实践模块一 基础实验.docx

实践模块一 基础实验实验一 单相变压器空载和短路实验一、实验目的 1、熟悉和掌握单相变压器的实验方法。 2、根据单相变压器的空载和短路实验数据，计算变压器的等值参数和运行性能。 3、了解参数对变压器性能的影响。 4、了解仪表的选用及不同的接法对实验准确度的影响。二、实验内容1、测定变压器线电压的变化。2、测定变压器绕组的极性。3、空载实验：测取空载特性曲线。4、短路实验：测取短路特性曲线。三、实验器材 1、单相变压器 1套 2、电流表 2只 3、电压表 2只 4、调压器 1个 5、功率表 2个 6、电工工具 若干四、实验原理1、变压比的测定可选用双电压表法。按图111接线，在变压器的高压侧施加一个适合电压表量限的电压，一般可在高压侧额定电压的125范围内选择，并尽量使两个电压表指针偏转均能在刻度的一半以上，以提高测量的准确度。 图111 变压器双电压表测变比 2、变压器绕组极性的测定可采用下列方法：（1）采用直流感应法时，按图112接线。将变压器高压侧U1端接电池的正极，U2端接到电池负极，低压侧接检流计。当按下开关后，若检流计指针正向偏转，则与检流计正端相连接线柱为u1，另一端为u2；若检流针反向偏转，则与检流计正端相连的接线柱为u2，与负端相连的接线柱为u1。 图112 直流感应法测极性 图113 交流感应法测极性（2）采用交流感应法时，可按图113接线，在变压器高压侧施加交流电压，u2端与高压侧的U2端相连接，读取电压表数值。如果UU1U2，则表示接于高压端U2的低压端为u1，另一端则为尾端u2；如果UU1U2，则表示接于高压端U2的低压端为尾端u2，另一端则为u1，如图113所示。3、空载试验通常是将高压侧开路，低压侧通电进行测量，由于空载时功率因数较低，所以测量功率最好采用低功率因数瓦特表。因为变压器空载抗很大，故电压表应该接在电流表的外侧，以免分流而引起误差，如图114。 空载特性是指变压器空载时，Uof（Io）、P0Cosof（Uo）的关系。 图114 空载实验接线图 图115短路实验接线图4、短路实验是将低压侧短路，高压侧通电进行测量。调压器的输出电压应从低值逐步上调，以免电压过高，电流过大而损坏仪表。由于短路阻抗较小，所以电流表应接在电压表的外侧，如图115。短路特性是指变压器短路时，PK、CosK、UK=f（IK）的关系。 五、实验步骤和方法。1、用双电压表法测定实验室单相变压器的变比。 2、极性的测定，按内容说明方法进行。3、空载实验 （1）按图114接线，要认真检查接线。（2）将自耦调压器调零，低压侧合闸通电，逐步将电压调至低压侧额定值（即U0=U2N）时,读取空载电压U0，空载电流I0，空载功率P0值57组，记入表111中。额定电压值附近多测两点。（3）读取数据后，降低电压到最低值，然后切断电源。表111 空载特性数据序号实验数据计算数据U0（V）I0（A）P0（W）Cos012345675、短路实验（1）按图115进行接线，然后认真检查。（2）低压侧短接,自耦调压器调零，从高压侧合闸送电，逐渐升高电压使短路电流IK等于额定值(即IKI1N)时，读取短路电压UK，短路电流IK、短路功率PK值57组，记入表112中，额定电流附近多记两点，同时记录周围介质温度t，实验后降低电压到最低值，再切断电源。表112短路特性数据实验数据计算数据UK（V）IK（A）PK（W）CosK六、实验注意事项 空载实验用低功率因数表七、实验报告要求 1、编写实验目的，抄录仪表和设备的名称、规格、数量及编号等。 2、给出实验的实际线路图。 3、计算变比及判断变压器极性的结果。 4、列表填写实验数据和进行简单计算。实验二 三相变压器连接组别实验一、 实验目的1、熟悉三相变压器的连接方法，验证单相与三相变压器一、二次绕组电压的向量关系。2、掌握用交流电压表法确定变压器连接组别。二、实验内容联接并判定以下连接组(1)Y，y0(2) Y，d11三、实验器材1、三相变压器 1套2、电压表 1只3、调压器 1个4、电工工具 若干四、内容说明 1、单相变压器联接组（极性）的测定，如实验一所述 2、三相变压器的联接组别的测定测定变压器联接组时，可采用双电压表法，如图121所示。