电机与拖动实验他励直流电机调速单相变压器.docx
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电机与拖动实验他励直流电机调速单相变压器
实验一他励直流电动机认识实验
一、实验目的
1、认识DDSZ-1型电机及电气技术实验装置,了解电机拖动实验的基本要求与安全操作规程。
2、认识和了解在电机拖动实验中所用的电源、开关、仪表、挂件、电机等组件及使用方法。
3、熟悉他励直流电动机的接线、起动、机械特性、改变转向与基本方法。
二、实验项目
1、了解DD01电源控制屏及电枢电源、励磁电源、变阻器、直流电压表、电流表、直流测速发电机转速表的使用方法;了解校正直流测功电动机、普通直流电动机的铭牌参数及要求。
2、直流他励电动机的连线、起动准备、起动和改变转向方法。
三、实验设备及控制屏上挂件排列顺序
1、实验设备:
DD03-DJ23-DJ15、D31、D42、D31、D44、D51、D55-1。
2、控制屏上挂件排列顺序:
D31、D42、D31、D44、D51、D55-1。
四、实验说明及操作步骤
1、由指导人员介绍DDSZ-1型电机及电气技术实验装置面板布置及使用方法。
2、直流他励电动机的测试。
1)直流他励电动机的接线,如图1-1所示。
图1-1他励直流电动机接线图
2)他励直流电动机起动步骤
(1)起动准备:
检查接线是否正确,直流电表的极性、量程选择是否正确。
将电动机的起动电阻调最大R1=180Ω、电动机的励磁调节电阻调最小Rf1=0Ω;测功机的励磁电阻调最大Rf2=1800Ω;断开开关S。
a)Rf1=0Ω,电枢电压,励磁电压都为220V时
起动电阻
R1=180Ω
R1=100Ω
R1=50Ω
电枢电流Ia(A)
0.105
0.105
0.105
b)R1=180Ω,电枢电压,励磁电压都为220V时
励磁电阻
R1=1800Ω
R1=1000Ω
R1=900Ω
电枢电流Ia(A)
0.119
0.112
0.110
C)R1=180Ω,电动机的励磁调节电阻调最小Rf1=0Ω;电枢电压,励磁电压都为220V时。
电枢电流Ia(A)=0.01A。
3.改变电动机的转向
停机过程:
将电枢串联起动变阻器R1的阻值调回到最大值,→先切断控制屏上的电枢电源开关,→然后切断控制屏上的励磁电源开关,使他励电动机停机。
改变转向:
在断电情况下,将电枢(或励磁绕组)的两端接线对调后,再按他励电动机的起动步骤起动电动机,并观察电动机的转向及转速表指针偏转的方向。
五、实验报告
1、写出所做实验的普通直流电动机的铭牌参数。
2、通过以上实验得出,直流电机安全起动和停机的过程是什么?
(1、直流他励电动机起动时,须将励磁回路串联的电阻Rf1调至最小,先接通励磁电源,使励磁电流最大,同时必须将电枢串联起动电阻R1调至最大,然后方可接通电枢电源。
使电动机正常起动。
起动后,将起动电阻R1调至零,使电机正常工作。
2、直流他励电动机停机时,必须先切断电枢电源,然后断开励磁电源。
同时必须将电枢串联的起动电阻R1调回到最大值,励磁回路串联的电阻Rf1调回到最小值。
给下次起动作好准备。
)
3、用什么方法可以改变直流电动机的转向?
4、并励电动机在负载运行中,当磁场回路断线时是否一定会出现“飞车”?
为什么?
