中国矿业大学电机综合实训报告.doc

电机综合实训内容实训一 电器设备的基础测试一、实训目的 1、了解电器设备的基础测试内容。2、掌握测量电器设备的绝缘电阻的方法。3、掌握测量电器设备的耐压的方法。二、预习要求 1、了解2种测量电器设备绝缘电阻原理和仪表及使用方法。 2、了解低压电器设备的基本绝缘电阻要求（查国家标准）。3、学习2种绝缘电阻测量仪表的使用方法和仪表技术指标。4、设计应该如何测量低压电机、变压器的绝缘电阻值和相应的记录表格。5、了解测量电器设备耐压的原理和相应所用仪表的使用方法。 6、了解低压电器设备的基本耐压要求（查国家标准）。7、学习耐压测试仪的使用方法和仪表技术指标。8、设计应该如何测量低压电机、变压器的耐压数值和相应的记录表格。9、自拟实验安全注意事项。三、实训项目 1、分别用所选2种绝缘电阻测量仪表，测定低压电机、变压器（或调压器）的绝缘电阻。 2、使用耐压测试仪分别测量测定低压电机、变压器（或调压器）的耐压数值。四、实训线路、实验所需组件及步骤 1实训线路自拟实训线路和实训步骤及实训注意事项（特别是所有仪器仪表数据）。参考实训记录表格： 表11 采用第一种测量仪表测量三相异步电动机电机、变压器（或调压器）绝缘电阻 序号测量位置电机绝缘电阻值（M）序号测量位置变压器绝缘电阻值（M）1AB间1AB间2BC间2BC间3CA间3CA间4A地间4A地间5B地间5B地间6C地间6C地间7Aa间07Aa间8Bb间08Bb间9Cc间09Cc间10a地间10a地间11B地间11B地间12C地间12C地间 表12 采用第二种测量仪表测量电机、变压器（或调压器）绝缘电阻序号测量位置电机绝缘电阻值（M）序号测量位置变压器绝缘电阻值（M）1AB间5501AB间2BC间5502BC间3CA间5503CA间4A地间5504A地间5B地间5505B地间6C地间5506C地间7Aa间07Aa间8Bb间08Bb间9Cc间09Cc间10a地间55010a地间11B地间55011B地间12C地间55012C地间实训报告（A4纸）基本内容： 1、基本测量电器设备绝缘方法。 答：摇表、绝缘电阻测试仪 2、使用仪器设备技术参数。见附录一。 3、分析选择第一种测量绝缘电阻仪表测量绝缘电阻（包括实验数据整理）。由表1-1知：绝缘电阻良好； 4、分析选择第一种测量绝缘电阻仪表测量绝缘电阻（包括实验数据整理）。由表1-2知：绝缘电阻良好； 5、分析测量电器设备绝缘电阻的用途和意义。答：用途：测量电气设备绝缘电阻是检查其绝缘状态最简便的辅助方法。由所测绝缘电阻能发现电气设备导电部分影响绝缘的异物，绝缘局部或整体受潮和脏污，绝缘油严重劣化、绝缘击穿和严重热老化等缺陷 意义：保证设备安全运行的重要措施。 6、基本测量电器设备的耐压实验方法。答：直流耐压试验、交流耐压试验 7、使用耐压实验仪器设备技术参数。见附录二；8、 分析测量电器设备耐压的用途和意义。用途：测量电气设备耐压水平是检查其耐压状态最好的一种方法之一。意义：保证设备安全运行的重要措施。9、 所获的结论。在设备使用之前，一定要进行适当的实验。这样才不会出问题。尤其是绝缘电阻和耐压试验是电气设备投入运行之前所要进行的必要的实验，这样才是保证设备安全运行的必要条件。实训二电机测速方法的研究一、实训目的 1、了解基本的测速方法。（提示可以采用轴编码器；交、直流测速发电机；无接触式转速表等）2、几种测速方式下，测试电机转速的测量误差。3、特定转速时的最佳测速方式。二、预习要求 1、了解3种以上的电机测速方法。 2、选择其中3种方法测量电机转速。 3、了解分析电机测量误差的方法。4、如何可以将直流他励电动机的转速分别调节到100转2500转。三、实训项目 1、分别用所选3种测速方法之一，测定电机分别在高、中、低3种情况下的电机转速。 2、分别用所选3种测速方法之二，测定电机分别在高、中、低3种情况下的电机转速。3、分别用所选3种测速方法之三，测定电机分别在高、中、低3种情况下的电机转速。四、实训线路、实训所需设备组件及步骤 1实训线路自拟实训线路和实训步骤及实训注意事项（特别是所有仪器仪表数据）。参考实训线路：由：得：式中：-电枢回路总电阻 -负载电阻 n -电枢总电势式中：-交流测速发电机的相对速度； n-实际转速，单位为r/min； nc-同步转速，单位为r/min； 参考实训数据记录表表21 采用测速方式一实训记录表格：序 号n(r/min)轴编码器（标准）无接触(r/min)直流发（空）直流发（载）1202.0202.01.0641.0312402.14022.1482.0353603.6606.43.2433.0814803.4804.84.3104.22551003.810045.3765.20061200.112036.4406.28071402.014057.5227.44581501.815038.0367.85191603.516058.578.32210170217039.118.82611180018019.6269.38121906.0190710.189.993132001.6200010.6910.44 参考实验数据记录表 表22 采用测速方式一实训记录表格：序 号n(r/min)轴编码器（标准）无接触(r/min)交流发（空）交流发（载）1201.1201.40.890.782408.44091.671.683606.460823.322.274799.58013.382.9951000.010014.213.7261200.712005.034.4771402.514045.855.1781501.314966.265.9491604.116036.615.91101700.717017.086.2211180418067.516.2412200520088.337.35实训报告基本内容： 1、简述基本测速方法有那些。