在高压侧施加一低于250V的三相交流电压（为了计算方便，一般加100V），用电压表依次测量v1-V1、v1-W1、w1-V1、U1-V1、u1-v1端线电压。然后根据经验公式来判断是何种联接组别。 图121 三相变压器联结组测定 图122 三相变压器Y，d11连接的相量图三相变压器为Y、d11联接时，初、次级线电压三角形向量如图122。设次级线电压Uu1v1=Uv1w1=Uu1w1=1，则初级线电压UU1V1=UV1W1=UW1U1=K(电压比)应用余弦定理可求得 由此可见，当U1点与u1点重合在一起时，高、低压各端点间的电压与各联接组标号有对应关系。因此，可用实验测定UV1v1、UV1w1、UW1v1来判别。所以，只要测出其中三个电压值就可以验证该联接组标号，其它联接组号用同样的方法证明。五、实验方法和步骤1、观察变压器结构，按图123接线作Y，y0连接组的测定。 图123 三相变压器Y，y0测定接线图 124三相变压器Y，d11测定接线图2、用调压器将电压调到100V，施于变压器的高压侧，用电压表分别测量UU1V1、Uu1v1、UV1v1、UW1v1、UV1w1值记入表121中。表121 Y，y0连接实测电压记录表变压比UU1V1/Uu1v1UU1V1Uu1v1UV1v1UW1v1UV1w1组别3、切断电源, 按图124接线，作Y，d11连接的测定。4、重复步骤2的测量,并记录表122中表122 Y，d11连接实测电压记录表变压比UU1V1/Uu1v1UU1V1Uu1v1UV1v1UW1v1UV1w1组别六、注意事项1、实验前注意观察变压器出线端头标号2、使用电压表测量各电压数据时，手持导线的绝缘部分。3、当测低压侧的线电压时,使用合适量程的电压表。4、实验室中的三相变压器有同名端和异名端两种，使用时应先测定变压器极性。七、实验报告要求1、编写实验目的,抄录仪表和设备的名称、规格、数量和编号等。2、绘出三相变压器连接组实验接线图。3、绘出Y，y0和Y，d11的电压向量图，并列出表格记录实验数据。4、将双电压表的测量结果与公式计算的结果进行比较,确定联接组别。5、心得体会和结论。实验三 三相异步电动机的空载、短路测试一、实验目的 1、掌握三相异步电动机空载和堵转实验方法。 2、通过空载实验分析出铁耗和机械磨擦损耗。二、实验内容 1、记录电机铭牌，用电桥测出定子绕组在室温下的电阻。 2、测取空载特性曲线和堵转特性曲线。三、实验器材 1、异步电动机 1台 2、功率表 2台 3、调压器 1只 4、电流表 2只 5、电压表 1只6、电工工具 若干四、实验方法和步骤 1、定子绕组首末端，其中任意两组绕组串联，施以单相电压U=80100V,任意电流不应超过额定值，如图131所示，测量第三相绕组的电压。如电压表有读数，表示两相绕组的首末端相联；如电压表无读数（U0），则表示两相绕组首首端相联。用同样方法可测出第三相绕组的首末端。 图131 异步电动机首末端的判定2、空载实验（1）按图132接线后，仔细检查。（2）先将自耦调压器调零，然后合Q1。缓慢旋转调压器手轮，升压起动电机。电流快达到电压表满刻度时，将电流表及瓦特表的电流线圈短接，以免电流冲击损坏仪表。起动完毕后，撤除短接导线，让电机空转一段时间。（3）用调压器调节电压，读取 U0=UN时的电压，空载电流及空载功率 P0，并作出记录。表 131 空载实验数据序号电压U0电流I0功率P0功率因素PPP0COS01234（4）测量空载特性数据时，所施电压U0应从 1.1 UN 值开始，逐步降低（不允许反复变化）到最低值（即电流开始回升时）为止，测取U0/I0/P0值7-9组，记入表131中。 图132 空载实验接线 图133 短路实验接线 3、短路实验（亦称堵转实验） （1）按图133所示接线，并要仔细检查。（2）先通电试转观察电机转向，然后切断电源停机，用夹板堵住转子。（3）自耦变压器调零，然后接通电源；调节调压器，逐步达到额定电流（IK=IN），读取数据记入表132中。如果限于设备，实验可在IN范围内进行。表132 短路实验数据电压UK电流IK功率PK功率因素PPP0CosK五、实验报告1、编写实验目的及抄录实验用的仪器和设备的名称、规格、数量与编号等。