满足两个条件才可能实现剩磁发电。
（5）发电机是否可能发生电枢端有电压，但额定转速下离额定电压甚远？
为何？
答：
有可能。
估计是励磁回路未接通，使发电机处于剩磁发电状态。
如果在励磁回路传入电流表就可能发现问题的症结。
心得体会：
通过本次试验我对滞留发电机的工作特性有了更进一步的了解。
实验前的预习准备对实验的顺利与否非常重要，理论与实践的结合也是关键。
实验二单相变压器的参数测定
一实验目的
1通过变压器的空载和短路试验测定变压器的变比和参数
2通过负载试验测定变压器的运行特性、电压调整率、变压器的效率η等
二预习要点
1变压器的空载和短路试验有什么特点?
电源电压一般加在哪一方较合适？
2在空载和短路试验中，各仪表如何排序才能使测量误差最小？
3如何用实验方法测定变压器的铁耗、铜损和电压调整率？
三实验设备
1单相变压器一台（U1N220V，I1N；U2N55V，I2N）
2可调交流电源一台
3交流电压表、交流电流表、功率表各一台、可变电阻箱一台（MEL－04）。
四实验项目
1空载试验测取空载特性U0=f（I0），P0=f（U0）
电源加在变压器低压侧，额定电压55V。
电压表V应可随时改变测量点。
图2-1空载试验
通电前必须使三相调压器输出为零。
且数字表的显示会滞后，所以操作要慢一些。
A表接在W表及V表之后，是因为变压器空载电流较小，避免将电压表线圈的电流或功率表电压表线圈的电流计入电流表，造成较大测量误差。
表2-1记录数据（电压不必精确地为某一值，接近即可）：
序号
实验数据
计算数据
U0（V）
I0（A）
P0（W）
U1U1、1U2
COSφ0
1
≈66。
0
2
≈60。
5
3
UN≈55。
0
4
UN≈49。
5
5
≈44。
0
6
≈38。
5
7
≈27。
5
其中：
COSφ0=P0/S=P0/I0U0
2短路试验（操作要尽快完成）测取短路特性UK=f（IK），PK=f（IK）
实验线路如下：
注意，通电前必须使三相调压器输出为零！
电源加在高压侧。
由于副绕组短路，所以要严密监视电流表的读数，小心地增大三相调压器的输出！
图2-2短路试验
注意到电流表A的位置被移到了功率表W及电压表V之前，因为短路试验时的电流较大，电压表线圈的电流或功率表电压表线圈的电流很小，对短路试验的计算不会产生什么影响。
另一方面，电流表A由于电流增大，其两端电压会增大，而此时V测量到的电压较小，当然不希望计入电流表A的端电压。
表2-2记录数据：
（电流不必精确地为某一值，接近即可）室温θ=C0
序号
实验数据
计算数据
UK（V）
IK（A）
PK（W）
COSφK≈PK/IKUK
1
IN≈0。
39
2
IN≈0。
35
3
IN≈0。
32
4
IN≈0。
28
5
IN≈0。
25
6
IN≈0。
18
在计算出短路阻抗后，要按国家标准换算到75C0时的值（参见实验报告部分）。
3负载试验测取负载特性U2=f（I2）
实验线路如图2-3所示。
上电前RL置最大值。
当U2=U2N=55V时，使I2=I2N=左右，然后逐渐减小I2并同时测量U2值。
*************
注意：
由于I2=I2N=已经略大于RL的额定电流，故操作要尽快完成。
图2-3负载试验
表2-3记录数据（电流不必精确地为某一值，接近即可）：
序号
U2（V）
I2（A）
P1=I1U1cosφ（W）
P2=I2U2（W）
1
U2N=
I2N≈
2
I2N≈
3
≈
4
≈
5
≈
6
≈
7
I2=
0
注意：
保持U1=UN=220V；其中I2=0及I2=I2N两点必须测量。
4电压调整率的计算
变压器在额定负载电流下的电压与空载时的电压是不同的，所谓变压器的电压调整率就是指该电压的相对变化量（归算到原边）：
