电机实验实训.docx

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电机实验实训

实验一并励直流电动机的调速

[实验性质]

基础实验

[实验目的］

1．掌握XZK-97电力拖动实验台的使用

2．了解直流并励电动机的内部结构

3．掌握直流并励电动机的电枢回路串电阻调速、弱磁调速的方法与性能。

[实验仪器和设备］

直流并励电动机、XZK-97电力拖动实验台、转速表。

[实验线路]

图1　直流并励电动机电枢回路串电阻调速接线图

图2 直流并励电动机弱磁调速接线图

[实验步骤］

1．电枢回路串电阻调速

1）按图1进行接线，将励磁回路电阻Rf短接，调节电动机电源电压，使励磁电流If等于额定励磁电流IfN。

2）在保持电动机的励磁电流If=IfN下，将电枢回路电阻Ra逐次增加，使电动机转速逐次减小，每次测量n、Ia，并记录在表1中。

表1 电枢回路串电阻调速记录表

（U=     V，If=IfN=      A）

所测参数

测量数据

n（r/min）

Ia（A）

2．弱磁调速

1）按图2进行接线，将电枢回路电阻短接，待电动机起动后，电源电压保持不变。

2）缓慢地增加Rf，电动机的励磁电流If依次减小，使电动机转速逐渐增加，一直做到n=1.2nN为止。

每次测量If1、n，并记录在表2中。

表2改变励磁电流调速记录表

（U=      V，Ia=      A）

所测参数

测量数据

n（r/min）

If（A）

[分析与思考］

1．直流并励电动机是否可以进行改变电源电压调速

2．做直流电动机的调速实验时，为什么增加电枢电阻电机转速会下降，而减小励磁电流转速会上升？

实验二异步电动机的单向连续运行电气控制柜的装配

[实验性质]

工艺实验

[实验目的]

1．掌握电气控制的元件布置、安装过程和控制柜的调试。

2．培养从事设计工作的整体观念及工程应用能力，增强工作适应能力。

[实验内容]

1．元器件的性能测试

2．按照电控柜的尺寸，布置安装电器元件

3．完成实验线路的连接，并套上号码管。

4．进行电气控制线路的通电调试。

5．相关故障的排除

[实验仪器和设备]

三相笼型异步电动机一台；控制柜一个；电器面板一个；接线端子排；走线槽；号码管；交流接触器、热继电器、停止按钮、起动按钮、电源开关、万用表各1只；熔断器5只；指示灯2只；控制变压器一台；电工工具及导线。

[控制原理图]

图1 单向连续运行电气控制原理图

[实验步骤]

1．必做环节：

1）在电气控制原理图的基础上画出还具有控制变压器和指示灯电路的系统原理图，并标上接线号码，

图2电动机单向连续运行系统原理图

2）根据电气控制线路，选择元器件并进行性能测试，填写表1。

表1 电动机单向连续运行电路元件性能测试表

故障设置元件

故障点

故障现象

起动按钮

接触器

接触器

接触器

接触器

热继电器

热继电器

常开触点不能接触

线圈开路

自锁触点开路

一相主触点不能接触

两相触点不能接触

整定值调得太小

常闭触点不能接触

3）根据电气控制线路，绘制电器板元件布置图、控制面板布置图分别于图3、4的空栏中。

图3电动机单向连续运行电路电器板元件布置图

图4电动机单向连续运行电路控制面板布置图

4）按照电控柜的尺寸，布置、安装电器元件，连接控制线路。

5）通电调试及故障排除。

2．选做环节：

人为设置故障并通电运行，观察故障现象，并将故障现象记入表2。

表2 电动机单向连续运行电路故障分析表

元件名称

型号

规格

数量

测试结果

接触器

起动按钮

停止按钮

热继电器

熔断器

指示灯

[分析与思考]

1．绘制电器板元件布置图的原则？

2．控制柜的安装方法是什么？

3．写出单向连续运行的控制原理的流程图？

4．接线端子排的作用是什么？

5．安装控制柜时有哪些注意事项？

6．根据给定的电动机铭牌参数，如何选择接触器、热继电器、熔断器等低压电器的类型？

7．三相异步电动机点动、连动控制有何不同？

什么是“自锁”？

8．线路中已用了热继电器，为什么还要装熔断器？

是否重复？

实验三工作台的自动往复控制电路的设计

[实验性质]

应用实验

[实验目的]

1．提高电气设计的能力，掌握应用行程开关的设计方法

2．增强电气控制电路的安装、调试的能力

[实验内容]