2、利用空载实验数据作空载特性曲线，对铁耗和机械磨擦损耗进行分离。 六、注意事项 1、合电源开关之前，必须确定调压器的手柄处于“零”位。2、做短路实验时，要力争速度快，以防电机过热损坏绕组绝缘。实验四 并励直流电动机起动调速控制一、实验目的 1、了解电机实验基本要求及安全操作注意事项。 2、了解电机实验室的仪器设备及电源布置。 3、掌握直流电机的基本接线方法和实际操作方法。二、实验内容 1、由教师讲解电机实验基本要求和安全操作规则。 2、根据铭牌数据正确选择仪表量程，正确按图接线。 3、学习直流电动机的起动，调速和改变转向。三、实验器材 1、直流电动机 1台 2、起动器 1台 3、滑线变阻器 1只4、电流表 1只5、电压表 1只6、转速表 1只7、电工工具 若干四、实验方法与步骤 图14 利用调节变阻器起动、调速线路图1、接线 按图14接线，每位同学必须了解清楚图中直流并励电动机出线盒端头标号及如何接线。在接线时，应注意防止发生下列错误：(1)励磁电路错接或不通，使励磁电路两端同接于一根导线，如在此情况下起动，将发生转速过高或电流过大。(2)励磁回路与起动电阻串联。在此情况下起动时不能保证全压励磁，绝大部分电压经起动电阻降落，因而起动时电枢电流很大，但电机不转。2、起动 检查起动电阻和滑线变阻器的位置，合上电源开关，然后移动起动电阻器手柄，逐步减少起动电阻Rm使电机起动。起动电动机前应检查： 电枢串接电阻 m必须在最大位置。 励磁回路调节电阻 mf放在最小值位置。 实验过程中重新起动电动机必须遵守这两点。3、反转(1)切断电源，将电枢两端反接，然后重新起动电动机，观察电动机的旋转方向。(2)切断电源，将励磁绕组反接，然后重新起动电动机，观察电动机的旋转方向。(3)切断电源，同时反接电枢和励磁绕组，然后重新起动电动机,观察电动机的旋转方向。4、调速实验(1)改变励磁电流调速，增加励磁回路电阻，减少励磁电流If，使电动机的转速上升至n=1.2nN时为止，读取励磁电流及转速值5-7组记入表141中。 (2)改变电枢电路电阻调速，重新起动电动机，逐渐减少电枢电路电阻，测取转速、电枢两端电压Ua值，记入表142中。(3)改变电枢电压调速，可根据实验条件自行拟定。表141nIf（mA）表142nUaRa五、实验注意事项1、接线可从一极出发，经过主要线路和各仪表、设备，最后回到另一极；而后再接并联支路。2、通电前要仔细检查线路联接是否正确和牢靠，仪表的量程及极性和设备的手柄位置是否正确，确保无误方可通电。3、合上电源开关起动电动机前，起动变阻器，一定放在最大值，励磁变阻器放在最小值位置。4、正确起动直流电动机，如发现不转，要立即切断电源检查线路；电机转向应与机座上标志一致，不然要改变其转向。5、实验过程中，应时刻注意仪表读数，如遇异常怪声音，立即果断地拉下电源开关。六、实验报告要求1、编写实验目的，抄录实验用的仪器和设备的名称、规格、数量及编号等。2、绘制实验线路图。3、心得体会实验五 电流继电器、热继电器返回系数的测量及动作值整定一、实验目的1、熟悉电流、电压返回系数的计算及测量。2、熟悉电流、电压继电器及热继电器动作值的整定方法。3、掌握电流、电压继电器及热继电器在实际中的选用。 二、实验内容1、按实验步骤求取电流或电压继电器的返回系数（可任选择一个）。2、按要求对电流（或电压）继电器进行整定。3、观察热继电器在通入旋钮所指整定值的2倍左右电流下的动作时间。三、实验器材1、电流继电器（电压继电器） 1个2、调压器 1台3、热继电器 1个4、滑线变阻器 2个5、交流电流表 2个（5A量程一个，10A量程一个）6、试灯 1个7、电工工具 若干四、实验方法及步骤（一）电流继电器返回系数测量（设动作值在2A左右）1、按图151接线，将电流继电器指针对准1.8A，电流表量程选择为2.5A。实验开始前调压器手柄置于0位，滑线变阻器为最大值。图151电流继电器返回系数测量及动作值整定2、调节调压器的输出至合适的值（电流表指示为1.2A左右，此时灯不亮）。3、调压器不动，使滑线变阻器阻值减小，当指示灯刚刚亮时，读出电流表的读数。此读数即为电流继电器的动作值。4、增大电阻值，使回路电流减小，直到灯刚灭时。