电机及拖动基础实验指导书

电机S枪劭基砒

实脸能导书

目录

实验一认识实验-----------------------------------2

实验二直流并励电动机--------------------------------6

实验三直流串励电动机-------------------------------10

实验四单相变压器-----------------------------------13

实验五三相变玉器-----------------------------------20

实验六三相三绕组变压器-----------------------------27

实验七三相鼠笼异步电动机的工作特性-----------------30

实验八三相异步电动机的起动与调速（综合性实验）-----38

实验九三相同步发电机的运营特性--------------------42

实验一认识实验

一.实验目的

1.学习电机实验的基本规定与安全操作注意事项。

2.结识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。

3,熟悉他励电动机（即并励电动机按他励方式）的接线、起动、改变电机方向

与调速的方法。

二.预习要点

1.如何对的选择使用仪器仪表。特别是电压表、电流表的量程。

2.直流他励电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串联起动变阻器？不连

接会产生什么严重后果？

3.直流电动机起动时，励磁回路连接的磁场变阻器应调至什么位置？为什么？

若励磁回路断开导致失磁时，会产生什么严重后果？

4.直流电动机调速及改变转向的方法。

三.实验项目

1.了解MEL系列电机系统教学实验台中的直流稳压电源、涡流测功机、变

阻器、多量程直流电压表、电流表、毫安表及直流电动机的使用方法。

2.用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。

3.直流他励电动机的起动，调速及改变转向。

四.实验设备及仪器

1.MEL系列电机系统教学实验台主控制屏(MEL-EMEL-IIA.B)

2.电机导轨及测功机、转速转矩测量(MEI-13)或电机导轨及校正直流发

电机

3.直流并励电动机M03

4.220V直流可调稳压电源(位于实验台主控制屏的下部)

5.电机起动箱(MEL-09)。

6.直流电压、毫安、安培表(MEL-06)。

五.实验说明及操作环节

1.由实验指导人员讲解电机实验的基本规定，实验台各面板的布置及使用

方法，注意事项。

2.在控制屏上按顺序悬挂MEL-13、MEL-09组件，并检查MEL-13和涡流测

功机的连接。

3.用伏安法测电枢的直流电阻，接线原理图见图1-1

U：可调直流稳压电源

R:3000。磁场调节电阻(MEL-09)

V:直流电压表(MEL-06)

A:直流安培表(MEL-06)

M:直流电机电枢(1)经检查接线无误后，逆时针调节磁场调节电阻R使至

最大。直流电压表量程选为300V档，直流安培表量程选为2A档。

（2）按顺序按下主控制屏绿色“闭合”按钮开关，可调直流稳压电源的船形

开关以及复位开关，建立直流电源，并调节直流电源至220V输出。

调节R使电枢电流达成0.2A（假如电流太大，也许由于剩磁的作用使电机

旋转，测量无法进行，假如此时电流入小，也许山于接触电阻产生较大的误差）,

迅速测取电机电枢两端电压UM和电流Ta0将电机转子分别旋转三分之一和三分

之二周，同样测取UM、la,填入表1-1。

（3）增大R（逆时针旋转）使电流分别达成0.15A和0.1A,用上述方法测

取六组数据，填入表卜1。

取三次测量的平均值作为实际冷态电阻值Ra二四萼。

表1T室温℃

序号[(V)L(A)R(Q)R“平均（Q）RUE(Q)

Rall

1RH12Rai

Ra13

R.I21

2Ra22Ra2

R.I2K

Ra31

3RI32R“3

表中Rai二(Rall+RtH2+Ral3)/3

R“2二(Ra21+R»22+Ra23)/3

Ra3二(Ra3l+Ra32+Ra33)/3

（4）计算基准工作温度时的电枢电阻

由实验测得电枢绕组电阻值，此值为实际冷态电阻值，冷态温度为室温。按

下式换算到基准工作温度时的电枢绕组电阻值：

Rref=Ra235+飙,

235+Q

式中Ri一—换算到基准工作温度时电枢绕组电阻。（Q）

R..——电枢绕组的实际冷态电阻。（Q）

。ref——基准工作温度，对于E级绝缘为75℃。

0“一一实际冷态时电枢绕组的温度。（℃）

4.直流仪表、转速表和变阻器的选择。

直流仪表、转速表量程是根据电机的额定值和实验中也许达成的最大值来选

择，变阻器根据实验规定来选用，并按电流的大小选择串联，并联或串并

联的接法。

（1）电压量程的选择

如测量电动机两端为220V的直流电压，选用直流电压表为300V量程档.