1．自行完成电气原理图的设计

2．根据电气原理图进行元器件的选择、线路连接

3．通电调试，排除相关故障

[实验仪器和设备]

三相笼型异步电动机一台；交流接触器；热继电器；停止按钮；起动按钮；行程开关；电源开关；万用表；熔断器；电工工具及导线。

[设计要求]

1．工作台由电动机拖动左右运动，电动机根据撞块1或2可以自动实现正反转的循环运动，如图3-1-1所示

2．具有零压、欠压、短路和过载保护

图1 自动往复工作台示意图

[设计提示]

可将正反转电路应用到工作台的自动往复控制系统中，改造控制线路

[实验步骤]

1．必做环节：

1）自行完成电气原理图的设计，工作台的自动往复电气原理图

2）根据电气控制线路，选择元器件并进行性能测试，填写表1。

表1 工作台的自动往复控制电路元件性能测试表

元件名称

型号

规格

数量

测试结果

接触器

熔断器

起动按钮停止按钮

行程开关

热继电器

3）根据电气原理图进行元器件的选择、线路连接。

4）通电调试及故障排除，完成设计要求。

2．选做环节：

1）完成只含电气互锁或机械互锁与具有双重互锁的区别演示，比较控制性能，填写表2。

表2 控制性能比较表

调试状态

实现功能

是否符合设计要求

只含电气互锁

只含机械互锁

具有双重互锁

 2）人为设置故障并通电运行，观察故障现象，并将故障现象记入表3中。

表3 工作台的自动往复电路的故障分析表

故障设置元件

故障点

故障现象

反转起动按钮

正转接触器

反转接触器

反转接触器

热继电器

行程开关

常闭触点不能断开

常闭触点不能断开

自锁触点开路一相触点不能接触

动作后没有复位

常开触点不能闭合

[分析与思考]

1．写出所设计的电气原理图的控制原理？

2．行程开关的工作原理是什么？

3．找出设计图中用到了哪些典型环节？

它们的作用是什么？

4．三相异步电动机实现正、反转的方法是什么？

在主电路中两个交流接触器的主触头应如何接线？

实验四笼型异步电动机Y-△降压起动控制

[实验性质]

基础实验

[实验目的]

1．掌握笼型异步电动机的Y-△降压起动控制电路的连接和操作。

2．理解笼型异步电动机的Y-△降压起动控制电路的工作原理。

3．了解时间继电器的结构、原理及使用方法。

[实验内容]

安装笼型异步电动机Y-△降压起动控制的电路。

[实验仪器和设备]       

三相笼型异步电动机一台；电源开关、热继电器、熔断器；交流接触器三只；控制按钮两只；电工工具及导线。

[实验线路]

图1 三相异步电动机Y-△降压起动控制线路

[实验步骤]

1．根据电气原理图1，选择元器件并进行性能测试，填写表1。

表1 Y-△降压起动控制电路元件性能测试表

元件名称

型号

规格

数量

测试结果

接触器

起动按钮

停止按钮

热继电器

时间继电器

电动机

 2．检查电源电压与电动机运行于△形时的额定电压是否匹配，否则要在电源引出端接入变压器。

3．按电路原理图正确联接线路，先接主电路，后接控制电路。

4．检查线路，尤其要注意延时通断的触点是否正确，延时长短是否合适。

5．检查无误后，请老师认可，然后通电试验。

重复操作，观察并分析控制电路如何实现电动机可逆运行的。

6．通电运行时，按下起动按钮SB2，观察接触器动作顺序，及电动机运行情况。

7．调节时间继电器的延时时间，观察电动机的起动过程变化。

[分析与思考]

1．分析Y-△降压起动控制电路的控制原理？

什么情况下使用该起动方法？

2．时间继电器在电路中的作用是什么？

通电延时的含义是什么？

3．设计一个手动切换的Y-△降压起动的控制电路。

4．本实验电路中共有哪些保护环节？

它们的作用是什么？

5．若电动机起动结束后不能完成自动切换，始终处于低速状态，是何原因？

6．在通电运行、动作无误的电路上，设置故障，观察故障现象并记录于表2中。

表2　　Y-△降压起动故障实验记录表

故障设置元件

故障点

故障现象

接触器KM1

线圈端子接触松脱

接触器KM1

自锁触点开路

接触器KM3

互锁触点开路

接触器KM3

一相触点不能接触

接触器KM2

自锁触点开路

7．除上述故障外，实验中还曾发生什么故障现象？

如何排除？

实验五笼型异步电动机能耗制动的控制

[实验性质]