读出电流表的读数。此读数即为电流继电器的释放值。5、重复三次，按Ki=I释 /I吸求得每次返回系数的值，取平均值即为此电流继电器的返回系数。（二）电流继电器动作值整定1、实验电路图不变，电流继电器指针仍对准1.8A，设电流继电器需要整定为2A，即要求电流达到2A时，电流继电器动作。 1.8A额定值灯不亮（正常工作）。12A灯不亮，不能起保护作用2、根据返回系数测量中的电流继电器动作值的实验数据，分析电流继电器的游丝调节方向： （1）原有动作值小于2A，即提前动作，应拧紧游丝，增大反力矩。 （2）原有动作值大于2A，即动作滞后，应拧松游丝，减小反力矩。注意：每次调节后，都应重新实验（电流从小变大），观察动作值的变化。不符合要求时，再次根据（1）（2）原则进行调节、再实验。反复实验并观察、调节，直到电流刚好达到2A时，电流继电器动作，试灯亮为止。技巧：充分利用滑线变阻器，平滑、方便的调整。（三）热继电器实验按图152接线。将热继电器整定值选择为4.5A，调节调压器输出为4.5A，预热两分钟，然后减小电阻，使输出电流为8A，等待，直至指示灯亮。注意热继电器从过载到动作的时间。 图152 热继电器整定实验五、实验注意事项1、电流继电器不要让触头长时间处于接触不良的状态。即不能让电弧将触头灼伤。2、热继电器的触头是封闭的。如果时间很长，灯依然不亮，应拆开热继电器的绝缘罩，检查触头系统是否已坏。3、实验过程中，要时刻注意电流表读数，不能超过规定电流值，以免损坏继电器。4、实验时应注意安全。人体不得接触任何带电部位。5、遇异常情况，立即拉下电源开关，切断电源。6、实验时应注意保持现场整洁。7、注意节约器材，爱护设备，工具与仪器仪表，并正确使用与妥善保管。8、完成实验以后，切除电源，拆除电源线和连接导线，并且整理好实验台。六、实验报告要求1、根据实验内容，完成实验报告。2、记录实验过程中的经验交流，实验收获，写出实验体会。3、记录实验中，出现的故障及处理情况。七、思考1、试验中电流继电器能否既作为过电流继电器又可作为欠电流继电器使用，分析过电流与欠电流继电器的工作原理，动作过程。2、热继电器在电动机过载保护中的选择方法。3、实验中，若热继电器的三个热元件不是串联，而只使用一个，结果是否相同？将绝缘罩卸下后，按同样方法做实验，结果是否相同？实验六 三相异步电动机的负载测试一、实验目的1、直接负载法测取三相异步电动机的工作特性。2、熟悉并掌握测功机的原理和使用方法。3、观察三相电动机单相运行和起动的情况。二、实验内容1、自己能设计出实验线路，用涡流测功机做负载，测取三相异步电动机的工作特性。图16 三相异步电动机的负载实验接线图2、三相电动机断相行，测取额定电流时的输出功率。3、观察三相电动机机断相后的起动情况。 三、实验器材1、异步电动机 1台 2、功率表 2台 3、调压器 1只4、电流表 2只5、电压表 1只6、涡流测功机 1台7、电工工具 若干四、实验方法与步骤1、测定工作特性(1)自己设计并画出实验线路图并接线，仔细检查。（图1-6为实验参考图）(2)自耦调压器调零后接通三相电源，逐步增加电压起动电动机，保持端电压380V不变。(3)调节励磁电阻,使涡流测 功机电流为零，合上负载开关Q3, 逐渐增加负载使I1=IN读取三相电流、功率、转速和转矩，逐渐减小负载直至空载，测取7-9点，记入表1-6中。 (4)拉断开关Q1使电动机切断电源，开始停转。然后再拉开关Q3。表16 工作特性数据2、测取单相运行时的负载能力U=380 三相电动机接法序号实验值计算值IPPP1T2nP2Cos1234567电机空载运行，拉开开关Q3使电动机单相运行，测取断开Q4 前、后的功率、电流和转速。在单相运行时，少量增加负载使I1=IN，测取电流、功率、转矩和转速。3、观察三相电动机断相的起动情况(1)自耦调压器调零后，断开Q4，在仪表不接入情况下接通电源，逐渐升高电压（约100多伏）观察电机的转动情况和不正常声响，然后立即切断电源。验证单相电机没有起动转矩。(2)使电动机三相正常起动，切断一相电源，观察转向；断电停机后调换相序，使电机三相反向起动，再切断一相电源，观察转向。验证单相电动机没有固定转向。