答：可以采用轴编码器；交、直流测速发电机；无接触式转速表等 2、基本测速方法使用仪器设备有那些，你在此次综合实训中采用的仪器设备的技术参数。答：可以采用轴编码器；交、直流测速发电机；无接触式转速表 3、分析测速方法一的高、中、低测速误差，所适用测量什么范围的转速（包括实验数据整理和曲线）。曲线见附录三 4、分析测速方法二的高、中、低测速误差，所适用测量什么范围的转速（包括实验数据整理和曲线）。5、分析测速方法三的高、中、低测速误差，所适用测量什么范围的转速（包括实验数据整理和曲线）。6、所获的结论。用轴编码器测速比较准确。实训三 三相同步发电机的并联运行、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。二、预习要求 1三相同步发电机投入电网并联运行有那些条件？不满足这些条件将产生什么后果？如何满足这些条件？ 2三相同步发电机投入电网并联运行时怎样调节有功功率和无功功率？调节步骤是怎样的？三、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用自同步法将三相同步发电机投入电网并联运行。 3三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节。 4三相同步发电机与电网并联运行时无功功率调节。 5测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V型曲线。 6测取当输出功率等于0.5倍额定功率时三相同步发电机的V型曲线。四、实验线路、实验所需组件及步骤 1）实验线路如图54所示。2）实验所需组件原动机采用DJ23校正过的直流电机，三相同步发电机采用DJ18(或D16)三相同步发电机，同步发电机励磁回路直流电压V2 表选用D31-2智能直流电压电流表上的电压表，交流电压表V1采用D38-1数模双显存储式智能真有效值电压表,交流电流表A采用D37-1数模双显存储式智能真有效值电流表,功率表P1 、P2 选用D34-2智能功率、功率因数表，的电枢串联电阻Rst选用D41上的670电阻，的励磁回路串联电阻Rf1 选用D45上的3750电阻， Rf2选用D41的225（用D41组件上的90与90串联后与90与90并联后相串联），R选用D41，其中R用9O电阻（约为同步发电机励磁回路电阻值的10倍）。S 可选用带有开关的组件D51（或D61、或D66）。旋转灯整步表选用D52、D53或旧45。同步发电机励磁电源选用D52(或D48、D46、D69)上带有24V或带有32V直流电源的挂件。1用准确同步法将三相同步发电机投入电网并联运行 三相同步发电机与电网并联运行必须满足下列条件： (1)发电机的频率和电网频率要相同，即:fII=fI ； (2)发电机电压和电网电压大小、相位要相同，即:E0IIUI ； (3)发电机相序和电网的相序要相同。 为了检查这些条件是否满足，可用电压表检查电压，用旋转灯光法或整步表法检查相序和频率。 3）实验步骤 （1）按图55接线。 （2）开关S3 合向左端，三相调压器退至零位，在电枢电源及励磁电 源开关都在“关”断位置的条件下，合上电源总开关，按下“开”按钮，调节调压器使电压升至额定电压220伏。 （3）按他励电动机的起动步骤（直流电机电枢必须串起动电阻 Rst。，先接通控制屏上的励磁电源，后接通控制屏上的电枢电源），起动并使电机转速达额定转速1500转分，切换开关S3 到端（即图中的右端），将开关S2 合到同步发电机的电源端（图示右端），调节Rf2以改变的励磁电流If ，使同步发电机发出额定电压220伏。 （4）观察三组相灯若三组相灯依次明灭形成旋转灯光则表示发电机和电网相序相同，若三组相灯同时发亮、同时熄灭则表示发电机和电网相序不同。若发电机和电网相序不同则应停机（先将Rst、调回到最大位置，断开控制屏上的电枢电源开关，再按下交流电源的“停”按钮）。在确保断电的情况下，调换发电机或三相电源任意二根端线以改变相序后，按前述方法重新起动。 （5）当发电机和电网相序相同时，调节同步发电机励磁电压和电网（电源）电压相同，同时调节原动机转速使三组相灯依次明灭旋转的速度降至最慢，待A相相灯完全熄灭时合上并车开关S1 ，把同步发电机投入电网并联运行。2用自同步法将三相同步发电机投入电网并联运行 1）在开关S1断开且相序相同的条件下，把开关S2闭合到励磁端（图示右端）。 