《电机原理及拖动第4版》(实验指导书).pdf

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1、电 机 拖 动 实 验 指 导 书第 一 章 电 机 实 验 理 论-X X.一、刖 百 电 机 原 理 及 拖 动 实 验 是 自 动 化 专 业 电 机 原 理 及 拖 动 技 术 基 础 课 程 的 重 要 组 成 部 分，也 是 学 习 研 究 电 机 理 论 的 重 要 环 节。它 的 先 修 课 程 是 电 机 原 理 及 拖 动、电 工 学，它 的 实 验 也 是 在 电 工 原 理、电 子 技 术 等 实 验 课 的 基 础 上 进 行 的，比 较 接 近 工 程 实 际。也 是 学 生 首 次 接 触 大 功 率 设 备 实 验。它 与 基 础 课 如 电 工 原 理、电 子

2、 技 术 基 础 及 后 续 大 功 率 电 子 线 路、供 电 和 控 制 系 统 等 实 验 既 有 相 似 之 处 又 有 不 同。基 础 课 的 实 验 偏 重 基 础 理 论 的 消 化 与 巩 固，专 业 课 的 实 验 则 偏 重 与 对 系 统 的 分 析 与 研 究。而 电 机 原 理 与 拖 动 实 验 则 兼 顾 基 础 理 论 的 消 化 和 对 实 际 问 题 的 研 究 这 样 两 个 方 面。因 此 电 机 原 理 及 拖 动 实 验 具 有 用 电 设 备 功 率 较 大、接 近 工 程 实 际、涉 及 电 量 和 非 电 量 的 测 量、电 量 和 机 械 转

3、 动 量 的 测 量 等 特 点。电 机 原 理 及 拖 动 实 验 的 目 的 就 是 在 于 通 过 实 验 验 证 和 研 究 课 堂 讲 授 的 电 机 基 本 理 论，使 学 生 掌 握 电 机 实 验 的 基 本 方 法 和 操 作 技 能。培 养 学 生 根 据 实 验 目 的 拟 定 实 验 线 路、选 择 所 需 仪 表、测 取 实 验 数 据、进 行 分 析 研 究，从 而 获 得 解 决 实 际 问 题 的 初 步 能 力。电 机 系 统 是 一 个 包 含 了 电、磁、力 等 物 理 量 的 综 合 系 统，电 机 实 验 就 是 要 使 用 合 理 的 测 量 方 法

4、、正 确 的 实 验 线 路，通 过 适 当 的 计 算 得 出 尽 可 能 准 确 的 数 据，进 而 推 导 出 符 合 实 际 的 结 论。培 养 学 生 分 析 和 解 决 实 际 问 题 的 基 本 能 力。本 书 实 验 部 分 所 用 实 验 设 备 为 D SZT电 机 拖 动 实 验 系 列。进 行 实 验 前 必 须 阅 读 并 遵 守 电 机 拖 动 实 验 守 则。二、电 机 拖 动 实 验 安 全 操 作 规 程 电 机 拖 动 实 验 室 的 电 源 分 为 220V、380V,足 以 使 人 触 电 致 死，同 时 实 验 室 中 电 机 的 转 动 部 分，也

5、易 引 起 事 故。为 了 既 保 证 按 时 完 成 电 机 实 验，又 确 保 实 验 时 人 身 安 全 与 设 备 安 全，要 严 格 遵 守 实 验 室 的 安 全 操 作 规 程，电 机 实 验 的 安 全 操 作 规 程 如 下：1.人 身 安 全(1)人 体 严 禁 接 触 带 电 线 路。进 行 实 验 时 严 格 遵 守 先 接 线 路 后 送 电 源，先 断 电 源 后 拆 线 的 操 作 程 序。(2)严 禁 带 电 操 作。在 改 接 线 路 时 应 特 别 注 意 严 禁 带 电 操 作，以 免 发 生 触 电 事 故。实 验 时 不 得 赤 脚 或 穿 拖 鞋，最

6、 好 穿 胶 底 鞋。(3)人 体 严 禁 接 触 机 械 的 转 动 部 分。不 得 用 手 去 促 使 电 机 起 动 或 停 转，以 免 发 生 危 险。(4)实 验 时 应 特 别 注 意 衣 角、发 辫、导 线 等 防 止 被 电 机 的 转 动 部 分 卷 入，实 验 人 员 最 好 穿 工 作 服 或 紧 袖 口 衣 服。(5)实 验 前 应 检 查 机 组 的 防 护 罩 是 否 放 好，联 轴 器 是 否 拧 紧。(6)通 电 之 前，须 经 认 真 检 查 线 路 后 并 在 周 边 人 员 知 晓 的 情 况 下，开 始 通 电 实 验。(7)在 实 验 过 程 中 若