五、实验注意事项1、本次实验是利用涡流测功机做异步电动机的负载实验，测功机涡流闸上刻盘上的读数是以“公斤米”为单位的，在实验报告中需将“公斤米”化为“牛米”。2、合电源之前，必须检查调压顺手柄处于“零”位，变阻器处于阻值最大位。3、实验完毕时，变阻器的位置未处于最大值时，不能先拉断 Q3开关，应先拉断Q2，过3-4秒后再拉断Q3以保机组安全。六、实验报告要求1、编写实验目的，并抄录仪器和设备的名称、规格、数量和编号等；2、根据计算数据和实验数据绘出工作特性曲线 3、说明单相电机没有起动转矩，没有固定转向的原理。七、讨论1、如果三相异步电动机定于绕组为“”接法的话，仪表选择及实验报告中哪些数据应有所变动？2、如何利用涡流测功机对电动机进行制动。实验七 并励直流电动机负载测试一、实验目的1、掌握并励电动机的启动、调速、改变转向的实验方法和技能。.2、掌握求取直流并励电动机的工作特性、调速特性和机械特性的方法。3、观察并励电动机能耗制动的过程。二、实验内容1、要求能自己能设计出实验线路2、求取工作特性。3、求取机械特性。三、实验器材1、直流电动机机组 1套2、起动器 1台3、滑线变阻器 2只4、电流表 2只5、电压表 2只6、保护调节变阻器 1只7、负载灯箱 1组8、转速表 1只9、电工工具 若干四、实验方法与步骤1、工作特性的求取（1）合理地选择仪表量限，按图17接线。实验前，电动机励磁回路电阻RMf 取最小值，发电机励磁回路电阻RGf取最大值。（2）合上电源QS1起动机组，调节变阻器使电动机U=UN。合上QS2，调节发电机励磁回路电阻RGf大小，使发电机输出电压等于220V，转速n=nN。图17 并励直流电动机实验线路图（3）求取工作特性，合上负载开关QS3，调节负载(闭合灯泡)和电动机电枢回路电阻RM及励磁回路电阻RMf，使电动机在U=UN、n=nN、I=IN，这时电动机工作于额定工作点，其励磁电流If=IfN。（4）保持电动机电压U=UN，励磁电流If=IfN不变，调节电动机的负载（改变发电机的负载），使电动机负载电流从1.2IN开始，逐渐减小发电机的输出电流直至空载为止。每次测取电动机的负载电流IM、电压UM、转速n、励磁电流If、及发电机的电压UG等数据57组，记入表171中。表171工作特性数据序号电动机发电机实验值计算值实验值计算值1UMIMIfnIaP1MP2MT2UGP2G2345672、人工机械特性的求取将电动机的电枢回路中串入调节电阻Rm，在U=UN，If=IfN和保持电枢回路电阻Rm不变时，测取人工机械特性，其实验步骤和方法与工作特性的求取相同，读取数据57组记入表172中。表172 机械特性数据序号电动机发电机实验值计算值实验值计算值1UMIMIfnIaP1MP2MT2UGIGP2G234567五、实验注意事项1、RG电阻在实验中保持一定的数值。2、实验中，发电机电枢电压必须控制在230V以下。六、实验报告要求1、编写实验目的，抄录仪器和设备的名称，规格，数量和编号等。2、绘出实验线路图。3、列出表格，写出实验数据和计算数据。4、绘出工作特性曲线，并由工作特性计算转速变化率n5、绘出机械特性曲线n=f(T2)。6、分析与总结。七、讨论 1、在实验中，怎样实现电动机的负载转矩T2大到不变。 2、比较自然和人工机械特性。3、实验中，怎样来判断电动机是接成积复励或差复励。实验八 三相异步电动机效率的测量一、实验目的1、学习三相异步电动机效率的测量方法.2、绘制三相异步电动机效率曲线=f(p2)二、实验内容:1、用直接测量法测出三相异步电动机的效率.2、用断电法测出三相异步电动机定子绕组的电阻.三、实验器材1、涡流测功机组2、电流表3、电压表4、三相调压器5、滑线变阻器6、功率表 7、双臂电桥8、温度计9、秒表10、半导体点温计四、实验方法与步骤1、线路图：图18图1-8 三相异步电动机的效率实验线路图2.实验步骤（1）用温度计测量被电机周围的室温;（2）按实验线路图接线.并仔细检查,将三相调压器的手柄置“零”位。（3）断开开关Q3、Q4,合上开关Q2和Q1,逐步调节三相调压器的手柄,使其输出电压逐渐加大(注意观看电流表不让指针超出满刻度指示); 当电动机的转速接近额定转速时,电流表指针会由大向小的刻度(向左)回摆,池电流表指针指向一个较小的数值不动时,说明电动机已起动完毕。