電機實驗指導書

2022-06-22 22:05:32 字數 5432 閱讀 9090

《電機與拖動基礎》

安陽工學院電子資訊與電氣工程系

自動化教研室

實驗基本要求

《電機與拖動基礎》實驗課的目的在於培養學生掌握基本的實驗方法與操作技能。培養學生學會根據實驗目的,實驗內容及實驗裝置擬定實驗線路,選擇所需儀表,確定實驗步驟,測取所需資料,進行分析研究,得出必要結論,從而完成實驗報告。在整個實驗過程中,必須集中精力,及時認真做好實驗。

現按實驗過程提出下列基本要求:

一、實驗前的準備

實驗前應複習教科書有關章節,認真研讀實驗指導書,瞭解實驗目的、 專案、方法與步驟,明確實驗過程中應注意的問題(有些內容可到實驗室對照實驗預習,如熟悉元件的編號,使用及其規定值等),並按照實驗專案準備記錄抄表等。

實驗前應寫好預習報告,經指導教師檢查認為確實作好了實驗前的準備,方可開始作實驗。認真作好實驗前的準備工作,對於培養同學獨立工作能力,提高實驗質量和保護實驗裝置都是很重要的。

二、實驗的進行

1、建立小組,合理分工

每次實驗都以小組為單位進行,每組由2~3 人組成,實驗進行中的接線、調節負載、保持電壓或電流、記錄資料等工作每人應有明確的分工,以保證實驗操作協調,記錄資料準確可靠。

2、選擇元件和儀表

實驗前先熟悉該次實驗所用的元件,記錄電機銘牌和選擇儀表量程,然後依次排列元件和儀表便於測取資料。

3、按圖接線

根據實驗線路圖及所選元件、儀表、按圖接線,線路力求簡單明瞭,按接線原則是先接串聯主迴路,再接並聯支路。為查詢線路方便,每路可用相同顏色的導線或插頭。

4、起動電機,觀察儀表

在正式實驗開始之前,先熟悉儀表刻度,並記下倍率,然後按一定規範起動電機,觀察所有儀表是否正常(如指標正、反向是否超滿量程等)。如果出現異常,應立即切斷電源,並排除故障;如果一切正常,即可正式開始實驗。

5、測取資料

預習時對電機的試驗方法及所測資料的大小作到心中有數。正式實驗時,根據實驗步驟逐次測取資料。

6、認真負責,實驗有始有終

實驗完畢,須將資料交指導教師審閱。經指導教師認可後,才允許拆線並把實驗所用的元件、導線及儀器等物品整理好。

三、實驗報告

實驗報告是根據實測資料和在實驗中觀察和發現的問題,經過自己分析研究或分析討論後寫出的心得體會。

實驗報告要簡明扼要、字跡清楚、圖表整潔、結論明確。

實驗報告包括以下內容:

1) 實驗名稱、專業班級、學號、姓名、實驗日期、室溫℃。

2) 列出實驗中所用元件的名稱及編號,電機銘牌資料(pn、un、in、nn)等。

3) 列出實驗專案並繪出實驗時所用的線路圖,並註明儀表量程,電阻器阻值,電源

端編號等。

4) 資料的整理和計算

5) 按記錄及計算的資料用座標紙畫出曲線,圖紙尺寸不小於8cm×8cm,曲線要用曲線尺或曲線板連成光滑曲線,不在曲線上的點仍按實際資料標出。

6) 根據資料和曲線進行計算和分析,說明實驗結果與理論是否符合,可對某些問題提出一些自己的見解並最後寫出結論。實驗報告應寫在一定規格的報告紙上,保持整潔。

7) 每次實驗每人獨立完成一份報告,按時送交指導教師批閱。

四、實驗安全操作規程

為了按時完成電機實驗,確保實驗時人身安全與裝置安全,要嚴格遵守如下規定的安全操作規程:

