《电机与拖动实验》实验报告

时间：2020-09-11 11:39:25 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人

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　 层

　次：

　专升本

　 专

　业：

　 电气工程及其自动化

　学

　号:

　1

　 学

　生:

　刘

　洁

　完成日期：

　 201７ 年

　2 月 27 日

　 实验报告一 实验名称：

　 单相变压器实验

　实验目得:

　１、通过空载与短路实验测定变压器得变比与参数。

　 2、通过负载实验测取变压器得运行特性。

　 实验项目:

　1、空载实验

　测取空载特性。

　 ２、短路实验

　测取短路特性。

　 ３、负载实验

　保持，得条件下，测取. （一)填写实验设备表 名称 型号与规格 用途 使用注意事项 电机教学实验台 NMＥＬ—IＩ 提供电源、固定电机 实验前调节输出电压到零 三相组式变压器

　实验所需变压器 短路实验室注意操作要快，以免短路实验线路过热 三相可调电阻器 NMEL—03 改变输出电流 注意量程运用，缓慢调节量程 功率表、功率因数表 NMEＬ—20 测量功率及功率因素 不得超过量程,且线路不得接错

　交流电压表、电流表 MEL-０01C 交流电压表其作用就是并联在电路中测量交流电压,交流电流表其作用就是串联在电路中测量交流电流。

　选择正确量程，准确读取数值 旋转指示灯及开关板 NMＥL—０5 用做通断电 电路连完后闭合拆电路前断开 （二）空载实验 １。填写空载实验数据表格 表１-1 序

　号 实

　 验

　 数

　 据 计算数据

　U 1U1 。

　1U ２

　 1 １19、７ 0、13２ １、93 22４、５ 0、１３ 2 113、6 0、089 1、6２ ２1２、9 ０、17 3 109、９ 0、07７ 1、48 206、2 0、1９ ４ １05、2 0、０６6 1、3１ 196、9 ０、2０ 5 ９9、06 0、０57 １、１４ １85、8 0、２2 ６ 86、１0 0、0４３ ０、84 １61、0 0、25 ７ 74、7８ ０、035 0、63 139、6 ０、28 2、 根据上面所得数据计算得到铁损耗、励磁电阻、励磁电抗、电压比 表 1－2 序

　号 实

　 验

　 数

　 据 计

　算

　数

　据

　U １Ｕ１。

　1U2

　1 119、7 0、１3２ 1、93 ２24、5 1、9５ １０8、6 ８87、4 ０、53 2 １１３、、6 0、089 １、62 212、9 1、62 204、5 12５８、8 0、53 3 １0９、9 0、07７ 1、48 20６、２ 1、４8 ２49、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、10 0、０43 0、84 161、0 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 (三)短路实验 1. 填写短路实验数据表格 表 2

　 室温θ=25Ｏ C 序

　 号 实

　验

　 数

　 据 计算数据

　 １ 8、19 0、211 １、68 0、９7 2 10、04 0、258 2、５３ 0、9７ ３ 11、７8 0、302 3、47 0、98 4 13、66 0、349 4、6８ 0、９8 5 1５、81 0、4０3 6、21 ０、98 6 16、８８ 0、４31 7、14 ０、９８ (四）负载实验 1、 填写负载实验数据表格 表３

　 =1

　U 1 =U Ｎ ＝110V 序

　号 1 2 3 4 5 6 7 U 2 (Ｖ）

　200、5 198、3 196、5 19５、3 １92、3 1９０、4 １88、9 Ｉ ２ （A) 0、1４２ ０、20２ ０ 、254 0、3０３ ０、35６ 0、4０6 0、4４１ （五)问题讨论 1、 什么就是绕组得同名端? 答:铁心上绕制得所有线圈都被铁心中交变得主磁通所穿过 在任意瞬间当变压器一个绕组得某一出线端为高电位时 则在另一个绕组中也有一个相对应得出线端为高电位 那么这两个高电位 如正极性 得线端称同极性端 而另外两个相对应得低电位端 如负极性 也就是同极性端.即电动势都处于相同

　极性得线圈端就称为绕组得同名端。

　２、 为什么每次实验时都要强调将调压器恢复到起始零位时方可合上电源开关或断开电源开关？ 答：主要就是为了防止在高压下合闸产生产生较大得冲击损坏设备。其次就是因为既然需要调压器对负载进行调压,那么调压器后面得负载情况就就是一个不确定因素,就不能事先预料在较高电压下负载可能情况。因此，就需要从低电压慢慢调高电压,观察负载得情况。而断开电源时,如果负载时隔较大得感性负载,那么在高压状况下突然停电会产生很高得感应电势. ３、 实验得体会与建议 .实验数据记录间隔相同得一段数据。使得实验结果比较有普遍性。

　 建议:数据结果可以用图表显示。

　实验报告二 实验名称:

　 直流发电机实验

　实验目得：掌握用实验方法测定直流发电机得运行特性,并根据所测得得运行特性评定该被试电机得有关性能。

　实验项目:1、她励发电机得空载特性：保持，使,测取.

　 2、她励发电机得外特性:保持,使，测取.

　 3、她励发电机得调节特性:保持，使,测取。

　(一）填写实验设备表 序号 名称 型号与规格 用途 １ 电机教学实验台 ＮMEL－II 提供电源 2 转矩、转速测量及控制平台 NＭＥL－１３ 测量调节转矩 3 三相可调电阻器 NMEL—03 负载大小 4 电机起动箱 ＮMＥL－０9 启动电机 5 直流电机仪表，电源 NMEL－18 提供电压不可短路 ６ 旋转指示灯及开关板 NMEL—0５ 通断电 7 直流电压表、直流电流表 NMEL－０6 测量电压电流，注意量程 （二）空载特性实验 填写空载特性实验数据表格 表 2—1

　n=n N =1６00r/min

　U O （V)

　23

　90 １50 １00 3０ I ｆ 2 （mA)

　1０9、２ 98、6 88、6 79、3 7２、１ ４7、３ 26、9 0、０2 (三）外特性实验 填写外特性实验数据表格 表 2—2

　 n=n Ｎ =16００r／miｎ

　I f ２ =Ｉ f ２ N

　U（V）

　2

　212 2１8 222 ２27 I（Ａ）

　0、４９8 0、４50 0、４０0 0 、330 ０ 、２ 7９ 0 、 2００ ０ 、09９ 0 、000 (四）调整特性实验 填写外特性实验数据表格 表 2-3

　n＝n N =１６0０r/ｍｉn，U=Ｕ Ｎ =200V

　Ｉ(A) 89、2 9１、4 95、８5 98、９ 103、２ １０６、3 １１0、1 １11、２ I f2 (A）

　0、112 0、153 0、258 0、261 0、3７4 ０、３74 ０、45９ ０、504 （五）问题讨论 1、 什么就是发电机得运行特性?对于不同得特性曲线,在实验中哪些物理量应保持不变,而哪些物理量应测取？ 答：发电机得运动特性有空载特性、短路特性、负载特性、外特性与调整特性等。

　 直流发电机保持得速度旋转,负载电流时，改变励磁电流得大小，端电压将跟着变化.这个变化关系 曲线被称为直流发电机得空载特性曲线，该曲线可以瞧出电机运行点得磁路饱与程度。

　若保持直流发电机得转速 ,保持励磁回路电阻不变,调节直流发电机得负载电流,端电压 随负载电流 变化得关系被称为直流发电机得外特性 。直流发电机得主要运行性能指标之一—-电压调整率，可由曲线查得.采用不同得励磁方式,其外特性就是不同得,她励直流发电机得,并励发电机得 。并励发电机得外特性曲线比她励式下降程度大,就是因为无论就是她励式或并励式直流发电机都有电枢电阻压降得存在与电枢反应去磁得影响，使得端电压下降，但并励直流发电机得励磁绕组就是并联在电枢两端,那么由于前述原因使电枢端电压下将而使得励磁电流将进一步下降,其结果就必然造成并励式直流发电机得端电压又进一步下降。所以并励式比她励式直流发电机得外特性曲线下降程度大.

　流发电机保持得速度旋转，负载电流时，改变励磁电流得大小,端电压 将跟着变化。这个变化关系 曲线被称为直流发电机得空载特性曲线，该曲线可以瞧出电机运行点得磁路饱与程度。

　2、 做空载试验时，励磁电流为什么必须单方向调节？ 答:流为零得时候运行得

　3、 实验得体会与建议 答：体会:并知道了如何通过测得得运行特性评定该发电机得性能。

　建议:

　 ﻬ 实验报告三 实验名称:

　 三相鼠笼异步电动机实验

　 实验目得：

　１、握三相异步电机得负载试验得方法.

　 2、负载法测取三相鼠笼异步电动机得工作特性。

　 ３、三相鼠笼型异步电动机得参数。

　 实验项目：1、定子绕组得冷态电阻.

　 2、定子绕组得首末端.

　 3、三相异步电动机得运行特性。

　 (一）填写实验设备表 序号 名称 型号与规格 用途 1 电机教学实验台 NＭEL-II 提供电源 2 三相笼型异步电动机 M04 试验设备 3 电机导轨及测功机

　测量数据 4 转矩、转速测量及控制平台 ＮMEＬ-13 测量调节转矩 5 交流表 NEEL—00１ 测量电流 6 三相可调电阻器 ＮＭEＬ－０3 调节负载大小 7 直流电压、毫安、安培表 ＮＭEL—06 提供电压、电流 8 直流电机仪表电源 NＭEＬ-１8 提供电压 9 旋转指示灯及开关 ＮMＥL-05 通断电 （二）测量定子绕组得冷态直流电阻 填写实验数据表格 表 3-1

　室温

　 20

　℃

　绕组Ｉ 绕组Ⅱ 绕组Ⅲ Ｉ ( ｍ ５

　50 4０ 30

　Ａ）

　U（V）

　2 ３５

　8 １ ４1 ２36 １88 １41 R（Ω）

　（三）测取三相异步电动机得运行特性 填写实验数据表格 表 3—2

　序号 I OL （A）

　P O （Ｗ）

　T ２ （N、m）

　n（r/min) P 2 （W）

　I A

　I B

　I C

　I 1

　Ｐ Ｉ

　Ｐ II

　P 1

　1 0、5５6 0、５62 0、５３6 0、５5７ 129、7 112、6 ２42、3 85 １410 87、295 2 0、538 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、3 ６8 1433 ６９、83 4 0、４20 0、４26 0、3９7 ０、４１4 17、49 79、45 96、9４ ５1 1４5０ 52、37 ５ 0、371 0、3８2 ０、353 0、36８ 48、5 ５7、76 10６、2 41 1465 ４2、107 6 0、3２0 0、326 0、319 0、31９ 19、9 42、50 6２、4 17 14３６ １7、4６ (四）问题讨论 １、如何判断出定子三相绕组得首末端？ 答：1、先用万用表测出各相绕组得两个线端，将其中得任意二相绕组串联。

　 2、将调压器调压旋钮退至零位，合上绿色“闭合”按钮开关,接通交流电源，调节交流电源，在绕组端施以单相低电压 U＝８０~10０V,注意电流不应超过额定值,测出第三相绕组得电压，如测得得电压有一定读数，表示两相绕组得未端与首端相联；反之，如测得电压近似为零,则二相绕组得末端与末端（或首端与首端）相连，用同样方法测出第三相绕组得首末端。

　2、 三相笼型异步电动机得起动方法有几种? 答：1、直接启动。

　 2、降压启动:

　(１)星形-三角形启动器起动。

　（２）软启动器启动。

　 （3)自耦变压器启动。

　 （4）三相电阻降压启动.

　 ３、 三相异步电动机得运行特性就是指哪些特性? 答：异步电动机得工作特性就是指在额定电压及额定频率下，电动机得主要物理量(转差率,转矩电流，效率,功率因数等）随输出功率变化得关系曲线.

　 一、转差率特性

　随着负载功率得增加,转子电流增大，故转差率随输出功率增大而增大。

　二、转矩特性

　异步电动机得输出转矩:

　转速得变换范围很小，从空载到满载，转速略有下降。

　转矩曲线为一个上翘得曲线。（近似直线）

　三、电流特性

　空载时电流很小，随着负载电流增大，电机得输入电流增大。

　四、效率特性

　其中铜耗随着负载得变化而变化（与负载电流得平方正比);铁耗与机械损耗近似不变； 效率曲线有最大值，可变损耗等于不变损耗时,电机达到最大效率。

　异步电动机额定效率载 74-94％之间;最大效率发生在(０、7－１、0)倍额定效率处。

　五、功率因数特性

　空载时，定子电流基本上用来产生主磁通，有功功率很小，功率因数也很低；

　随着负载电流增大,输入电流中得有功分量也增大,功率因数逐渐升高；

　在额定功率附近，功率因数达到最大值。

　如果负载继续增大，则导致转子漏电抗增大（漏电抗与频率正比）,从而引起功率因数下降。

　４、 实验得体会与建议 答：直接启动时,转差率为 1，转子中感应电动势很大,转子电流也很大。当电动机在额定电压下启动时，启动电流为额定电流得 5-7 倍。一般来说额定功率为 7、

　5KＷ以下得可以直接启动。直接启动要掌握好而定电流得计算。

　降压启动,既要保证有足够得启动转矩,又要减少启动电流，还要避免时间过长.一边将启动电流限制在电动机额定电流得 2-2、5 倍范围内。启动时降低了电压,转矩减小,因此降压启动要在电动机轻载状态下进行。

　随着电力电子技术与微处理技术不断发展，应采用变频软启动设备,能系统可靠得智能化启动电机,就是一种可靠经济实用得方式。

　实验报告四 实验名称:

