大工21春《电机与拖动实验》实验报告及学习要求 答案.pdf

大连理工大学网络教育学院大连理工大学网络教育学院电机与拖动实验课程学习要求电机与拖动实验课程学习要求一、课程考核形式一、课程考核形式本课程的考核形式为离线作业离线作业（实验报告），无在线作业和考试。“离线作业及要求”在该课程的“离线作业离线作业”模块中下载。二、离线作业要求二、离线作业要求学生需要在平台离线作业中下载“大工 21 春 电机与拖动实验实验报告”，观看实验课件，根据课件中的操作及实验结果来读取实验数据、认真填写“大工 21 春电机与拖动实验实验报告”，并提交至课程平台，学生提交的实验报告作为本课程考核的依据，未提交者无成绩。电机与拖动实验的实验报告由单相变压器实验、直流发电机实验、三相鼠笼异步电动机实验、三相同步发电机的并联运行实验四个独立的部分构成，学生需要完成实验报告的全部内容。三、离线作业提交形式及截止时间三、离线作业提交形式及截止时间学生需要以附件形式上交离线作业（附件的大小限制在10M 以内），选择已完成的作业，点“上交”即可。如下图所示。四、离线作业批阅四、离线作业批阅老师会在作业关闭后集中批阅离线作业，在离线作业截止提交前不进行任何形式的批阅。注意事项：注意事项：独立完成实验报告，独立完成实验报告，不准抄袭他人或者请人代做，不准抄袭他人或者请人代做，如有雷同，如有雷同，成成绩以零分计！绩以零分计！1大连理工大学网络教育学院大连理工大学网络教育学院大连理工大学网络教育学院大连理工大学网络教育学院20212021 年年 5 5 月月附录：实验报告附录：实验报告2大连理工大学网络教育学院大连理工大学网络教育学院网络教育学院网络教育学院电电 机机 与与 拖拖 动动 实实 验验 报报 告告学习中心：学习中心：层层次：次：专专业：业：学学号：号：学学生：生：完成日期：完成日期：年月日3大连理工大学网络教育学院大连理工大学网络教育学院实验报告一实验报告一实验名称：单相变压器实验空载实验、短路实验、负载实验实验目的：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性。实验项目：1.空载实验测取空载特性U0=f(I0),P0=f(U0)。2.短路实验测取短路特性Uk=f(Ik),Pk=f(I)。3.负载实验保持U1=U1N，cos21的条件下，测取U2=f(I2)。（一）填写实验设备表名称电机教学实验台三相组式变压器三相可调电阻器功率表、功率因数表交流电压表、电流表旋转指示灯及开关板4型号和规格NMEL-IINMEL-03NMEL-20MEL-001CNMEL-05用途使用注意事项提供电源固定电机使用前调节输出电压为 0V实验所需变压器改变输出电流短路实验要快以防烧坏注意量程的运用测量功率及功率因注意量程、接线时数注意极性测量交流电压电流注意量程、接线时注意极性用作通断电及指示电路连按完后闭合拆电路前断开大连理工大学网络教育学院大连理工大学网络教育学院（二）空载实验1填写空载实验数据表格表 1-1序号1234567实验数据U0(V)119.6113.5110.1105.399.1686.0374.74I0(A)0.1300.0880.0770.0660.0560.0450.035计算数据U1U1。1U2224.4212.8206.0197185.5161.3139.6cos2P0(W)1.921.611.481.310.140.840.630.120.170.170.190.200.220.232.根据上面所得数据计算得到铁损耗PFe、励磁电阻Rm、励磁电抗Xm、电压比k表 1-2序号12345675实验数据I0(A)U0(V)119.6113.4110.0105.299.0486.0374.750.1320.0870.0770.0650.0570.0430.035计算数据U1U1。1U2224.3212.9206.0196.8185.8161.3139.7P0(W)1.921.621.481.310.140.850.63PFeRmXmk2.11117.26886.311.8741.62209.301272.691.8741.48249.571406.661.8721.31300.451564.521.8511.14350.761702.301.8690.84454.051950.651.8630.63512.192071.621.866大连理工大学网络教育学院大连理工大学网络教育学院（三）短路实验1.填写短路实验数据表格表 2 室温=OC序号123456（四）负载实验1.填写负载实验数据表格表 3cos 2=1U1=UN=110V序号12200.50.1413198.20.2014196.40.2545195.70.3036192.30.3537190.30.402实验数据U(V)8.188.1810.0310.0311.8011.8013.6613.6615.7515.7516.9016.90I(A)0.2110.2110.2560.2560.3020.3020.3450.3450.4030.4030.4300.430P(W)1.671.672.532.533.473.474.644.646.246.247.137.13计算数据cos k0.970.970.980.980.970.970.980.980.980.980.980.98U2（V）206.3I2（A）0（五）问题讨论1.什么是绕组的同名端？