电机与电力拖动基础实验指导书(最新)
电机与电力拖动基础实验指导书
北京工商大学信息工程学院
2008年8月
目录
电机与电力拖动基础实验的基本要求和安全操作守则 (2)
DD01电源控制屏交流及直流电源操作说明 (4)
电机与电力拖动基础实验
实验一、直流电动机认识实验 (6)
实验二、直流发电机实验 (10)
实验三、直流他励直流电动机机械特性测定 (15)
实验四、单相变压器实验 (21)
实验五、三相变压器联结组测定 (28)
实验六、三相异步电动机起动、反转与调速 (33)
实验七、三相异步电动机机械特性测定 (38)
实验八、单相电机和步进电机实验 (44)
附录
1、D55-1智能转矩、转速、输出功率表使用说明 (50)
2、D34-3单三相智能功率、功率因数表使用说明 (52)
3、D54步进电机智能控制箱使用说明 (54)
4、BSZ-1型步进电机实验装置使用说明 (57)
5、实验用变压器、电机铭牌数据一览表及使用说明 (58)
6、D31直流数字电压表、毫安表、安培表使用说明 (60)
7、D32交流电流表、D33交流电压表使用说明 (61)
8、DD03－1指针式转速表使用说明 (62)
电机与电力拖动基础实验的基本要求和安全操作守则
一、实验的基本要求
1.实验预习
实验前应认真研读实验指导书，复习电机与电力拖动基础课程教材中的有关章节，了解实验目的、项目、方法与步骤，明确实验过程中应注意的问题，对电机实验所测数据的大体范围及趋势作到心中有数，并按实验内容准备好记录实验数据的表格。
2.实验操作
1）实验以小组为单位进行,每组由2～3人组成，实验进行中的接线、调节负载、测量、记录数据等工作应有明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠。
2）实验前，先熟悉该次实验所用的组件，并记录电机的铭牌数据。
3）根据实验线路图及所用组件，按图接线，实验线路力求简单明了，布局合理，操作方便。按接线原则，应先接串联主回路，再接并联支路。
4）根据电机及所使用的设备铭牌数据，合理选择仪表量程，熟悉仪表刻度，注意量程并记下倍率。
5）按一定规范起动电机，观察所有仪表是否正常(如指针正、反向是否超满量程等)。如果出现异常，应立即切断电源，并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实验。
6）按照实验教材的操作方法和步骤，完成实验的操作过程和数据的测量、记录，并根据预测实验数据的大体范围及趋势，判断实验数据是否合理。
7）实验完毕，须将实验测量数据交给指导教师审阅，经指导教师认可后方可拆线。
3.实验报告
实验报告是根据实验数据和在实验中观察发现的问题，经过分析、研究、讨论后得出的书面结论或心得体会，是实验全部过程的总结。
实验报告要简明扼要、字迹清楚、图表整洁、结论明确，应包括以下内容：
1）实验名称、专业班级、学号、姓名、实验日期等。
2）扼要写明实验目的，列出实验内容和实验项目。
3）列出实验中所用仪表和设备的名称、规格型号、数量以及电机的铭牌数据等。
4）绘出实验时所用的线路图，并注明仪表量程和电阻器阻值，
5）整理和计算实验数据，记录数据的表格应说明实验的条件。数据若由计算所得，应列出计算公式并注明各物理量单位。
6）根据实验数据选择适当比例，用坐标纸绘出实验的曲线。
7）对实验结果进行分析，给出结论，说明实验结果与理论是否符合。对实验线路和实验方法进行讨论和提出建议，也可对某些问题提出一些自己的见解。
二、实验安全操作守则
为了按时完成电机与拖动基础实验，确保实验时人身安全与设备安全，要严格遵守以下的安全操作规程：
1）实验室总电源由实验指导人员操作控制，其他人员不得操作。
2）实验时，应注意防止衣服、围巾、发辫以及实验导线卷入电动机旋转部件。
3）接线或拆线都必须在切断电源的情况下进行，严禁接触带电裸露部位及电机的旋转部件。
4）学生独立完成接线或改接线路后必须经指导教师检查和允许，并提醒组内其它同学引起注意后方可接通电源。实验中如发生事故，应立即切断电源，经查清问题和妥善处理故障后，才能继续进行实验。
5）电机如直接起动，则应在起动前先检查功率表及电流表的电流量程是否符合要求。
6）实验完毕应切断电源，整理实验用线，清理实验台面。
DD01电源控制屏交流及直流电源操作说明
DD01电源控制屏是DDSZ-1型电机及电气技术实验装置的交流及直流电源控制屏。
一、三相交流电源操作说明：
1）开启电源前，先检查控制屏下方“直流电机电源”的“电枢电源”开关（右下角）及“励磁电源”开关（左下角）都须在“关”的位置，并检查控制屏左侧下方的三相调压器旋钮必须在零位，即必须将它向逆时针方向旋转到底。
2）检查无误后，开启“电源总开关”，红色“停止”按钮指示灯亮，表示实验装置的进线接到电源，但还不能输出电压，此时在电源输出端进行实验电路接线操作是安全的。
3）按下绿色“启动”按钮，“启动”按钮指示灯亮，表示三相交流调压电源输出插孔U、V、W及N上已接电。实验电路所需的不同大小的交流电压，都可适当旋转调压器旋钮，用导线从这三相四线制插孔中取得。输出线电压为0-450V（可调），并由控制屏上方的三只交流电压表指示。当电压表下方的“电压指示切换”开关拨向“三相电网输入”时，它指示三相电网进线的线电压；当“电压指示切换”开关拨向“三相调压输出”时，它指示三相四线制插孔U、V、W输出端的线电压。
4）实验中如果需要改接线路，必须按下红色“停止”按钮以切断交流电源，保证实验操作安全。实验完毕，要关断“电源总开关”，将控制屏左侧下方的三相调压器旋钮调回到零位。
二、直流电机电源操作说明：
1）开启电源前，先检查控制屏下方“直流电机电源”的“电枢电源”开关（右下角）及“励磁电源”开关（左下角）都须在“关”的位置，并检查控制屏左侧下方的三相调压器旋钮必须在零位，即必须将它向逆时针方向旋转到底。
2）直流电源是由交流电源变换而来，开启“直流电机电源”，必须先完成开启交流电源，即开启“电源总开关”，并按下绿色“启动”按钮。
3）在此之后，接通“励磁电源”开关，可获得约为220V、0.5A不可调的直流电压输出。接通“电枢电源”开关，可获得40～230V、3A可调节的直流电压输出。励磁电源电压及电枢电源电压都可由控制屏下方的一只数字式直流电压表指示。当将该电压表下方的“电压指示切换”开关拨向“电枢电压”时，指示电枢电源电压，当将它拨向“励磁电压”时，指示励磁电源电压。在电路上“励磁电源”与“电枢电源”，“直流电机电源”与“交流三相调压电源”都是经过三相多绕组变压器隔离的，可独立使用。
4）“电枢电源”是采用脉宽调制型开关式稳压电源，输入端接有滤波用的大电容，为了不使过大的充电电流损坏电源电路，采用了限流延时的保护电路。所以本电源在开机时，从电枢电源开合闸到直流电压输出约有3～4秒钟的延时，这是正常的。
5）电枢电源设有过压和过流指示告警保护电路。当输出电压出现过压时，会自动切断输出，并告警指示。此时需要恢复电压，必须先将“电压调节”旋钮逆时针旋转调低电压到正常值（约240V以下），再按“过压复位”按钮，即能输出电压。当负载电流过大（即负载电阻过小）超过3A时，也会自动切断输出，并告警指示，此时需要恢复输出，只要调小负载电流（即调大负载电阻）即可。有时候在开机时出现过流告警，说明在开机时负载电流太大，需要降低负载电流，可在电枢电源输出端增大负载电阻或甚至暂时拔掉一根导线（空载）开机，待直流输出电压正常后，再插回导线加正常负载（不可短路）工作。若在空载时开机仍发生过流告警，这是由于气温或湿度明显变化，造成光电耦合器TIL117漏电使过流保护起控点改变所致，一般经过空载开机（即开启交流电源后，再开启“电枢电源”开关）预热几十分钟，即可停止告警，恢复正常。所有这些操作到直流电压输出都有3～4秒钟的延时。
5）在做直流电动机实验时，要注意开机时须先闭合“励磁电源”开关，后闭合“电枢电源”开关；关机时，则要先关断“电枢电源”开关，后关断“励磁电源”开关。同时要注意在电枢电路中串联起动电阻以防止电源过流。具体操作要严格遵照实验指导书中有关内容的说明。
实验一直流电动机认识实验
一、实验目的
1. 认识在直流电机实验中使用的设备并熟悉其使用方法。
2. 掌握直流电动机的接线、起动、调速与改变电机转向的方法。
二、实验项目
1. 直流电动机起动。
2. 直流电动机转速调节。
3. 直流电动机转向改变。
三、预习要点
1. 如何正确选择电压表、电流表和指针式转速表的量程。
2. 直流电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器? 不串接会产生什么严重后果?