（2）电流量程的选择。

由于直流并励电动机的额定电流为L1A,测量电枢电流的电表可选用2A量

程档，额定励磁电流小于0.16A,测量励磁电流的毫安表选用200mA量程

档。

（3）电机额定转速为1600r/min,若采用指针表和测速发电机，则选用

1800r/niin量程档。若采用光电编码器，则不需要量程选择。

(4)变阻器的选择

变阻将选用的原则是根据实验中所

需的阻值和流过变阻器最大的电流

来拟定。在本实验中，电枢回路调节

电阻选用MEL-09组件的100Q

/1.22A电阻，磁场回路调节选月

图1-2直流他励电动机接线图

MEL-09的3000。/200mA可调电阻。

5.直流电动机的起动

R1:电枢调节电阻(MEL-09)

Rf:磁场调节电阻(MEL-09)

M:直流并励电动机M03:

G:涡流测功机

1S：电流源，位于MELT3,由“转矩设定”电位器进行调节。实验开始时，将

MEL-13“转速控制”和“转矩控制”选择开关板向“转矩控制”，“转矩设定”

电位器逆时针旋到底。

U1:可调直流稳压电源

U2:直流电机励磁电源

VI:可调直流稳压电源自带电压表

V2：直流电压表，量程为300V档，位于MEL-06

A:可调直流稳压电源自带电流表

mA:毫安表，位于直流电机励磁电源部。

(1)按图1-2接线，检查M、G之间是否用联轴器联接好，电机导轨和MEL13

的连接线是否接好，电动机励磁回路接线是否牢固，仪表的量程，极性是否对

的选择。

(2)将电机电枢调节电阻R1调至最大，磁场调节电阻调至最小，转矩设定

电位器(位于MELT3)逆时针调到底。

(3)后动控制屏的总电源控制钥匙开关至“开”位置，按顺序按下绿色“闭

合”按钮开关，打开励磁电源船形开关和可调直流电源船形开关，按下复位

按钮，此时，直流电源的绿色工作发光二极管亮，指示直流电压已建立，

旋转电压调节电位器，使可调直流稳压电源输出220V电压。

(4)减小R电阻至最小。

6.调节他励电动机的转速。

(1)分别改变串入电动机M电枢回路的调节电阻R和励磁回路的调节电阻

R.