7、发 生 异 常 情 况，应 立 即 关 断 电 源，待 查 明 原 因、排 除 故 障 后 方 可 继 续 实 验。(8)总 电 源 开 关 不 得 擅 自 扳 动。2.仪 表 安 全 连 线 前 要 求 做 好 以 下 准 备 工 作：(1)按 实 验 要 求 合 理 选 择 仪 表 类 型、量 程、精 度 等 级、功 率 表 的 功 率 因 数。(2)按 照 合 理 布 局 的 原 则：电 路 简 单、读 表 准 确、便 于 调 节、安 全 运 行。(3)接 线 原 则 是 先 接 串 联 主 回 路，再 接 并 联 支 路。(4)接 线 前 应 搞 清 楚 电 路 图 与 实 物 的 对

8、 应 关 系，看 懂 实 验 电 路 图。(5)接 线 要 牢 固。防 止 发 生 电 机 超 速 或 飞 车 事 故 以 致 损 坏 设 备，特 别 应 注 意：a.直 流 电 动 机 激 磁 回 路 的 接 线 必 须 认 真 检 查，确 保 接 牢 固。b.具 有 调 节 激 磁 回 路 电 流 的 有 关 实 验，必 须 调 整 好 激 磁 回 路 电 阻 的 位 置。(6)电 流 表 串 联 在 电 路 中，选 择 量 程 应 考 虑 电 机 起 动 和 变 压 器 合 闸 时 的 冲 击 电 流。(7)电 压 表 并 联 在 电 路 中，选 择 量 程 应 考 虑 电 感 回 路

9、在 拉 闸 时 续 流 产 生 的 过 电 压，同 时 注 意 不 能 将 电 压 表 并 联 在 电 感 电 路 中。三、电 机 实 验 的 特 点、性 质 和 目 的 1、电 机 实 验 的 特 点 电 机 实 验 是 比 较 接 近 工 程 实 际 的 一 种 实 验，也 是 学 生 首 次 接 触 较 大 功 率 设 备 的 实 验。它 与 电 工 原 理、电 子 技 术 基 础 等 基 础 课 实 验，与 变 流 技 术、供 电 和 控 制 系 统 等 专 业 课 实 验，既 有 相 似 之 处 又 有 不 同。基 础 课 的 实 验 偏 重 基 础 理 论 的 消 化 与 巩 固，

10、专 业 课 的 实 验 则 偏 重 对 系 统 的 分 析 与 研 究。而 电 机 实 验 则 兼 顾 基 础 理 论 的 消 化 和 对 实 际 问 题 的 研 究 这 两 个 方 面。从 基 础 课 实 验 过 渡 到 电 机 实 验 要 考 虑 下 述 特 点：(1)有 较 大 的 功 率，例 如：选 择 导 线 时 要 考 虑 导 线 的 截 面 及 允 许 的 电 流，选 择 电 器、开 关 等 设 备 要 考 虑 他 们 的 容 量 和 电 压。(2)比 较 接 近 工 程 实 际，例 如：电 机 的 空 载 损 耗 与 机 组 的 安 装 有 关，电 机 的 参 数 与；环 境

11、温 度 及 电 机 的 温 升 有 关。(3)涉 及 电 量 和 非 电 量 的 测 量，例 如：即 涉 及 电 压、电 流、功 率、等 电 量，又 涉 及 转 速、转 矩、温 度 等 非 电 量 的 测 量。2、电 机 实 验 的 性 质 电 机 实 验 接 近 工 程 实 际，但 又 区 别 与 电 机 制 造 厂 的 型 式 试 验 和 出 广 试 验。生 产 厂 的 试 验 以 测 量 电 机 的 性 能、参 数 为 目 的，而 其 中 许 多 参 数 对 我 们 自 动 化 专 业 并 不 重 要。所 以 我 们 说 电 机 实 验 的 性 质 是 一 种 教 学 实 验，用 以 帮

12、 助 学 生 消 化 理 论 知 识、学 习 实 验 技 能 为 主，同 时 也 是 学 生 接 近 工 业 试 验 的 一 种 手 段。3、电 机 实 验 的 目 的（1）电 机 实 验 的 目 的 就 是 在 于 通 过 实 验 验 证 和 研 究 课 堂 讲 授 的 基 本 理 论，使 学 生 掌 握 电 机 实 验 的 基 本 方 法 和 操 作 技 能。培 养 学 生 根 据 实 验 目 的 拟 定 实 验 线 路、选 择 所 需 仪 表、测 取 实 验 数 据、进 行 分 析 研 究，从 而 获 得 解 决 实 际 问 题 的 初 步 能 力。（2）电 机 系 统 是 一 个 包

