《电机与拖动实验》学习要求及实验报告.docx
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《电机与拖动实验》学习要求及实验报告
网络教育学院
电机与拖动实验报告
学习中心：
层次：
专业：
学号：
学生：
完成日期：
实验报告一
实验名称：
单相变压器实验
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行
实验项目：
1、空载实验测取空载特性
2、短路实验。
测取短路特性
3、负载实验保持
，
的条件下，测取
（一）填写实验设备表
名称
型号和规格
用途
使用注意事项
电机教学实验台
NMEL-II
提供电源，固定电机，
使用前调节输出电
压为0
三相组式变压器
实验所需变压器
短路时，操作要快，
以免线路过热
三相可调电阻器
NMEL-03
改变输出电流
注意量程运用
功率表、功率因数表
NMEL-20
测量功率、功率因数
不能超过量程，线
不能接错
交流电压表、电流表
MEL-001C
交流电压表并联接在线路上测量电压，交流电流表串联接在线路上测量电流
适当选择量程，注
意正反接线
旋转指示灯及开关板
NMEL-05
通断电
线路接完通电，拆线时断开。
（二）空载实验
1．填写空载实验数据表格
表1-1
序号
实验数据
计算数据
U1U1。
1U2
1
119.8
0.132
1.93
224.5
0.122
2
113.4
0.089
1.62
212.8
0.161
3
110
0.077
1.48
206
0.175
4
105.1
0.066
1.31
197.1
0.189
5
99.08
0.057
1.14
185.9
0.202
6
86.01
0.043
0.84
161.2
0.227
7
74.72
0.035
0.63
139.7
0.241
2.根据上面所得数据计算得到铁损耗
、励磁电阻
、励磁电抗
、电压比
表1-2
序号
实验数据
计算数据
U1U1。
1U2
1
119.8
0.132
1.93
224.5
1.93
110.8
900
0.53
2
113.4
0.089
1.62
212.8
1.62
204.5
1258.8
0.53
3
110
0.077
1.48
206
1.48
249.6
1405.3
0.53
4
105.1
0.066
1.31
197.1
1.31
300.7
1565.3
0.53
5
99.08
0.057
1.14
185.9
1.14
350.9
1702.1
0.53
6
86.01
0.043
0.84
161.2
0.84
454.3
1948.4
0.53
7
74.72
0.035
0.63
139.7
0.63
514.3
2073.8
0.53
（三）短路实验
1.填写短路实验数据表格
表2室温θ=25OC
序号
实验数据
计算数据
1
8.19
0.212
1.68
0.968
2
10.03
0.258
2.52
0.974
3
11.77
0.302
3.47
0.976
4
13.64
0.349
4.67
0.981
5
15.79
0.403
6.25
0.982
6
16.88
0.430
7.14
0.984
（四）负载实验
1.填写负载实验数据表格
表3
=1U1=UN=110V
序号
1
2
3
4
5
6
7
U2（V）
200.5
198.3
196.3
195.1
192.3
190.6
188.9
I2（A）
0.142
0.202
0.254
0.303
0.356
0.400
0.441
（五）问题讨论
1.什么是绕组的同名端？
答：
铁芯上绕制的线圈都被铁芯中交変的磁通穿过，在两个绕组中分别通以交流电（或者直流电产生静止磁场）,当磁通方向迭加（同方向）时,两个绕组的电流流入端就是它们的同名端,两个绕组的电流流出端是它们的另一组同名端.