3. 直流电动机起动时，励磁回路串接的磁场变阻器应调至什么位置? 为什么? 若励磁回路断开造成失磁时,会产生什么严重后果?
4. 直流电动机调速及改变转向的原理和方法。
四、实验设备
表1-1 实验所需设备
五、实验接线
本次实验使用DD01电源控制屏下方的直流励磁电源和直流电枢电源。
接线之前，先开启电源总开关，按下绿色“启动”按钮，将电源控制屏下方的直流电压指示开关切换到电枢电压一侧，接通电枢电源开关，调节直流“电压调节”旋钮，将电枢电压调到220V后，关断电枢电源开关，按下红色“停止”按钮。
1. 直流电动机认识实验接线
直流电动机认识实验接线如图1-1所示。
图1-1直流电动机认识实验接线图
1）图1-1中M是DJ15并励直流电动机，实验中按他励直流电动机接线。MG是DJ23校正直流测功机，TG是测速发电机。M、MG、TG之间是用联轴器直接联接好的。电机额定数据见铭牌或附录5 。
2）电机转速用DD03电机实验测试台上的DD03－1指针式转速表进行测量。应根据电机的额定转速和实验中可能达到的最大值来选择转速表量程，当电机转速低于1800转/分时，转速切换开关应选择“1800”挡；高于1800转/分时，则选择“3600”这一挡。电动机起动后，如转速表指针反偏，可拨动正、反向开关纠正。
3）直流安培表A和直流毫安表mA选用D31挂件，并根据电机的额定值和实验中可能达到的最大值来选择合适的量程。
4）电动机电枢绕组串联电阻R1选用D44挂件A2和A1之间的180Ω电阻。电动
机励磁绕组串联电阻R
2选用D44挂件B
2
和B
1
之间的1800Ω电阻。
2. 选择仪表量程
毫安表的量程选用200mA挡，安培表的量程选用5 A挡，转速表的量程选用1800 r/min挡。
六、实验内容及方法
1. 直流电动机起动
1）直流电动机起动之前，将D44挂件电阻R
1调到最大，电阻R
2
调到最小，作好
起动准备。
2）按下绿色“启动”按钮，先接通励磁电源开关，再接通电枢电源开关，使电动机起动。
3）电机起动后，逐渐减小起动电阻R1的阻值，直至最小。
观察转速表指针偏转方向，应为正向偏转，若不正确，可拨动转速表上正、反向开关来纠正。
2. 直流电动机转速调节
1）调节电阻R1，观察转速的变化情况。
2）调节电阻R2，观察励磁电流I f和转速的变化情况，注意勿使转速超过1.2倍n
N
。
3）调节直流“电压调节”旋钮，降低电动机电枢端电压，观察转速变化情况。
3. 直流电动机转向改变
1）记下此时电动机的转向，断开电枢电源开关，按下红色停止按钮，使电动机停机。
2）将电枢绕组（或励磁绕组）两端的接线对调。
3）将电阻R1调到最大，电阻R2调到最小，作好起动准备。
4）按下绿色“启动”按钮，接通电枢电源开关，使电动机起动，观察电动机的转向。
实验完毕，先断开电枢电源开关，再断开励磁电源开关，按下红色“停止”按钮，关断电源总开关。
实验注意事项：
1）直流电动机起动前，必须将电阻R1调到最大位置，电阻R2调到最小位置。
2）直流电动机起动时，要先接通励磁电源开关，后接通电枢电源开关，停机时，要先关断电枢电源开关，后关断励磁电源开关。
七、实验报告要求
1. 说明如何正确选择电压表、电流表和指针式转速表的量程，依据是什么？
2. 说明直流电动机起动的方法及注意事项；说明直流电动机电枢回路串电阻起动对起动电流的影响。
3.说明直流电动机调速原理和方法。说明改变直流电动机电枢回路串联电阻值对电机转速的影响；说明改变励磁电流对直流电动机转速的影响；说明降低电枢端电压对直流电动机转速的影响。
4. 说明改变直流电动机转向的原理和方法及验证结果。
5. 对实验结果进行分析与讨论。
实验二直流发电机实验
一、实验目的
1. 掌握直流发电机空载特性及外特性的测定方法。
2. 观察并励直流发电机自励过程。
二、实验项目
1. 他励直流发电机空载特性测定。
2. 他励直流发电机外特性测定。
3. 观察并励直流发电机自励过程。
三、预习要点
1. 在测定直流发电机空载特性及外特性时，应搞清楚哪些量不变，调节哪些量，读取哪些数据？
2. 做空载特性实验时，励磁电流为什么必须保持单方向调节？
3. 在发电机—电动机组成的机组中，当发电机负载增加时，为什么机组的转速会
，应如何调节？
变低？为了保持发电机的转速n＝n
N
4. 并励直流发电机的自励条件有哪些？并励发电机不能建立电压有哪些原因？当并励发电机不能自励时应如何处理？
四、实验设备
五、实验接线
本次实验使用DD01电源控制屏下方的直流励磁电源和直流电枢电源。
接线之前，先开启电源总开关，按下绿色“启动”按钮，将电源控制屏下方的直流电压指示开关切换到电枢电压一侧，接通电枢电源开关，调节直流“电压调节”旋钮，将电枢电压调到220V后，关断电枢电源开关，按下红色“停止”按钮。
1. 他励直流发电机实验接线
他励直流发电机实验接线如图2-1所示。
图2-1他励直流发电机实验接线图
1）图2-1中直流发电机MG选用校正直流测功机DJ23替代，按他励直流发电机接线。直流电动机M选用DJ15并励直流电动机，按他励直流电动机接线。TG是测速发电机。M、MG、TG之间是用联轴器直接联接好的。电机额定数据见铭牌或附录5 。
2）电机转速用DD03电机实验测试台上的DD03－1指针式转速表进行测量。应根据电机的额定转速和实验中可能达到的最大值来选择转速表量程，当电机转速低于1800转/分时，转速切换开关应选择“1800”挡；高于1800转/分时，则选择“3600”这一挡。电动机起动后，如转速表指针反偏，可拨动正、反向开关纠正。
3）直流电压表V和直流安培表A1、A2、直流毫安表mA1 、mA2分别选用D31挂件，并根据电机的额定值和实验中可能达到的最大值来选择合适的量程。
4）电动机电枢绕组串联电阻R1选用D44挂件A2和A1之间的180Ω电阻。电动
机励磁绕组串联电阻R
2选用D44挂件B
2
和B
1
之间的1800Ω电阻。发电机负载电阻
R L选用D42挂件电阻R1、R2，先串再并联，阻值为1800Ω。发电机励磁绕组串联电阻R
3
选用D42挂件的900Ω电阻，并采用分压器接法。
5）开关S1选用D51挂件。
2. 选择仪表量程
直流电压表V的量程选用1000 V 挡，直流毫安表mA1、mA2的量程选用200mA 挡，直流安培表A1 、A2的量程选用5 A挡，转速表的量程选用1800 r/min挡。
六、实验内容及方法
首先启动直流电动机，要将D44挂件电阻R
1调到最大，电阻R
2
调到最小，将D42
挂件电阻R
1、R
2
、R
3
均调到最大，并将开关S
1
置于断开位置，作好起动准备。
按下绿色“启动”按钮，先接通励磁电源开关，再接通电枢电源开关，使电动机起动。
1. 他励直流发电机空载特性测定
在发电机转速n＝1500r/min，发电机电枢电流I
F
＝0的条件下，测取发直流电机
空载特性U
＝f（I f）。
1）电动机起动后，分别调节D44挂件电阻R1和电阻R2，使发电机转速达到额定
值n＝n
N
＝1500r/min，并在实验过程中始终保持此转速值不变。
2）调节D42挂件电阻R3，将发电机空载端电压调到U0＝200V，读取发电机空载
端电压U
和励磁电流I f值，记录第一组数据。
3）逐次调节增大电阻R3，测取对应的发电机空载端电压和励磁电流值，直到励磁电流I f＝0为止（I f＝0时对应的电压为发电机的剩磁电压），其间共读取6～7组数据，记录于表2-2中。
在改变励磁电流I f时应注意自始至终只向一个方向改变，不得为了凑整数而忽增忽减，以防止磁滞作用引起误差。
表2-2 他励直流发电机空载特性测定实验数据记录表
4）空载特性测定完毕后，可以不停机，接着进行他励直流发电机外特性测定。
2. 他励直流发电机外特性测定
在发电机转速n＝1500r/min ，发电机励磁电流I f ＝100mA的条件下，测取直流发电机外特性U＝f（I F）。
1）调节D42挂件电阻R3，使发电机励磁电流I f＝100mA，读取发电机端电压U 和电枢电流I
F
的值，记录第一组数据。
2）闭合开关S
1，调节D44挂件电阻R
1
或电阻R
2
，保持发电机的转速等于n＝n
N
＝1500r/min，记录第二组数据。
3）逐次调节减小D42挂件电阻R
1和电阻R
2
，注意要同时同步调节两个电阻，并
随时调节D44挂件电阻R
1或电阻R
2
，保持发电机的转速等于1500r/min，测取对应的
发电机端电压U和电枢电流I
F
的值，同时监视安培表2，直到发电机电枢电流I F＝0.8A 为止，其间共读取5～6组数据，记录于表2-3中。
表2-3 他励直流发电机外特性测定实验数据记录表
＝1500r/min I＝100mA
4）实验完毕，先断开电枢电源开关，再断开励磁电源开关，按下红色“停止”按钮，关断电源总开关。
实验注意事项：
1）在实验中，要同时同步调节D42挂件上的电阻R1、R2的大小，同时还要监视
安培表A
2
，使发电机的电枢电流I F ≤0.8A，以免两个支路的电流不平衡或过载，烧坏电阻器。
2）在实验过程中，要注意随时调节D44挂件电阻R1或R2 ，始终保持发电机的转速等于1500r/min。
4. 观察并励直流发电机的自励过程
1）并励直流发电机自励过程实验接线
并励直流发电机自励过程实验接线如图2-2所示。
图2-2 并励直流发电机自励过程实验接线图
实验设备及仪表量程选择同他励直流发电机实验。
2）剩磁检查
并励直流发电机是依靠电机内部剩磁自励而建立电压的，有无剩磁是能否自励的必要条件。
按照前面介绍的方法首先启动直流电动机（起动前重新检查电阻R1是否调到阻值
最大位置，电阻R
2
是否调到阻值最小位置）。
直流电动机起动后，分别调节D44挂件电阻R
1和R
2
，使发电机的转速n＝
n N 1500r/min，在开关S
1
断开的情况下，用直流电压表测量发电机是否有剩磁电压（约
为2~5%U N），并记录剩磁电压U m，若无剩磁电压，可将并励绕组改接成他励方式进行充磁。
3）自励建压
合上开关S
1逐渐减小R
3
，观察发电机电枢两端的电压，若电压逐渐上升，说明发
电机激磁电流产生的磁通与剩磁方向一致，绕组连接是正确。反之，电压表读数小于剩磁电压U m，不能自励建压，说明发电机激磁电流产生的磁通与剩磁方向相反, 应将
开关S
1断开，调换发电机励磁绕组的两端（注意：不可在开关S
1
未断开就带电操作），
或改变电动机的旋转方向，但两者不能同时改变。
七、实验报告要求
1. 说明在测定直流发电机空载特性及外特性时，应搞清楚哪些量不变，调节哪些量，读取哪些数据？
2. 在直流发电机—直流电动机组成的机组中，当发电机负载增加时，为什么机组的转速会变低？为了保持发电机的转速n＝n N，应如何调节？
3. 他励直流发电机的外特性为什么是向下倾斜的?
4. 并励直流发电机的自励条件有哪些？并励发电机不能建立电压有哪些原因？当并励发电机不能自励时应如何处理？说明并励发电机自励过程及验证结果。
5. 根据空载实验数据,作出发电机空载特性曲线。
6. 根据外特性实验数据,作出发电机外特性曲线，并计算出电压变化率。
7. 对实验结果进行分析与讨论。
实验三他励直流电动机机械特性测定
一、实验目的
掌握他励直流电动机机械特性的测定方法。
二、实验项目
1. 固有机械特性测定。
2. 电枢回路串电阻人为机械特性测定。
3. 降低电枢电源电压人为机械特性测定。
三、预习要点
1. 直流电动机的机械特性指的是什么？调节同轴联接的负载电机MG的电枢电流或激磁电流，为什么能够调节被试电动机M的电磁转矩？
2. 电动机的机械特性是否可以从负载电机的参数进行计算？怎样计算？
四、实验设备
五、实验接线
本次实验使用DD01电源控制屏下方的直流励磁电源和直流电枢电源。
接线之前，先开启电源总开关，按下绿色“启动”按钮，将电源控制屏下方的直流电压指示开关切换到电枢电压一侧，接通电枢电源开关，调节直流“电压调节”旋钮，将电枢电压调到220V后，关断电枢电源开关，按下红色“停止”按钮。
1. 他励直流电动机机械特性测定实验接线
他励直流电动机机械特性测定实验接线如图3-1所示。
图3-1他励直流电动机机械特性测定实验接线图
1）图3-1中直流发电机MG选用校正直流测功机DJ23替代，按他励直流发电机接线。直流电动机M选用DJ15并励直流电动机，按他励直流电动机接线。TG是测速发电机。M、MG、TG之间是用联轴器直接联接好的。电机额定数据见铭牌或附录5 。
2）电动机转矩、转速和输出功率的测量选用D55－1挂件,并使用专用导线进行连接。D55－1挂件的具体使用说明见附录1。
同时，也可用DD03电机实验测试台上的DD03－1指针式转速表测量电机的转速，应根据电机的额定转速和实验中可能达到的最大值来选择转速表量程，当电机转速低于1800转/分时，转速切换开关应选择“1800”挡；高于1800转/分时，则选择“3600”
这一挡。电动机起动后，如转速表指针反偏，可拨动正、反向开关纠正。
3）直流安培表A1 、A2 、直流毫安表mA1、mA2分别选用D31挂件，并根据电机的额定值和实验中可能达到的最大值来选择合适的量程
4）电动机电枢绕组串联电阻R1选用D44挂件A2和A1之间的180Ω串联电阻，
电动机励磁绕组串联电阻R
2选用D44挂件B
2
和B
1
之间的1800Ω串联电阻。发电机负
载电阻R
L 选用D42挂件上的电阻R
1
、R2，先串联后再并联，阻值为1800Ω，发电机
励磁绕组串联电阻R
3选用D42挂件上C
2
和C1之间的1800Ω电阻。
5）开关S1选用D51挂件。
2. 选择仪表量程
1）毫安表mA1 和毫安表mA2的量程选用200mA挡，，安培表A1和安培表A2 的量程选用5 A挡，指针式转速表的量程选用1800 r/min挡。
2）D55－1挂件测量功能选择：首先打开电源开关，当数字转速表出现“2”时，按下功能键，当数字转速表出现“100”时，按下“位”键，此时数字转矩表显示“0.182”，说明该设备工作正常。
六、实验原理
为得到被试电动机M的固有机械特性和人为机械特性n = f（T），需要有适当的可变负载作为静阻转矩。最可行的方法是采用他励直流发电机MG作为被试电动机M的负载，利用负载发电机MG工作在发电状态来测定电动机M的固有机械特性和人为机械特性。此时负载发电机对电动机提供的阻转矩为：
（R a—发电机电枢绕组电阻，R
L
—发电机负载电阻）
可见，负载发电机n=f（T）特性曲线为通过直角坐标原点的直线，直线的斜率随
发电机负载电阻R
L
的变化而变化，根据负载转矩正方向的规定，这条直线位于第一、
第三象限。负载发电机的激磁不变，改变R
L ，得到一曲线族( R
L
>R
L
′>R
L
″)，
它们与被试电动机的机械特性分别交于a、b、c等点，这些点就是待测的稳定运行点，见图3-2 。
图3-2
1.固有机械特性
2.串电阻人为机械特性
3.弱磁人为机械特性
4.降低电枢电压人为机械特性
七、实验内容及方法
直流电动机起动之前，将D44挂件电阻R
1调到最大，电阻R
2
调到最小，将D42挂
件电阻R
1、R
2
、R
3
均调到最大，并将开关S
1
置于断开位置，作好起动准备。
按下绿色“启动”按钮，先接通直流励磁电源开关，再接通直流电枢电源开关，使电动机起动。
电动机起动后，调节D44挂件电阻R
2使电动机的励磁电流I
f 1
＝80mA，调节D42
挂件电阻R3使发电机的励磁电流I f
2
＝100 mA，
1. 固有机械特性测定
在电动机电枢端电压U＝U
N
＝220V，励磁电流I f 1＝80mA，电枢回路串联电阻R1＝0Ω的条件下，测取电动机的固有机械特性n＝f（T）。
1）将D44挂件电阻R1调到最小，即R1＝0Ω，读取电动机输出转矩T和转速n 的值，记录第一组数据（固有机械特性上的空载点）。
2）闭合开关S1，读取电动机输出转矩T和转速n的值，记录第二组数据。
电机与拖动基础实验指导书
电机与拖动基础实验指导书
目录 实验一认识实验-----------------------------------2 实验二直流并励电动机------------------------------- 6 实验三直流串励电动机-------------------------------10 实验四单相变压器-----------------------------------13 实验五三相变压器-----------------------------------20 实验六三相三绕组变压器-----------------------------27 实验七三相鼠笼异步电动机的工作特性---------------- 30 实验八三相异步电动机的起动与调速（综合性实验）------38 实验九三相同步发电机的运行特性 --------------------42
实验一认识实验 一．实验目的 1．学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。 2．认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。 3．熟悉他励电动机（即并励电动机按他励方式）的接线、起动、改变电机方向与调速的方法。 二．预习要点 1．如何正确选择使用仪器仪表。特别是电压表、电流表的量程。 2．直流他励电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串联起动变阻器？不连接会产生什么严重后果？ 3．直流电动机起动时，励磁回路连接的磁场变阻器应调至什么位置？为什么？若励磁回路断开造成失磁时，会产生什么严重后果？ 4．直流电动机调速及改变转向的方法。 三．实验项目 1．了解MEL系列电机系统教学实验台中的直流稳压电源、涡流测功机、变阻器、多量程直流电压表、电流表、毫安表及直流电动机的使用方法。 2．用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。 3．直流他励电动机的起动，调速及改变转向。 四．实验设备及仪器 1．MEL系列电机系统教学实验台主控制屏（MEL-I、MEL-IIA、B） 2．电机导轨及测功机、转速转矩测量（MEL-13）或电机导轨及校正直流发电机 3．直流并励电动机M03 4．220V直流可调稳压电源（位于实验台主控制屏的下部） 5．电机起动箱（MEL-09）。 6．直流电压、毫安、安培表（MEL-06）。 五．实验说明及操作步骤 1．由实验指导人员讲解电机实验的基本要求，实验台各面板的布置及使用方法，注意事项。 2．在控制屏上按次序悬挂MEL-13、MEL-09组件，并检查MEL-13和涡流测功机的连接。 3．用伏安法测电枢的直流电阻，接线原理图见图1-1 U：可调直流稳压电源 R：3000Ω磁场调节电阻（MEL-09）
电机与拖动实验一
实验报告 一．实验目的 通过空载实验和短路实验测定变压器的变比和稳态阻抗参数。 二．预习要点 1.变压器的空载和短路实验有什么特点？实验中电源电压一般加在哪一方较合适？ 2.在空载和短路实验中，各种仪表应怎样联接才能使测量误差最小？ 3.如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。 三．实验项目 1.空载实验：测取空载特性U O = f (I O)，P O= f (U O)。 2.短路实验：测取短路特性U K = f (I K)，P K = f (I)。 四．实验设备及仪器 1．交流电压表、交流电流表、功率及功率因数表（NEEL-001B） 2．单相变压器（NMEL-01三相组式变压器） 五．实验方法
2．短路实验 七．实验报告 1.计算变比（空载试验） 由空载实验测取变压器的原、副方电压的三组数据，分别计算出变比，然后取其平均值作为变压器的变比K 。 K=U 1u 1.1u 2／U 2u 1.2u 2 K1 = 253.5/132 = 1.92, K2 = 230.8/120.7 = 1.91, K3 = 210.6/110.7 = 1.90 = (K1 + K2 + K3)/3 = 1.91 2.绘出空载特性曲线和计算激磁参数（空载试验） (1)绘出空载特性曲线 U O = f (I O )； P O = f (U O )； O ?cos = f (U O ) 式中：O o P = ?cos K I0
(2)计算激磁参数 从空载特性曲线上查出对应于Uo=U N 时的I O 和P O 值，并由下式算出激磁参数 2O O m I P r = ；O O I U Zm = ； 2 2m m m r Z X -= = 4.852/0.105^2=440Ω, Zm = 110.7/0.105=1054Ω, Xm = = 958 Ω 3.绘出短路特性曲线和计算短路参数（短路试验） （1）绘出短路特性曲线 U K = f (I K )； P K = f (I K )； K ?cos = f (I K ) m r 440^2-1054^2P0 U0 U0
电机学实验指导书
实验一单相变压器 一、实验目的 1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2、通过负载实验测取变压器的运行特性。 二、预习要点 1、变压器的空载和短路实验有什么特点？实验中电源电压一般加在哪一方较合适？ 2、在空载和短路实验中，各种仪表应怎样联接才能使测量误差最小？ 3、如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。 三、实验项目 1、空载实验 测取空载特性U0=f(I0)，P0=f(U0) , cosφ0=f(U0)。 2、短路实验 测取短路特性U K=f(I K)，P K=f(I K), cosφK=f(I K)。 3、负载实验 （1）纯电阻负载 保持U1=U N，cosφ2=1的条件下，测取U2=f(I2)。 （2）阻感性负载 保持U1=U N，cosφ2=0.8的条件下，测取U2=f(I2)。 四、实验方法 1、实验设备
图1-1 空载实验接线图 2、空载实验 1）在三相调压交流电源断电的条件下，按图1-1接线。被测变压器选用三相组式变压器DJ11中的一只作为单相变压器，其额定容量 P N =77W ，U 1N /U 2N =220/55V ，I 1N /I 2N =0.35/1.4A 。变压器的低压线圈a 、x 接电源，高压线圈A 、X 开路。 2）选好所有电表量程。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底，即将其调到输出电压为零的位置。 3）合上交流电源总开关，按下“开”按钮，便接通了三相交流电源。调节三相调压器旋钮，使变压器空载电压U 0=1.2U N ，然后逐次降低电源电压，在1.2～0.2U N 的范围内，测取变压器的U 0、I 0、P 0。 4）测取数据时，U=U N 点必须测，并在该点附近测的点较密，共测取数据7-8组。记录于表1-1中。 5）为了计算变压器的变比，在U N 以下测取原方电压的同时测出副方电压数据也记录于表1-1中。
电机与拖动基础实验指导书
《电机与拖动基础》 实验指导书
实验要求与注意事项 一：实验之前必须进行充分的预习，初步明确实验的目的、要求、方法和步骤。画出实验线路图，经老师检查合格后才可以到实验室做实验。 二：由于本实验是220伏直流电，交流电，并且都是高速旋转的电机，所以一定要有安全意识，遵守实验室规则，确保人身安全。 三：实验之前应对所实验的电机作一般性的检查，如电机的装配质量，名牌数据，测试中仪表量程的选择等。以便保护设备的完好。爱护实验仪器和设备。 四：实验线路接好之后，同学先自己检查是否接线正确，然后再由老师检查，无误后，方可通电进行实验。 五：实验过程中，调节负载或者改变电阻、电压、转速、等量时，必须先考虑其它量的变化关系，并随时注意转速和电流是否超过额定值。 六：实验中要仔细观察，正确的操作，完整的纪录，深入的分析研究。实验过程中如发生故障，应立即切断电源，分析故障原因，设法排除故障。 七：实验后，要写出实验报告。其内容根据每个实验的要求而定。除了列出实验结果之外，还要有分析和结论。计算内容必须列出所有的公式，并以一组数据为例进行计算，其它可直接列入数据表格中。 目录 实验一：直流电动机的机械特性 (1) 实验二：三相异步电动机的机械特性 (7) 实验三：异步电动机的M-S曲线测绘 (11)
实验一直流电动机的机械特性 一、实验目的 （一）测定直流他激电动机的固有特性和人为特性。 （二）了解直流电动机在各种运行状态下的接线方法、启动方式和运行状况。（三）用理论计算的方法求出所测取的机械特性，并与实验结果作分析比较从而加深对理论知识的理解。 二、预习要点 （一）改变直流他激电动机机械特性有哪些方法？ （二）直流他激电动机在什么情况下，从电动运行状态到回馈制动状态？（三）直流他激电动机回馈制动的能量传递关系、电势平衡方程式及机械特性。（四）直流他激电动机反接制动的能量传递关系、电势平衡方程式及机械特性。 三、实验项目 （一）测定直流他激电动机在电动状态时的固有特性（Ra= 0）。 （二）测定直流他激电动机在电动、反接、再生、能耗、状态下的人为机械特性。 四、实验仪器与设备 （一）MEL系列电机教学实验台主控制屏 （二）电机导轨及测功机、转矩测速测量组件（NMEL-13）、电机 导轨、转速表 （三）直流并励电动机M03、M01、（接成他励方式） （四）直流稳压电源（NMEL-18A） （五）直流电压表、毫安表、安培表（MEL-001E） （六）波形测试及开关板（NMEL-5） （七）三相可调电阻900欧姆（NMEL-3） （八）三相可调电阻90欧姆（NMEL-4） （九）电机启动箱（NMEL-09）
电力拖动基础课后题
第二章电力拖动系统的动力学 选择以下各题的正确答案。 (1) 电动机经过速比j =5的减速器拖动工作机构, 工作机构的实际转矩为20N·m, 飞轮矩为1N·m,不计传动机构损耗, 折算到电动机轴上的工作机构转矩与飞轮矩依次为。 A. 20N·m,5N·m B. 4N·m,1N·m C. 4N·m,·m D. 4N·m,·m E. ·m,·m F. 100N·m,25N·m (2) 恒速运行的电力拖动系统中, 已知电动机电磁转矩为80N·m,忽略空载转矩, 传动机效率为, 速比为10, 未折算前实际负载转矩应为。 A. 8N·m B. 64N·m C. 80N·m D. 640N·m E. 800N·m F. 1000N·m (3) 电力拖动系统中已知电动机转速为1000r/ min, 工作机构转速为100r/ min, 传动效率为, 工作机构未折算的实际转矩为120N·m, 电动机电磁转矩为20N·m, 忽略电动机空载转矩, 该系统肯定运行于。( ) A. 加速过程 B. 恒速 C. 减速过程 答 (1) 选择D。因为转矩折算应根据功率守恒原则。折算到电动机轴上的工作机构转矩等于工作机构实际转矩除以速比,为4N·m;飞轮矩折算应根据动能守恒原则, 折算到电动机轴上的工作机构飞轮矩等于工作机构实际飞轮矩除以速比的平方, 为·m。 (2) 选择D。因为电力拖动系统处于恒速运行, 所以电动机轴上的负载转矩与电磁转矩相平衡,为80N·m, 根据功率守恒原则,实际负载转矩为80N·m××10=640N·m (3) 选择A。因为工作机构折算到电动机轴上的转矩为120N·m /×100(r/ min)/1000(r/ min)=40/3N·m小于电动机电磁转矩,故电力拖动系统处于加速运行过程。 电动机拖动金属切削机床切削金属时, 传动机构的损耗由电动机负担还是由负载负担? 答电动机拖动金属切削机床切削金属时, 传动机构的损耗由电动机负担,传动机构损耗转矩ΔT与切削转矩对电动机来讲是同一方向的, 恒速时, 电动机输出转矩T2 应等于它们二者之和。 起重机提升重物与下放重物时, 传动机构损耗由电动机负担还是由重物负担?提升或下放同一重物时,传动机构损耗的转矩一样大吗?传动机构的效率一样高吗? 答起重机提升重物时, 传动机构损耗转矩ΔT由电动机负担;下放重物时,由于系统各轴转向相反, 性质为摩擦转矩的ΔT方向改变了,而电动机电磁转矩T及重物形成的负载转矩方向都没变,因此ΔT由重物负担。提升或下放同一重物时,可以认为传动机构损耗转矩的大小ΔT是相等的。若把损耗ΔT的作用用效率来表示,提升重物时为η, 下放重物时为η′, 由于提升重物与下放重物时ΔT分别由电动机和负载负担, 因此使η≠η′, 二者之间的关系为η′=2-1/η。 表所列生产机械在电动机拖动下稳定运行时的部分数据,根据表中所给数据, 忽电动机的空载转矩, 计算表内未知数据并填入表中。 如图所示，已知切削力F=2000N,工件的直径d=150mm，电动机转速n=1450r/min,减速箱的三级速比j1 =2,j2 =,j3 =2, 各转轴的飞轮矩为GDa =·m(指电动机轴), GDb =2N·m, GDc =·m, GDd =9N·m, 各级传动效率都是η=, 求: (1) 切削功率;(2) 电动机输出功率;(3) 系统总飞轮矩;(4) 忽略电动机空载转矩时, 电动机电磁转矩;(5) 车床开车但未切削时,若电动机加速度dn/dt=800r/ (min·s),忽略电动机空载转矩但不忽略传动机构的转矩损耗, 求电动机电磁转矩 解 (1) 切削功率。切削负载转矩Tf = F·d/2= 2000×2= 150N·m 负载转速nf =n/j1j2j3=1450/(2××2)= min
《电机与拖动基础》实验指导书
电机系统教学实验台使用说明 概述 ＭEL—Ⅰ型电机系统教学实验台总体外观结构如图1所示。图中序号5为涡流测功机及其导轨,序号8为安装在电机工作台上得被试电机。被试电机可以根据不同得实验内容进行更换。为了实验时机组安装方便与快速得要求,实验台得各类电机均设计成相同得中心高。同时,各电机得底脚采用了与普通电机不同得特殊结构形式。在机组安装时，将各电机之间通过联轴器同轴联结,被试电机得底脚安放在电机工作台得导轨上,只要旋紧两只底脚螺钉，不需做任何调整,就能准确保证各电机之间同心度，达到快速安装得目得。当测量被试电动机输出转矩时,可从序号4得测功机力矩显示窗中直接读取。被试电机得转速就是通过与测功机同轴联接得直流测速发电机来测量得。转速高低可以从图4得转速表直接读取。 图１电机系统教学实验台总体外观 序号2为电源控制屏,通过调压器输出单相或三相连续可调得交流电源。 序号1为仪表屏,根据用户得需要配置指针式与数字式表。
序号3为实验桌,内可放置各种组件及电机,桌面上放置测功机及导轨。 序号６为实验时所需得仪表,可调电阻器,可调电抗器与开关箱等组件。这些组件在 实验台上可任意移动。组件内容可以根据实验要求进行搭配。 第一章主要结构部件 2.电压表。可指示实验台输入得电压与交流电源输出得线电压,通过指针表旁边得开关切换。 3.三相主电源U、Ｖ、W输出。 4．保险丝座。３只3A保险丝分别就是u、v、w三相电源输出得保险丝，进行电源得短路保护,一旦电网电压对称输入,而电源输出不对称,则有可能烧毁保险丝。 5.调压器。 三相调压器得容量为１、5KVＡ,线电压0～４３０V连续可调,为了保证实验者得实验,电网与三相调压器之间接有隔离变压器或漏电保护器。三相调压器可调节单相或三相电压输出。当沿逆时针旋到底输出电压最小，改变旋钮位置,即可调节输出交流电源电压得大小。 6．主电源控制开关。当按下此开关时，红灯灭绿灯亮，主电路接触器闭合,U、V、W输出交流电。
电机与电力拖动实验指导书(2014教学版)
电机及电力拖动技术实验指导书 自动化实验室编 工程大学教务处 （二〇一四年）
目录 实验安全操作规程 0 预备实验直流电机认识实验 (1) 实验一直流电动机 (4) 实验二直流电动机各种运转状态的机械特性测试 (7) 实验三单相变压器实验 (11) 实验四三相异步电动机的起动与调速 (16) 实验安全操作规程 为顺利完成实验任务，确保人身安全与设备安全，实验者要遵守如下规定：1、接线、拆线或多处改接线路时要切断电源。实验中确需带电更改少量线路 时，可用一只手操作，一次拔插一根线，不可双手同时接触线路。任何时候人体都不得接触导线裸漏部分等可能带电的部件。 2、完成接线或改接线路后要经指导教师检查，并使周围同学注意后方可接通 电源。 3、实验中如发生事故，应立即切断电源，并妥善处理。 4、实验室总电源开关的闭合由实验指导人员操作，其他人员允许分闸但不得 合闸。 5、实验中电动机高速旋转，要谨防衣服、围巾和头发等卷入其中造成人身伤 害。