其中：
而U20则是二次侧空载电压，变比取K=U1N/U2N，因此可直接利用负载试验数据进行电压调整率的计算。
应该指出：
当功率因素cosФ不同时变压器的电压调整率也不同。
5变压器的效率曲线η=f（I2）测定（电阻性负载）
用间接法测定阻性负载下变压器的效率：
由于二次侧是阻性负载，所以cosФ≈1，而一次侧的功率由功率表测得。
因此效率曲线η=f（I2）测定可在负载试验时加测P1及计算P2而完成。
五实验报告
1计算变比K
K=
2绘制空载特性曲线及计算激磁参数
（1）空载特性曲线U0=f（I0），P0=f（U0），COSφ0=f（U0）
（2）计算激磁参数
以U0=UN时所对应的P0、I0来计算变压器的激磁参数，空载时zm》z1，
rm》r1，xm》x1，所以z0≈zmr0≈rm，x0≈xm，因此有：
Rk'=欧姆Zk'=欧姆Xk'=欧姆
折算后Zk=欧姆Rk=欧姆Xk=欧姆
75摄氏度时Rk=欧姆Zk=欧姆
阻抗电压Uk=6%Ukr=%Ukx=4%
电路损耗为
3绘制短路特性曲线及计算短路参数
（1）短路特性曲线UK=f（IK），PK=f（UK），COSφK=f（UK）
（2）计算短路参数
以U0=UN时所对应的PK、IK来计算变压器的激磁参数，短路时试验电压很低，主磁通就很小，rm≈∞，可近似认为：
折算到低压侧：
由于短路电阻rK随温度而变化，按国家标准应换算到75C0时的值：
其中，T0=（本变压器为铜线），θ为试验时的环境温度。
阻抗电压：
IK=IN时的短路损耗：
4按空载试验与短路试验求出的参数，画出变压器折算到低压方的“Г”型等效电路。
K=220/=
5变压器的电压调整率△U2%、变压器的效率η=（P2/P1）%并画η=f（I2）
△U2%=%，η=（P2/P1）%=
6简答问题
（1）空载试验与短路试验时电压表与电流表的连接位置为何不同？
空载试验A表接在W和V表之后是因为变压器空载电流较小，避免将电压表绕圈的电流或功率电压线圈的电流计入电流表，造成较大的测量误差，短路试验中A表在W及V表之前，因为短路实验的电流较大，电压表的电流造成影响不大。
（2）短路试验为何选择在低压侧进行？
因为是二次侧短路，在一次侧加额定电压是不允许的，否则会烧毁绕组。
（3）当二次侧是阻性负载，为什么可以认为cosФ≈1？
实验三三相变压器的联接组别
一实验目的
1用实验方法测定三相变压器的极性。
2用实验方法判定三相变压器的联接组别。
二预习要点
1联接组的定义，为何要研究联接组，国家标准联接组有哪几种。
2如何把Y/Y-12改成Y/Y-6，如何把D/Y-11改成D/Y-5。
三实验设备
1三相调压器一台
2三相芯式变压器一台（MEL－02）
3交流电压表一台
四实验项目（变压器绕组端以A、X，B、Y，C、Z及a、x，b、y，c、z表示）
1测定绕组极性（三相调压器的输出线电压UUV为100V）
实验所使用的三相芯式变压器由1个原绕组和2个副绕组组成（见附录图片4）。
上部标出220V字样的是原绕组，下部为2个电压不同的副绕组。
所有绕组均为独立结构，内部并未联接。
（a）测定相间极性（b）测定原、副方极性
图3-1测定绕组极性及原、副方极性
（1）测定相间极性
接线如图图3-1（a），在B、Y间加100V交流电压。
测量UAC、UAX 、UCZ的值；改变接线，交流电压加到A、X端，Y、Z相连，B、C悬空再测一次。
若UAC≈|UAX －UCZ|则可判定A、C为同极性端。
表3-1记录数据：
UAC（V）
UAX（V）
UCZ（V）
UBC（V）
UBY（V）
UCZ（V）
0
说明：
两次的磁路不同，所以结果有差异。
同理，如果交流电压加到C、Z端，则UBY >UAX。
（2）测定原、副方极性