13、含 了 电、磁、力 等 物 理 量 的 综 合 系 统，电 机 实 验 就 是 要 用 合 理 的 测 量 方 法、正 确 的 实 验 线 路，通 过 适 当 的 计 算 得 出 尽 可 能 准 确 的 数 据，进 而 推 导 出 符 合 实 际 的 结 论。（3）电 机 实 验 使 学 生 掌 握 安 排 工 程 实 验 的 初 步 知 识，为 今 后 研 究 工 程 实 际 问 题 组 织 实 验 打 下 基 础，掌 握 必 要 的 测 试 手 段 和 技 能，从 而 能 灵 活 的 运 用 适 当 的 方 法 进 行 工 程 问 题 的 测 试。（4）电 机 实 验 培 养 学 生 严

14、肃 认 真，实 事 求 是 的 作 风，独 立 思 考，独 立 工 作 的 能 力。四、电 机 实 验 的 方 法 1.直 接 法 直 接 法 是 对 所 要 测 量 的 物 理 量 进 行 直 接 测 量 例 如：用 电 压 表 测 量 电 压、用 电 流 表 测 量 电 流、用 欧 姆 表 测 量 电 阻、用 测 功 机 测 量 电 机 的 转 矩 等。这 种 方 法 直 观，测 量 的 精 度 可 以 由 所 使 用 的 测 量 仪 表 的 精 度 确 定。它 的 缺 点 是 有 些 物 理 量 无 法 测 量 例 如：电 机 的 电 磁 功 率、电 磁 转 矩、转 动 中 电 机 绕

15、组 的 直 流 电 阻 的 测 量 等。有 时 直 接 测 量 需 要 使 用 复 杂 的 测 试 设 备 例 如:测 量 转 矩 需 要 使 用 测 功 机 或 转 矩 转 速 传 感 器 和 它 的 显 示 装 置。所 以 在 条 件 有 限 时 就 要 采 用 间 接 测 量 的 方 法。2.间 接 法 间 接 法 是 通 过 各 物 理 量 之 间 的 联 系，用 测 量 与 被 测 量 有 关 的 其 他 物 理 量 的 方 法 来 测 定 并 计 算 出 被 测 量 的 大 小。例 如：用 伏 安 法 测 量 电 阻，用 空 载、短 路 实 验 方 法 来 测 定 电 机 的 参

16、数，用 测 功 机 的 方 法 来 测 定 转 矩，用 测 转 子 频 率 的 方 法 来 测 量 异 步 电 动 机 的 转 速，用 测 出 电 机 在 起 动 过 程 中 速 度 对 时 间 的 变 化 规 律 从 而 分 析 出 电 机 的 角 加 速 度 并 间 接 的 测 量 出 电 机 转 矩 的 方 法 等。它 的 缺 点 是 测 试 精 度 涉 及 许 多 复 杂 因 素，因 而 较 难 准 确 计 量（涉 及 到 许 多 物 理 量 的 测 量 精 度，各 物 理 量 之 间 计 算 公 式 的 精 度）。3.电 机 实 验 中 的 可 变 负 载 为 求 出 被 试 电 机

17、 在 各 种 运 转 状 态 下 的 机 械 特 性，需 要 一 个 可 变 的 负 载。以 直 流 他 励 电 机 做 被 试 电 机 的 负 载，在 实 验 中 负 载 电 机 的 接 线 方 式 有 以 下 几 种：(1)负 载 电 机 接 成 发 电 机 负 载 电 机 接 成 发 电 机 时 产 生 的 电 磁 转 矩 为：T-!-nRa+Rc图 I T 负 载 电 机 接 成 发 电 机 时 的 特 性 图-2 被 试 电 机 在 电 动 状 态 时 的 负 载 特 性 式 中 G G、Q 为 负 载 电 机 的 转 矩 常 数 及 电 势 常 数；&、Rc为 负 载 电 机 的

18、电 枢 绕 组 及 外 串 电 阻。若 负 载 电 机 的 磁 通 及 外 串 电 阻 保 持 恒 定，则 上 式 为 一 条 通 过 坐 标 原 点 的 直 线。根 据 负 载 转 矩 正 方 向 的 规 定，此 直 线 应 穿 过 一、三 象 限。当 改 变 外 串 电 阻 在 时，便 可 得 到 一 簇 位 于 一、三 象 限 的 直 线。如 图 1 T 所 示 的 直 线 3、4、5 等。若 不 计 机 组 的 空 载 转 矩 To这 些 直 线 与 被 试 电 机 的 交 点 即 为 待 测 的 稳 定 运 行 点，如 图 1 T 中 的 a、b、c、d 各 点。若 考 虑 空 载

19、转 矩 T。则 被 试 电 机 的 电 磁 转 矩 应 是 负 载 电 机 的 电 磁 转 矩 T 与 机 组 空 载 转 矩 之 和，故 被 试 电 机 的 负 载 转 矩 曲 线 应 由 负 载 电 机 的 转 矩 曲 线 T=f(n)与 机 组 的 空 载 转 矩 To=f(n)合 成 而 得(见 图 1-2曲 线 4)设 被 试 电 机 参 数 下 标 用 s 表 示；负 载 电 机 参 数 下 标 用 L 表 示。此 时 机 组 能 量 关 系 如 图 1 3。由 此 能 量 关 系 图 可 知，若 从 负 载 端 计 算 被 试 电 机 的 电 磁 转 矩 则 T=9.55 PM/