(2)调节转矩设定电位器，注意转矩不耍超过1.IN.m,以上两种情况可分

别观测转速变化情况

7.改变电动机的转向

将电枢回路调节电阻R1调至最大值，“转矩设定”电位器逆时针调到零，先断

开可调直流电源的船形开关，再断开励磁电源的开关，使他励电动机停机，将

电枢或励磁回路的两端接线对调后，再按前述起动电机，观测电动机的转向及

转速表的读数。

六.注意事项

1.直流他励电动机起动时，须将励磁回路串联的电阻Rf调到最小，先接通励

磁电源，使励磁电流最大，同时必须将电枢串联起动电阻R1调至最大，然后方

可接通电源，使电动机正常起动，起动后，将起动电阻R1调至最小，使电机正

常工作。

2.直流他励电机停机时，必须先切断电枢电源，然后断开励磁电源。同时，必

须将电枢串联电阻R1调回最大值，励磁回路串联的电阻Rf调到最小值，给卜.次

起动作好准备。

3.测量前注意仪表的量程及极性，接法。

七.实验报告

1.画出直流并励电动机电枢串电阻起动的接线图。说明电动机起动时，起动

电阻R1和磁场调节电阻Rf应调到什么位置？为什么？

2.增大电枢回路的调节电阻，电机的转速如何变化？增大励磁回路的调节

电阻，转速又如何变化？

3.用什么方法可以改变直流电动机的转向？

4.为什么规定直流并励电动机磁场回路的接线要牢固？

实验二直流并励电动机

一.实验目的

1.掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。

2.掌握直流并励电动机的调速方法。

二.预习要点

1.什么是直流电动机的工作特性和机械特性？

2.直流电动机调速原理是什么？

三.实验项目

1.工作特性和机械特性

保持保UN和If=IfN不变，测取n、T2、n二f(la)及n=f(T2)。

2.调速特性

(1)改变电枢电压调速

保持保UN>If=IfN=常数，T2=常数，测取n=f(Ua)°

(2)改变励磁电流调速

保持保UN,T2二常数，R1=0,测取n=f(If)。

(3)观测能耗制动过程

四.实验设备及仪器

1.MEL系列电机教学实验台的主控制屏(MELT、MELTIA、B)o

2.电机导轨及涡流测功机、转矩转速测量(MEL-13)或电机导轨及编码器、

转速表。

3.可调直流稳压电源(含直流电压、电流、毫安表)

4.直流电压、毫安、安培表（MEL-06）。

5.直流并励电动机。

6.波形测试及开关板（MEL-05）。

7.三相可调电阻900Q（MEL-03）o

五.实验方法

1.并励电动机的工作特性和机械特性。

实验线路如图1-6所示

U1:可调直流稳压电源

RI.Rf：电枢调节电阻和磁场调节电阻，位于MEL-09。

mA.A.V2:直流亳安、电流、电压表（MEL-06）

G:涡流测功机

IS:涡流测功机励磁电流调节，位于MEL-13。

a.将R1调至最大，Rf调至最小，毫安表量程为200mA,电流表量程为2A

档，

电压表量程为300V档，检查涡流测功机与MEL-13是否相连，将MEL-13"转

速控制”和“转矩控制”选择开关板向“转矩控制”，“转矩设定”电位器逆时

针旋到底，打开船形开关，按实验一方法起动直流电源，使电机旋转，并调整

电机的旋转方向，使电机正转。

b.直流电机正常起动后，将电枢串联电阻R1调至零，调节直流可调稳压电

源的输出至220V,再分别调节磁场调节电阻Rf和“转矩设定”电位器，使电动

机达成额定值：U=UN=220V,Ia=IN,n=nN=1600r/min,此时直流电机的励磁电流

If=IfN（额定励磁电流）。

c.保持URN,If=IfN不变的条件下，逐次减小电动机的负载，即逆时针调

节“转矩设定”电位器，测取电动机电枢电流la、转速n和转矩T2,共取数据

7-8组填入表1-8中。

1-8U=Ux=220VAK“=Q

表IFIIN=

实la(A)

验n(r/min)

数

T(N.m)

据2

计P2(w)

算P,(w)

数n(%)

据△n(%)

2.调速特性

（1）改变电枢端电压的调速

a.按上述方法起动直流电机后，将电阻R1调至零，并同时调节负载，电枢电

压和磁场调节电阻Rf,使电机的U=LN,Ia=O.5IN,If=IfN,记录此时的T2二

N.m

b.保持T2不变，If=IfN不变，逐次增长R1的阻值，即减少电枢两端的电压Ua,

R1从零调至最大值，每次测取电动机的端电压Ua,转速n和电枢电流la,共取

7-8组数据填入表1-9中。

表1-9If=IfN=A,T2=

N.m

Ua(V)

n(r/min)

L(A)

（2）改变励磁电流的调速

a.直流电

动机起动

后，将电枢

调节电阻和

磁场调节电

阻Rf调至

零，调节可

调直流电源

的输出为

220V,调节

“转矩设

定”电位器，

使电动机的

U二UN,

Ia=O.5IN,

记录此时的

T2=

N.m

b.保持T2

和U=UN不

变，逐次增

长磁场电阻

Rf阻值,

直至

n=l.3nN,

每次测取电

动机的n、

If和la,

共取7-8组

数据填写入

表1-10中。

表1-10

LI=LIN=220V,

T2二

N.m

n(r/min)

L(A)

L(A)

(3)能耗制动

按图1-7接线

U1:可调直流稳压电源

Rl.Rf：直流电机电枢调

节电阻和磁场调节电阻

(MEL-09)

