《电机与拖动实验》实验报告李通

1、 网络教育学院电 机 与 拖 动 实 验 报 告 学习中心： 咸阳奥鹏 层 次： 本科 专 业： 电气工程及其自动化 学 号： 学 生： 完成日期： 2014 年 07 月 30 日 实验报告一实验名称： 单台变压器实验 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. 通过负载试验测取变压器的运行特性。 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，调节输出电压为零。三相组式变压器调节输出电压短路实验操作要快，避

2、免长时间大电流，电路过热。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，功率因数不得超过量程，同名端不得接错交流电压表、电流表MEL-001C1. 交流电压表，并联在电路中，测量交流电压2.交流电流表，串联在电路中测量交流电流选择适当的量程，注意正反接线旋转指示灯及开关板NMEL-05控制电路的通断及工作状态指示连接完毕闭合，拆开前断开电源，（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。1U21120.10.1411.94224.30.132113.50.0891.62212.90.163109.80.071.

3、48206.20.174105.30.0641.32196.80.19599.050.0561.13185.80.20686.050.0430.80161.20.23774.770.0350.62139.50.242. 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。1U21132.00.4833.70247.83.70162721.882119.80.1321.94224.31.941149001.883113.50.0891.62212.91.6220212581.884110.00.0781.51206.71.51252138

4、71.885107.30.0701.43201.01.4329215031.88681.410.0390.79152.30.7952720191.88756.890.0250.39106.10.3962421871.88（三）短路实验1. 填写短路实验数据表格表2 室温= 25 OC序 号实 验 数 据计算数据18.210.2111.680.970210.030.2582.520.974311.770.3023.470.976413.680.3494.680.980515.800.4036.240.980616.890.4307.190.990（四）负载实验1. 填写负载实验数据表格表3 =1

5、 U1=UN=110V序 号1234567U2（V）200.4198.3196.3196.0192.2190.8188.5I2（A）0.1420.2020.2530.3040.3550.4020.440（五）问题讨论1. 什么是绕组的同名端？ 答： 无论是单相变压器的高低压绕组，还是三相变压器同一相的高低压绕组，都是绕在同一铁芯柱上的，它们与同一磁通交链。当磁通交变时，在高低绕组上产生的感应电动势（相电动势）之间有一定的极性关系。若某一瞬间 高压绕组的某一端点的电位相对于另一端点的电位为正时，低压绕组必有一端点的电位也相对于另一端点为正，则这两个对应的高电位端点（或两个对应的低电位端点）就称为

6、同极性端，也称为同名端。一般用符号“·”同时标注在对应的的端点旁边来表示同名端。 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：（1.） 调压器恢复到起始零位，也就是使得调压器输出电压为零。 这时合上电源开关，输出的电压由零逐渐变化增大，使得电路的电流不会突然增大，避免参数不当烧毁电路，同时也避免后面接的仪表过量程损坏仪表。 （2.）渐变的电压可以看到电路功率电流等参数的变化趋势，以便更好的理解实验的意义。 （3）。实验做完，关闭电源也需要将调压器电压归零，这样做也是为了保护仪表。 （4）培养良好的实验习惯。 3. 实验的体会和建议 通过

7、本次实验，理解了变压器的开路，短路，负载的实验机理。感性的认识了电路的运行状态，对深层次的研究奠定了基础。建议多增加实验的次数，细化实验环节。 实验报告二实验名称： 直流发电机实验 实验目的： 掌握用实验方法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性能 实验项目： 他励发电机的空载特性：保持，使，测取。他励发电机的外特性：保持，使，测取。 他励发电机的调节特性：保持，使，测取。 （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测量和控制转矩3三相可调电阻器NMEL-03调节负载大小4电

8、机起动箱NMEL-09启动电机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用于通断电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2-1 n=nN=1600r/minUO（V）24023022021820520010030If2（mA）124.4109.298.688.583.379.326.900（三）外特性实验填写外特性实验数据表格表2-2 n=nN=1600r/min If2=If2NU（V）200207210212213218224227I（A）0.50.4010.3300.2800.2810.2010.1

9、000（四）调整特性实验填写外特性实验数据表格表2-3 n=nN=1600r/min,U=UN=200VI（A）87.989.291.498.9106.2110.1110.2111.2If2（A）0.0690.1120.1520.2600.3790.4570.4590.504（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？ 同步发电机的运行特性有空载特性、短路特性、负载特性、外特性和调整特性等五种 2. 做空载试验时，励磁电流为什么必须单方向调节？ 发电机空载试验，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

10、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. 实验的体会和建议实验的摄像镜头看不清楚，需要在放大点。 如果能亲自到实验室做实验那就感觉深刻了 。 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. 测量定子绕组的冷态电阻。2. 判定定子绕组的首末端3. 测取三相异步电动机的运行特性（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试验设备3电机导

