2022年电机实验报告东南大学自动化 .pdf

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1、东南大学电机实验报告姓名：学号：专业：自动化组员：时间：2014 年 6 月名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - 实验一、二电器控制（一、二）一、实验目的1、了解接触器、按扭等元件的功能特点，掌握其工作原理及接线方法；2、学会使用接触器、按钮组合控制风扇开关。二、实验原理1. 接触器型号划分在电工学上。 接触器是一种用来接通或断开带负载的交直流主电路或大容量控制电路的自动化切换器，主要控制对象是电动机，此外也用于其他

2、电力负载，如电热器，电焊机，照明设备，接触器不仅能接通和切断电路，而且还具有低电压释放保护作用 /。接触器控制容量大。适用于频繁操作和远距离控制。是自动控制系统中的重要元件之一。通用接触器可大致分以下两类。（1）交流接触器。主要由电磁机构、触头系统、灭弧装置等组成。常用的是CJ10 、CJ12 、CJ12B等系列。（2）直流接触器。一般用于控制直流电器设备，线圈中通以直流电，直流接触器的动作原理和结构基本上与交流接触器是相同的。但现在接触器的型号都重新划分了。都是AC系列的了。AC-1类接触器是用来控制无感或微感电路的。AC-2类接触器是用来控制绕线式异步电动机的启动和分断的。AC-3和 AC

3、-4接触器可用于频繁控制异步电动机的启动和分断。2. 交流接触器（ CJX1-12 ）实验室所用的是交流接触器（CJX1-12 ）如下图所示名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - 铭牌如下工作原理当线圈通电时 ,静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合 ,由于触头系统是与动铁芯联动的 ,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合 ,从而接通电源。 当线圈断电时 ,吸力消失 , 动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断

4、开,切断电源。使用接法1、一般三相接触器一共有8 个点， 三路输入， 三路输出， 还有是控制点两个。输出和输入是对应的，很容易能看出来。如果要加自锁的话，则还需要从输出点的一个端子将线接到控制点上面。2、 首先应该知道交流接触器的原理。他是用外界电源来加在线圈上，产生电磁场。加电吸合，断电后接触点就断开。知道原理后，外加电源的接点，也就是线圈的两个接点，一般在接触器的下部，并且各在一边。其他的几路输入和输出一般在上部。还要注意外加电源的电压是多少（220V 或 380V） ，一般都标得有。并且注意接触点是常闭还是常开。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -

5、 - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - 二、实验内容及现象电器控制（一）电路图如下：图中 KM 表示接触器，SB 、SB1为常开开关，SB2为常闭开关。三相电源的相电压为220V，为接触器提供电源电压。分别按图搭接这四种电路。实验现象如下：通电后，接触器的22E 被吸入，断电之后才弹出。通电后，只有当SB按下时， 22E 才被吸入， SB松开后 22E弹出。通电后， SB按下后， 22E被吸入，即使松开SB ，22E 也不会弹出。通电后， SB1按下后， 22E被吸入， SB2按下后， 22E

6、 弹出。电器控制（二）电路图如下：三相电线电压为380V，用来控制电机运作。用接触器的主触点控制电机，其中1、3、5 进， 2、4、6 出。实验现象如下：SB2按下后风扇启动， SB1按下后，风扇关闭。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - 实验三直流电机起动及反转一、 实验目的1、 了解闸刀开关、电阻箱、直流电机的使用方法；2、 观察起动电阻变化时直流电机转速及电流的变化，进一步认识电机工作原理。二、 实验原理直流电

7、机工作原理直流电机里边固定有环状永磁体，电流通过转子上的线圈产生安培力，当转子上的线圈与磁场平行时，再继续转受到的磁场方向将改变，因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触，从而线圈上的电流方向也改变，产生的洛伦兹力方向不变，所以电机能保持一个方向转动。直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。感应电动势的方向按右手定则确定（磁感线指向手心，大拇指指向导体运动方向，其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向）。导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩，这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩，转矩的方向