图1-7直流并励电动机能耗制动接线图

RL:采用MEL-03中两只

900Q电阻并联。

S:双刀双掷开关(MEL-05)

a.将开关S合向“1”端，R1调至最大，Rf调至最小，起动直流电机。

b.运营正常后，从电机电枢的一端拨出一根导线，使电枢开路，电机处在自由

停机，记录停机时间。

c.反复起动电动机，待运转正常后，把S合向空”端记录停机时间。

d.选择不同RL阻值，观测对停机时间的影响。

六.实验报告

1.由表1-8计算出P2和n,并绘出n、T2、n=f(Ia)及n=f(T2)的特性曲

线。

电动机输出功率

P2=0.105nT2

式中输出转矩T2的单位为N•m,转速n的单位为r/mino

电动机输入功率

PFUI

电动机效率

n二竺xioo%

勺

电动机输入电流

I=L+L

由工作特性求出转速变化率：

△n=义100%

nN

2.绘出并励电动机调速特性曲线n二f(UJ和n二f(L)。分析在恒转矩负载时两

种调速的电枢电流变化规律以及两种调速方法的优缺陷。

3.能耗制动时间与制动电阻RL的阻值有什么关系？为什么？该制动

方法有什么缺陷？

七.思考题

1.并励电动机的速率特性n=f(la)为什么是略微下降？是否会出现上翘

现象？为什么？上翘的速率特性对电动机运营有何影响？

2.当电动机的负载转矩和励磁电流不变时，减小电枢端压，为什么会引起

电动机转速减少？

3.当电动机的负载转矩和电枢端电压不变时，减小励磁电流会引起转速的升高,

为什么？

4.并励电动机在负载运营中，当磁场回路断线时是否一定会出现“飞速”？为什

么？

实验三直流串励电动机

一.实验目的

1.用实验方法测取串励电动机工作特性和机械特性。

2.了解串励电动机起动、调速及改变转向的方法。

二.预习要点

1.串励电动机与并励电动机的工作特性有何差别。串励电动机的转速变化率

是如何定义的？

2.串励电动机的调速方法及其注意问题。

三.实验项目

1.工作特性和机械特性

在保持U=UN的条件下，测取n、T2、n-f(Ia)以及n=f(T2)。

2.人为机械特性

保持U=UN和电枢回路串入电阻R1二常值的条件下，测取n=f(T2)。

3.调速特性

(1)电枢回路串电阻调速

保持U=UN和T2二营值的条件下，测取产f(Ua)。

(2)磁场绕组并联电阻调速

保持URN、T2二常数及R1=O的条件下，测取n=f：If)o

四.实验设备及仪器

1.MEL系列电机教学实验台主控制屏(MELT、MEL-IIA.B)

2.电机导轨及测功机、转矩转速测量(MEL-13)

3.可调直流稳压电源(含直流电压、毫安、安倍表)

4.直流电压、毫安、安倍表(MEL-06)

5.三相可调电阻器900Q(MEL-04)

6.波形测试及开关板(MEL-05)

7.直流串励电动机(M02)

五.实验线路及操作环节

实验线路如图1-8所示。

U1:可调直流稳压电流

VI.V2:直流电压表，分别

位于直流电源和MEL-06

A1、A2：直流电流表，分别

图1-8直流串励电动机接线图

位于直流电源和MEL-06

Rl.Rf:分别采用MEL-04两只90。电阻相串联。

M:直流串励电动用M02

G:涡流测功机

IS：测功机可调励磁电源，位于MEL-13,通过航空插座和测功机相连。

开关S选用MEL-05

1.串励电动机的工作特性和机械特性。

a.由于串励电动机不允许空载起动，所以测功机“转矩设定”电位器顺时

针转过一定角度，即给串励电动机施加一定负载(MEL-13的开关设立同实验三)

b.调节直流串励电动机M的电枢串联起动电阻R1和磁场调节电阻Rf到

最大值，断开开关S,按实验一方法起动直流电源，并观测转向是否对的。

C.电机运转后，调节R1至零，调节可调直流稳压电源使电动机的电枢电

压U=UN=220V,同时调节测功机“转矩设定”电位器，使电机电枢电流F1.2IN。

d.在保持U1=UN的条件下，逐次减小负载直至nVI.5nN为止，每次测取

I、N、T2,共取6-7组数据填入表170中。

2.测取电枢串电阻后的人为机械特性。

a.按前述方法起动串励电动机MB,调节可调直流稳压电源至220V,并同

时调节串入电枢的电阻R1和测功机“转矩设定”电位器旋钮，使电机的电枢电

流I=IN,转速n=0.8nN。

b.保持此时的R1不变和URN,逐次减小电动机的负载,直至nW1.5「N为

止，每次测取U2、I、n、T2,共取6-7组数据填入表171中。

表1T1U=UN=220VR尸常

值

U(V)