（4）继续增加三相调压器的输出电压,一直到使电压有批示为电动机的额定电压值为止。（5）将变阻器Rf置在输出电压为零的位置上,合上开关Q4。（6）缓慢调节变阻器Rf的阻值,加大输出电压,给涡流测功机剩磁线圈增加励磁电流,串入异步电动机的电流表的指示值会逐渐增加,此时说明已给电动机加有一定的负载.继续减小变阻器Rf的阻值到使串入电动机电流表指示为被试电动机的额定电流表值为止。（7）当被试电动机在额定电流下运行一段时间之后,被试电动机的温度开始上升.当其温度上升接近热稳定状态时,在(5/4-1/4)被试电动机的额定功率Pe(可在5/4-1/4)的额定电流范围内,测取下列参数:电压、电流、输入功率、转速、输出转矩及定子绕组的电阻(用带电测量电阻的装置),记录于表1-8中。 表1-8 效率曲线数据表UIP1P2nTr上 升1234567下 降1234567（8）实验完毕后,立即作好被试电动机脱离电源后测其定子绕组热态电阻的准备。操作顺序如下:拉断开关Q1和Q2,被试电动机由于涡流测功机励磁电流所产生的电磁制动转矩,很快被制动。一旦被试电动机停下来,立即拉断Q4,同时合上Q3,按下SB,调节Rv变阻器,给被试电动机定子绕组加一定的电压,迅速读出电压、电流值,和切断电源时起所测完该数值，连续测量四次。然后将该五组数据用断电瞬间绕组电阻的校正方法延伸到纵轴相交一点,该点的数值就是被试电动机断电瞬间绕组的热态电阻值,填入表中。电机绕组热态电阻测量完毕后即可拉断开关Q3，整个电动机效率曲线实验完毕。五、实验报告要求按=P2/P1 式求不同负载点的效率,并作效率曲线=f(P2),然后取负载上升的下降两条曲线的平均值,作为所求效率曲线。实验九 三相异步电动机温升实验一、实验目的 1、熟悉了解温升的试验方法2、确定电动机各部分的稳定温升值二、实验内容1、冷却介质温度的测量，绕组冷态直流电阻的测量2、用温度计法测定子铁芯温升 3、在恒定负载下，停电用电阻法测量定子绕组的平均温升三、实验线路图及仪器设备 1、线路图(见图171）2、仪器设备 (1)涡流测功机组额定功率Pn=2 .2KW额定电压Un=3 8 0 v额定电流I n= 5.1 9 A接法Y，绝缘等级：E（2）电流表（3）电压表 （4) 三相调压器（5）滑线变阻器（6）功率袁（7）双臂电桥（8）温度计 图19 三相异步电动机温升实验线路图（9）秒表 （10）半导体点温计四、实验步骤：1、冷却介质温度和绕组冷态直流电阻的测定电机的温升，是一项关键性指标，它综合反映了设计、工艺和材料的质量。温升过高，超过了所用绝缘材料的温度限值，会降低使用寿命。温升过低，表示材料的利用率低，经济性差。温升的确定是通过温升试验测得。温升试验方法有直接负载法和间接负载法两种。 电机的温升试验，是在额定工作状况下连续运行直到各部位温度达到热稳定，测出此时各部位的温度，减去冷却介质温度，即为电机该部位的温升。所谓热稳定状态，就是损耗产生的热量等于冷却介质散出的热量。GB755规定电机各部分的温升在一小时内的变化不超过2K，即认为已处于热稳定状态。一般中小型电机是以定子温升的稳定来确定其热稳定，即以铁心温升0.5h内上升不到0.5为热稳定状态。电机各部分的温升或温升限值与电机的功率、冷却方式、绝缘等级和测量方法等有关。1）冷却介质温度的测量实验室内涡流测功机及电动机是空气冷却的。电机冷却介质（空气）的温度可作23只温度计放置在冷却空气进入电机的途径中进行测量。温度计距电机12米处，温度计的球部处于电机高度一半的位置，且不受外来辐射及气流的影响。对有强迫通风或具有闭路循环冷却系统的电机，温度计应放在进风口处。试验结束时的冷却介质温度，应取试验过程中最后一小时所测得的几个温度的平均值，记入表191中。表191 冷却介质的温度时间平均值冷却温度2）绕组冷态直流电阻的测量绕组冷态直流电阻用QJ44双臂电桥在断电情况下测量，将所测每相绕组的阻值记入表192中。表192 绕组冷态直流电阻U1-U2V1-V2W1-W2平均值室 温阻值2、温升试验按下述操作（1）按图接线，仔细检查，将三相调压器手柄置“零”位顺时针转动三相调压器手柄，同时观看各电流表指示值（不让电流表指针超过该表满刻度），电动机在空载下开始起动。