2022年《电机与拖动基础》实验教案.docx
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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载试验一 直流电动机一. 试验目的 1. 把握用试验方法测取直流他励电动机的工作特性和机械特性;2. 把握直流他励电动机的调速方法;二. 试验内容 1. 工作特性和机械特性的测定保持 U=UN和 If=IfN不变,测取n、T2、 n=fIa 及 n=fT 2 ;2. 调速特性的测定 1 转变电枢电压调速 保持 U=UN、 If=IfN=常数, T2=常数,测取 n=fUa ;2 转变励磁电流调速 保持 U=UN,T2 = 常数, R1 =0 ,测取 n=fI f ;三. 试验原理及试验方法(一
2、)直流电动机的工作特性和机械特性的测定 1. 什么是直流电动机的工作特性和机械特性?直流电动机的工作特性是指端电压为额定电压,电枢回路无外串电阻,励磁电流为 额定励磁电流时,电动机的转速 n、电磁转矩 TEM效率 与输出功率之间的关系,即 n、T2 、n=fI a ;直流电动机的机械特性是指电动机的、电磁转矩 TEM与电动机的转速 n 之间的关系,即 n=fT em;2. 试验接线图 1-1 直流他励电动机试验接线图细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 19 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 -
3、 - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载3. 试验方法(1)直流电机起动将电枢回路电阻R1 调至最大,励磁回路电阻Rf 调至最小,将MEL-13 “ 转速掌握”和“ 转矩掌握” 挑选开关板向“ 转矩掌握”动机轻载或空载起动;(2)电动机转速方向,“ 转矩设定” 电位器逆时针旋究竟,即使电观看 MEL-13 上转速显示屏,看电动机是否正转;如电动机反转,应转变电枢电源电压的极性或转变励磁电源电压极性;(3)工作特性曲线和机械特性曲线的测定电动机的额定状态的调试直流电机正常起动后,将电枢串联电阻R1 调至零,调剂直流可调稳压电源的输出至 220V ,再分别调剂磁场
4、调剂电阻 Rf 和“ 转矩设定” 电位器,使电动机达到额定值:U=U N=220V ,Ia=I N,n=nN=1600r/min ,此时直流电机的励磁电流 I f=I fN(额定励磁电流) ;工作特性曲线和机械特性曲线的测定保持 U=U N,I f=I fN 不变的条件下 ,逐次减小电动机的负载,即逆时针调剂“ 转矩设定” 电位器,测取电动机电枢电流 I a、转速 n 和转矩 T2,共取数据 7-8 组;(二)直流电动机调速特性的测定1. 直流电动机调速原理是什么?调速方法有哪些?依据电动机的转速表达式n=U-IR/Ce ,其中电枢电流I 主要是由负载打算,因此只要转变该表达式中的参数U、R、
5、 三个参数, 就可以转变电动机的转速,相应就有三种调速方法:降低电源电压调速、电枢回路串电阻调速和弱磁调速;2. 试验方法(1)降低电源电压调速按上述方法起动直流电机后,将电阻R1 调至零,并同时调剂负载,电枢电压和磁场调剂电阻 Rf,使电机的 U=U N,Ia=0.5I N,If=I fN,记录此时的 T 2;保持 T 2 不变, I f=I fN 不变 ,逐次增加 R1 的阻值,即降低电枢两端的电压 U a, 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 Ia,共取 7-8 组数据;(2)弱磁调速直流电动机起动后,将电枢调剂电阻和磁场调剂电阻Rf 调至零,调剂可
6、调直流电源的输出为220V,调剂“ 转矩设定” 电位器,使电动机的U=U N,Ia=0.5I N,记录此时的 T 2;保持 T 2 和 U=U N 不变 ,逐次增加磁场电阻 Rf 阻值,直至 n=1.3n N或 Rf 阻值最大 ,每次测取电动机的 n、If 和 I a,共取 7-8 组数据;四试验要求细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 19 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -1. 由表 1-1 运算出学习必备欢迎下载a及 n=fT2 的