实验2

L(A)

数据

n(r/min)

T2(N.m)

计算P2(w)

数据n(%)

3.调速特性

(1)电枢回路串电阻调速

a.按前述方

法电动机带

负载起动后，

将R1调至

零。同时调节

可调直流稳

压电源和测

功机”转矩设

定”电位器旋

转，使

Ul=UN=220V,

I^IN,记录

此时电动机

的n二

r/min,T=

A,T2=

N.m

b.在保持

U1=UN以及

T2不变的条

件下，逐次

增长R1阻

值，每次测

n、I、U2,共

取6-7组数

据，填入表

1-12中。

表1-12

Ul=UN=220V,

T2=N.m

n(r/min)

I(A)

U2(V)

(2)磁场绕组并联电阻调速

a.合上电源前，打开开关S,分别将R1和Rf调至最大值。

b.电机带负载起动后，调节R1至零，合上开关S。

c.调节可调

直流稳压电

源使

Ul=UN=220V,

T2=0.8TN,

记录此时电

动机的N、I、

If、T2o

d.在保持

U=UN及T2不

变的条件下，

逐次减小Rf

阻值，注意

Rf不能短

接，直至n

W1.5nN为

止。每次测取

n、I、If,共

取6-7组数

据后，填入

表1-13中。

表1-13

U=UN=220V,

T2=N.m

n(r/min)

I(A)

I（（A）

六.实验报告

1.绘出直流串励电动机的工作特性曲线n、T2、n二f(L)。

2.在同一张座标纸上绘出串励电动机的自然和人为机械特性。

3.绘出串励电动机恒转矩两种调速的特性曲线。试分析在U二L和「2不变条

件下调速时的电枢电流变化规律。比较两种调速方法的优缺陷。

七.思考题

I.削励顿机为ft么不允i特载帷截酬？

2磁隔缄嵌邨聊m为(十么不允到联邨聊隹零？

^3

一.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营特性。

二.预习要点

1.变压器的空载和短路实验有什么特点？实验中电源电压一般加在哪一

方较合适？

2.在空载和短路实验中，各种仪表应如何联凄才干使测量误差最小？

3.如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。

三.实验项目

1.空载实验测取空载特性UO=f(TO),POf(UO)o

2.短路实验测取短路特性UK=f(IK),PK=f(I)0

3.负载实验

(1)纯电阻负载

保持U1=U1N,=1的条件下，测取U2=f(I2)。

(2)阻感性负载

保持U1=U1N,=0.8的条件下,测取U2=f(12)o

四.实验设备及仪器

1.MEL系列电机教学实验台主控制屏(含交流电压表、交流电流表)

2.功率及功率因数表(MEL-20或含在主控制屏内)

3.三相组式变压器(MEL-01)或单相变压器(在主控制屏的右下方)

4.三相可调电阻900。(MEL-03)

5.波形测试及开关板(MEL-05)

6.三相可调电抗(MEL-08)