答：两个具有互感的线圈，在某一端通入电流时，两个线圈产生的磁通方向是相同的，那两个线头就叫“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：主要是为了防止在高压下合闸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情况就是一个不确定因素，就不能事先预料在较高电压下负载可能情况。因此，就需要从低电压慢慢调高电压，观察负载的情况。而断开电源时，如果负载时隔较大的感性负载，那6大连理工大学网络教育学院大连理工大学网络教育学院么在高电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我对变压器的参数有了进一步的认识和理解，对变压器的特性有了更具体深刻的体会，同时学会不在实验时应根据需要正确选择各仪表量程保护实验设备。7大连理工大学网络教育学院大连理工大学网络教育学院实验报告二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：1.他励发电机的空载特性：保持n=nN，使I=0，测取U0=f(If)。2.他励发电机的外特性：保持n=nN，使If=IfN，测取U=f(I)。3.他励发电机的调节特性：保持n=nN，使U=UN，测取If=f(I)。（一）填写实验设备表序号1名称电机教学实验台型号和规格NMEL-II用途提供电源固定电机2345678转矩、转速测量及控制平台三相可调电阻器电机起动箱直流电机仪表，电源旋转指示灯及开关板直流电压表、直流电流表NMEL-13NMEL-03NMEL-09NMEL-18NMEL-05NMEL-06测量调节转矩调节负载大小起动电机提供电压电路通断电测量电压电流大连理工大学网络教育学院大连理工大学网络教育学院（二）空载特性实验填写空载特性实验数据表格表 2-1n=nN=1600r/minUO（V）23021020583.220079.219071.815047.110026.9300.2If2（mA）109.188.4（三）外特性实验填写外特性实验数据表格表 2-2n=nN=1600r/minIf2=If2NU（V）203I（A）0.4482060.4012110.3282120.2802160.1982220.0992270（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=200VI（A）0.1110.1530.2570.3740.4580.501If2（mA）89.291.395.8103.2110.1111.2（五）实验注意事项：1起动直流电动机时，先把 R1调到最大，Rf2调到最小，起动完毕后，再把 R1调到最小。2做外特性时，当电流超过 0.4 安时，R2中串联的电阻必须调至零，以免损坏。（六）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9大连理工大学网络教育学院大连理工大学网络教育学院不变，而哪些物理量应测取？发电机的运行特性是指：他励发电机的空载特性、外特性、调节特性。1.他励发电机的空载特性：保持n=nN，使I=0，测取U0=f(If)。2.他励发电机的外特性：保持n=nN，使If=IfN，测取U=f(I)。3.他励发电机的调节特性：保持n=nN，使U=UN，测取If=f(I)2.做空载试验时，励磁电流为什么必须单方向调节？答：防止在电流换向时出现电流为零的时刻，直流电动机是绝对不允许在电流为零的时候运行，是零的话输出电压将无穷大，会击穿电机的绝缘层，所以励磁电流只能单方向调节。3.实验的体会和建议通过此次试验，更深入的了解了发动机的运行特性，掌握了不同的特性他们中哪些物理量保持不变的情况下，给定条件应测取的物理量是什么。以及他们各物理量之间变化特性曲线关系。根据运行特性来评判被测电机的性能断。建议实验课的视频再清晰些就更好了。10大连理工大学网络教育学院大连理工大学网络教育学院实验报告三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12345名称电机教学实验台三相笼型异步电动机电机导轨及测功机转矩、转速测量及控制平台交流表型号和规格NMEL-IIM04NMEL-13NEEL-001用途提供电源固定电机测量和调节转矩提供实验所需电压表、电流表6789三相可调电阻器直流电压、毫安、安培表直流电机仪表电源旋转指示灯及开关11NMEL-03NMEL-06NMEL-18NMEL-05调节负载的大小测量电压和电流提供电压用于通断电大连理工大学网络教育学院大连理工大学网络教育学院（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 20（I mA）R（）绕组 I5047401.88301.41502.3547绕组401.8847301.4147502.3347.2绕组401.8847301.4047U（V）2.3547.2547（三）测取三相异步电动机的运行特性填写实验数据表格表 