20、n=9.55(ULIL+I2LR L+PO)/n N m若 从 被 试 电 机 端 计 算 被 试 电 机 的 电 磁 转 矩 则 T=9.55PM/n=9.55(UslsPsRs)/n N m负 载 电 机 的 这 种 接 线 方 式 只 能 测 出 被 试 电 机 在 电 动 状 态 下 的 机 械 特 性。图 1-3被 试 电 机 在 电 动 状 态 时 的 能 流 图（2）负 载 电 机 接 电 源 1）负 载 电 机 的 转 向 与 被 试 电 机 的 转 向 相 反，此 时 负 载 电 机 的 机 械 特 性 表 达 式 为 T C Q U C,1-nRa+Rc Ra+Rc式 中

21、n 的 符 号 在 被 试 电 机 的 n 为 正 时，式 中 的 n 取 负 号，反 之 若 被 试 电 机 的 n 为 负 时，上 式 中 的 n 应 取 正 号。当 电 源 电 压 U 恒 定，励 磁 电 流 及 外 串 电 阻 R m 保 持 不 变 时，上 式 代 表 一 条 通 过 理 想 空 载 点 且 穿 过 一、四 象 限 的 直 线 改 变 外 串 电 阻 及 便 可 得 到 一 簇 直 线，如 图 4 中 的 3、4、5、6 等。当 电 机 处 于 电 动 状 态 时，负 载 电 机 处 于 电 势 反 接 状 态；若 负 载 电 机 工 作 在 电 动 状 态，则 被

22、试 电 机 便 处 于 电 势 反 接 状 态。图 负 载 电 机 的 外 串 电 阻 较 大，则 可 得 到 被 试 电 机 在 电 动 状 态 下 的 稳 定 运 行 点（图 4 中 的 a、b 点）；若 负 载 电 机 的 外 串 电 阻 较 小，则 可 得 到 被 试 电 机 在 电 势 反 接 状 态 下 的 稳 定 运 行 点（图 1-4中 的 c、d 点）。因 此 负 载 电 机 的 这 种 接 线 方 式 可 以 测 出 被 试 电 机 在 电 动 状 态 及 电 势 反 接 状 态 下 的 机 械 特 性，如 图 4 所 示。图 中 曲 线 1、2 为 被 试 电 机 特 性

23、；曲 线 3、4、5、6 为 负 载 电 机 特 性。当 被 试 电 机 在 电 动 状 态 下 运 行 时，机 组 的 空 载 转 矩 由 被 试 电 机 负 担；被 试 电 机 的 电 磁 转 矩 为 负 载 电 机 的 电 磁 转 矩 与 空 载 转 矩 之 和，被 试 电 机 的 负 载 转 矩 曲 线 如 图 1-5曲 线 2 所 示。当 被 试 电 机 在 电 势 反 接 状 态 下 运 行 时，机 组 的 空 载 转 矩 由 负 载 电 机 负 担。此 时 被 试 电 机 的 负 载 转 矩 曲 线 如 图 1 5 曲 线 3 所 示。被 试 电 机 在 电 动 状 态 下 工

24、作 时 的 能 量 关 系 如 图 1-3.从 被 试 电 机 端 计 算 被 试 电 机 的 电 磁 转 矩 可 按 下 式 进 行：T=9.55PM/n=9.55（U SISR R S）/n N m从 负 载 电 机 端 计 算 被 试 电 机 的 电 磁 转 矩 为：T=9.55 PM/n=9.55(ULIL+H.RL+PO)/n N m图 1-4负 载 电 机 接 电 源 时 被 试 电 机 特 性 和 负 载 电 机 特 性 特 性 图 当 被 试 电 机 工 作 在 电 势 反 接 状 态 时，能 量 关 系 与 上 述 相 反。此 时 从 被 试 电 机 端 计 算 被 试 电

25、机 电 磁 转 矩 为：T=9.55 PM/n=9.55(U sIs+P sR s)/n N m从 负 载 端 计 算 被 试 电 机 的 电 磁 转 矩 为：T=9.55PM/n=9.55(U L I L-I L R L-P O)/n N m图 1-6负 载 电 机 接 电 源 时 的 能 流 图 2)负 载 电 机 转 向 与 被 试 电 机 转 向 相 同，此 时 负 载 电 机 机 械 特 性 表 达 式 为:T CT u G G 1=-nRa+R c R a+Rc根 据 正 方 向 的 规 定，上 式 中 的 T应 为 负 号，是 位 于 第 二 象 限 的 直 线(图 1-7中 的