五.实验方法

1.空载实验

变压器T选用MEL-01三相组式变压器中的一只或单独的组式变压器。实验

时，变压器低压线圈2U1.2U2接电源，高压线圈1UL1U2开路。

A.VI.V2分别为交流电流表、交流电压表。具体配置由所采购的设备型号不

同由所差别。若设妥为MELT系列，则交流电流表、电压表为指针式模拟表,

量程可根据需要选择；若设备为皿L-H系列，则上述仪表为智能型数字仪

表，量程可自动也可手动选择。仪表数量也也许由于设备型号不同而不同。

若电压表只有一只，则只能交替观测变压器的原、副边电压读数，若电压表

有二只或三只，则可同时接上仪表。

W为功率表，根据采购的设备型号不同，或在主控屏上或为单独的组件

(MEL-20或MEL-24),接线时,需注意电压线圈和电流线圈的同名端,避免接

错线。

a.在三相交流电源断电的条件下，将调压器旋钮逆时针方向旋转到底。并

合理选择各仪表量程。

变压器T额定容量PN=77W,U1N/U2N=22OV/55V,I1N/I2N=O.35A/1.4A

b.合上交流电源总开关，即按下绿色“闭合”开关，顺时针调节调压器旋

钮，使变压器空载电压U0=1.2UN

c.然后，逐次减少电源电压，在1.2~0.5UN的范围内；测取变压器的U0、

10、P0,共取6~7组数据，记录于表2T中。其中U=UN的点必须测，并在

该点附近测的点应密些。为了计算变压器的变化，在UN以下测取原方电压

的同时测取副方电压，填入表2T中。

e.测量数据以后，断开三相电源，以便为下次实验作好准备。

表2T

实验数据计算数据

序号

Uo(V)Io(A)Po(W)Umi.1U2COS%

1

2

3

4

5

6

7

2.短路实验

实验线路如图2-2。（每次改接线路时，都要关断电源）

实验时，变压落T的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。

A.V、W.分别为交流电流表、电压表、功率表，选择方法同空载实验。

a.断开三相交流电源，将调压器旋钮逆时针方向旋转到底，即使输出电压为零。

b.合上交流电源绿色“闭合”开关，接通交流电源，逐次增长输入电压，直到

短路电流等于1.1IN为止。在0.5~L1IN范围内测取变压器的UK、IK、PK,共

取6~7组数据记录于表2-2+,其中I=TK的点必测。并记录实验时周边环境温

度（℃）。

表2-2室温0

℃

实验数据计算数据

序号

U(V)I(A)P(W)cos%

1

2

3

4

5

6

3.负载实验

实验线路如图2-3所示。

变压器T低压线圈接电源，高压线圈通过开关S1和S2,接到负载电阻RL

和电

抗XL±oRL选用MEL-03的两只900Q电阻相串联，XL选用MEL-08o开关

SI.S2采用MEL-05的双刀双掷开关，电压表、电流表、功率表（含功率因数表）

的选择同空载实验。

（1）纯电阻负载

a.未上主电源前，将调压器调节旋钮逆时针调到底，S1.S2断开，负载电阻

值班财到最大。

b.合上交流电源，逐渐升高电源电压，使变压器输入电压U1=UN=55V

c.在保持U1=UN的条件下，合下开关S1,逐渐增长负载电流，即减小负载电阻

RL的值，从空载到额定负载范围内，测取变压器的输出电压U2和电流12。

d.测取数据时，12=0和I2=I2N=0.35A必测，共取数据6~7组，记录于表3-3

中。

表3-3cos^2=lU产&=55V

序号1234567

U2(V)

12(A)

(2)阻感性负载(cos%=0.8)(选做)

a.用电抗器XL和RL并联作为变压器的负载，S1.S2打开，电阻及电抗器调

至最大，即将变阻器旋钮和调压器旋钮，逆时针调到底。

b.合上交流电源，调节电源输出使U1=U1N

c.合上SI、S2,在保持U1=U1N及二0.8条件下，逐渐增长负载，从空载到额

定负载的范围内，测取变压器U2和12,共测取数据6-7组记录于表3-4中，其

中12=0和I2=I2N两点必测。

表3-4cos%=0.8UI=UIN-55V

序号1234567

U2(V)

I2(A)

六.注意事项

1.在变压器实验中，应注意电压表、电流表、功率表的合理布置。

2.短路实验操作要快，否则线圈发热会引起电阻变化。

七.实验报告

1.计算变比

由空载实验测取变压器的原、副方电压的三组数据，分别计算出变比，然后

取其平均值作为变压器的变比Ko

K=Ulul,lU2/U2ul.2u2

2.绘出空载特性曲线和计算激磁参数

(1)绘出空载特性曲线U0=f(I0),P0=f(U0),=f(U0)o

p

式中：cos/二万千

UJo

(2)计算激磁参数

从空载特性曲线上瓷出相应于Uo=UN时的10和P0值，并由下式算出激磁参

数

Jo

Z7in=-U--。--

Io

Xm=JZL

3.绘出短路特性曲线和计算短路参数

(1)绘出短路特性曲线U际f⑴)、凡=f(h)、cos^=f(IK)o

(2)计算短路参数。

从短路特性曲线上查出相应于短路电流IK二IN时的UK和PK值，由下式算出

实验环境温

度为。(℃)短路参数。

7力

K

/.272

XK-rK

折算到低压方

rK

K2

XX'K

XK~

由于短路电阻rK随温度而变化，因此，算出的短路电阻应按国家标准换算

到基准工作温度75OC时的阻值。

234.5+75

775℃二%234.5+6

7K70c="K75"C+X1

式中：234.5为铜导线的常数，若用铝导线常数应改为228。

阻抗电压

///7soe

UK=xlOO%

UN

^N^K1S°C

UKr=xio州

UN

^Lx\m/

UKX0

UN

IK-IN时的短路损耗“KN=

4.运用空载和短路实验测定的参数，画出被试变压器折算到低压方的“「”型等

效电路。

5.变压器的电压变化率△”