实验二他励直流电动机调速方法实验
一、实验目的
1、认识DDSZ-1型电机及电气技术实验装置,了解电机拖动实验的基本要求与安全操作规程。
2、认识和了解在电机拖动实验中所用的电源、开关、仪表、挂件、电机等组件及使用方法。
3、熟悉他励直流电动机的接线和基本方法调速的基本方法。
二、实验项目
直流他励电动机的测试机械特性直流他励电动机的调速方法。
调速:
弱磁调速、调电枢电压。
三、实验设备及控制屏上挂件排列顺序
1、实验设备:
DD03-DJ23-DJ15、D31、D42、D31、D44、D51、D55-1。
2、控制屏上挂件排列顺序:
D31、D42、D31、D44、D51、D55-1。
四、实验说明及操作步骤
1、由指导人员介绍DDSZ-1型电机及电气技术实验装置面板布置及使用方法。
2、直流他励电动机的测试。
1)直流他励电动机的接线,如图1-1所示。
图1-1他励直流电动机接线图
(1)弱磁调速(Ua=220V,R1=0)
If(mA)
100
90
80
70
N(r/min)
1600
1650
1690
1750
Ia(A)
0.105
0.109
0.110
0.113
(2)调电枢电压(R1=0,If=100mA)
Ua(V)
220
180
150
100
80
N(r/min)
1550
1250
1000
690
550
Ia(A)
0.105
0.105
0.100
0.093
0.089
五、实验报告
1、在电动机轻载及额定负载时,增大电枢回路的调节电阻,电机的转速如何变化?
增大励磁回路的调节电阻,转速又如何变化?
2、为什么磁场回路的接线要牢靠,起动时电枢回路要串联起动变阻器?
3、当电动机的负载转矩和励磁电流不变时,减小电枢端电压,为什么会引起电动机转速降低?
实验三单相变压器实验
一、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压器的运行特性。
二、实验项目
1、空载实验:
测取空载特性U0=f(I0),P0=f(U0),cosφ0=f(U0)。
2、短路实验:
测取短路特性UK=f(IK),PK=f(IK),cosφK=f(IK)。
3、纯电阻负载实验:
保持U1=UN,cosφ2=1的条件下,测取U2=f(I2)。
三、实验设备及控制屏上挂件排列顺序
实验设备及屏上排列顺序:
D33、D32、D34-3、DJ11、D51、D42、D43。
四、实验说明及操作步骤
1、空载实验
1)在三相调压交流电源断电的条件下,按图4-1接线。
被测变压器选用三相组式变压器DJ11中的一只作为单相变压器(额定容量PN=77W,U1N/U2N=220/55V,I1N/I2N=0.35/1.4A)。
变压器的低压线圈a、x接电源,高压线圈A、X开路。
2)选好所有电表量程。
将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底,即将其调到输出电压为零的位置。
3)合上交流电源总开关,按下“开”按钮,便接通了三相交流电源。
调节三相调压器旋钮,使变压器空载电压U0=1.2UN,然后逐次降低电源电压,在1.2~0.2UN的范围内,测取变压器的U0、I0、P0。
4)测取数据时,U=UN点必须测,并在该点附近测的点较密,共测取数据7-8组。
记录于表4-1中。
5)为了计算变压器的变比,在UN以下测取原方电压的同时测出副方电压数据也记录于表4-1中。
图4-1空载实验接线图
表4-1
序号
实验数据
计算数据
U0(V)
I0(A)
P0(W)
UAX(V)
cosφ0
1
66
0.095
1.5
265
0.22
2
55
0.052
1.1
220
0.37
3
30
0.023
0.5
121
1.00
4
11
0.010
0
45.8
1.00
2、短路实验
1)按下控制屏上的“关”按钮,切断三相调压交流电源,按图4-2接线(以后每次改接线路,都要关断电源)。
将变压器的高压线圈接电源,低压线圈直接短路。
2)选好所有电表量程,将交流调压器旋钮调到输出电压为零的位置。
3)接通交流电源,逐次缓慢增加输入电压,直到短路电流等于1.1IN为止,在(0.2~1.1)IN范围内测取变压器的UK、IK、PK。
4)测取数据时,IK=IN点必须测,共测取数据6-7组记录于表4-2中。
实验时记下周围环境温度(℃)。
图4-2短路实验接线图
表4-2室温℃
序号
实验数据
计算数据
UK(V)
IK(A)
PK(W)
cosφK
1
29.0
0.42
6.3
0.52
2
23.8
0.350
4.3
0.5
3
13.7
0.20
1.3
0.52
4
5.1
0.07
0.1
1.00
五、注意事项
1、实验中,应注意电压表、电流表、功率表的合理布置及量程选择。
2、短路实验操作要快,否则线圈发热引起电阻变化。
六、实验报告
计算变比
由空载实验测变压器的原副边电压的数据,分别计算出变比,然后取其平均值作为变压器的变比K。
式中:
实验四三相异步电动机的起动与调速实验
一、实验目的
通过实验掌握异步电动机的起动和调速的方法。
二、预习要点
1、复习异步电动机有哪些起动方法和起动技术指标。
2、复习异步电动机的调速方法。
三、实验项目
1、直接起动
2、星形——三角形(Y-Δ)换接起动。
四、实验设备及控制屏上挂件排列顺序
1、实验设备:
DD03-DJ23-DJ16(DJ17)、D31、D32、D33、D43、D51、D42、DJ17-1、DD05。
2、屏上挂件排列顺序:
D33、D32、D51、D31、D43。
五、实验说明及操作步骤
1、三相鼠笼式异步电机直接起动
图9-1异步电动机直接起动
1)按图9-1接线。
电机绕组为Δ接法。
异步电动机直接与测速发电机同轴联接,不联接负载。
2)把交流调压器退到零位,开启电源总开关,按下“开”按钮,接通三相交流电源。
3)调节调压器,使输出电压达电机额定电压220伏,使电机起动旋转,(如电机旋转方向不符合要求需调整相序时,必须按下“关”按钮,切断三相交流电源)。
4)再按下“关”按钮,断开三相交流电源,待电动机停止旋转后,按下“开”按钮,接通三相交流电源,使电机全压起动,观察电机起动瞬间电流值(按最大位置所对应的读数值定性计量)。
5)断开电源开关,将调压器退到零位,电机轴伸端装上圆盘(圆盘直径为10cm)和弹簧秤。
6)合上开关,调节调压器,使电机电流为2~3倍额定电流,读取电压值UK、电流值IK,转矩值TK(圆盘半径乘以弹簧秤力)记录于表9-1中,试验时通电时间不应超过10秒,以免绕组过热。
对应于额定电压时的起动电流ISt和起动转矩TSt按下式计算:
式中:
IK—起动试验时的电流值,A;TK—起动试验时的转矩值,N·m。
表9-1
测量值
计算值
UK(V)
IK(A)
F(N)
TK(N·m)
ISt(A)
Tst(N·m)
2、三相鼠笼式异步电机Y-△起动
1)按图9-2接线。
线接好后把调压器退到零位。
2)三刀双掷开关合向右边(Y接法)。
合上电源开关,逐渐调节调压器使升压至电机额定电压220伏,打开电源开关,待电机停转。
3)合上电源开关,观察起动瞬间电流,然后把S合向左边,使电机(Δ)正常运行,整个起动过程结束。
观察起动瞬间电流表的显示值以与其它起动方法作定性比较。
图9-2三相鼠笼式异步电机星形Y—△三角形起动
六、实验报告
1、比较异步电动机不同起动方法的优缺点。
2、由起动试验数据求下述两种情况下的起动电流和起动转矩:
(1)外施额定电压UN。
(直接法起动)
(2)外施电压为。
(Y-Δ起动)
七、思考题
1、起动电流和外施电压成正比,起动转矩和外施电压的平方成正比在什么情况下才能成立?
2、起动时的实际情况和上述假定是否相符,不相符的主要因素是什么?
实验五三相变压器的联接组别判定
一、实验目的
1、掌握用实验方法测定三相变压器的极性。
2、掌握用实验方法判别变压器的联接组。
3、研究三相变压器不对称短路。
二、预习要点
1、联接组的定义,为什么要研究联接组。
国家规定的标准联接组有哪几种?
2、如何把Y/Y-12联接组改成Y/Y-6联接组以及把Y/△-11改为Y/△-5联接组?