7、特性曲线;P2 和 ,并绘出 n、T2、 =fI电动机输出功率:P2=0.105nT2电动机输入功率:P1=UI 电动机效率: = P 100P 1电动机输入电流:I =I a +I fN由工作特性求出转速变化率: n= n O n N 100n N2. 绘出他励电动机调速特性曲线 n=fUa 和 n=fI f ;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点;细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 19 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - -
8、- - - - - -学习必备 欢迎下载试验二 单相变压器一试验目的 1. 通过空载和短路试验测定变压器的变比和参数;二试验内容1. 空载试验测取空载特性UO=fIO,PO=fU O ;2. 短路试验测取短路特性UK=fIK,PK=fIK ;三.试验原理 所谓空载是指变压器的一个绕组加上沟通电压,另一个绕组开路;从空载试验可以测定变压器的变比K、铁耗 pFe 以及等效电路中的励磁阻抗Zm;空载试验在变压器的一次侧、二次侧都可以进行,通常为了安全起见,一般在低压侧进行;不过要将低压侧所测得的 Z m 标在高压侧的等效电路中,仍必需归算到高压侧,即乘以变比 K 的平方;所谓短路是指变压器的一个绕组
9、加上沟通电压,另一个绕组短路;为了便于测量,一般在高压侧加电压,低压侧开路;四试验步骤(一)空载试验 断开电源,按试验线路图 2-1 接线图 2-1 单相变压器空载试验接线图变压器 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;试验时,变压器低压线圈 2U1(a)、2U2(x)接电源,高压线圈 1U1(A)、1U2(X )开路;A、V 1、V2分别为沟通电流表、沟通电压表,W为功率表;经老师检查无误后,按以下步骤操作:细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 19 页 - - - - - - - - - 名师归纳
10、总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载a在三相沟通电源断电的条件下,将调压器旋钮逆时针方向旋转究竟;并合理选择各外表量程;变压器 T 额定容量 PN=77W ,U 1N/U 2N=220V/55V ,I1N/I 2N=0.35A/1.4A b合上沟通电源总开关,即按下绿色“ 闭合” 开关,顺时针调剂调压器旋钮,使变压器空载电压U0=1.2U N1.20.5U N的范畴内;测取变压器的U 0、I0、P0,c然后,逐次降低电源电压,在共取 67 组数据,记录于表2-1 中;其中 U=U N 的点必需测,并在该点邻近测的点应密些;为了运算变压
11、器的变化,在UN 以下测取原方电压的同时测取副方电压,;e测量数据以后,断开三相电源,以便为下次试验作好预备;(二)短路试验断开电源,按试验线路图 2-2 接线图 2-2 单相变压器短路试验接线图试验时,变压器 T 的高压线圈接电源,低压线圈直接短路;A、V、W 分别为沟通电流表、电压表、功率表,挑选方法同空载试验;经老师检查无误后,按以下步骤操作:a断开三相沟通电源,将调压器旋钮逆时针方向旋转究竟,即使输出电压为零;b合上沟通电源绿色“ 闭合” 开关,接通沟通电源,逐次增加输入电压,直到短路电流等于 1.1IN 为止;在 0.51.1I N 范畴内测取变压器的U K、IK 、PK,共取 67
12、 组数据,其中 I=I K 的点必测;并记录试验时四周环境温度();五留意事项1. 在变压器试验中,应留意电压表、电流表、功率表的合理布置;为了降低测量的误差,空载和短路试验中,各种外表的接法不一样;由于空载试验时,二次侧开路, 二次电流很小, 使得一次电流也很小,为减小误差, 安培表靠近绕组; 第 5 页,共 19 页 在短路试验中,二次侧短路,电压很小,电压表靠近绕组;细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎
13、下载2. 短路试验操作要快,否就线圈发热会引起电阻变化;3. 短路试验时,由于二次侧短路,在一次侧加额定电压是不答应的,否就会导致一 次、二次电流过大,烧毁绕组;因而短路试验时,在一次侧所加的电压必需降低,通常 使一次、二次电流达到额定值为止;这时一次侧所加的电压约为其额定电压的 5 -10 ;六试验报告要求 1. 运算变比 由空载试验测取变压器的原、副方电压的三组数据,分别运算出变比,然后取其平 均值作为变压器的变比 K;K=U 1U1.1U2U2U1.2U2 2. 绘出空载特性曲线和运算励磁参数1 绘出空载特性曲线UO=fIO ,PO=fU O ,cosO=fU O ;式中:cosoUP
