电机实验指导书.docx
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电机实验指导书
目录
第一章电气技术与电机设备实验装置的基本要求
1—1实验的基本要求
1—2实验安全操作规程
1—3模块简介
1—4ZQ16测功和使用说明
第二章直流电机实验
2—1认识实验
2—2直流发电机
2—3直流并励电动机
2—4直流串励电动机
第三章变压器实验
3—1单相变压器
3—2三相组式变压器的联接组和不对称短路
3—3单项变压器的并联运行
第四章异步电机实验
4—1三相鼠笼异步电动机的工作特性
4—2三相异步电动机的起动与调速
第五章同步电动机实验
5—1三相同步发电机的运行特性
5—2三相同步发电机的并联运行
5—3三相同步电动机
5—4三相同步发电机参数的测定
第六章控制微电机实验
6—1交流伺服电动机
6—2自整角机
第七章电力拖动继电接触控制
7—1三相异步电动机点动和自锁控制线路
7—2三相异步电动机的正反转控制线路
7—3工作台自动往返循环控制线路
7—4顺序控制线路
7—5两地控制线路
7—6三相鼠笼式异步电动机的降压起动控制线路
7—7双速异步电动机的控制线路
7—8三相异步电动机的制动控制线路
7—9C620车床的电气控制线路
7—10电动葫芦电气控制电路实验
第一章电气技术与电机设备实验装置的基本要求
1—1实验的基本要求
电气技术与电机设备实验课的目的是培养学生掌握基本的实验方法与操作技能，培养学生把所学的理论知识与实验相结合，在实验前必须确定实验步骤，选择所需仪表和装置。
在实验过程中要培养自己有分析问题、解决问题的能力。
得出必要的结论，而完成实验报告。
一、实验前的准备
实验前结合教科书的有关章节，了解实验目的、方法与步骤，按照实验指导书，记录有关数据，集中精力，充分做好实验前的准备，经指导老师认可后方可开始做实验。
二、实验的进行
1、分成小组进行实验，分工要明确，每小组2~3人组成较好，先由1人接线，1人查找，1人记录，完成后，3人相互间调换一次，培养每位同学都有独立操作和独立工作的能力。
在实验进行过程中，调节负载时，要观察仪表的动态，发现异常立即切断电源，查明原因，排除故障，方可重新合闸。
2、选择组件和仪表
在实验前要熟悉本次实验所用的部件及电机，合理选择仪表量程，然后依次排列组件和仪表便于测取数据。
3、按图接线
根据实验线路图和所选的部件、仪表，按图进行接线，线路力求简单明了，接线的步骤一般先接主回路，再接支路。
明确串联、并联、交流、直流等，每路可用相同的颜色导线，便于查找。
4、起动电机，观察仪表
实验正式开始前，要熟悉仪表刻度及倍率。
电机一起动观察所有的仪表是否正常（如指针正、反向，及超满刻度等），如有异常，立即切断电源，排除故障，即可正式开始。
5、认真负责，测取数据
认真记录电机的实验方法，及仪表显示的有关数据。
实验完毕后，切断总电源，拆下所有的导线，并整理好部件及仪器仪表等，做到有始有终。
1—2实验安全操作规程
为了确保实验时人身安全与设备安全，必须要严格遵守如下规定的安全操作规程：
（1）实验时，人体不可接触带电线路。
（2）接线或拆线时都必须在切断总电源的情况下进行。
（3）学生独立完成接线后，必须经指导老师检查无误，并通知本组的同学，引起注意后方可接通电源。
（4）实验过程中如发生故障或其他异常情况，应立即切断电源，查明原因，并排除故障后，才能继续进行实验。
（5）总电源或实验台控制屏上的电源接通应由实验指导人员来控制，学生只能由指导人员允许后方可操作，不得自行随意合闸。
（6）特别提醒：
三相电源电压表指示的是相电压。
如果相电压调到220V，则线电压为380V。
1—3模块简介
每套实验装置模块如下：
1、ZVA直流电压电流组合表（2只）
（1）基本精度0.5级，