8、是逆时针方向，企图使电枢逆时针方向转动。如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩（例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩），电枢就能按逆时针方向旋转起来。改变极性即到反转。三、 实验内容及现象按照如下电路图接线：闸刀开关控制B1-B2表示电枢， F1-F2表示励磁。接触器控制将上图中闸刀开关部分替换成接触器即可。闸刀开关控制实验步骤：Rc调至最大电阻；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 11 页 - - - - - - - - - 先闭合 P2；再闭合 P1；减小

9、 Rc，记录 Rc最大和最小时电机的转速和电压及电流；先断开 P1；最后断开P2；实验现象：步骤 中，闭合P2 可以看到绿色火花；步骤 中，闭合P1，电流表开始有示数；步骤 中，减小Rc可以看到电流表和电压表示数增大四、实验数据与分析正转Rc( )转速电流 I(A) 电压 V(V) 200（Max）157 0.8 15 20 991 1.3 88 0 1404 1.4 129 反转Rc( )转速电流 I(A) 电压 V(V) 200（Max）1410 1.4 129 0 160 0.8 15 分析：正转时，电机逆时针转动，反转时，电机顺时针转动。当合上闸刀开关P2时，出现电火花， 说明励磁已接

10、通。 然后合上P1，电流表出现示数，说明电枢已通电，但此时由于电阻过大，电流过小，电机无法开始转动。逐渐减小Rc，电机开始转动，并在Rc取 0 时电流达到最大，电机转速达到最大。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - 实验四直流电机负载特性一、 实验目的1.了解直流电机的负载特性。2. 进一步学习和掌握直流电机的运行原理，进一步熟练直流电机的启动和反转。二、 实验原理直流电机的负载特性：U=f（ If） ，IL=常数。

11、表示在某一负载电流情况下，端电压是如何随励磁电流而变化的。如果IL=0，这条特性称空载特性，即电机的磁化曲线，是反应该电机磁路特性的重要曲线。不同的负载，有不同的负载特性。三、 实验内容及现象按如下电路图搭接电路：实验步骤：首先将 Rc、Rw 调至最大电阻；闭合 P3 闭合 P2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - 减小 Rc，至电压表示数为110V 闭合 P4 调节 Rw，电流表示数不得大于8A 记录电流I、转速

12、 n 断开闸刀开关P2，再断开 P3，P4，电动机和负载停止转动。断开电源。四、实验数据与分析I(A) 2 3 4 5 6 7 n 1222 1133 1053 1008 963 906 根据上表数据画出电流与转速的曲线如下：分析：由图可得，电机转速和电流基本呈线性关系，随着负载电阻的减小，电流的增大，电机转速减小。122211331053100896390790095010001050110011501200125002468nI(A)n线性 (n)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - -

13、- - - 第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - 实验五交流电机特性一、 实验目的1.了解交流电机特性。2.学会用闸刀开关控制电机开关。二、 实验原理三相异步电动机工作原理：三相绕组接通三相电源产生的磁场在空间旋转，称为旋转磁场，转速的大小由电动机极数和电源频率而定。转子在磁场中相对定子有相对运动，切割磁杨，形成感应电动势。转子铜条是短路的，有感应电流产生。转子铜条有电流，在磁场中受到力的作用。转子就会旋转起来。第一：要有旋转磁场，第二：转子转动方向与旋转磁场方向相同，第三：转子转速必须小于同步转速，否则导体不会切割磁场，无感应电流产生，无转矩，电机就要停下来，停下后，

14、速度减慢，由于有转速差，转子又开始转动，所以只要旋转磁场存在，转子总是落后同步转速在转动。三相异步电动机铭牌如下：三、 实验内容及现象按如下图搭接电路：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - 实验步骤：将 Rm调至最大按下常开开关，接触器触口闭合闭合 P2 调节 Rm，并记录相应的电流和转速。按下常闭开关，断开P2 实验现象接触器触口闭合，三相异步电机开始工作，此时观察电压表示数为U=88V。负载电机开始工作。接触器触

15、口断开，交流电机停止工作。四、实验数据与分析空载时： U=88v n 1489 1483 1481 1480 1476 1473 1471 Im(A) 0.5 2.3 3.3 4 5 6 7 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - 由图可得：随着负载电阻的减小，电流逐渐增大，电机转速小幅度减小1486148214811480147614731471147014721474147614781480148214841486148802468nIm(A)Im与n的关系n线性 (n)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -