置5A量程，运行过程中置2A量程
直流稳压电源
NMEL-18/2
直流电流表
NMEL-18/2
自带电流表
机械负载
NMEL-13A
包括涡流测功机及其附属设备，含测速功能
电动机空载，调节电枢电压至，调节励磁电流使输出转速为额定转速，并记录励磁电流值。
保持励磁电流不变，调节电枢电源使电枢电压从240V降到150V，测6个点，每点记录不同电枢电压及对应的转速值。
表1-3直流电机调压调速实验记录
V
rpm
5、直流电动机弱磁调速
实验电路同上，如图1-1所示。
仪表选择同表1-2。
电动机空载，电枢电压调节置，调节励磁电流使输出转速略大于1350rpm。
保持电枢电压不变，逐渐减小励磁电流使得转速逐渐升高，不超过1760rpm（）。
过程中测6个点，每点记录不同励磁电流及对应的转速值，励磁电流越小时测得越要密一些。
表1-4直流电机弱磁调速实验记录
mA
rpm
6、直流电动机固有机械特性和工作特性测试
实验电路同上，如图1-1所示。
仪表选择同表1-2。
首先确定直流电机额定励磁电流。
计算该直流电动机额定输出转矩为。
准备好所有测量设备后，起动直流电动机。
维持电动机电枢电压为额定电压，调节机械负载也就是调节输出转矩的大小，同时调节电动机励磁电流的大小，直到同时满足以下三个条件：
，，
此时的励磁电流值即为额定励磁电流的大小。
保持电枢电压和励磁电流为额定值，调节机械负载使输出转矩从1.2Nm（）逐级降到空载，过程中测取8个点（包括额定点）。
每个测试点需记录电机电枢电流、输出机械转矩、输出转速。
表1-5直流电机机械特性与工作特性实验记录
，
A
Nm
rpm
单相变压器实验
一、实验目的
1、判断被试单相变压器原副边极性（同名端）；
2、测取被试单相变压器的变比；
3、通过短路试验，分析、和随电压的变化规律；
4、通过空载试验，分析、和随电压的变化规律；
5、通过空载和短路试验结果，画出高压边为初级的变压器T形等值电路（假设和）；
6、测量变压器在纯电阻负载和功率因数为0.8的感性负载下的外特性。
分别计算两种负载情况下的电压变化率，并对比。
二、实验对象
单相变压器，型号MMCL-331E。
额定参数：
高压侧：
额定电压，额定电流
低压侧：
额定电压，额定电流
三、实验项目
1、实验台编号
2、环境温度℃
3、判断被试单相变压器原副边极性（同名端）
实验电路如图2-1所示，注意电源在高压侧输入。
图中所选仪表列在表2-1中。
调节电源电压使得为额定电压的30%~40%，即66V~88V之间，测取的电压。
比较和的大小关系，确定变压器的极性。
如果则短接线两端为同名端；相反则短接线两端为异名端。
，
图2-1判断单相变压器极性实验电路图
表2-1判断极性实验的仪表选用
位号
类型
型号
说明
三相交流电源
MEL-002T
使用三相中的一相
交流电压表
NEEL-001A
三个任选一个
交流电压表
NEEL-001A
三个任选一个
4、测取被试单相变压器的变比
图2-2变压器变比测量电路图
表2-2测变压器变比实验仪表选用
位号
类型
型号
说明
三相交流电源
MEL-002T
使用三相中的一相
交流电压表
NEEL-001A
三个任选一个
交流电压表
NEEL-001A
三个任选一个
实验电路如图2-2所示，注意电源在高压侧输入。
图中所选仪表列在表2-2中。
调节电源电压，使从110V（50%）增加到220V（），过程中测取4个点，每个点记录原边电压和副边电压。
表2-3测变压器变比数据记录
V
V
5、短路试验
图2-3变压器短路实验电路图
表2-4变压器短路实验仪表选用
位号
类型
型号
说明
三相交流电源
MEL-002T
使用三相中的一相
交流电流表
NEEL-001A
三个任选一个
交流电压表
NEEL-001A
三个任选一个
功率表
NEEL-001A
二个任选一个
表2-5变压器短路实验数据记录
mA
V
W
实验电路如图2-3所示，注意电源在高压侧输入。
图中所选仪表列在表2-4中。
通电前，确认交流电源的自耦调压器输出电压在零位。
通电后，逐级调高输入电压，使短路电流从0.14A（0.4）增加到0.41A（1.2），过程中测取
5个点。
每个点记录电流，电压和功率。
6、空载试验
实验电路如图2-4所示，注意电源在低压侧输入。
图中所选仪表列在表2-6中。
通电前，确认交流电源的自耦调压器输出电压在零位。
通电后，逐级调高输入电压，使空载电压从27.5V（0.5）增加到66V（1.2），过程中测取8个点。
每个点需记录电压，电流和功率。
图2-4变压器空载实验电路图
表2-6变压器空载实验仪表选用
位号
类型
型号
说明
三相交流电源
MEL-002T
使用三相中的一相
交流电流表
NEEL-001A
三个任选一个
交流电压表
NEEL-001A
三个任选一个
功率表
NEEL-001A
二个任选一个
表2-7变压器空载实验数据记录
V
mA
W
7、负载试验
实验电路如图2-5所示，注意电源在低压侧输入。
图中所选仪表列在表2-8中。
通电前，确认交流电源的自耦调压器输出电压在零位，并断开和。
通电后，调节电源电压使为55V（），接通并调节使负载电流由零逐级增加到0.41A（1.2），过程中测量6个点记录在表2-9中。
每点需记录
电流，电流和输出电压。
注意测试过程中，保持为55V不变。
图2-5变压器负载实验电路图
表2-8变压器空载实验仪表选用
位号
类型
型号
说明
三相交流电源
MEL-002T
使用三相中的一相
交流电流表
NEEL-001A
三个任选一个
交流电压表
NEEL-001A
三个任选一个
交流电流表
NEEL-001A
三个任选一个
交流电压表
NEEL-001A
三个任选一个
功率因数表
NEEL-001A
开关
NMEL-05B
任选一个，与相互独立
开关
NMEL-05B
任选一个，与相互独立
可调电阻负载
NMEL-03/4
选用360~2160Ω的可调电阻。
可调电抗负载
MEL-08
任意选择一组
表2-9变压器纯电阻负载数据记录
，
A
mA
V
接纯电阻负载实验。
调至阻值最大，调至阻抗最大，合上和。
调节
和，使负载电流由零逐级增加到0.41A（1.2），同时保持负载功率因数为0.8。
过程中测量6个点记录在表2-10中。
每点需记录电流，电流和输出电压。
注意测试过程中，保持为55V不变。
表2-10变压器感性负载数据记录
，
A
mA
V
异步电动机实验
一、实验目的
1、测量异步电动机定子绕组电阻；
2、测取并分析异步电动机的空载特性；
3、测取并分析异步电动的短路特性；
4、通过空载和短路特性计算的异步电动机的T形等值电路；
5、测取异步电动机的机械特性；
6、测取并分析异步电动机的工作特性；
7、利用Y-∆起动电路完成电机降压起动；
8、测取异步电动机的转子回路串电阻调速和调压调速特性；
二、实验对象
绕线式异步电动机，型号M09-A。
额定参数：
额定功率，额定电压，额定频率
额定电流，额定转速
三、实验项目
1、实验台编号
2、环境温度℃
3、定子绕组电阻测量
直接使用数字万用表分别测量三相定子绕组电阻，电路图略。
数字万用表型号，
测量量程，
，，。
4、空载试验
实验电路图如图3-1所示，图中所选用的设备列在表3-1中。
确认三相调压器输出置零，机械负载调至最小，合上电源，逐渐升高电压起动电机。
调节施加空载电压由260V（）逐渐降低，直到定子电流开始回升，转差率显著增大为止。
这个过程测取8个点，每个点要求记录空载电压、、，空载电流、、，空载功率、。
这里的空载电压为三个线电压的平均值。
图3-1异步电动机空载（负载）试验电路（异步电机转子三相直接短接）
表3-1异步机空载（负载）实验的仪表选用
位号
类型
型号
说明
三相交流电源
MEL-002T
三相可调电源
,
交流电压表
NEEL-001A
测量电机线电压
,
交流电流表
NEEL-001A
测量电机线电流
，
功率表
NEEL-001A
测取三相有功功率
机械负载
NMEL-13A
包
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