当电流表指针反时针偏转到某一固定位置时，此时电动机已起动完毕，转速即近额定转速，可逐步加大三相调压器的输出电压到电动机的额定电压值（380V）。（2）待电动机自由空转约2分钟后，将Rf变阻器滑动点放置于最大位置（图中所示位置），然后合上开关Q4逐步减少变阻器Rf的阻值给电动机加负载（此时电动机的电流表指示数加大），继续减少Rf的阻值直到电动机的电流指示为380V，电动机在额定电压、额定功率（视电源频率50HZ不变）和额定电流下运行。用温度计测量定子铁芯（机壳）、轴承及周围冷却介质温度，每15分钟测量一次。同时读取电压、电流及功率值记入表193中，直至电动机达到稳定为止。表193 温升试验数据U= V； f= HZ 电机绕组接法为 形接法序号时间电流I（A）功率P（W）铁芯机壳轴承T入风口IuIvIwIP1P2PT()T()T()T()T()为了缩短试验时间，在试验开始时允许适当使电动机过载，而后转入额定运行。3、断电瞬间电机绕组热态直流电阻测量 当电动机运行到稳定温升时（即一小时内内子铁芯温度的变化不超过1为止），试验人员应按原定分工做好对电机断电瞬间测量绕组热态直流电阻的准备。本次试验电动机断电瞬间绕组热态直流电阻采用伏安法，连续地测量间隔时间t及对应的热态电阻，操作方法如下：断开开关Q1、Q2，将变阻器Rf调至最大位置。合上开关Q3，调节变阻器Rv使电流表Ar并入电路，同时待此电流值稳定后立即按下SB按钮，将电压表Vr并入电路，同时读出Ar和Vr的数值和断电瞬间所同时读出Ar和Vr的时间，然后按一定时间间隔测取4点（每次间隔时间应保持一致，记入表17-4中）。表194 伏安法测绕组电阻数据定子绕组热态直流电阻r= ； ( ) 相停机时间电压（U）电流（I）绕组电阻根据表17-4数据作冷却曲线r=f(t)，校正至断电瞬间，即将冷却曲线延长至与纵坐标相交，交点的纵坐标就为断电瞬间的电阻。（见校正曲线图）五、实验报告要求1、计算定子绕组平均温升，画曲线Lsrt=f(t), 从最初一点延长曲线，交纵轴于Lsrm，rM即为断电瞬间的绕组电阻，利用绕组的直流电阻随着温度变化的关系，可按下式求得定子绕组增均温升T。 图162 断电瞬间电阻校正图 式中：实际冷态时绕组的温度（。C）实验结束时冷却介质的温度（。C）rm实际冷态时定子绕组电阻（欧）K常数，对于铜K235，铝K228六、讨论求定子铁芯温升，从表3记录数据中选取最后稳定的铁芯温度与当时冷却介质温度之差即为换芯温度。 实验十 绕线式异步电动机的起动调速控制实验一、实验目的：1、掌握绕线式异步电动机的起动、不对称电阻调速原理2、了解凸轮控制器的结构3、熟悉不对称电阻及凸轮控制器的使用方法4、掌握不对称电阻调速电路接线二、实验内容：1、凸轮控制器的使用2、凸轮控制器控制的绕线式异步电动机的起动调速控制三、实验设备：1、交流接触器 CJ10-20A 1个2、控制按钮 3个3、凸轮控制器 KT12-25J/1 1个4、绕线式异步电动机 JZK21-6 1台5、起动调速电阻 RT21-66、转速表 LZ-607、连接导线 若干四、实验方法及步骤：1、按图110接线图110凸轮控制器控制绕线式异步电动机起动电路2、观察控制效果。1）凸轮控制置于0位时，电机能否起动，凸轮控制器不在0位时，电动机能否正常起动，并说出其原因。2）电动机能否实现调速控制，若不能则查出原因。3）电动机能否实现正反转控制，指出控制器上如何完成正、反正控制。4）电路中各种保护能否起到保护作用，若不能则找出原因。5）分别测量凸轮控制器调到正转、反正1、2、3、4、5档时，电动机的转速，并从中进一步理解绕线式电动机的转子串不对称电阻的调速原理。五思考：1绕线式电动机一般应用于什么场合？2绕线式电动机采用串电阻起动的目的是什么？六、注意事项：1实验过程中，不得靠近电机旋转部分、不得接触任何带电部位。2遇异常情况时，迅速拉下开关。七、实验报告要求：1根据实验内容，完成实验报告。2按实验步骤中所列各点依次照实记录实验现象。3记录实验过程中的经验交流，实验收获，写出实验体会。4记录实验中，出现的故障及处理情况。