大連理工大學網絡教育《電機與拖動實驗報告》

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1、丈建痙厶犬眾網絡教育學院 電機與拖動實驗報告 學習中心：奧鵬青島學習中心（直屬） 層 次： 專升本 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 學 號： 學 生： 完成日期： 年 月 日 實驗報告一 實驗名稱：單相變床器實驗 實驗目的：1、通過空載和短路實驗測定變壓器的變比和參數。 2、通過負載實驗測取變床器的運行特性。 實驗項目： 1、空載實驗 測取空載特性Unufaj, Pn=f（Uj ■ 2、短路實驗 測取短路特性U嚴f（IJ P=f⑴ ，COS= 1的條件下，測取U產血2）。 （一）填寫實驗設備表 名稱 型號和規(guī)格 用途 使用注意事項 電機

2、教學實驗臺 NMEL-D 提供電源，固定電 機 使用前應該調節(jié)輸 出電壓為零 三相組式變壓器 實驗所需變壓器 短路實驗時注意操 作要快，以免短路 實驗線路過熱 三相可調電阻器 NMEL-03 改變輸出電流 通電前調至故大電 阻值 功率表、功率因數表 NMEL-20 測量功率及功率因 數 不得超過量程，且 選擇合適最程，線 路不能接錯 交流電壓表、電流表 MEL-001C 測量交流電壓、交 流電流 不得超過量程，且 要選擇合適量程， 注意正負不能接錯 旋轉指示燈及開關板 NMEL-05 用作通、斷電 電路連接后閉合， 完成實驗拆除電路 前斷開

3、 2 （二）空載實驗 1 ?填寫空載實驗數據表格 表" 序號 實 驗 數 據 計算數據 U(V) I0(A) P(W) UlU1. 1U2 COS 02 1 119.7 0.132 1.93 224.4 0.12 2 113.6 0.089 1.62 212.8 0.16 3 109.9 0.007 1.48 206.3 0.17 4 105.2 0.066 1.31 196.9 0.19 5 99.06 0.057 1.14 185.8 0.20 6 86.06 0.043 0.84 161.

4、3 0.23 7 74.78 0.035 0.63 139.6 0.24 2. 根據上面所得數據計算得到鐵損耗弘、勵磁電阻心、勵磁電抗X”、電圧比k 表1-2 號 實 驗 數 據 計 算 數 據 U(V) I(A) P(W) UlU1. 1U2 & k 1 119.7 0.132 1.93 224.4 1.93 110.8 900 0.53 2 113.6 0.089 1.62 212.8 1.62 204.5 1258.8 0.531 3 109.9 0.077 1.48 206.3 1.48

5、249.6 1405.3 0.53 4 105.2 0.066 1.31 196.9 1.31 300.7 1565.3 0.53 5 99.06 0.057 1.14 185.8 1.14 350.9 1702.1 0.53 6 86.03 0.043 0.84 161.3 0.84 454.3 1948.4 0.53 7 74.78 0.035 0.63 139.6 0.63 514.3 2073.8 0.53 7 （三）短路實驗 1?填寫短路實驗數據表格 表2 室溫8= 25 C 序號 實 驗

6、 數 據 計算數據 U(V) 1(A) P(W) cos% 1 8.21 0.212 1.68 0.97 2 10.04 0.258 2.52 0.97 3 11.77 0.302 3.47 0.98 4 13.65 0.349 4.68 0.98 5 15.80 0.403 6.24 0.98 6 16.89 0.430 7.14 0.98 （四）負載實驗 1. 填峙負載實驗數據表格 表 3 cos 02=1 Ui=Un=110V 序號 1 2 3 4 5 6 7 U2 (V) 200.4

7、198.3 196.3 195.0 192.3 190.5 188.9 l2 (A) 0.142 0.202 0.254 0.303 0.356 0.406 0.441 （五）問題討論 1?什么是繞組的同名端? 答：兩個具有立感的線圈，在某一端通入電流時，兩個線圈產牛的磁通方向是 相同的，那兩個線頭就叫“同名端”。 2. 為什么每次實驗時都要強調將調圧器恢復到起始零位時方可合上電源開關或 斷開電源開關？ 答：盡可能避免因萬一連線錯謀而造成短路，燒毀電源。 4 3.實驗的體會和建議 體會：通過此次實驗學習，我對變床器的參數有了進一步的認識和理

8、解，對變 圧器的恃性有了更具體深刻的體會，同時也學會了在實驗室應根拯盂要正確選擇 各儀表量程和如何保護實驗設備。 建議：如果將實驗數據進行后續(xù)處理，繪制成圖，結果將會更直觀。 實驗報告二 實驗名稱： 直流發(fā)電機實驗 實驗目的：學:握用實驗方法測定直流發(fā)電機的運行特性，并根據所測得的運行 特性評定該被試電機的有關性能。 實驗項目： 1、他勵發(fā)電機的空載特性：保持D=n、：，使1=0,測取U產fCIJ。 2、 他勵發(fā)電機的外特性：保持使I, =1茫，測取U=f(D。_ 3、 他勵發(fā)電機的調節(jié)特性：保持使U=U『 測取I產f(D。 (一)填寫實驗設備表 序號 需稱 型

9、號和規(guī)格 用途 1 電機教學實驗臺 NMEL-U 提供電源、固定 電機 2 轉矩、轉速測最及控制平臺 NMEL-13 測量、調節(jié)轉矩 3 三相可調電阻器 NMEL-03 調節(jié)負載大小 4 電機起動箱 NMEL-09 啟動電機 5 直流電機儀表，電源 NMEL-18 提供電壓 6 旋轉指示燈及開關板 NMEL-05 用于通、斷電 7 直流電壓表、直流電流表 NMEL-06 測量交流電壓、 電流 （二）空載特性實驗 填寫空載特性實驗數據表格 表 2?] n=nN=1600i7inin Uo (V) 230 220 210

10、 205 200 190 150 100 If2 (niA) 109.2 98.6 88.5 83.3 79.3 71.9 47.3 26.9 （三）外特性實驗 填寫外特性實驗數據表格 表 2-2 n=HN=1600i7niin 1（2=如 U (V) 200 203 206 210 212 218 224 227 I (A) 0.498 0.449 0.399 0.330 0.280 0.200 0.100 0.000 （四）調整特性實驗 填寫外特性實驗數據表格 表 2-3 n=nN= 1600r/min,U=

11、UN=200A I (A) 0.112 0.153 0261 0.258 0.378 0.374 0.459 0.504 If2 (A) 89.2 91.4 9&9 95.8 1063 103.2 110.1 1113 （五）實驗注意事項： 答：1?起動亡流電動機時，先把&調到最大，Rf2調到最小，起動完畢后， 再把R1調到最小。 2. 做外特性時，半電流超過0.4安時，R2中吊聯的電阻必須調至零，以 免損壞。 （六）問題討論 1. 什么是發(fā)電機的運行特性？對于不同的特性曲線，在實驗中哪些物理量應保 持不變，而哪歧物理最應測?。? 答

12、：（1）發(fā)電機的轉速由原動機決世，一般認為轉速恒定。除了轉速N外, 7 發(fā)電機的外部可測量有三個，即端電圧U、負載電流I、勵磁電流。當發(fā)電機正 常穩(wěn)態(tài)運行時，3個物理星中1個保持不變，另外2個Z間的關系稱為發(fā)電機的 運行特性。所以，衡量直流發(fā)電機的性能，通常用其特性曲線來判定。包括空載 特性、外特性、效率特性。 （2）空載特性：直流發(fā)電機保持的速度旋轉，負載電流時，改變勵磁電流 的大小，端電斥將跟著變化。這個變化關系 曲線被稱為戊流發(fā)電機的空載特性 曲線，該曲線可以看出電機運行點的磁路飽和程度。 外特性：若保持直流發(fā)電機的轉速，保持勵磁回路電阻不變，調節(jié)直 流發(fā)電機的負載電流