1) 實驗時,人體不可接觸帶電線路。

2) 接線或拆線都必須在切斷電源的情況下進行。

3) 學生獨立完成接線或改接線路後必須經指導教師檢查和允許,並使組內其他同學引起注意後方可接通電源。實驗中如發生事故,應立即切斷電源,經查清問題和妥善處理故障後,才能繼續進行實驗。

4) 電機如直接起動則應先檢查功率表及電流表的電流量程是否符合要求,有否短路迴路存在,以免損壞儀表或電源。

5) 總電源或實驗臺控制屏上的電源接通應由實驗指導人員來控制, 其他人只能由指導人員允許後方可操作,不得自行合閘。

一、 實驗目的

通過空載和短路實驗,測定變壓器的變化和引數。

二、 預習要點

1、 變壓器的空載和短路實驗有什麼特點?實驗中電源電壓一般加在哪一方較為合適?

2、 在空載和短路實驗中,各種儀表應怎樣聯結才能使測量誤差最小?

3、 如何用實驗方法測定變壓器的鐵耗和銅耗?

三、 實驗專案

1、 空載實驗

測取空載特性,。

2、 短路實驗

測取短路特性,。

四、 實驗裝置

1、 數字式交流電壓、電流表一塊

2、 單相功率表一塊

3、 手提式實驗變壓器一臺

4、 萬用表一塊

五、 實驗內容

1、 空載實驗

(1) 在單相調壓交流電源斷電的條件下,按圖1-1接線。被試變壓器選用手提式單相實驗變壓器。

圖1-1

注:變壓器的低壓線圈,接電源,高壓線圈,開路。

(2) 選好所有電錶量程,調節輸出電壓為零的位置。

(3) 接通單相交流電源,調節調壓器旋鈕,使變壓器空載電壓,然後,逐次降低電源電壓。在的範圍內測取變壓器的、、。

(4) 測取資料時,點必測。並在該點附近測的點較密,共測資料4-5組。

(5) 為了計算變壓器的變比,在以下測取原方電壓的同時測出副方電壓。資料也記錄於表1-1中。

表1-1

2、 短路實驗

(1) 在單相調壓交流電源斷電的情況下,按圖1-2接線。

圖1-2

注:每次改接線路都要關掉電源。將變壓器的高壓線圈接電源,低壓線圈直接短路。

(2) 選好所有電錶量程,將交流調壓器旋鈕調到使輸出電壓為零的位置。

(3) 接通交流電源,逐次緩慢增加輸入電壓,直到短路電流等於為止。然後逐次降低電源電壓,測取變壓器的、、。

(4) 測取資料時,點必測。共取4~5組資料記錄於表1-2中。

表1-2

六、 注意事項

1、 在變壓器實驗中,應注意電壓表、電流表、功率表的合理佈置及量程選擇。

2、 短路實驗操作要快,否則線圈發熱引起電阻變化。

七、 資料處理

1、 計算變化

由空載實驗測取變壓器的原副方電壓的資料,分別計算出變比,然後取其平均值作為變壓器的變比k。

2、 繪出空載特性曲線和計算激磁引數。

(1) 繪出空載特性曲線,,

式中:(2) 計算激磁引數

由下式算出激磁引數:

3、 繪出短路特性曲線和計算短路引數

(1) 繪出短路特性曲線,、。

(2) 計算短路引數

由於短路電阻隨溫度變化,因此,算出的短路電阻應按國家標準換算到基準工作工作溫度75℃時的阻值。

式中:234.5為銅導線的常數。若為鋁導線常數應改為228。

計算短路電路電壓(阻抗電壓)百分數

時的短路損耗

八、 心得體會

九、 參考文獻

一、 實驗目的

掌握用實驗方法測取直流並勵電動機的工作特性和機械特性。

二、 預習要點

什麼是直流電動機的工作特性和機械特性,有什麼特點?