接线如图3-1b），在A、B间加100V交流电压。
测量UAa、UAX 、UaX的值，若UAa≈|UAX －Uax|则可判定A、a为同极性端。
其余类推。
表3-2记录数据：
UAX（V）
UAa（V）
Uax（V）
2联接并用测量法判定以下联接组（UUV为200V）
三相变压器的联接组别是指变压器原、副方的不同联接方式及对各引出端的不同命名，由此造成原方线电压UAB与副方线电压Uab间的相位差不同。
由于这种相位差总是300的整数倍，好象时钟在整数点钟时时针与分针间的夹角相仿，故又称为变压器的“钟点数”。
为此变压器原、副绕组中的A与a均应连接，表示“相量钟”长、短针的轴。
（a）Y/Y-12（b）Y/Y-6
图3-2Y/Y-12及Y/Y-6
（1）Y/Y-12
表3-3记录数据：
UAB
Uab
UbB
从图3-3相量图可知，若联接组别为Y/Y-12，则有：
UbB≈UAB－Uab
图3-3Y/Y-12相量图
（2）Y/Y-6
表3-4记录数据：
UAB
Uab
UbB
从图3-4相量图可知，若联接组别为Y/Y-6，则有：
UbB≈UAB＋Uab
图3-4Y/Y-6相量图
（3）D/Y-11
（a）D/Y-11（b）D/Y-5
图3-5D/Y-11及D/Y-5
表3-5记录数据：
UAB
Uab
UbB
从图3-6相量图可知，若联接组别为D/Y-11，则按余弦定理有：
UbB2≈Uab2＋UAB2－2UabUABcos300
图3-6D/Y-11相量图
（4）D/Y-5
表3-6记录数据：
UAB
Uab
UbB
从图3-7相量图可知，若联接组别为D/Y-５，则按余弦定理有：
UbB2≈Uab2＋UAB2－2UabUABcos1500
图3-7D/Y-5相量图
五实验报告
1画出实验时电气线路图。
2在测定相间极性时，如何判别B与A或C是否为同极性端？
画出实验线路并说明测量方法。
在CZ间加100V交流电压，测量Uab,Uax,Uby的值，若Uab=Uax-Uby的绝对值，则可判定AB是同极性端。
同理可判断其它
实验五他励直流电动机的机械特性
一实验目的
1直流电动机的启动方法。
2如何改变直流电动机的转向。
3直流电动机的调速方法。
4测定直流他励电动机的固有和人为机械特性，并比较各特性曲线。
二预习要点
1直流电动机的启动方法有哪些？
2改变直流电动机机械特性有哪些方法？
三实验设备
1可调直流电压源（带输出指示）、直流励磁电源、测功机（MEL－09）各一台
2直流电动机（M03）一台UN：
220V、IN：
、PN：
185W、nN：
1600rpm
3启动电阻箱（MEL－09）一套
4500mA、2A直流电流表各一台
四实验项目
实验线路如下：
图5-1他励电动机的固有和人为机械特性
1直流电动机的启动（测功机空载：
即“转矩设定”旋钮逆时针旋到底）
启动直流电动机之前，电流表A2的读数必须大于100mA，否则不允许启动。
测功机的使用（见附录及图片3）
测功机的控制选择：
开关扳向“转矩控制”侧，转矩控制旋钮逆时针旋到底。
测功机的使用：
“3A”处的开关扳向下方，无负载转矩；“3A”处的开关扳向上方，调节“转矩设定”旋钮就可改变电动机的负载转矩。
注意：
测功机的转矩读数不正确，故不采用。
转矩用计算法求取。
直流电动机的启动严格受到电动机额定电流的制约，通常启动电流不能超过。
将全电路欧姆定律应用于直流电动机的电枢回路，则有：
U－Ea＝IaΣR（式－1）
（式－2）
其中U是施加到电枢的直流电源，Ea是电动机的反电势，ΣR是回路总电阻。
由于启动瞬间电动机的反电势Ea＝CeΦn=0，所以：
显然要限制Ia可采用两种方法：
一是降低直流电源U，二是增大回路总电阻ΣR。
（1）降压启动（启动电阻Ｒa＝０，励磁电阻Ｒf＝０）