2.为什么每次实验时都要强调将调压器恢复到起始零位时方可合上电源开关或断开电源开关？
答：
主要是防止在高压下合闻产生较大的冲击损坏设备。
其次是因为既然需要调压器对负载进行调压、那么调压器后面的负载额定电压不知道。
避免损坏设备。
因此、就需要从低电压慢慢高电压、观察负载情况。
而断开电源时，如果负载是个较大的感性负载、那么高压状况下突然停电会产生很高的感应电势。
3.实验的体会和建议
通过实验让我对变压器有了新的认识，学会计算铜损，功率因素等数据，并对变压器的参数有了了解，知道变压器空载损耗与电压成正比，随着电压的降低而降低，更加了解变压器的特性。
学会正确使用功率表、电流表这些注意事项。
最大的收获是更加了解变压器。
建议：
能实际操作就好了。
实验报告二
实验名称：
直流发电机实验
实验目的：
掌握测定直流发电机的运行特性，并根据所测得的运行特性评定该被试电机的有关特性。
实验项目：
他励发电机的空载特性：
保持保持n=Nn，使I=0，测取0fU=f（I）
他励发电机的外特性：
保持n=Nn，使If=Ifn，测取U=f（I）。
他励发电机的调整特性：
保持n=Nn，使U=Un，测取fI=f（I）
（一）填写实验设备表
序号
名称
型号和规格
用途
1
电机教学实验台
NMEL-II
提供电源，固定电机
2
转矩、转速测量及控制平台
NMEL-13
测量调节转矩
3
三相可调电阻器
NMEL-03
改变输出电流
4
电机起动箱
NMEL-09
起动电机
5
直流电机仪表，电源
NMEL-18
提供电压
6
旋转指示灯及开关板
NMEL-05
通断电
7
直流电压表、直流电流表
NMEL-06
测量电压，电流
（二）空载特性实验
填写空载特性实验数据表格
表2-1n=nN=1600r/min
UO（V）
230
220
210
205
200
190
150
100
If2（mA）
109.2
98.6
88.5
83.3
79.3
71.9
47.3
26.9
（三）外特性实验
填写外特性实验数据表格
表2-2n=nN=1600r/minIf2=If2N
U（V）
203
207
210
212
218
222
227
I（A）
0.449
0.401
0.33
0.28
0.2
0.099
0
（四）调整特性实验
填写外特性实验数据表格
表2-3n=nN=1600r/min,U=UN=200V
I（A）
0.112
0.153
0.258
0.374
0.459
0.504
If2（A）
89.2
91.3
95.8
103.2
110.1
111.2
（五）问题讨论
1.什么是发电机的运行特性？
对于不同的特性曲线，在实验中哪些物理量应保持不变，而哪些物理量应测取？
答：
运行特性是衡量直流发电机的性能，通常用其特性曲线来断定。
包括空载特性、外特性、效率特性。
直流发电机保持的速度旋转，负载电流时，改变励磁电流的大小，端电压将跟着变化。
这个变化关系 曲线被称为直流发电机的空载特性曲线，该曲线可以看出电机运行点的磁路饱和程度。
若保持直流发电机的转速，保持励磁回路电阻不变，调节直流发电机的负载电流，端电压 随负载电流 变化的关系称为直流发电机的外特性。
直流发电机的主要运行性能指标之一------电压调整率，可由曲线查得。
采用不同的励磁方式，其外特性是不同的，他励直流发电机的，并励发电机的外特性曲线比他励式下降程度大，是因为无论是他励式或者并励式直流发电机都有电枢电阻压降的存在和电枢反应去磁的影响，使得端电压下降，但并励直流发电机的励磁绕组是并联在电枢两端，那么由于前述原因使电枢端电压下降而使得励磁电流将进一步下降，其结果就必然造成并励式电流发电机的端电压又进一步下降。
所以并励式比他励式直流发电机的外特性曲线下降程度大。
直流发电机保持的速度旋转，负载电流时，改变励磁电流大小，端电压，将跟着变化。
这个变化关系 曲线被称为直流发电机的空载特性曲线，该曲线可以看出电机运行点的磁路饱和程度。
2.做空载试验时，励磁电流为什么必须单方向调节？
答：
因为发电机空载试验时，励磁电流不能为零，因为励磁电流如果是零的话，输出电压将无穷大，会击穿电机的绝缘层，所以励磁只能从小电流向大电流方向单方向调，防止励磁电流调到零。
3.实验的体会和建议
答：