数显
（2）量程：
电压：
0—2V—20V—200V—500V
电流：
0—2mA—20mA—200mA，0—1A—2A—3A
（3）过载自动声光报警，自动记录，自动保存
（4）超强过载能力
（5）正、负极性接反，声光报警
（6）电流表内阻≤1Ω，电压表内阻≥10MΩ
2、JBA交流电压电流组合表（1只）
（1）基本精度0.5级，
数显
（2）量程：
电压：
0—50V—250V—500电流：
0—200mA—1A—2A—10A
（3）过载自动声光报警，自动记录，自动保存
（4）超强过载能力
（5）真有效值测量，频率范围达200KHZ
（6）电流表内阻≤0.01Ω，电压表内阻≥10MΩ
3、JWΦ—33交流功率及功率因数组合表（2只）
（1）功率
数显，基本精度0.5级。
功率因数指针指示
（2）量程：
功率0—20W—200W—2000W，电压0—50V—500V，电流0—0.4A—4A
（3）过载自动声光报警，自动记录，过载可区分电压过载还是电流过载。
同时可区分负载性质
（4）超强过载能力
（5）真有效值测量频率范围达20KHZ
4、TV三相交流电压表（一相模拟，二相数显）0~500V1只
5、TA三相交流电流表（一相模拟，二相数显）0~5A1只
6、指示灯，中间继电器，时间继电器单元（个）
指示灯3只，中间继电器2只，时间继电器2只
7、三相变压器组：
由三只单相变压器组成（1个）
8、刀开关及按钮模块：
刀开关三个，按钮3个（1个）
9、能耗制动及热继电器模块：
由能耗制动模块及二个热继电器组成（1个）
10、三相自耦调压器及电抗器模块（1个）
由三相同轴调压器和固定电抗器组成
11、整步表模块（1个）
12、接触器模块（1个）由三只交流接触器组成
13、按钮及电阻模块（1个）
由三只按钮和4只250Ω40W电阻及三相四线电源组成
14、测功控制计这是各种电机测机械特性关键模块（1个）
15、自整角机模块（1个）
16、可调电阻器模块（1个）由六个可调电阻组成
17、步进电机模块（1个）
18、交流伺服电机模块（1个）
19、电控箱（1个）
（1）电源总开关：
由4P空气开关加4P漏电开关、三相电源指示电表，
模块三相380V固定电源输出，单相220V固定电源输出
（2）三相电源控制与保护，凡出现相与相，相与中线，相与机壳和均相均得到良好保护
（3）0~220V/2A直流可调电源
（4）220V/0.5A固定直流稳压电源
（5）DC24V固定直流稳压电源
20、电机
（1）三相鼠笼式电动机（1台）
（2）三相双速异步电动机（1台）
（3）三相同步电动机（1台）
（4）直流复励电机（1台）
（5）直流测功电机（1台）
（6）直流测速发电机（1台）
（7）底座（1快）
1—4ZQ16测功机使用说明
特别强调，测功加载的过程就是消耗能量的过程，所消耗的能量都变成热量，测100W功率，就相当测功机模块内有100W电烙铁的热量需要散发，因此要避免长时间测功，更不要大功率下长时间运行。
测量范围：
转速3000转/分、转矩0.7Nm、功率150W。
测功机组成：
测功直流电机、测速发电机和显示模块
测功时，专用电缆插头单头端插入“测功机用插座”，双头端分别插入测功电机和测速电机。
DC220V处加直流220V电源（注意+、-），为测功电机提供励磁。
励磁电流应在100mA左右，若相差大，当励磁电流小于50mA时，在功率处将显示“E-0”，表示不能进行测功。
“外接电阻”处接可变电阻1800-0欧（电流容量0.5A），用可调电阻模块上的两个900欧的可变电阻器串联，用此电阻调整测功电机电枢电流，从而调整加载转矩，电阻减小转矩增加。
由于内部串有360欧电阻，所以可变电阻可调到0，这时若电枢电压为220V，则电流为0.61A，功率为130W，因此本测功机能测的最大功率约为150W。