13、，端電床隨負載電流變化的關系被稱為亡流發(fā)電機的外特 性。 調整特性：所謂發(fā)電機的調整特性，指電丿-轉速、功率因數為曲數 的條件下，變更定子負荷電流時，勵磁電流的變化曲線。 2. 做空載試驗時，勵磁電流為什么必須單方向調節(jié)？ 答：防止在電流換向時出現電流為零的時亥9, 口流電動機是絕對不允許在電流 為零的時候運行，防止飛車。 3. 實驗的體會和建議 體會：通過此次實驗，我掌握了發(fā)電機的運彳亍特性。發(fā)電機的轉速山原動機 決定，一般認為轉速恒定。除了轉速弋夕卜，發(fā)電機的外部可測最有-:個，即端電 丿玉匸、負載電流I、勵磁電流。當發(fā)電機正常穏態(tài)運行?時，3個物理星中1個保 持不變，另外2個

14、之間的關系稱為發(fā)電機的運行特性。不同勵磁方式之發(fā)電機的 運行特性有所不同。 建議：如果將實驗數據進行后續(xù)處理，繪制成特性圖，結果將會更亡觀。 實驗報告三 實驗名稱：三相鼠籠異步電動機實驗 實驗目的：1、掌握三相異步電機的負載試驗的方法。 2、 用直接負載法測取三相鼠籠異步電動機的匸作特性。 3、 測定三相鼠籠型異步電動機的參數。 實驗項冃：1、測最立子繞組的冷態(tài)電阻 2、 判泄宅了繞組的忤末端。 3、 測取三相異步電動機的運行特性。 （一）填寫實驗設備表 序號 名稱 型號和規(guī)格 用途 1 電機教學實驗臺 NMEL-II 提供電源、固定 電機

15、 2 三相籠型異步電動機 M04 實驗對象 3 電機導軌及測功機 測量數據 4 轉矩、轉速測量及控制平臺 NMEL-13 測最、調節(jié)轉矩 5 交流表 NEEL-001 提供實驗所需 的交流電流表、 交流電壓表 6 三相可調電阻器 NMEL-03 調節(jié)負載的大 小 7 直流電壓、毫安、安培表 NMEL-06 測量電壓、電流 8 直流電機儀表電源 NMEL-18 提供電壓 9 旋轉指示燈及開關 NMEL-05 用于通、斷電 s 繞組I 繞組11 繞組III K1I1A) 50 40 30 50 40

16、 30 50 40 30 U (V) 2. 35 1.89 1.41 2. 35 1.88 1.41 2. 36 1.88 1.41 R (Q) 47 47. 25 47 47 47 47 47 47 47 室溫20 *C （二）測量定子繞組的冷態(tài)直流電阻 填寫實驗數據表格 表3-1 （三）測取三相異步電動機的運行特性 填峙實驗數據表格 表 3?2 U、=220V(A) 序 號 Iol(A) Po (W) T2(N.m) n (r/min) P2(W) Ia Ib lc 11 Pi Ph Pl 1 0.

17、557 0.562 0.535 0.557 129.7 112.6 2423 85 1410 87.295 2 0.530 0.536 0.509 0.525 157.9 107.8 265.7 80 1418 96.56 3 0.468 0.476 0.446 0.481 278.9 92.38 371.28 68 1433 69.83 4 0.420 0426 0397 0.414 17.49 79.45 96 94 51 1450 52.37 5 0.371 0382 0.353 0368 4

18、&5 57.76 106.24 41 1465 42.107 6 0320 0.326 0.312 0.319 199 42.50 62 4 17 1436 17.46 （四）問題討論 1. 如何判斷出定子三相繞組的首末端? 答：（1）先用力?用表測出各相繞組的兩個線端，將其中的任意：相繞組串聯。 （2）將調丿E器調用旋鈕退至零位，合上綠色“閉A”按鈕開關，接通交流電 9 源，調節(jié)交流電源，在繞組端施以單相低電汗U=80?100V,注意電流不應超過 額定值，測出第三相繞組的電床，如測得的電床有一定讀數，表示兩相繞組的未 端與首端相聯：反Z,