三、 實驗專案

1、 工作特性和機械特性

保持和不變,測取、、、。

四、 實驗裝置

1、 數字式直流電壓、電流表一塊

2、 電流測試插孔模組一塊

3、 變阻器三個(900一個;1.8k一個;2.2k一個)

4、 測功機一臺

5、 直流並勵電動機一臺

6、 直流它勵發電機一臺

五、 實驗內容

按圖2-1接線,選用1.8k的滑動變阻器,選用2.2k的滑動變阻器,為,負載為25w燈泡並聯;m為並勵直流電動機(其中=185w;=220v;=1.25a;=1600r/min)

圖2-1

1、 並勵電動機的工作特性和機械特性

(1) 將直流並勵電動機m的磁場調節電阻調到最小值,電樞串聯起動電阻調到最大值,接通電樞電源使其起動,其旋轉方向應符合轉速錶正向旋轉的要求。

(2) m起動正常後,將其電樞串聯起動電阻r1調至零。調節電樞電源的電壓為220v,合上開關s,再調節其燈泡負載和電動機的磁場調節電阻,使電動機達到額定值:,,,此時m的勵磁電流即為額定勵磁電流。

(3) 保持,。逐次減小電動機負載,測取電動機電樞輸入電流,轉速和發電機的負載電流(由校正曲線查出電動機輸出對應轉矩),共取5~6組資料記錄於表2-1中。

表2-1

六、 資料處理

1、 繪出並勵電動機的工作特性和機械特性曲線和;

2、 討論並勵電動機的速率特性為什麼是略微下降?當電動機的負載轉矩和勵磁電流不變時,減小電樞端電壓為什麼會引起電動機轉速下降?

七、 心得體會

八、 參考文獻

一、 實驗目的

學習非同步電動機的空載,短路實驗的方法。

二、 實驗裝置

三相功率表一塊

數字式交流電壓表、電流表一塊

三相鼠龍非同步電動機一臺

萬用表三、 實驗內容

1、 測定子繞組的冷態電阻

用萬用表“粗”測各相定子繞組的直流電阻值,並記錄。

表3-1

2、 空載實驗

(1) 實驗步驟

1)先將電動機定子接成△形。

2) 在斷電的情況下按圖3-1接線。

3) 將調壓器置於輸出電壓為零的位置,再接通三相調壓電源。

4) 加大輸出電壓至為止,然後逐漸降低電壓,測取5~6個點的、、數值。這組、資料就為空載特性曲線,電源降到為止,再往下降的點無意義。以上所測的5~6個點中一定要包括時的、,將以上各點記入表3-2中。

表3-2

圖3-1

3、 短路實驗

(1) 實驗裝置除與空載實驗裝置相同外,電動機同軸聯接測功機。

(2) 實驗步驟

1)在斷電的情況下,先將定子接成△形,然後按圖3-2接線。

2) 通過測功機載入,使手動載入旋鈕調到最大。

3) 把調壓器置於輸出電壓為零的位置,再接通三相交流電源。

4) 監視電流表的讀數,緩緩的由零提高電壓至電流表讀數時止。然後降壓使逐漸減小至零,記錄5~6個點的、、於表3-3中。

表3-3

注意:1) 一定要記錄時的、。

2) 接通三相交流電源時一定要檢查調壓器輸出電壓為零。

圖3-2

四、 資料處理

1、 求定子熱態電阻,摺合到75℃時的電阻值。

(式中t為室溫;為冷態電阻。)

2、 由空載實驗資料求出:

(1) 曲線

(2) 曲線,此曲線可將機械損耗和分開,其中

(3) 求當時的空載引數、、zm

其中:由短路引數中得到。

3、 由短路實驗資料求出:

(1) 曲線。

(2) 曲線。

(3) 求當時的短路引數。

五、 心得體會

六、 參考文獻

一、 實驗目的

通過實驗掌握繞線式非同步電動機的起動和調速方法。

二、 實驗裝置

1、 數字式交流電流表電壓表一塊

2、 綜合開關模組一塊

3、 三相繞線式非同步電動機一臺

4、 萬用表一塊

三、 實驗專案

實驗前先用萬用表測量轉子所串的電阻(綜合開關模組)在不同位置時的電阻值,並記錄。