电枢回路未串电阻必须用低压启动：
将可调直流电源的调节旋钮逆时针旋到底（输出最小），再接通励磁电源，必须先确认励磁回路已接通（有励磁电流指示），才能按“复位”键启动电动机。
然后U从小到大逐渐增加，直到达额定电压UN。
关闭电源，可调直流电源输出保持不变进行下一项内容。
（2）串阻启动（励磁电阻Ｒf＝０，可调直流电源输出预设置为U=220V）
电枢回路串Ｒa＝100Ω电阻后可直接用额定电压启动：
启动时串入Ｒa＝100Ω电阻，启动电动机后，逐步减小Ra直到Ｒa＝0。
2改变直流电动机的转向（测功机空载）
电动机的转动缘于电磁转矩，电磁转矩的表达式如下：
Ta＝CTΦIa（式－3）
由于Φ和Ia都是有方向的量，所以改变其中任何一个都能改变电磁转矩的方向。
改变Φ的方向只要改变励磁电流方向，改变Ia的方向只要改变直流电源U的极性。
（1）改变励磁极性（励磁电阻Ｒf＝０，可调直流电源输出预置在最小即逆时针旋到底）
直流电源输出预置在最小串入Ｒa＝100Ω电阻后按“复位”键，如果电动机不转，则逐步减小Ｒa，直到电动机转动，并观察电动机转向。
关断可调直流电源及励磁，改变励磁极性，其它保持不变，重新通电并观察转向。
（2）改变直流电压U的极性（Ｒf＝０，可调直流源输出预置在U=Umin）
改变直流电源U的极性后，重新通电并观察转向。
3测定直流电动机的机械特性n＝f（Ta）
用Ea＝CeΦn代入（式－１）U－Ea＝IaΣR
则有：
（式－4）
再用Ta＝CTΦIa代去（式－4）中的Ia
则有：
（式－5）
式－5即为直流电动机的机械特性。
由于Ta与Ia成正比，通常可测Ia与n更为方便，即n＝f（KIa）＝f（Ta）
注意：
以下所有操作均串入Ra=100Ω且使测功机空载，然后启动直流电动机。
（1）测定直流电动机的固有机械特性n＝f（KIa）＝f（Ta）∣U=220V
记录直流电动机的铭牌参数：
额定电压、额定电流、额定转速、励磁等。
使励磁电阻Ｒf＝０，Ra=100Ω且测功机空载。
然后启动电动机，逐步减小Ra直到Ra=0，调节可调直流稳压源的输出电压达U=220V左右并保持不变。
先记录下测功机空载时的转速n、电流Ia，然后用测功机的“转矩设定”旋钮改变Tf使电动机电枢电流达表1中要求的值，同时记录下相应的转速n、电流Ia。
表5-1记录数据：
（转矩表显示值不准确，不要记录）
n（rpm）
1590
1567
1536
1506
1479
1457
计算Tf（）
Ia（A）
Imin
0．30
0．50
0．70
0．90
1．10
U=220V
（2）测定直流电动机的人为机械特性n＝f（KIa）＝f（Ta）
直流电动机的人为机械特性是指对电动机采取某些措施，使电动机工作于固有机械特性以外的特性曲线。
从（式－4）：
（其中Ce是电机常数）可知，直流电动机的调速方案有三种：
一是串阻（改变ΣR）；二是调压（改变U）；三是调磁（改变φ）。
1串阻特性（励磁电阻Ｒf＝０）
在Ra两端接电压表，使Ra=100Ω且测功机空载，启动电动机，调节可调直流稳压源的输出电压达U=220V,逐步减小Ra使Ra=0，记录下当前转速nmax。
逐渐增大Ra使转速n比nmax下降2~3%，然后测表2数据。
表5-2记录数据：
（转矩表显示值不准确，不要记录）
n（rpm）
1545
1488
1402
1329
1255
1180
计算Ta（）
Ia（A）
Imin
0．30
0．50
0．70
0．90
1．10
U=220VRa=Ω（当电流为1A时根据电压表读数即得）
2调压特性（励磁电阻Ｒf＝０）
使Ra=
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