19、如測得電圧近似為零，則二相繞組的末端與末端（或首端 與首端）相連。用同樣方法測出第三相繞組的首末端。 2. 三相籠型異步電動機的起動方法有幾種? 答：1、直接啟動。 2、降壓啟動： （1）星形?三角形啟動器起動。 （2）軟啟動器啟動 （3）門耦變壓器啟動 （4）三相電阻降壓啟動 3. 三相異步電動機的運行待性是指哪些特性? 答：「相異步電動機的匸作特性是指在額定電床及額定頻率1、?，電動機的主 要物理量（轉差率、轉矩電流、效率、功率因數等）隨輸出功率變化的關系曲線。 包括：（1）、轉差率特性；（2）、轉矩特性：（3）、電流特性（4）、效率特 性：（5）、功率因數特性:

20、4. 實驗的體會和建議 體會：通過此次實驗，我學握了：（1）三和異步電機的負載試驗的方法；（2） 用直接負載法測取三相鼠籠異步電動機的匚作特性。 在點接啟動時，轉差率為1,轉子中感應電動勢很大，轉子電流也很大。當 電動機在額定電壓下啟動時，啟動電流為額定電流的5?7倍。一般來說額定功率 為7.5KW以下的可以直接啟動。直接啟動要棠握好額定電流的計宀 在降圧啟動時，既要保證有足夠的啟動轉矩，乂要減少啟動電流，還耍避免 時間過長。一邊將啟動電流限制在電動機額定電流的2?2.5倍范圍內。啟動時降 低了電斥，轉矩減小，因此降床丿】動要在電動機輕載狀態(tài)下進行。 建議：隨若電力電了技術和微處理

21、技術不斷發(fā)展，應采用變頻軟啟動設備， 能系統可靠的智能化啟動電機，是一種可靠經濟實用的方式。 11 實驗報告四 實驗名稱: 同步發(fā)電機的并聯運行實驗 實驗目的：1、掌握三相同步發(fā)電機投入電網并聯運行的條件與操作方法。 2、掌握三相同步發(fā)電機并聯運行時有功功率與無功功率的調節(jié)。 實驗項目：1、用準確同步法將三相同步發(fā)電機投入電網并聯運行。 步發(fā)電機與電網并聯運行時有功功率的調 3、三相 步發(fā)電機與電網并聯運行時無功功率調節(jié)。 一測取當輸出功率等于零時三相同步發(fā)電機的V形曲線。 （一）填寫實驗設備表 序號 名

22、稱 型號和規(guī)格 用途 1 電機教學實驗臺 NMEL-II 提供電源、固定 機電 2 電機導軌及轉速測最 測量、調節(jié)轉矩 3 同步電機勵磁電源 NMEL-19 提供勵磁電能 4 直流電機儀表、電源 NMEL-18 提供電源 5 三相同步電機M08 M08 實驗對象 6 三相可調電阻器9000 NMEL-03 調節(jié)負載大小 7 直流并勵電動機M03 M03 提供發(fā)電機動 力 8 二相可調電阻器90Q NMEL-04 調節(jié)負載大小 9 功率表、功率因數表 NMEL-20 測量功率、功率 因數 10 交流電

23、壓表、電流表 MEL-001C 測量交流電壓、 交流電流值 11 旋轉指示燈及開關板 NMEL-05 指示相序及通、 斷電 (二) 三相同步發(fā)電機與電網并聯運行時有功功率的調節(jié) 填寫實驗數據表格 表 4/ U=220V (Y) "=1十 A 號 測 量 值 計算值 輸出電流I (A) 輸出功率P (W) 1 (A) (W) COS(p Ic Pn 1 0. 64 0. 50 0. 43 9. 78 0. 89 0. 52 10. 67 0. 053 2 1.28 1.11 1.06 19. 79 0.