预备实验直流电机认识实验 一、实验目的 (1).进行电机实验的安全教育和明确实验的基本要求。 (2).认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件。 (3).学习他励电机（并励电机接他励方式）的接线、起动、改变电机转向以及调速的方 法。 二、预习要点 (1).直流电动机起动的基本要求。 (2).直流电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器？ (3).直流电动机起动时，励磁回路串接的磁场变阻器应调至什么位置？为什么？ 三、实验项目 (1).了解实验装置中电机实验台的直流电机电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、 可调电阻器、智能直流电压电流表RTZN02、电动机RTDJ32的使用方法。 (2).直流他励电动机电枢串电阻起动。 (3).改变串入电枢回路电阻或改变串入励磁回路电阻时，观察电动机转速变化情况。 四、实验设备 (1).RTZN02或JPT01智能直流电压表、安培表，用2只 (2).JPZN12-1智能转矩、转速、功率表 (3).RTDJ09三相可调电阻器（90Ω） (4).RTDJ10三相可调电阻器（900Ω） (5).RTDJ32直流并励电动机 (6).JPDJ45校正过直流电机 (7).JPDJ47-1电机导轨、旋转编码器 (8).RTDJ12波形测试及开关板（可以不用开关，直接插拔实验线） 五、实验说明及操作步骤 1、由实验指导老师讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。介绍实验装置的使用方法。 2、仪表和三相可调电阻器的选择 仪表的量程是根据电机的额定值和实验中可能达到的最大值来选择。 (1).电压量程的选择 如测量电动机两端为220伏的直流电压，选用RTZN02或JPZN01的直流电压表，该电压表量程均为300V量程。 (2).电流量程的选择 因为额定电流为1.25A，测量电枢电流的电流表可选用RTZN02或JPZN01的直流安培表。额定励磁电流小于0.16A，电流表选用直流毫安表。
《电力拖动基础》练习册答案.doc
电力拖动基础复习题答案 L简答题 1、什么是电力拖动？ 2、为什么说他励直流电动机具有硬特性？2额定速降较小，直线的斜率 较小 3、画出电力拖动系统的示意图。3 4、电力拖动系统由哪几部分组成？ 5、画出反抗性恒转矩负载的特性。 6、画出位能恒转矩负裁的特性，并举例说明。 7、画出通风机负载的负载特性。 8、固有机械特性的条件是什么？ 9、要改变一台他励电动机的旋转方向都有哪些措施？改变电枢电流方向或 者励磁电流方向 10、为什么他励直流电动机与串励宜流电动机相比，串励直流电动机牵引电 机使用时更具有优势？10，申励直流电动机具有软特性 11、他励直流电动机电阻起动时，切换电流I 2越大越好吗？11为什么？ 不是，L越大起动的级数越多，设备越复杂 12、他励直流电动机电阻起动时，山一条特性曲线转换到另外- ?条曲线 上，在转换的瞬间，转速，电枢电流都发生什么变化？12转速不变, 电枢电流突变 13、为什么实际的电力拖动系统通常是一个多轴系统？把多轴系统折算为单 轴系统时，哪些量需要进行折算？13工作机构需要的转矩和转速不能够和电动机达到一致，所以需要传动机构，转矩和飞轮矩的折算 14、一般要求电动机的机械特性是向下倾斜还是向上翘的？向下
15、为什么申励直流电动机不允许过分轻载运行？15转速大大高于额定转 速 16、他励宜流电动机的调速都有哪几种方式？16调压，电枢PI路串电阻和 削弱磁通 17、他励直流电动机的理想空载转速和负载时的转速降各与哪些因素有关 17?电压，磁通以及电机常数 18、他励宜流电动机制动运行分为哪几种方式？ 19、什么是三相异步电动机的固有机械特性？ 20、请你说明三相异步电动机能耗制动的工作原理？20 21、三相异步电动机调速都有哪儿种方法？ 22、三相绕线转子异步电动机申级调速都有哪些优缺点？ 23、三相异步电动机定子调压调速都有哪些有缺点？ 24、三相异步电动机的制动都有哪几种方式？24 25、什么是三相异步电动机的回馈（再生）制动？ 26、对三相异步电动机起动的要求是什么？26起动电流小，起动转巨大 27、他励直流电动机电枢申电阻的人为机械特性会有什么特点？ 28、改变他励宜流电动机电源电压时的人为机械特性有什么特点？ 29、削弱改变他励直流电动机磁场时的人为机械特性有什么特？ 30、他励直?流电动机起动时，起动电流的确定要考虑哪些因素？ 31、什么是三相绕线转子异步电动机转子申接电阻起动？91逐段切除电阻 的转子串电阻的分级起动 32、容量较大的他励直流电动机为何不能采取直接起动的方式进行起 动？32 33、在要求有较大的起动转矩和较小的起动电流的场合，为何采用深 槽式和双笼型双笼异步电动？33
电机原理与拖动实验指导书
DDSZ-1型电机及电气技术实验装置交流及直流电源操作说明 实验中开启及关闭电源都在控制屏上操作。开启三相交流电源的步骤为： 1）开启电源前，要检查控制屏下面“直流电机电源”的“电枢电源”开关（右下角）及“励磁电源”开关（左下角）都须在“关”断的位置。控制屏左侧端面上安装的调压器旋钮必须在零位，即必须将它向逆时针方向旋转到底。 2）检查无误后开启“电源总开关”，“关”按钮指示灯亮，表示实验装置的进线接到电源，但还不能输出电压。此时在电源输出端进行实验电路接线操作是安全的。 3）按下“开”按钮，“开”按钮指示灯亮，表示三相交流调压电源输出插孔U、V、W及N上已接电。实验电路所需的不同大小的交流电压，都可适当旋转调压器旋钮用导线从这三相四线制插孔中取得。输出线电压为0-450V（可调）并可由控制屏上方的三只交流电压表指示。当电压表下面左边的“指示切换”开关拨向“三相电网电压”时，它指示三相电网进线的线电压；当“指示切换”开关拨向“三相调压电压”时，它指示三相四线制插孔U、V、W和N输出端的线电压。 4）实验中连接线路时，如果挂件距离较远，必须选择合适的导线，不允许以两条短导线连接。如果需要改接线路，必须按下“关”按钮以切断交流电源，保证实验操作安全。实验完毕，还需关断“电源总开关”，并将控制屏左侧端面上安装的调压器旋钮调回到零位。将“直流电机电源”的“电枢电源”开关及“励磁电源”开关拨回到“关”断位置。 开启直流电机电源的操作： 1）直流电源是由交流电源变换而来，开启“直流电机电源”，必须先完成开启交流电源，即开启“电源总开关”并按下“开”按钮。 2）在此之后，接通“励磁电源”开关，可获得约为220V、0.5A不可调的直流电压输出。接通“电枢电源”开关，可获得40～230V、3A可调节的直流电压输出。励磁电源电压及电枢电源电压都可由控制屏下方的1只直流电压表指示。当将该电压表下方的“指示切换”开关拨向“电枢电压”时，指示电枢电源电压，当将它拨向“励磁电压”时，指示励磁电源电压。但在电路上“励磁电源”与“电枢电源”，“直流电机电源”与“交流三相调压电源”都是经过三相多绕组变压器隔离的，可独立使用。 3）“电枢电源”是采用脉宽调制型开关式稳压电源，输入端接有滤波用的大电容，为了不使过大的充电电流损坏电源电路，采用了限流延时的保护电路。所以本电源在开机时，从电枢电源开合闸到直流电压输出约有3～4秒钟的延时，这是正常的。 4）电枢电源设有过压和过流指示告警保护电路。当输出电压出现过压时，会自动切断输出，并告警指示。此时需要恢复电压，必须先将“电压调节”旋钮逆时针旋转调低电压到正常
《电力拖动基础》复习要点
《电力拖动基础》复习要点 题型：填空题、判断题、简答题、分析题、计算题、设计题。 试题中，80%的题目来自课本和PPT 上的例题、习题。 1. 电力拖动系统的动力学基础 20’ 电力拖动系统的定义；典型电力拖动系统；电力拖动系统运动方程式的一般形式和实用形式，各数学符号的物理意义，GD 2和J 的区别与联系；多轴系统等效折算为单轴系统的意义，等效折算的原则；从运动方程式判断系统的工作状态（加速、减速、稳定、静止）；负载转矩特性的定义；曲型的负载转矩特性，各负载转矩特性的特点。 例题1和例题2，独立完成，消化吸收相关知识点。 2. 直流电动机的电力拖动 20’ 机械特性的定义；他励直流电动机的电压平衡方程；机械特性方程；固有机械特性与人为机械特性；电力拖动系统的调速方法（机械调速、电气调速、电气—机械调速）；直流电机的机械特性方程；直流电机的电气调速方法（电枢回路串电阻调速、降压调速、弱磁调速），各调速方法的特点； 采用电动机惯例的一台他励直流电动机的运行参数与运行状态的关系（分析为什么）： （1）0a N U I <，0a a E I <；回馈制动，正转或反转 （2）0a E <，0a a E I >； 电动状态，反转 （3）0T >，0n <，N U U =；倒拉反接制动，反转 （4）0n <，N U U =-，0a I >；回馈制动，反转 （5）0T W <，10P =，0a E <；能耗制动，反转 例题1~例题4，独立完成，消化吸收相关知识点。 3. 闭环控制的直流调速系统 20’ 常用的可控直流电源；PWM 系统的优点；在V-M 系统中，抑制电流脉动的措施；V-M 系统的机械特性方程式；泵升电压产生的原因，泵升电压限制；建立拖动系统动态数学模型的基本步骤； 直流调速方法；直流调速电源；直流调速系统（系统组成、系统分析、静态性能、动态性能、系统设计：调节器的结构和参数设计）。 转速单闭环调速系统有哪些特点；无静差直流调速系统原稳定运行，突增负载后进入新的稳态，此时转速n 、整流装置输出电压C U 较之负载变化关系，分析原因。 例题1~例题5，独立完成，消化吸收相关知识点。