2）按他励电动机的起动步骤起动，并使升速到接近同步转速（14251575转分之间）。 3）调节同步电机励磁电源调压旋钮或Rf2 ,以调节If使发电机电压约等于电网电压220伏。 4）将开关S2 闭合到R端。R用90阻值（约为三相同步发电机励磁绕组电阻值（约为同步发电机励磁回路电阻值的10倍）。 5）合上并车开关S1 ，再把开S2 闭合到励磁端，这时电机利用“自整步作用”使它迅速被牵入同步。3三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节 1）按上述1、2任意一种方法把同步发电机投入电网行。 2）调节发电机的励磁电流If及校正直流电机的励磁电流使同步发电机定子电流接近于零，这时相应的同步发电机励磁电流IfIfo。 3）保持这一励磁电流不变，调节直流电机的励磁调节电阻Rf1，使其阻值增加，这时同步发电机输出功率P2 增加。4）在同步机发电机定子电流接近于零到额定电流的范围内读取三相电流、三相功率、功率因数共测取67组数据记录于表57中。 表57 U= 223.8 V ；If0 = 0.86 A序号输出电流I(A)输出功率P2(W)功率因数IAIBICIPPP2COSj10.0260.0200.0230.0234.1-0.73.40.22420.060.0530.0520.05512.36.118.40.50730.100.0920.0910.09421.112.533.60.5440.2070.1970.1920.13945.725.771.40.77850.3160.3070.2980.30770.338.1108.40.53560.3920.3750.3790.38287.343.5131.00.51970.4520.4240.4330.43698.946.7146.40.509 表中：I=( IA +IB +IC)/3 P2 = P + P4三相同步发电机与电网并联运行时无功功率的调节测取当输出功率约等于零时三相同步发电机的V型曲线。 （1）按上述1、2任意一种方法把同步发电机投入电网并联运行。 （2）保持同步发电机的输出功率P2 0。 （3）先增加同步发电机励磁电流If ，使同步发电机定子电流上升到额定电流，记录此点励磁电流、电枢电流。 （4）减小同步发电机励磁电If 使电枢电流减小到最小值记录此点数据，继续减小同步发电机励磁电流，这时电枢电流又将增大直至预定电流。在这过励和欠励这二种情况下测取同步发电机定子电流I 和励磁电流If ，共测68组数据记录于表58中（其中过励、欠励发电机定子额定电流值和定子电流最小值三点必测）。 表58 n= 1500 r/min ；P2 0 W序号三相电流I(A)励磁电流If(A)功率因数IAIBICIIfCOSj10.4470.4580.4490.4511.72820.3140.4050.4000.3731.61430.2010.2080.1960.2021.24440.1070.1170.1050.1101.06050.0220.0340.0260.0270.89260.1010.0880.1040.0980.67770.2010.1930.2110.2020.47080.3010.2900.0360.2990.28690.3940.3810.3890.3880.132 表中：I=( IA +IB +IC)/3测取当输出功率P2=0.5PN时三相同步发电机的V曲线。 （1）按上1、2任意一种方法把同步发电机投入电网并联运行。 （2）保持同步发电机的输出功率P2等于0.5倍额定功率。 （3）先增加同步发电机励磁电流If 、使同步发电机定子电流上升到额定电流，记录此点励磁电流、电枢电流。 （4）减小同步发电机励磁电If 使电枢电流减小到最小值记录此点数据，继续减小同步发电机励磁电流，这时电枢电流又将增大直至预定电流。在这过励和欠励这二种情况下测取同步发电机定子电流I 和励磁电流If ，共测68组数据记录于表59中（其中过励、欠励发电机定子额定电流值和定子电流最小值三点必测）。 表59 n= 1500.7 r/min ；P2 = 0.5 PN = 84.4 W序号三相电流I(A)励磁电流If(A)功率因数IAIBICIIfCOSj10.4650.4490.4560.4570.389 0.2820.410.3970.4020.4030.4710.31730.2960.2820.2870.2860.7020.44740.2270.2180.2110.2190.9540.58450.3070.3240.3110.3141.3940.40760.3500.3660.3600.3591.5200.35670.4120.4250.4130.4171.6260.30780.4380.4500.4400.4431.7020.289 表中：I=( IA +IB +IC)/3 5、 实验报告 1评述准确同步法和自同步法的优缺点。准确同步法缺点是操作复杂，需要复杂仪器；优点是不会对电网有较大冲击电流。自同步法并网优点是操