24、94 1.15 20. 76 0. 045 3 2. 04 1.86 1.82 30. 68 0. 94 1.22 31.62 0. 040 4 3. 83 3. 67 3. 62 50. 12 0. 90 3. 70 51.02 0.019 5 4. 46 4. 26 4.21 54. 18 0. 88 4.31 55. 06 0.018 6 4. 17 3. 97 3. 92 52. 49 0. 89 4. 02 53. 38 0.019 (三) 三相同步發(fā)電機與電網并聯運行時無功功率的調節(jié) 填寫實驗數據

25、表格 表 4?2 n=1500r/min U=220V P廠 OW 序 號 三相電流I (A) 勵磁電流If(A) Ia Ib Ic I 1 0.381 0.365 0.383 0.376 1.63 2 0.292 0.277 0.293 0.287 1.40 3 0.211 0.200 0.217 0.209 1.22 4 0.160 0.147 0.164 0.157 1.10  5 0.103 0.091 0.106 0.100 1.00 6 0.033 0.022 0.024 0.026 0.8

26、5 7 0.101 0.107 0.093 0.100 0.64 8 0.217 0.224 0.210 0.217 0.50 9 0.366 0.371 0.358 0.365 0.27 （四）問題討論 1?三相同步發(fā)電機投入電網并聯運行有哪些條件？不滿足這些條件將產生什么 后果？ 答：同步發(fā)電機投入電網并聯運行時，要求不產生有害的沖擊電流，合閘后轉 子能很快地拉入同步，并且轉速半穩(wěn)，不發(fā)生震蕩，并列的條件是: 1、發(fā)電機電圧的有效值和電網電壓的有效值相等。 2、發(fā)電機電床的相位與電網電床相位相同。 3、 發(fā)電機頻率和電網頻率相等。

27、 4、 發(fā)電機電壓的相序和電網電壓的相序一致 若以上條件中的任何一個不滿足則在開關K的兩端，會出現羌額電壓，如 果閉合K,在發(fā)電機和電網組成的回路中必然會出現瞬態(tài)沖擊電流。 上述條件中，除相序一致是絕對條件外，其它條件都是相對的，因為通常 三相同步發(fā)電機可以承受一些小的沖擊電流。 并車的準備工作是檢査并車條件和確定合閘時刻。通常用電壓表測量電網 電床，并調節(jié)發(fā)電機的勵磁電流使得發(fā)電機的輸出電床U=U1。再借助同步指小 器檢查并調整頻率和相位以確定命閘時亥I］。 2.三相同步發(fā)電機與電網并聯的方法有哪些? 答: 同步發(fā)電機的并列方法有準同步和門同步法兩種。準 步法是調整發(fā)電

28、 機至完金符合并聯條件時，迅速合閘使發(fā)電機與電網并聯。自同步法是將未加勵 磁的發(fā)電機由原電動機帶到同步轉速附近件就進行合閘，然后加以勵磁，利用同 步發(fā)電機的自整步作用將發(fā)電機白動拉入同步。 3.實驗的體會和建議 體會：通過此次實驗，我加深理解了許多知識。同步發(fā)電機勵磁白動控制系 統通過系統不斷調節(jié)勵磁電流來維持機端電壓給定水平。發(fā)電機并網后的功率調 節(jié)同步發(fā)電機并網，常常屬要改變他的有功功率和無功功率。如果希望增加發(fā)電 機輸出的有功功率，更具功率半衡的觀點，只要增加原電機的輸入功率。根據蟲 流電動機的理論，若轉速不變，耍提高直流電動機的 出功率應減少直流電動機 的勵磁電流或升高百流電動機的電樞電斥。 建議：將實驗數據進行后續(xù)處理，繪制成曲線圖，結果將會更百觀。 16