3-2UN=220V()序号IA0.5580.5580.5320.5320.4700.4700.4280.4280.3700.3700.3170.317IOL（A）IB0.5610.5610.5360.5360.4760.4760.4250.4250.3820.3820.3360.336PO（W）T2（N.m）n（r/min）P2（W）I10.5520.5520.5230.5230.4670.4670.4160.4160.3690.3690.3210.321IC0.5360.5360.5080.5080.4440.4440.3960.3960.3520.3520.3100.310PI42.9742.9738.8738.8728.0728.0717.5417.544.994.99-14.9-14.9PII112.6112.6107.1107.192.7592.7579.4279.4267.8667.8648.4848.48P1155.57155.57145.95145.95120.82120.8296.9296.9272.8572.8533.5833.580.850.850.800.800.660.660.550.550.400.400.170.17141014101418141814331433145014501463146314861486125.84125.84119.10119.1099.3199.3183.7483.7461.5061.5026.5226.52123456（四）问题讨论1.如何判断出定子三相绕组的首末端？答：先用万用表测出各相绕组的两个线端，将其中的任意二相绕组串联，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=80100V，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，表示两相绕组的未端与首端相联，反之，如测得电压近似为零，则二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。12大连理工大学网络教育学院大连理工大学网络教育学院2.三相笼型异步电动机的起动方法有几种？答：1.直接起动 2.降压起动3.三角形起动 4.换接起动3.三相异步电动机的运行特性是指哪些特性？答：1 转差率特性；2.转矩特性；3.电流特性；4.效率特性；4.实验的体会和建议通过本次实验，让我知道了在做实验时应该注意哪些问题，并掌握了三相异步电机的试验方法。也进一步三相异步电机运行特性及参数之间的关系。13大连理工大学网络教育学院大连理工大学网络教育学院实验报告四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。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123456789101114名称电机教学实验台电机导轨及转速测量同步电机励磁电源直流电机仪表、电源三相同步电机 M08三相可调电阻器 900直流并励电动机 M03三相可调电阻器 90功率表、功率因数表交流电压表、电流表旋转指示灯及开关板型号和规格NMEL-IINMEL-19NMEL-18M08NMEL-03M03NMEL-04NMEL-20MEL-001CNMEL-05用途提供电源、步进电机测量调节转矩提供电压调节负载大小提供发电机动力调节负载大小测量功率及功率因数测量交流的电压电流指示相序及通断电大连理工大学网络教育学院大连理工大学网络教育学院（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）If=If0=0A计算值测量值序号123456输出电流 I（A）输出功率 P（W）I（A）0.0520.1150.1910.2660.3710.402P2（W）16.72040.34068.27194.951129.300139.380IAIBICPIPII6.9320.6037.6154.7879.2086.86cos0.8230.9230.9400.9380.9150.9060.0650.0530.0449.810.1270.1110.10619.740.2040.1860.18230.670.2800.2610.25640.150.3860.3450.36150.100.4170.3960.39252.50（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=220VP2 0W序号12345678915三相电流 I（A）IAIBICI励磁电流If(A)1.611.401.201.101.000.840.640.500.230.3810.3640.3830.3760.2920.2770.2940.2880.2110.2000.2170.2050.1600.1470.1640.1570.1030.0900.1040.1000.0320.0210.0300.0280.1010.1050.0930.1000.2170.2240.2100.260.3660.3710.3550.365大连理工大学网络教育学院大连理工大学网络教育学院（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：1.发电机的相序与电网相序一致。2.发电机的频率和电网频率相同。3.发电机端电压与电网电压相等。如果相位不同，不但会使有功和无功的冲击外，还会使一个电磁力矩冲击，会导致转动部分受到冲击。2.三相同步发电机与电网并联的方法有哪些？答：1.直接并网；2.有电动机带动至电网电压和频率后并网；3.发电机先做电动机，再转向电动机状态3.实验的体会和建议通过本次实验，熟悉了三项同步发电机投入电网并联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。也明白了三相同步发电机投入电网并联条件的重要性。16