八、讨论：试分析绕线式异步电动机不能起动的原因？实践模块二 技能实训技能实训一 三相异步电动机的拆装测试及检修一、实训理论基础三相异步电动机具有构造简单、坚固耐用、维修方便、运行可靠、价格低廉等优点，因而在工农业及各行业的生产中得到广泛的应用。目前，绝大多数的机械设备都是由异步电动机带动的。据统计，在电力网的总负载中，动力负载约占60%，而异步电动机的容量则占动力负载容量的85%。这足以看出异步电动机在国民经济中所起的重要作用。同时我们也看到，不少厂矿企业和农村地区，由于未能及时进行修理，以及监护人员的失误，每年都有相当数量的电动机遭到破坏，给国家及用户造成不应有的损失和浪费。因此，熟悉并掌握三相异步电动机的构造及使用性能，加强对其的维护和修理，保证修理工艺的正确，保证电动机修理后工作可靠，对延长电动机使用寿命、节约能源和资金，都有着重要的实际意义。电动机检修工作中，大量的是拆、洗、清理、试验和组装工作，下面以中小型异步电动机为例来说明其拆装过程。（一）异步电动机的拆卸、准备工作、准备各种工具，如电工常用工具、轴承拆卸工具、兆欧表、钳形电流表、铜棒、垫木、汽油、润滑脂、毛刷、棉纱、油盆等；、作好拆卸前的记录和检查，并在线头、端盖等处做好标记，便于修复后的装配，避免装配时弄错。、拆卸步骤、切断电源，拆开电动机与电源的连接线，并对电源线线头做好绝缘处理；、脱开并拆卸带轮或联轴器，松掉底脚螺检和接地螺栓；、拆卸风罩和风叶；、拆卸轴承盖和端盖，对于绕线转子异步电动机，则应先拆除电刷，电刷架和引出线；、抽出或吊出转子。、主要零部件的拆卸方法、带轮或联轴器的拆卸在拆卸带轮或联轴器之前，如有顶丝需先松开，然后用拉轮器把带轮或联轴器慢慢地拉出来。在拉取之后，要取下固定带轮的键。对于年久失修已锈死的带轮，可事先在带轮与轴的缝隙加一点煤油，然后再用锤子在带轮的四周轻轻敲打，即可拉出。拉动时，要找好平衡，使被拉件受力均匀，如图211所示。如带轮太紧难以卸下时，不能用铁锤等工具猛力敲打，以免造成电动机的轴、轴承、端盖和带轮的损坏。此时可将轴套周围用急火迅速加热，加热时需用石棉或湿布把轴包好，并向轴上浇冷水，以免其随同外套一起膨胀，这样就会很顺利的将带轮拉出。、风罩和风叶的拆卸首先把外风罩螺栓松脱，取下风罩，然后把转轴尾部风叶上的定位螺栓或键销松脱取下，用金属棒或手锤在风叶四周均匀地轻敲，风叶就可松脱下来。卸下的风罩、风叶及螺栓等要妥善保管，避免遗失或损坏。对于较小容量的电动机，风叶可以不拆掉，可连同转子一起抽出。对于采用塑料风叶的电动机，可用热水使塑料风叶膨胀后卸下。图211 带轮或联轴器的拆卸、轴承盖和端盖的拆卸首先，把轴承的外盖螺栓松下，卸下轴承外盖。为便于装配时复位，在端盖与机座的接缝处的任一位置做好标记（前后端盖的标记应有区别），然后松开端盖的紧固螺栓，随后用锤子均匀地敲打端盖四周（需衬上垫木），把端盖取下。在敲打的过程中切不可用力过猛。、轴承的拆卸有些电动机的检修可能需要更换轴承，则需要对轴承进行拆卸。拆卸轴承时一定要细致、耐心，避免把本来可以使用的轴承经过检修后反而弄坏了，造成不必要的损失。即使是确认已经报废的轴承，拆卸时也不能胡敲乱拉，否则会碰伤轴，下面介绍几种轴承的拆卸方法。a、用拉具拆卸：根据轴承的大小，选用适宜的拉具。拉具的脚爪应扣在轴承的内圈上，切勿放在外圈上，以免拉坏轴承，拉具的丝杠顶点要对准转子轴端中心，动作要慢，用力要均匀，参考图1.1所示的方法。b、用铜棒拆卸：轴承的内圈垫上铜棒，用手锤敲打铜棒，把轴承敲出，如图212所示。敲打时要沿轴承内圈四周均匀地用力，不可偏敲一边或用力过猛。图212 用铜棒敲打拆卸轴承c、搁在圆筒上拆卸：在轴承的内圈下面用两块铁板夹住，搁在圆筒上面（圆筒内径略大于转子外径），再在轴的端面上垫放铝块或铜块，用手锤敲打，其着力点应对准轴中心。为了防止轴承脱落时将转子和转轴摔坏，应在圆筒内放些棉丝。当敲至轴承逐渐松动时，用力要减弱。如果有条件，还可利用压力机将轴压下拆卸轴承，见图213。d、加热法拆卸：如因轴承装配时过紧或轴承氧化不易拆卸时，可用加热膨胀法拆卸。具体方法是将机油加热到100左右，然后用热油浇在轴承内圈上，在轴承与轴相接触的两侧用湿布包扎，尽量不使轴受热。从开始浇油起，大约