　 三相同步发电机得并联运行实验

　 实验目得：１、三相同步发电机投入电网并联运行得条件与操作方法。

　 2、三相同步发电机并联运行时有功功率与无功功率得调节。

　 实验项目：1、确同步法将三相同步发电机投入电网并联运行。

　 2、同步发电机与电网并联运行时有功功率得调节。

　 ３、同步发电机与电网并联运行时无功功率调节。

　 4、测取当输出功率等于零时三相同步发电机得 V 形曲线。

　（一）填写实验设备表 序号 名称 型号与规格 用途 １ 电机教学实验台 NＭEＬ－II

　提供电源

　2 电机导轨及转速测量

　测量调节转矩

　3 同步电机励磁电源 ＮMＥＬ—19

　提供动力

　4 直流电机仪表、电源 NMEL－１8

　电机仪表

　５ 三相同步电机 M０8 M08

　提供动力

　6 三相可调电阻器 900Ω ＮMEL—03

　调节电阻

　7 直流并励电动机 M03 M03

　提供动力

　8 三相可调电阻器 9０Ω NMEL－０4

　调节电阻

　９ 功率表、功率因数表 NＭEL—20

　提供测量数据

　1０ 交流电压表、电流表 MEＬ-001C

　测量电压电流

　11 旋转指示灯及开关板 NMEL—05

　用于指示通断电

　（二)三相同步发电机与电网并联运行时有功功率得调节 填写实验数据表格 表４-1

　ﻩ ）Ｙ（V022=Uﻩ

　 = Aﻩ序 号 测

　量

　 值 计

　 算

　 值 输出电流 I(A）

　输出功率 P(W) I

　ｃ

　 （Ａ）

　（W）

　os 1 0、６４ 0、5

　0、43

　9、7８

　0、８9

　０、52

　10、67

　0、053

　3 2、0４ 1、８6

　1、８2

　30、６８

　0、９4

　1、22

　31、6２

　0、04

　2 1、2８ 1、11

　1、06

　１9、79

　0、9４

　1、１5

　２0、7６

　０、０45

　4 ３、83 3、67

　3、６2

　５0、12

　0、9

　3、7

　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)三相同步发电机与电网并联运行时无功功率得调节 填写实验数据表格 表 4-2

　 n=１5０0r/min

　 U=22０V

　 W 序 号 三

　相

　电

　流 I(A) 励磁电流

　 １ 0、3８2

　0、３66

　０、３89

　０、3７9

　1、61

　２ 0、2９１

　0、276

　0、293

　０、286

　1、4

　3 0、２11

　0、２

　0、217

　0、2０9

　1、2２

　4 0、１6

　０、147

　０、164

　0、1５７

　1、08

　5 0、102

　0、０91

　０、1０6

　0、099

　1

　6 0、０３1

　0、０２2

　0、027

　0、026

　0、85

　7 ０、101

　0、108

　0、０９４

　0、101

　0、6４

　8 ０、217

　０、2２４

　０、２11

　0、２17

　０、5

　９ ０、3６5

　0、371

　0、3５７

　0、364

　0、２7

　(四)问题讨论 1、三相同步发电机投入电网并联运行有哪些条件?不满足这些条件将产生什么后果？

　答：答：同步发电机投入电网并联运行时,要求不产生有害得冲击电流,合闸后转子能很快地拉入同步，并且转速平稳,不发生震荡，并列得条件就是; 1、

　发电机电压得有效值与电网电压得有效值相等。

　2、

　发电机电压得相位与电网电压相位相同。

　 3、

　发电机频率与电网频率相等。

　4、

　发电机电压得相序与电网电压得相序一致

　 若以上条件中得任何一个不满足则在开关 K 得两端,会出现差额电压 ,如果闭合 K，在发电机与电网组成得回路中必然会出现瞬态冲击电流。

　上述条件中，除相序一致就是绝对条件外，其它条件都就是相对得，因为通常三相同步发电机可以承受一些小得冲击电流。

　并车得准备工作就是检查并车条件与确定合闸时刻。通常用电压表测量电网电压,并调节发电机得励磁电流使得发电机得输出电压 U=U1。再借助同步指示器检查并调整频率与相位以确定合闸时刻。

　2、 三相同步发电机与电网并联得方法有哪些？ 答：同步发电机得并列方法有准同步与自同步法两种，准同步法就是调整发电机至完全符合并联条件时,迅速合闸使发电机与电网并联。自同步法就是将未加励磁得发电机由原电动机带到同步转速附近件就进行合闸,然后加以励磁，利用同步发电机得自整步作用将发电机自动拉入同步。

　3、 实验得体会与建议 答：

　通过本次实验，熟悉了三相同步发电机投入电网并联运行得条件与操作方法；知道了如何对三相同步发电机并联运行时有功功率与无功功率得调节。也明白了三相同步发电机投入电网并联条件了重要性。