三、实验项目
1、测定极性
2、连接并判定以下联接组
(1)Y/Y-12
(2)Y/Y-6
(3)Y/△-11(4)Y/△-5
3、不对称短路
(1)Y/Y0-12单相短路
(2)Y/Y-12两相短路
四、实验设备及控制屏上挂件排列顺序
实验设备及屏上排列顺序:
D33、D32、D34-3、DJ12、D51。
五、实验说明及操作步骤
1、测定极性
(1)测定相间极性
被测变压器先用三相心式变压器DJ12,用其中高压和低压两组绕组(额定容量PN=152/152W,UN=220/55V,IN=0.4/1.6A,Y/Y接法)。
阻值大的为高压绕组,用A、B、C、X、Y、Z标记。
低压绕组标记用a、b、c、x、y、z。
1)按图6-1接线。
A、X接电源的U、V两端子,Y、Z短接。
2)接通交流电源,在绕组A、X间施加约50%UN的电压。
3)用电压表测出电压UBY、UCZ、UBC,若UBC=∣UBY-UCZ∣,则首末端标记正确;若UBC=∣UBY+UCZ∣,则标记不对。
须将B、C两相任一相绕组的首末端标记对调。
4)用同样的方法,将B、C两相中的任一相施加电压,另外两相末端相联标出每相首、末端正确标记。
图6-1测定相间极性接线图
(2)测定原、副边极性
1)暂时标出三相低压绕组的标记a、b、c、x、y、z,然后按图6-2接线。
原、副边中点用导线相连。
2)高压三相绕组施加约50%的额定电压,用电压表测量电压UAX、UBY、Ucz、Uax、Uby、Ucz、UAa、UBb、UCc,若UAa=Uax-UAX,则A相高,低压绕组同相,并且首端A与a端点为同极性,若UAa=UaX+UAX,则A与a端点为异极性。
3)用同样的方法判别出B、b、C、c两相原、副边的极性。
4)高低压三相绕组的极性确定后,根据要求连接也不同的联接组。
图6-2测定原、副方极性接线图
2、检验联接组
(1)Y/Y-12
图6-3Y/Y-12的联接
按图6-3接线。
A、a两端点用导线联接,在高压方施加三相对称的额定电压,测出UAB、Uab、UBb、UCc及UBc,将数据记录于表6-1中
表6-1
实验数据
计算数据
UAB(V)
Uab(V)
UBb(V)
UCc(V)
UBc(V)
KL=UAB/Uab
UBb(V)
UCc(V)
UBc(V)
根据Y/Y-12联接组的电势相量图可知:
为线电压之比
若用两式计算出的电压UBb、UCc、UBc的数值与实验测取的数值相同,则表示绕组连接正确,属Y/Y-12联接组。
(2)Y/Y-6
图6-4Y/Y-6联接组
将Y/Y-12联接组的副边绕组首,末端标记对调,A、a两点用导线相联,如图6-4所示。
按前面方法测出电压UAB、Uab、UBb、UCc及UBc,将数据记录于表6-2中
表6-2
实验数据
计算数据
UAB(V)
Uab(V)
UBb(V)
UCc(V)
UBc(V)
KL=UAB/Uab
UBb(V)
UCc(V)
UBc(V)
根据Y/Y-6联接组的电势相量图可得
若上两式计算出电压的数值与实测相同,绕组连接正确,则属于Y/Y-6联接组。
(3)Y/△-11
按图6-5接线。
A、a两端点用导线相连,高压方施加对称额定电压,测取UAB、Uab、UBb、UCc及UBc,将数据记录于表6-3中
图6-5Y/△-11联接组
表6-3
实验数据
计算数据
UAB(V)
Uab(V)
UBb(V)
UCc(V)
UBc(V)
KL=UAB/Uab
UBb(V)
UCc(V)
UBc(V)
根据Y/△-11联接组的电势相量可得:
若由上式计算出的电压UBc、UCcUBb的数值与实测值相同,则绕组连接正确,属Y/△-11联接组。
(4)Y/△-5
图6-6Y/△-5联接组
将Y/△-11联接组的副方绕组首、末端的标记对调,如图6-6所示。
实验方法同前,测取UAB、Uab、UBb、UCc、和UBc,将数据记录于表6-4中
表6-4
实验数据
计算数据
UAB(V)
Uab(V)
UBb(V)
UCc(V)
UBc(V)
KL=UAB/Uab
UBb(V)
UCc(V)
UBc(V)
根据Y/△-5联接组的电势相量图可得:
若由上式计算出的电压UBb,UCc,UBc的数值与实测相同,则绕组联接正确,属于Y/△-5联接组。
六、实验报告
1、计算出不同联接组的UBb、UCc、UBc的数值与实测值进行比较,判别绕组连接是否正确。