应用实验

[实验目的]

1．掌握笼型异步电动机能耗制动的控制电路的连接和操作。

2．理解笼型异步电动机能耗制动的制动原理。

3．掌握笼型异步电动机能耗制动的控制电路的控制原理与相关故障的排除。

 [实验仪器和设备]       

三相笼型异步电动机一台；电源开关、热继电器、熔断器；交流接触器二只；控制按钮两只；制动电阻及二极管；电工工具及导线。

[实验线路]

图1三相异步电动机能耗制动线路

[实验步骤]

1．根据电气原理图1，选择元器件并进行性能测试，填写表1。

表1能耗制动电路元件性能测试表

元件名称

型号

规格

数量

测试结果

触器

起动按钮

停止按钮

热继电器

时间继电器

制动电阻及二极管

2．按电路原理图正确联接线路，先接主电路，后接控制电路。

3．检查线路，尤其要注意延时通断的触点是否正确，延时长短是否合适。

4．检查无误后，请老师认可，然后通电试验。

重复操作，观察并分析控制电路如何实现电动机可逆运行的。

5．调试时，按下停止按钮SB1，观察接触器的动作变化，及电动机运行情况。

 [分析与思考]

1．分析能耗制动电路的控制原理？

2．时间继电器在电路中的作用是什么？

3．若轻轻的按下停止按钮，电动机是由于惯性而缓慢停车，是何原因？

4．在通电运行、动作无误的电路上，设置故障，观察故障现象并记录于表2中。

表2　　能耗制动控制故障实验记录表

故障设置元件

故障点

故障现象

接触器KM1

线圈端子接触松脱

接触器KM1

自锁触点开路

接触器KM2

互锁触点开路

接触器KM2

自锁触点开路

5．时间继电器在本电路的作用？

如果将其去除，对电路有何影响？

6．二极管具有什么特点？

如何检测？

实验六交流异步电动机的结构认识及装配（选做）

[实验性质]

工艺实验

[实验目的]

1．掌握三相笼型异步电动机各部分的结构。

2．熟悉电动机的拆卸、组装和调试技能。

[实验内容]

1．小型异步电动机的拆装工艺；

2．相关工具及仪表的使用；

[实验仪器和设备]

万用表、兆欧表、钳形电流表、三相鼠笼式异步电动机、撬棍、拉具、厚木板、划线板、绕线机、竹签、纱带、铜线、绝缘材料等。

[工艺流程简介］

1．异步电动机的拆卸

在拆卸前，应准备好各种工具，作好拆卸前记录和检查工作，在线头、端盖、刷握等处做好标记，以便于修复后的装配。

2．定子绕组的绕制

首先要仔细检查电磁线牌号、规格、绝缘厚度公差是否符号规定；检查绕线机运行情况是否良好，要放好绕线模，调好计圈器。

然后在绕线模上放好卡紧布带，将引线排在右手边，然后由右边向左边开始绕线。

注意绕制时要用毛毡浸石蜡的压板将电磁线夹紧，绕线时拉力要适当，导线排列要整齐，避免交叉混乱；匝数要准确；同时，必须保护导线的绝缘不受损坏。

最后，检查绕制好的线圈的尺寸、匝数，并用布带将两个直线边扎紧，以免松散。

3．定子绕组的嵌放

4．封槽口、端部整形

1）封槽口

2）端部整形

整形接线。

先将定子绕组端部整好形，然后按尾尾相接、首首相接的原则接好，最后留出６根引线。

5．组装电机

1）安放转子。

2）加装端盖。

3）装风扇和风罩

4）接好引线，按好线盒，注意定子绕组的首尾端的识别。

6．装配后的检查

1）检查机械部分的装配质量。

2）测量绕组的绝缘电阻。

3）按铭牌要求接好电源线，在机壳上接好保护接地线，接通电源，用钳形电流表检测三相空载电流，看是否符合允许值。

4）电动机温升是否正常，运转中有无异响。

［实验要求］

必须完成异步电动机的拆卸工艺，自选完成其它2个环节的工艺，并填写下表

表1 三相异步电动机的装配工艺记录表

实验内容

工艺要点

必做环节

异步电动机的拆卸

自选环节

 [分析与思考]

1．三相异步电动机主要有哪几部分构成，各起什么作用？

2．装配的顺序与拆卸的顺序有什么关系？

3．如何判别定子绕组的首尾端？

4．如何使用摇表测量电机的绝缘电阻？