(1)绘出二1和=0.8两条外特性曲线U2=f(12),由特性曲线计算出

I2=I2N时的电压变化也AU

U2O-U2

MJ=X100%

U2O

⑵根据实验求出的参数，算出12二I2N、=1和I2=I2N、=0.8时的电压

变化率AU。

AU=(UKrcos(p2+UKxsin(p2)

将两种计算结果进行比较，并分析不同性质的负载对输出电压的影响。

6.绘出被试变压器的效率特性曲线

77=(1--—4+*2_)

I?PNCOS02+%+，2PKN

(1)用间接法算出cos%=0.8不同负载电流时的变压器效率,记录于表2-5

中。

表2-5cos(p2=0.8Po=WPKN=W

12-(A)P2(W)n

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

式中：IPN=P2(W)；

Pn为变压器IK=IN时的短路损耗(W)；

P。为变压器Uo二UN时的空载损耗(W)o

⑵由计算数据绘出变压器的效率曲线n二f(二；)。

(3)计算被试变压器n=nmax时的负载系数Bm

实验五三相变压器

一.实验目的

1.通过空载和短路实验，测定三相变压器的变比和参数。

2.通过负载实验，测取三相变压器的运营特性。

二.预习要点

1.如何用双瓦特计法测三相功率，空载和短路实验应如何合理布置仪表。

2.三相心式变压器的三相空载电流是否对称，为什么？

3.如何测定三相变压器的铁耗和铜耗。

4.变压器空载和短路实验应注意哪些问题？电源应加在哪一方较合适？

三.实验项巨

1.测定变比

2.空载实验：测取空载特性UO=f(IO),PO=f(UO),cos(0=f(U0)o

3.短路实验:测取短路特性UK=f(IK),PK=f(IK),cos(K=f(IK)o

4.纯电阻负载实验：保持U1=U1N,cos(2=1的条件下，测取U2=f(12).

四.实验设备及仪器

1.MEL系列电机教学实验台主控制屏(含交流电压表、交流电流表)

2.功率及功率因数表(MEL-20或含在主控制屏内)

3.三相心式变压器(MEL-01)或单相变压器(在主控制屏的右下方)

4.三相可调电阻900Q(MEL-03)

5.波形测试及开关板(MEL-05)

6.三相可调电抗(MEL-08)

五.实验方法

1.测定变比

实验线路如图2-4所示，被试变压器选用MEL-02三相三线圈心式变压器，

额定容量PN=152/152/152W,UN=220/63.5/55V,IN=O.4/1.38/1.6A,Y/A/Y接法。

实验时只用高、低压两组线圈，中压线圈不用。

a.在三相交流电源断电的条件下，将调压器旋钮逆时针方向旋转到底。并

合理选择各仪表量程。

b.合上交流电源总开关，即按下绿色“闭合”开关，顺时针调节调压器旋

钮，使变压器空载电压U0=0.5UN,测取高、低压线圈的线电压U1UL1V1、

U1V1.1WKU1W1.1UKU3U1.3VKU3V1.3WKU3V1.3U1,记录于表2-6中。

表2-6

U(V)U(V)U(V)K=l/3(Kn

KnKvwK«t

UlUL1V1U3L1.3VlU1V1.1VIU3VI.3W1Ulttl.HUU31n.3U1+Kyf+K«u)

KYV二U1V1.1W1/U3V1.3W1

Kw=U1W].IU1/U31H.3rl

主控

制屏

交流

电源

输出

-IIA)

MEL

MEL-L

线图(

实验接

器空载

相变压

5a三

图2-

实验

2.空载

变

时，

。实验

压器

式变

相心

L-02三

用ME

器T选

变压

示，

2-5所

如图

线路

实验

路。

圈开

压线

源，高

接电

线圈

低压

压器

为设

所采购