当不测功时，测功电机可当一般的直流电机用（发电机或电动机）。
此时，专用电缆双头端分别插入测功电机和测速电机，单头端插入“一般电机用插座”，将测功电机的励磁和电枢直接引到显示模块面板上，供外接调节线路。
而测速电机仍连到显示模块，其转速可显示。
模块接线图：
测功直流电机插座接线：
接线方向：
作发电机时，要求当励磁6脚接+，从整流子方向看，转子顺时针转时，电枢发电2脚为+。
测速电机插座接线：
接线方向：
从整流子方向看，转子顺时针转时，电枢发电1脚为+。
专用电缆的连接线：
电缆线在电机侧200mm处分叉
第二章直流电机实验
2－1认识实验
一实验目的
1．学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。
2．认识在直流电机实验中所用的电机，仪表，变阻器等组件及使用方法。
3．熟悉他励电动机（即并励电动机按他励方式）的连线，起动，改变电机转向与调速的方法。
二预习要点
1．如何正确选择使用仪器仪表。
特别是电压表电流表的量程。
2．直流电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器？
不串接会产生什么严重后果？
3．直流电动机起动时，励磁回路串接的磁场变阻器应调至什么位置？
为什么？
若励磁回路断开造成失磁时，会产生什么严重后果？
4．直流电动机调速及改变转向的方法。
三实验项目
1．了解GDDM-3型电机实验装置电源箱上的电枢电源，励磁电源，ZQ16测功直流电机，变阻器，多量程直流电压表，电流表及直流电动机的使用方法。
2．用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。
3．直流他励电动机的起动，调速及改变转向。
四实验设备
实验设备
序号
名称
数量
1
导轨，测速发电机
1台
2
ZQ16测功直流电机
1台
3
ZQ17直流复励电机
1台
4
ZVA-1型直流组合表
2只
5
ZQ16测功控制器模块
1件
6
刀开关及按钮模块
1件
7
可调电阻器模块
1件
五实验说明及操作步骤
1．由实验指导人员介绍GDDM-3型电机及电气技术实验装置各面板布置及使用方法，讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。
2．用伏安法测电枢的直流电阻
图2-1测电枢绕组直流电阻接线图
（1）按图2-1接线，电阻R用三相可调电阻器模块上的900Ω和900Ω串联再和90Ω与90Ω串联阻值共1980并调至最大。
A表选用ZVA-1型直流组合表，量程选用1A档。
开关S选用刀开关及按钮模块按钮模块上的1只刀开关，M用ZQ17直流复励电机。
（2）经检查无误后接通电枢电源，并调至220V。
调节R使电枢电流达到0.2A（如果电流太大，可能由于剩磁的作用使电机旋转，测量无法进行；如果此时电流太小，可能由于接触电阻产生较大的误差），迅速测取电机电枢两端电压U和电流I。
将电机分别旋转三分之一和三分之二周，同样测取U，I三组数据列于表2-1中。
（3）增大R使电流分别达到0.15A和0.1A，用同样方法测取六组数据列与表2-1中。
取三次测量的平均值作为实际冷态电阻值
Rɑ=1/3（Rɑ3+Rɑ3+Rɑ3）
表2-1室温﹍℃
序号
U（V）
I（V）
R（平均）（Ω）
Rɑ（Ω）
Raref（Ω）
1
Ra11=
Ra1=
Ra12=
Ra13=
2
R21=
Ra2=
Ra22=
Ra23=
3
Ra31=
Ra3=
Ra32=
Ra33=
表中：
Ra1＝1／3（Ra11＋Ra12＋Ra13）
Ra2＝1／3（Ra21＋Ra22＋Ra23）
Ra3＝1／
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