26、 曲 线 1、2)0负 载 电 机 的 这 种 接 线 方 式 可 测 出 被 试 电 机 第 二 象 限 的 回 馈 制 动 和 能 耗 制 动 特 性。此 时 不 管 被 试 电 机 是 在 回 馈 制 动 状 态 还 是 在 能 耗 制 动 状 态，空 载 转 矩 总 是 与 被 试 电 机 的 转 矩 同 方 向，即 空 载 转 矩 是 由 负 载 电 机 负 担 的，因 此 被 试 电 机 的 负 载 特 性 应 如 图 1 8、9 所 示。从 被 试 电 机 端 计 算 电 磁 转 矩 可 用 下 式：T=9.55PM/n=9.55(UsIs+l2sR s)/n N m图 1-7负

27、 载 电 机 接 成 电 动 状 态 转 向 与 被 试 电 机 相 同 时 的 特 性 从 负 载 端 计 算 电 磁 转 矩 为：T=9.55PM/n=9.55(Udi I2LRLPo)/n N m图 1-8被 试 电 机 在 回 馈 制 动 时 的 负 载 特 性 图 1-9被 试 电 机 在 能 耗 制 动 时 的 负 载 特 性(3)负 载 电 机 接 成 电 动 机 负 载 电 机 由 发 电 机 组 供 电。这 种 接 线 方 式 适 于 测 定 异 步 电 动 机 机 械 特 性 时 采 用。由 于 异 步 电 动 机 机 械 特 性 的 非 线 性，为 测 出 法 的 自 然

28、 特 性 和 能 耗 制 动 机 械 特 性(全 特 性)要 求 负 载 电 机 具 有 很 硬 的 机 械 特 性，以 获 得 较 为 稳 定 的 工 作 点。负 载 电 机 的 这 种 接 线 方 式 即 能 满 足 此 要 求。根 据 负 载 转 矩 正 方 向 的 规 定，若 负 载 电 机 的 转 向 与 被 试 电 机 相 同 则 其 机 械 特 性 应 位 于 第 一、二 象 限，调 节 励 磁 发 电 机 可 得 一 簇 互 相 平 行 的 特 性。如 图 1-10中 的 平 行 线。这 些 直 线 与 异 步 机 的 机 械 特 性 的 交 点(A、B、C、D 等)便 是 待

29、 测 的 稳 定 点。从 图 中 可 见，当 机 组 转 速 高 于 被 试 异 步 机 的 同 步 特 速 时，被 试 电 机 工 作 在 再 生 发 电 状 态，负 载 电 机 则 处 于 电 动 状 态，发 电 机 处 于 发 电 状 态，电 动 机 处 于 电 动 状 态。于 是 可 得 被 试 电 机 在 再 生 发 电 状 态 下 的 稳 定 运 行 点(图 1 T 0中 的 A、B等 点)。降 低 发 电 机 电 压 使 负 载 电 机 的 转 速 下 降，当 转 速 低 于同 步 速 度 时，被 试 电 机 处 于 电 动 状 态，负 载 电 机 处 于 再 生 发 电 状 态

30、 而 发 电 机 则 为 电 动 状 态。此 时 可 得 到 被 试 电 机 在 电 动 状 态 下 的 稳 定 运 行 点（图 1 T 0中 C、I）、E、F 各 点）当 发 电 机 的 励 磁 电 流 降 至 零 时，如 发 电 机 无 剩 磁，则 负 载 电 机 便 处 于 能 耗 制 动 状 态，将 励 磁 电 压 反 极 性 并 增 加 励 磁 电 流，则 被 试 电 机 先 是 降 速，进 而 改 变 转 向 进 入 反 接 制 动 状 态，而 负 载 电 机 又 变 为 电 动 状 态 发 电 机 则 为 发 电 状 态，于 是 可 得 被 试 机 在 反 接 刺 动 状 态 下

31、 的 稳 定 运 转 点（图 1-1 0中 H I 各 点）。如 将 被 试 异 步 机 定 子 从 交 流 电 网 切 断 并 通 入 直 流，利 用 同 样 的 方 法 可 测 得 被 试 电 机 在 能 耗 制 动 状 态 下 的 稳 定 运 行 点（图 1 T 0中 C、D、E、F 各 点）此 时 负 载 电 机 工 作 于 电 动 状 态，发 电 机 处 于 发 电 状 态。图 1-10被 试 电 机 和 负 载 电 机 的 特 性 曲 线 总 之，当 测 取 被 试 电 机 的 回 馈 制 动 特 性、能 耗 制 动 及 反 接 制 动 特 性 时。负 载 电 机 均 处 于 电