数据不是很清晰，希望能够将数据打出来。
通过此实验，让我知道了发电机的运行特性。
发电机的转速由原动机决定，一般认为转速恒定。
除了转速N外，发电机的外部可测量有三个，即端电压U、负载电流I、励磁电流。
当发电机正常稳态运行时，3个物理量中一个保持不变，另外二个之间的关系称为发电机的运行特性。
不同励磁方式的发电机的运行特性有所不同。
实验报告三
实验名称：
三相鼠笼异步电动机实验
实验目的：
1.掌握三相异步电机的负载试验的方法。
2.用直接负载法测取三相鼠笼异步电动机的工作特性。
3.测定三相鼠笼型异步电动机的参数
实验项目：
1.掌握三相异步电机的负载试验的方法。
2.用直接负载法测取三相鼠笼异步电动机的工作特性。
3.测定三相鼠笼型异步电动机的参数
（一）填写实验设备表
序号
名称
型号和规格
用途
1
电机教学实验台
NMEL-II
提供电源，固定电机
2
三相笼型异步电动机
M04
实验所需电机
3
电机导轨及测功机
实验所需电机
4
转矩、转速测量及控制平台
NMEL-13
测量和调节转矩
5
交流表
NMEL-001
提供实验所需电压表，电流表功率表以及功率因数表
6
三相可调电阻器
NMEL-03
改变输出电流
7
直流电压、毫安、安培表
NMEL-06
测量直流电压，电流
8
直流电机仪表电源
NMEL-1
提供电压
9
旋转指示灯及开关
NMEL05
通断电路
（二）测量定子绕组的冷态直流电阻
填写实验数据表格
表3-1室温℃
绕组I
绕组Ⅱ
绕组Ⅲ
I（mA）
50
40
30
50
40
30
50
40
30
U（V）
2.35
1.89
1.41
2.35
1.88
1.41
2.36
1.89
1.41
R（Ω）
160
120
80
160
120
80
160
120
80
（三）测取三相异步电动机的运行特性
填写实验数据表格
表3-2
序号
IOL（A）
PO（W）
T2（N.m）
n（r/min）
P2（W）
IA
IB
IC
I1
PI
PII
P1
1
0.558
0.562
0.536
0.552
42.97
112.6
155.57
0.85
1410
125.84
2
0.532
0.536
0.508
0.525
38.87
107.1
145.97
0.8
1418
119.11
3
0.47
0.476
0.448
0.467
28.07
92.75
120.82
0.66
1433
99.31
4
0.428
0.426
0.396
0.416
17.54
79.42
96.96
0.54
1450
83.74
5
0.37
0.382
0.355
0.369
4.99
67.86
72.85
0.4
1465
61.53
6
0.317
0.336
0.31
0.321
-14.9
48.48
33.58
0.17
1486
26.52
（四）问题讨论
1.如何判断出定子三相绕组的首末端？
答：
1）先用万用表测出各相绕组的两个线圈，找出三个线端后，将其中的任意两相绕组串联。
将饶组的A端接交流电源的u端，绕组的b端接电源的n端。
余下绕组并接一个电压表。
2）将调压器调压旋钮退至零位，合上绿色闭合按钮开关，接通交流电源，调节交流电源，在绕组端施以单相低电压U=80~100V，注意电流不应超过额定值，测出第三相绕组的电压，如测得的电压有一定读数，表示两相绕组的末端与首端相连；反之，如测得电压近似为零，则两相绕组的末端与末端（或首端与首端）相连，用同样方法测出第三相绕组的首末端。
2.三相笼型异步电动机的起动方法有几种？
答：
星—三角启动、直接启动、自耦变压器降压启动、软启动器启动、三相电阻启动。
3.三相异步电动机的运行特性是指哪些特性？
答：
异步电动机的工作特性是指在额定电压及额定频率下，电动机的主要物理量，包括转差率，转矩电流，效率，功率因数等随输出功率变化的关系曲线。
即转速特性、转矩特性、定子电流特性、定子功率因数特性和效率特性。
4.实验的体会和建议
答：
掌握了三相异步电动机的工作原理和工作特性，学会判断电机首端与末端。
还学会了通过改变接线方法，来改变启动方式等。
对以后工作有很大帮助。
建议数据能够更清晰一点，因为很多时候无法分遍数据，建议采用模拟接线的方式，这样我们才能更容易接受一点，才能了解他的真正接线方式，这种采用读取数据的方式不容易入脑入心。
实验报告四
实验名称：
三相同步发电机的并联运行实验
实验目的：
1、掌握三相同步发电机投入电网并联运行的条件与操作方法。
2、掌握三相同步发电机并联运行时有功功率与无功功率的调节。
实验项目：
1、用准确同步法将三相同步发电机投入电网并联运行。
2、三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节。
3、三相同步发电机与电网并联运行时无功功率调节。
（一）填写实验设备表
序号
名称
型号和规格
用途
1
电机教学实验台
NMEL-II
提供电源，固定电机
2
电机导轨及转速测量
M04
测量调节转速
3
同步电机励磁电源
NMEL-19
提供动力
4
直流电机仪表、电源
NMEL-18
提供电源
5
三相同步电机M08
M08
提供动力
6
三相可调电阻器900Ω
NMEL-03
调节电阻
7
直流并励电动机M03
M03
提供发电机动力
8
三相可调电阻器90Ω
NMEL-04
调节电阻
9
功率表、功率因数表
NMEL-20
测量功率、功率因数
10
交流电压表、电流表
MEL-001C
显示电压、电流
11
旋转指示灯及开关板
NMEL05
指示相序与通断电
（二）三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节
填写实验数据表格
表4-1U=220V（Y）
=A
序
号
测量值
计算值
输出电流I（A）
输出功率P（W）
I
（A）
（W）
cos
1
0.064
0.051
0.044
9.78
6.93
0.052
16.72
1.82
2
0.127
0.111
0.106
19.75
20.5
0.115
40.33
0.923
3
0.204
0.186
0.182
30.68
37.6
0.191
68.27
0.94
4
0.28
0.261
0.256
40.17
54.78
0.266
94.95
0.938
5
0.386
0.365
0.361
50.1
79.2
0.371
129.3
0.915
6
0.417
0.398
0.392
52.49
86.87
0.402
139.31
0.909
（三）三相同步发电机与电网并联运行时无功功率的调节
填写实验数据表格
表4-2n=1500r/minU=220V
W
序
号
三相电流I（A）
励磁电流
1
0.381
0.365
0.383
0.376
1.61
2
0.292
0.277
0.294
0.288
1.4
3
0.210
0.198
0.216
0.208
1.22
4
0.16
0.147
0.164
0.157
1.1
5
0.103
0.091
0.106
0.1
1
6
0.033
0.021
0.029
0.028
0.85
7
0.101
0.107
0.094
0.101
0.64
8
0.217
0.224
0.211
0.217
0.5
9
0.366
0.371
0.358
0.365
0.27
（四）问题讨论
1.三相同步发电机投入电网并联运行有哪些条件？
不满足这些条件将产生什么后果？
答：
有三个条件：
发电机的相序与电网相序一致，发电机频率与电网频率相同，发电机端电压与电网电压相等。
如果不同的话则会出现以下后果1）频率不同，引起系统功率下降，进而导致系统解列。
2）电压不同，引起系统损耗加大。
3）相序不同，将会发生短路，造成人身伤亡和损坏设备事故。
2.三相同步发电机与电网并联的方法有哪些？
答：
有自同期法和准同步法。
通常为了在并列时减小冲击电流一般都使用准同步法，并列时调整发电机的励磁电流和转速，在发电机与电网相序相同.频率相等.电压大小相等及相位相同时并列。
3.实验的体会和建议
答：
熟悉三相同步发电机并网运行的条件与操作方法，知道了如何对三相同步发电机并联运行时有功功率与无功功率的调节，明白了三相同步发电机投入电网并联条件的重要性。
学会了用准同步法将三相同步发电机投入电网并联运行的接线方式，对与以后工作用处很大。
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