14、OOOI2 运算励磁参数从空载特性曲线上查出对应于Uo=UN时的 I O和 PO值,并由下式算出激磁参数r mP oZmUoXmZ2 mr2 mI2 oIo3. 绘出短路特性曲线和运算短路参数(1)绘出短路特性曲线UK=fIK 、PK=fIK、cosK=fIK ;(2)运算短路参数;从短路特性曲线上查出对应于短路电流温度为 (OC)短路参数; U K Z KI K P K r K 2 I K 2 2X K Z K r K折算到低压方ZKZ K, K2rKr K, K2I K=I N时的 UK和PK 值,由下式算出试验环境细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - -
15、 - - - 第 6 页,共 19 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -XKX K学习必备欢迎下载K2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;228;rK75 oCrK234 .575234 5.ZK75 OCrK75OCX2 K式中: 234.5 为铜导线的常数,如用铝导线常数应改为阻抗电压UKINZK75oC100% ” 型等效UNUKrINrK75oC100%UNUKXINXK100 %UNIK = I N时的短路损耗pKNI2 NrK7
16、5OC4.利用空载和短路试验测定的参数,画出被试变压器折算到低压方的“电路;细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 19 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载试验三 三相变压器一. 试验目的 1. 把握用试验方法测定三相变压器的极性;2. 把握用试验方法判别变压器的联接组;二. 试验项目 1. 测定极性 2. 连接并判定以下联接组 1Y Y-12 2Y Y-6 3Y -11 4Y -5 三. 试验原理 三相变压器绕组的联结不
17、仅仅是组成电路系统的问题,而且关系到变压器电磁量 中的谐波问题,以及如并联运行等一些运行问题;对于三相变压器的联结组别,一般采用“ 时钟表示法” 来判别,详细步骤:(1)在三相变压器的高低压绕组接线图上标出各相电动势和线电动势; (2)画出高压绕组的电动势相量图;(3)将 A与 a 重合,依据同一接线柱上高低压绕组的相位关系,画出低压绕组电动势相量图;(4)依据线电动势 EAB和线电动势 Eab的相位关系,采纳“ 时钟表示法” 来判别三相变压器的联结组别;四试验方法1. 测定原、副方极性细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 19
18、 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载图 3-1 测定原副方极性接线图a临时标出三相低压绕组的标记2U1a 、2V1b 、2W1c 、2U2x 、 2V2y 、2W2z,然后依据图 3-1 接线;原、副方中点用导线相连;b高压三相绕组施加约 50%的额定电压,测出电压 U1U1.1U2 U A.X 、U1V1.1V2UB.Y 、U1W1.1W2UC.Z 、U2U1.2U2Ua.x 、U2V1.2V2Ub.y 、U2W1.2W2Uc.z 、U1U1.2U1UA.a 、U1V1.2V1UB.
19、b 、 U2W1.2W1UC.c, 如U1U1.2U1=U1U1.1U2-U2U1.2U2UA.a=UA.X-Ua.x, 就 U相高、低压绕组同柱,并且首端 1U1A 与 2U1a 点为同极性; U1U1.2U1=U1U1.1U2 +U2U1.2U2UA.a=UA.X +Ua.x, 就 1U1A 与 2U1a 端点为异极性;c用同样的方法判别出1V1B 、1W1C两相原、副方的极性;高低压三相绕组的极性确定后,依据要求连接出不同的联接组;2. 检验联接组 1Y Y-12 依据图 32 接线; 1U1A 、2U1a 两端点用导线联接,在高压方施加三相对称的 电压 220V ,测出 U1U1.1V
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