32、动 状 态，因 此 机 组 的 空 载 转 矩 特 性 T o都 由 负 载 电 机 负 担。被 试 电 机 的 电 磁 转 矩 由 下 式 决 定：T=9.55 PM/n=9.55（ULILI2LRL-Po）/n N m当 测 试 被 试 电 机 在 电 动 状 态 下 的 特 性 时，负 载 电 机 处 于 再 生 发 电 状 态，机 组 空 载 转 矩 To由 被 试 电 机 负 担，此 时 被 试 电 机 的 电 磁 转 矩 由 下 式 决 定：T=9.55PM/n=9.55（ULIL+F LRL+P O）/n N-m如 果 由 被 试 电 机 端 的 测 试 数 据 来 计 算 其

33、电 磁 转 矩，可 由 测 出 的 被 试 电 机 定 子 功 率 P i铁 损 P”定 子 电 流 L 及 定 子 绕 组 电 阻 等 数 据 按 下 式 计 算：T=9.55(PlPFC 3I2|R1)/n N m以 上 对 负 载 电 机 的 各 种 接 线 方 式 作 了 说 明。在 试 验 时 应 根 据 内 容 要 求 选 择 一 种 合 适 的 负 载 电 机 的 接 线 方 式。在 拟 定 实 验 线 路 时 要 考 虑 到 变 更 负 载 电 机 运 行 状 态 时 应 使 改 变 接 线 最 简 单 或 不 需 改 变 接 线。例 如 在 测 定 直 流 它 励 电 动 机

34、 电 枢 串 电 阻 RC=200%RN 的 人 工 特 性 及 反 接 特 性 时，负 载 电 机 采 用 负 载 电 机 接 电 源 的 接 线 方 式，则 只 需 改 变 负 载 电 机 外 串 电 阻 的 大 小 即 可 测 出 此 两 种 特 性，不 必 改 变 负 载 电 机 的 接 线.五、电 机 实 验 的 注 意 事 项 1.实 验 目 的 明 确 实 验 前 应 充 分 预 习，做 到 心 中 有 数 目 的 明 确。实 验 课 堂 是 学 生 验 证 课 堂 基 本 理 论 和 培 养 提 高 动 手 能 力 的 重 要 场 所。有 人 认 为 实 验 就 是 动 手，有

35、 手 就 会 干，这 是 错 误 的。没 有 理 论 依 据，在 实 验 中 就 会 手 足 无 措，不 知 道 从 何 处 入 手 及 为 什 么 要 这 么 干，会 手 忙 脚 乱。对 出 现 的 现 象 也 无 法 解 释，甚 至 造 成 人 身 事 故 和 损 坏 仪 器 仪 表 设 备。因 此 要 求 每 个 同 学 在 实 验 前 必 须 按 照 要 求 进 行 预 习，首 先 认 真 研 读 实 验 教 程,其 次 复 习 电 机 原 理 及 拖 动 基 础 课 本 的 有 关 章 节，了 解 实 验 目 的、内 容、方 法，拟 定 纪 录 表 格，选 择 所 需 仪 器 仪 表

36、。实 验 前 的 准 备 工 作 是 保 证 学 生 实 验 质 量 的 重 要 一 环，没 有 充 分 预 习 做 不 好 实 验。所 谓 胆 大 心 细，遇 事 不 慌 是 建 立 在 有 准 备 的 基 础 之 上 的。2.根 据 预 定 计 划 测 取 数 据 实 验 中 应 能 根 据 预 定 计 划 测 取 数 据 做 到 先 看 现 象 后 读 数 据。读 数 前 要 适 当 调 整 仪 表 量 程,读 数 要 尽 可 能 正 确，记 录 要 求 表 格 化，一 目 了 然。对 记 录 的 数 据 应 能 做 初 步 判 断，保 证 得 到 满 意 的 数 据。在 实 验 过 程

37、 中 若 出 现 异 常 现 象 应 立 即 切 断 电 源，排 除 故 障 后 再 继 续 实 验。3.常 见 的 故 障 及 其 解 决 办 法(1)断 路 故 障 是 在 串 联 电 路 中 有 一 段 电 阻 为 8,这 时 全 部 电 压 降 落 在 8 电 阻 上，用 电 压 表 或 欧 姆 表 能 找 到 故 障 所 在。断 路 故 障 的 现 象 是：一 段 线 路 接 好 后，检 查 无 误，合 闸 后 没 有 电 流 或 起 动 电 机 不 转，表 明 电 路 不 远，有 断 路 的 地 方。(2)短 路 故 障 大 多 是 接 线 错 误 造 成 的。电 流 通 过 短

38、路 线 而 不 是 通 过 电 器 设 备，用 欧 姆 表 可 检 查 出 故 障 所 在。短 路 故 障 的 现 象 是：电 流 过 大 或 烧 断 保 险 丝 或 不 能 合 闹。在 认 真 检 查 线 路 的 情 况 下 是 可 以 避 免 的，但 若 由 于 设 备 内 部 短 路，或 接 线 错 误 使 故 障 已 经 烧 断 保 险 丝，在 没 有 排 除 故 障 时 不 允 许 合 闸。六、课 前 预 习 及 实 验 报 告 1、实 验 前 预 习 要 求 课 前 预 习 关 系 到 实 验 能 否 顺 利 进 行，能 否 在 实 验 过 程 中 发 挥 主 观 能 动 性 和