大工18秋《电机与拖动实验》完整版
《电机与拖动实验》课程学习要求 一、课程考核形式 本课程的考核形式为离线作业（实验报告），无在线作业和考试。“离线作业及要求”在该课程的“离线作业”模块中下载。 二、离线作业要求 学生需要在平台离线作业中下载“大工18秋《电机与拖动实验》实验报告”，观看实验课件，根据课件中的操作及实验结果来读取实验数据、认真填写“大工18秋《电机与拖动实验》实验报告”，并提交至课程平台，学生提交的实验报告作为本课程考核的依据，未提交者无成绩。 《电机与拖动实验》的实验报告由单相变压器实验、直流发电机实验、三相鼠笼异步电动机实验、三相同步发电机的并联运行实验四个独立的部分构成，学生需要完成实验报告的全部内容。 三、离线作业提交形式及截止时间 学生需要以附件形式上交离线作业（附件的大小限制在10M以内），选择已完成的作业，点“上交”即可。如下图所示。 截止时间：2019年3月11日。在此之前，学生可随时提交离线作业，如需修改，可直接上传新文件，平台会自动覆盖原有文件。 四、离线作业批阅 老师会在作业关闭后集中批阅离线作业，在离线作业截止提交前不进行任何形式的批阅。 注意事项：
独立完成实验报告，不准抄袭他人或者请人代做，如有雷同，成绩以零分计！ 大连理工大学网络教育学院 2018年11月附录：实验报告
网络教育学院电机与拖动实验报告 学习中心：奥鹏学习中心 层次：专升本 专业：电气工程及其自动化 学号： 学生： 完成日期：年月日
实验报告一 实验名称： 单相变压器实验 实验目的： 1. 通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2. 通过负载实验测取变压器的运行特性。 实验项目： 1. 空载实验 测取空载特性0000U =f(I ), P =f(U )。 2.短路实验 测取短路特性k k k U =f(I ), P =f(I)。 3.负载实验 保持11N U =U ，2cos 1?=的条件下，测取22U =f(I ) （一）填写实验设备表
电机与拖动基础实验指导书2014.
《电机与拖动基础》实验报告 姓名：折丽红、林芳芳、岳阳 ：自动化 学号： 指导老师：邹洪波 杭州电子科技大学自动化学院 2014年修订
实验一他励直流电动机机械特性的测定 一.实验目的 1．掌握用实验方法测取他励直流电动机的工作特性和机械特性。 2．掌握他励直流电动机的调速方法。 二.预习要点 1．什么是直流电动机的工作特性和机械特性？ 2．直流电动机调速原理是什么？ 三．实验设备及仪器 1．SMCL电力电子及电气传动教学实验台的主控制屏。 2．电机导轨及涡流测功机、转矩转速测量（NMEL-13F）。 3．可调直流稳压电源（含直流电压、电流、毫安表）。 4．直流电压、毫安、安培表（NMEL-06）。 5. 直流励磁及电源（NMEL－18A）。 6．他励直流电动机M03。 7．开关板（NMEL-05B）。 8．三相可调电阻900Ω（NMEL-03）。 四．实验内容 1．学习起动直流电动机。 2．测定他励直流电动机固有机械特性。 3．测定改变电源电压及串电阻的人为机械特性。 五．实验方法 1 . 他励直流电动机固有机械特性的测定 M03为他励直流电动机U N=220V，I N=1.1A，n N=1600r/min，P N=185W；励磁电压U f=220V，励磁电流I f≤0.080A。 直流电压表V为220V可调直流稳压电源自带；直流电流表mA1、A1分别为220V可调直流稳压电源自带毫安表、安倍表；按图1-1接线，在开启电源前，检查开关、电阻等的设置。 实验步骤： （1）R2电阻位于NMEL-09中间电阻，顺时针调到底（最小）； （2）R1电阻位于NMEL-04最上面电阻，逆时针调到底（最大）； （3）R4电阻位于NMEL－03最上面电阻，逆时针调到底（最大）； （4）NMEL-05B开关S1合向“1”端
电机与拖动实验报告
电机与拖动实验报告 学习中心：江苏南通如皋奥鹏 层次：专升本 专业：电气工程及其自动化 学号： 学生：刘平 完成日期：2015 年3 月9 日 实验报告一 实验名称：单相变压器实验 实验目的：1.通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2.通过负载实验测取变压器的运行特性。 实验项目：1.空载实验测取空载特性OOOOU=f(l),P=f(U) 。 ____________________________ 2. 短路实验测取短路特性kkkU=f(l),P=f(l) 。 3.负载实验保持11NU=U 2cos1的条件下，测取22U=f(l) (一)填写实验设备表
（二）空载实验 1 ?填写空载实验数据表格表1-1
2.Fe m m 表1-2 （三）短路实验
1. 填写短路实验数据表格 表2 室温= °C （四）负载实验 1. 填写负载实验数据表格 表3 cos 2=1 U i=U=110V （五）问题讨论 1. 什么是绕组的同名端 答：两个具有互感的线圈，在某一端通入电流时，两个线圈产生的磁通方向是相同的，
那两个线头就叫“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：主要是为了防止在高压下合闸产生较大的冲击损坏设备。其次是因为既然 需要调压器对负载进行调压，那么调压器后面的负载情况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，观察负载的情况。而断开电源时，如果负载时隔较大的感性负载，那么在高电压状况下突然停电会产生很高的感应电势。 3. 实验的体会和建议 通过实验学会不在实验时应根据需要正确选择各仪表量程保护实验设备，同时通过实验 我对变压器的参数有了进一步的认识和理解，对变压器的特性有了更具体深刻的体会与学
电机系统实验指导书
电机学实验指导书 电气信息工程学院 2017年07月
前言 1、电机实验是学习研究电机理论的重要环节，其目的在于通过实验验证和研究电机理论，使学生掌握电机实验的方法和基本技能，培养学生严肃认真事实求是的科学作风。所设置的实验项目均为验证性实验。 2、本实验主要介绍电气自动化和电力系统自动化中常用的直流电机、变压器、异步电机的相关实验和实验原理，学生可以掌握实验方法，学会选择仪表，测取实验数据等基本实验研究技能。通过实验，加深对电机学理论知识的理解。 3、本实验指导书可作为电气工程及其自动化和自动化等强电方向专业的辅助教材和参考书。 4、本次修订工作主要针对电机学教学大纲并结合教仪设备进行了必要的调整。
目录 本实验课程的说明 (2) 实验一他励直流电机的工作特性与调速性能测定(Ⅰ) (3) 实验二他励直流电机的工作特性与调速性能测定(Ⅱ) (9) 实验三单相变压器空载、短路和负载实验 (17) 实验四三相异步电动机工作特性 (24)
本实验课程的说明 1、电机学实验是将课堂上所讲电机理论进一步深化的必备环节，通过实验验证和电机理论相结合，能使学生掌握电机实验的分析方法和基本技能，培养学生解决问题能力。 2、电机实验课是《电机学》和其相近课程的重要组成部分，本实验讲义只侧重于掌握实验方法，并运用课堂上学到的电机理论知识来分析研究实验中的各种问题，得出必要的结论，从而达到培养学生在电机这门学科中具备分析问题和解决问题的初步能力。 3、所设置的实验项目类型均为验证性实验。