11、轨及测功机用来测量数据4转矩、转速测量及控制平台NMEL-13调节转矩5交流表NEEL-001测量交流电流6三相可调电阻器NMEL-03调节负载大小7直流电压、毫安、安培表NMEL-06提供电压电流8直流电机仪表电源NMEL-18提供电压9旋转指示灯及开关NMEL-05用于通断电（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绕组绕组I（mA）5040.130504030504030U（V）235195141235186141236188141R（）5.063.964.74.74.654.74.724.74.7（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

12、号IOL（A）PO（W）T2（N.m）n（r/min）P2（W）IAIBICI1PIPIIP110.5580.5630.5340.558129.4112.2242.785141087.320.5310.5310.5090.525157.4107.7265.580141896.5630.4670.4720.4460.481278.992.38371.268143369.8340.4210.4210.3950.41817.4979.4796.9851145052.3750.3720.3840.3530.36648.557.76106.241146542.10860.3220.3250.3120.3

13、1819.942.5062.417143617.46（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的两个线端，将其中的任意两相绕组串联2.将调压器跳崖值零位，合上“闭合”按钮开关，接通交流电源，调节使得U=80至100V，注意不要超出额定值，测出第三相绕组电压，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，则二相绕组末端与末端相连，用同样的方法测出第三项的首末端。 2. 三相笼型异步电动机的起动方法有几种？ 答 1. 直接启动 2.降压启动（1）星型三角形启动 （2）软启动启动 （3）自耦变压器启动 （4）三相电阻降压启动 3.

14、 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（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 。） 1. 转差率特性 ：随着负载功率的增加，转子电流增大，故转差率随输出功率增大而增大。2. 转矩特性：异步电机的输出转矩转租的变换范围很小，从空载到满载，转速略有下降，转矩曲线为一个上翘的曲线，（近似直线）3. 电流特性：空载时电流很小，随着负载电流增大，电机的输入电流增大4. 效率特性：其中铜损耗随着负载的变化而变化（与负载电流的平方正比）；铁损耗和机械损耗近似不变；效率曲线有最大值，可变损耗等于不变损耗时，电机达到

15、最大效率。异步电机额定效率百分之 7494 之间；最大效率发生在（0.7-1.0）倍额定效率处。5. 功率因数特性：空载时，定子电流基本上用来产生主磁通，有功功率很小，功率因数也很低；随着负载电流增大。输入电流中的有功分量也增大，功率因数逐渐升高；在额定功率附近，功率因数达到最大值。如果负载继续增大，则导致转子漏电抗增大（漏电抗与频率正比），从而引起功率因数下降4. 实验的体会和建议 通过实验掌握到了：（1）三相异步电机的负载实验的方法；（2）用直接负载法测取三相鼠笼异步电机的工作特性。 直接启动时，转差率为1 ，转子中感应电动势很大，转子电流也很大。当电动机在额定电压下启动时，启动电流为额定

16、电流的5-7倍。一般来说额定功率为75KW以下的可以直接启动。直接启动要掌握好额定电流的计算。 降压启动，既要保证有足够的启动转矩，又要减少启动电流，还要避免时间过长。一般启动电流限制在电动机额定电流的2-2.5。 。启动时降低了电压，转矩减小，因此降压启动要在电机请在状态下进行。随着电力电子技术和微处理技术不断发展，应该采用变频软启动设备，能系统可靠的智能化启动电机，是一种可靠经济实用的方式。 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.

17、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。 测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V形曲线。 （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测量调节转矩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（不可短路）5三相同步电机M08M08提供动力6三相可调电阻器900NMEL-03调节电阻7直流并励电动机M03M03提供动力8三相可调电阻器90NMEL-04调节电阻9功率表、功率因数表NM

18、EL-20测量功率及功率因数10交流电压表、电流表MEL-001C测量交流电压电流，提供数值11旋转指示灯及开关板NMEL-05用于通断电（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）= 10 A序号测 量 值计 算 值输出电流I（A）输出功率P（W）I（A）（W）cosj10.630.510.429.770.880.5110.680.05221.271.121.0719.780.941.1620.760.04532.041.861.8130.680.941.2231.620.04143.833.683.6251.110.913.7155.040.

19、01754.464.254.2254.180.884.3155.060.01864.183.983.9252.480.894.0253.380.019（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4-2 n=1500r/min U=220V W序号三 相 电 流 I（A）励磁电流10.3800.3640.3820.3771.6220.2920.2770.2930.2871.4130.2120.201.2160.2091.2240.1610.1470.1640.1581.1150.1040.0900.1070.1011.0060.0340.0210.0230.0250.8570.1000.1080.0930.1010.6480.2180.2240.2110.2160.5090.3650.3700.3570.3640.27（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：同步发电机投入电网运行时，要求不产生有害的冲击电流，合闸后转子能很快的拉入同步，并且