39、收 到 预 期 的 效 果。预 习、实 验、实 验 报 告 应 按 1:1:1来 分 配 时 间。实 验 课 前 必 须 仔 细 阅 读 实 验 教 材，复 习 教 科 书。明 确 实 验 目 的、内 容、了 解 实 验 基 本 原 理 及 实 验 线 路、方 法、步 骤，清 楚 实 验 中 要 观 察 哪 些 现 象，记 录 哪 些 数 据 和 注 意 哪 些 事 项。应 做 到 以 下 几 点：（1）要 完 全 了 解 清 楚 实 验 内 容 和 原 理。（2）读 透 实 验 线 路 图。教 学 实 验 与 科 学 研 究 实 验 不 同，只 验 证 课 本 理 论，大 多 已 有 成 型

40、 的 电 路 图。学 生 应 在 课 前 自 己 动 脑 读 图，尽 量 把 图 中 每 点 每 线 都 看 透，这 对 顺 利 完 成 实 验 很 重 要。（3）拟 定 实 验 步 骤。（4）编 写 注 意 事 项 和 做 实 验 表 格。（5）预 测 实 验 结 果 的 大 趋 势 和 预 选 仪 器 仪 表 的 量 程。2、实 验 报 告 实 验 报 告 是 每 次 实 验 的 全 面 总 结，是 将 理 论 与 实 践 相 结 合 的 过 程，写 报 告 的 过 程 就 是 总 结 提 高 的 过 程，使 认 识 从 感 性 向 理 性 飞 跃 的 过 程。实 验 报 告 中 应 有

41、误 差 分 析。应 根 据 实 验 数 据 和 实 验 过 程 中 观 察 到 的 现 象 及 发 现 的 问 题 加 以 分 析 研 究 后 编 写。报 告 应 简 明 扼 要、字 迹 清 楚、图 表 整 洁、结 论 明 确。应 独 立 完 成。七、电 机 实 验 的 基 本 步 骤 1.实 验 前 要 做 好 电 机 实 验 应 在 实 验 前 清 楚：由 实 验 目 的 来 确 定 实 验 做 什 么 内 容；为 完 成 实 验 内 容 而 需 要 了 解 实 验 原 理;根 据 实 验 原 理 设 计 实 验 线 路;根 据 实 验 线 路 和 实 验 原 理 确 定 实 验 方 法;

42、由 实 验 方 法 引 出 实 验 步 骤。2.实 验 中 看 懂 实 验 线 路，将 实 验 线 路 实 现 为 一 个 需 要 的 实 验 系 统。按 照 已 知 实 验 步 骤 完 成 实 验。一 般 实 验 步 骤 为：按 图 接 线；初 始 条 件 定 位（开 关、电 位 计、所 有 可 调 的 器 件）；合 开 关；测 数 据；加 负 载；循 环 直 到 实 验 结 束。3.实 验 后 实 验 结 束 后 应 该 及 时 整 理 数 据；总 结 实 验 过 程；写 出 实 验 报 告。第 二 章 直 流 电 机 及 拖 动 实 验 一、他 励 直 流 电 动 机 试 运 转 实 验

43、 实 验 电 机 技 术 参 数 序 号 编 号 名 称 国(W)/（K）v(A)n/V(r/min)3）绝 缘 等 级 1 D26他 激 直 流 电 动 机 80 220 0.55 1500 220 0.13 E1.实 验 目 的 1）熟 悉 实 验 设 备，如 电 源、实 验 台、电 阻 器 及 仪 表 的 位 置；2）学 习 基 本 的 线 路 连 接 方 法 和 正 确 选 择 仪 表 量 程；3）学 习 电 动 机 的 起 动、升 速、停 机 条 件；4）正 确 记 录 实 验 数 据 2.实 验 原 理 要 保 证 电 机 的 可 靠 运 行，机 械 检 查 是 必 不 可 少 的

44、。譬 如 电 机 轴 承 故 障 能 引 起 转 子 扫 膛 而 烧 毁 电 机；两 台 互 相 连 接 的 电 机 由 于 安 装 位 置 不 正 确，在 运 行 中 会 引 起 振 动，在 严 重 情 况 下 甚 至 会 造 成 轴 的 折 断；联 轴 节 螺 丝 脱 落 会 造 成 人 身 或 设 备 事 故；电 刷 松 动 会 引 起 换 向 器 环 火 等 等。所 以 在 接 电 运 行 之 前 要 对 电 机 的 机 械 部 分 进 行 必 要 的 检 查。对 初 学 电 机 的 学 生 来 说，还 是 一 次 熟 悉 结 构 的 实 践。电 枢 能 够 转 动 的 必 要 条 件

45、 是 要 有 足 够 的 电 磁 转 矩，因 此 要 有 能 够 产 生 转 矩 的 磁 场 和 电 流,电 枢 电 流 太 小 起 动 转 矩 不 够；电 流 太 大 又 损 坏 电 机，电 枢 回 路 串 电 阻 起 动 可 以 限 制 电 机 的 起 动 电 流。电 机 的 转 速 既 与 励 磁 电 流 有 关 也 与 电 枢 回 路 串 电 阻 的 大 小 有 关。3.预 习 内 容 1）直 流 电 机 的 结 构 及 工 作 原 理；2）如 何 改 变 电 动 机 的 旋 转 方 向；3）直 流 电 机 的 转 速 和 哪 些 因 素 有 关。4.实 验 内 容 1）熟 悉 与 本

46、 实 验 有 关 的 设 备，如 电 源、实 验 台、电 阻 器 及 仪 表；2）对 实 验 验 机 组 进 行 机 械 方 面 的 检 查；3）测 量 电 机 的 绝 缘 电 阻 和 电 机 绕 组 的 直 流 电 阻；4）进 行 试 运 转 实 验（包 括 电 动 机 的 起 动、升、降 速 及 停 车）。5.实 验 步 骤 和 方 法（-）机 械 方 面 的 检 查 大 致 包 括 以 下 几 个 方 面：1）各 部 分 紧 固 件 的 检 查，尤 其 是 联 轴 结 的 螺 钉 的 检 查；2）转 动 部 分 的 检 查 用 手 转 动 机 轴，观 察 有 无 摩 擦 阻 碍 和 撞

47、击，轴 承 有 无 不 正 常 的 音 响；3）电 刷 机 构 的 检 查，打 开 端 盖 上 的 观 察 孔，检 查 电 刷 安 放 是 否 正 确，电 刷 与 换 向 器 表 面 接 触 是 否 良 好，电 刷 压 力 是 否 正 确，刷 握 及 摇 环 是 否 固 定 可 靠，转 子 绑 线 是 否 完 好，转 动 部 分 是 否 与 定 子 上 的 引 线 发 生 摩 擦 等。4）电 机 转 向 的 检 查，只 允 许 单 方 向 旋 转 的 电 机，在 外 部 均 有 箭 头 表 示。对 标 志 不 清 的 电 机 可 以 根 据 电 刷 的 安 放 情 况 来 确 定 转 向。电

48、刷 与 换 向 器 表 面 垂 直 的 电 机 允 许 正 反 转，电 刷 表 面 倾 斜 的 电 机 只 允 许 按 固 定 方 向 旋 转，否 则 会 因 电 刷 产 生 的 机 械 自 锁 而 烧 毁 换 向 器。（-）熟 悉 铭 牌 及 接 线 图 1）检 查 接 线 端 子 板 螺 丝 是 否 紧 固，绝 缘 是 否 良 好。2）记 录 铭 牌 及 接 线 图。3）按 接 线 图 检 查 接 线。（三）测 量 各 绕 组 的 绝 缘 电 阻 用 兆 欧 表 测 量 个 绕 组 对 地 及 相 互 间 的 绝 缘 电 阻 并 记 录 数 值（测 量 方 法 见 第 一 章 第 三 节

49、基 本 物 理 量 的 测 量）。（四）测 量 绕 组 的 直 流 电 阻 用 电 压 表 电 流 表 法 测 量 各 绕 组 的 直 流 电 阻。测 量 要 在 接 近 该 绕 组 额 定 电 流 的 条 件 下 进 行（测 量 方 法 见 第 一 章 第 三 节 基 本 物 理 量 的 测 量），测 电 枢 绕 组 时 要 在 转 子 互 差 120。机 械 角 度 的 位 置 下 分 别 测 量 三 次，取 平 均 值 同 时 记 下 室 温。由 于 这 时 电 机 是 冷 态，可 以 将 室 温 作 为 绕 组 的 实 际 温 度。（五）检 查 和 调 整 电 刷 位 置 电 机 不

50、转 时，电 枢 绕 组 可 以 看 成 一 个 螺 旋 管。当 电 刷 在 几 何 中 线 位 置 上 时，这 个 螺 旋 管 的 轴 线 与 与 励 磁 绕 组 的 轴 线 垂 直，因 而 两 个 绕 组 之 间 没 有 磁 的 交 链。所 以 当 改 变 励 磁 电 流 时，在 两 电 刷 之 间 不 产 生 感 应 电 势。如 果 电 刷 不 在 几 何 中 线 位 置 上，当 改 变 励 磁 电 流 时，电 枢 绕 组 中 将 产 生 感 应 电 势。如 图 2 T 所 示。先 将 分 压 电 阻 R1放 在 输 出 电 压 最 小 的 位 置 上，合 上 闸 刀 K,调 节 R 至