实验一他励直流电机的工作特性与调速性能测定(Ⅰ) 一、实验类型 验证性实验 二、实验目的与要求 1．学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。 2．认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等部件及使用方法。 3．熟悉他励电动机（即并励电动机按他励方式）的接线、起动、改变电机方向与调速的方法。 三、实验内容与任务 1．了解电机系统教学实验台中的直流稳压电源、涡流测功机、变阻器、多量程直流电压表、电流表、毫安表及直流电动机的使用方法。 2．用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。 3．直流他励电动机的起动，调速及改变转向。 四、实验条件 1．直流电动机电枢电源（NMEL-18/1） 2．直流电动机励磁电源（NMEL-18/2） 3．可调电阻箱（NMEL-03/4） 4．电机导轨及测功机、转速转矩测量（NMEL-13）
大工19秋《电机与拖动实验》实验报告
网络教育学院电机与拖动实验报告 学习中心：汕头市知纳培训中心奥鹏学习中心层次：专升本 专业：电气工程及其自动化 学号： 学生： 完成日期： 2020年03 月01 日
实验报告一 实验名称：单项变压器实验 实验目的：1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2、通过负载实验测取变压器的运行特性。 实验项目：1、空载实验测取空载特性Uo=F(uo), P=F(uo) 2、短路实验测取短路特性Yk=F(Ik), PK=F（I） 3、负载实验保持U I =U1u1，cosφ2=1的条件下，测取U2=F（I2）（一）填写实验设备表
（二）空载实验 1．填写空载实验数据表格 2. 根据上面所得数据计算得到铁损耗Fe P 、励磁电阻m R 、励磁电抗m X 、电压比k
（三）短路实验 1.填写短路实验数据表格 O （四）负载实验 1. 填写负载实验数据表格 （五）问题讨论 1. 什么是绕组的同名端？ 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？ 尽可能避免因万一连线错误而造成短路，烧毁电源。
3. 实验的体会和建议 体会：通过实验我对变压器的参数有了进一步的认识和理解，对变压器的特性有了更具体深刻的体会，同时学会了在实验室应根据需要正确选择各仪表量程保护实验设备。 建议：数据的处理只用表格来进行了，显得比较粗糙，可以用图表来处理，结果会更直观。
实验报告二 实验名称：直流发电机实验 实验目的：掌握用实验方法测定直流发电机的运行特性，并根据所测得的运行特性评定该被试电机的有关性能 实验项目：空载特性外特性调整特性 （一）填写实验设备表
电机及拖动实验指导书
北京科技大学实验报告 学院：自动化学院专业：自动化班级：自175 姓名：向卓学号：41723252 实验一：直流他励电动机在电动及回馈制动状态下的机械特性 一、实验目的 1、了解和测定他励直流电动机在电动及回馈制动状态下的机械特性 二、预习要点 1、图1-1中电阻R1、 R 2、R3及R4的作用 2、什么是电动机的额定状态？实验中如何调电动机的额定工作点？ 3、他励直流电动机在什么情况下，从电动机运行状态进入回馈制动状态？他励 直流电动机回馈制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性又是什么 情况？ 三、实验项目 1、直流电动机在电动状态下的机械特性 2、直流电动机回馈制动状态下的机械特性 四、实验方法 1
2、接线图 图1 他励直流电动机机械特性测定的实验接线图 按图1-1接线，图中M 用编号为DJ15的直流并励电动机(接成他励方式)，MG 用编号为DJ23的校正直流测功机，直流电压表V 1 、V 2的量程为1000V ，直流电流表A 1、A 3的量程为200mA ，A 2、A 4的量程为5A 。 R 1选用的1800Ω加上180Ω串联共1980Ω阻值； R 2选用900Ω并联900Ω共450Ω阻值； R 3选用1800Ω加上180Ω共1980Ω阻值； R 4选用1800Ω加上4个90Ω串联共2160Ω。 开关S1、S2选用D51上的双刀双掷开关。 电枢电源
3、电动及回馈制动状态下的机械特性 电动状态下机械特性测取数据范围为从额定工作状态到空载 直流电机上电顺序：先励磁后电枢 直流电机断电顺序：先电枢后励磁 五、实验步骤： (1) 连接实验线路并设置电阻及开关初始状态： R1阻值置最小位置，R2、R3及R4阻值置最大位置。开关S1、S2选用D51挂箱上的对应开关，并将S1合向1电源端，S2合向2'短接端(见图1-1)。(2) 电源通电 开机时需检查控制屏下方左、右两边的“励磁电源”开关及“电枢电源”开关都须在断开的位置，然后按次序先开启控制屏上的“电源总开关”，再按下“启动”按钮，随后接通“励磁电源”开关，最后检查R2阻值确在最大位置时接通“电枢电源”开关，使他励直流电动机M起动运转。 (3) 调节电动机M的额定工作点 调节“电枢电源”电压为 220V；调节R2阻值至零位置，调节R3阻值，使电流表A3为100mA。同时调节电动机M的电阻R1阻值和电机MG 的负载电阻R4阻值（注意：调节负载电阻R4时，先调节D42上1800Ω阻值，调至最小后应用导线短接），使电动机M的电枢电流上升的同时电机转速一直维持在1600r/min， 直到电动机M的n=n N =1600r/min，I N = Ia=1.2A，此时他励直流电动机的励磁电 流I f 为额定励磁电流I fN ，将此值填在表1-1中。 (4)测取电动机从额定点到空载点的机械特性曲线 保持U=U N =220V ，I f =I fN 。增大R4阻值，直至空载(空载点为开关S2 拨至中 间位置),在此区间测取电动机M在额定负载至空载范围的n、Ia数据。共取8-9组数据记录于表1-1中。注意：在增大负载电阻R4过程中先增大90Ω串联部分，Ia=0.5A以后，把D42上短接线拔掉继续增大电阻，直至空载。 (5) 测取电动机回馈制动的机械特性曲线
电力拖动基础(画题)课后题.
第二章电力拖动系统的动力学 2.1 选择以下各题的正确答案。 (1) 电动机经过速比j =5的减速器拖动工作机构, 工作机构的实际转矩为20N·m, 飞轮矩为1N·m,不计传动机构损耗, 折算到电动机轴上的工作机构转矩与飞轮矩依次为。 A. 20N·m,5N·m B. 4N·m,1N·m C. 4N·m,0.2N·m D. 4N·m,0.04N·m E. 0.8N·m,0.2N·m F. 100N·m,25N·m (2) 恒速运行的电力拖动系统中, 已知电动机电磁转矩为80N·m,忽略空载转矩, 传动机效率为0.8, 速比为10, 未折算前实际负载转矩应为。 A. 8N·m B. 64N·m C. 80N·m D. 640N·m E. 800N·m F. 1000N·m (3) 电力拖动系统中已知电动机转速为1000r/ min, 工作机构转速为100r/ min, 传动效率为0.9, 工作机构未折算的实际转矩为120N·m, 电动机电磁转矩为20N·m, 忽略电动机空载转矩, 该系统肯定运行于。( ) A. 加速过程 B. 恒速 C. 减速过程 答(1) 选择D。因为转矩折算应根据功率守恒原则。折算到电动机轴上的工作机构转矩等于工作机构实际转矩除以速比,为4N·m;飞轮矩折算应根据动能守恒原则, 折算到电动机轴上的工作机构飞轮矩等于工作机构实际飞轮矩除以速比的平方, 为0.04N·m。 (2) 选择D。因为电力拖动系统处于恒速运行, 所以电动机轴上的负载转矩与电磁转矩相平衡,为80N·m, 根据功率守恒原则,实际负载转矩为80N·m×0.8×10=640N·m (3) 选择A。因为工作机构折算到电动机轴上的转矩为120N·m /0.9×100(r/ min)/1000(r/ min)=40/3N·m小于电动机电磁转矩,故电力拖动系统处于加速运行过程。 2.2 电动机拖动金属切削机床切削金属时, 传动机构的损耗由电动机负担还是由负载负担? 答电动机拖动金属切削机床切削金属时, 传动机构的损耗由电动机负担,传动机构损耗转矩ΔT与切削转矩对电动机来讲是同一方向的, 恒速时, 电动机输出转矩T2 应等于它们二者之和。 2.3 起重机提升重物与下放重物时, 传动机构损耗由电动机负担还是由重物负担?提升或下放同一重物时,传动机构损耗的转矩一样大吗?传动机构的效率一样高吗? 答起重机提升重物时, 传动机构损耗转矩ΔT由电动机负担;下放重物时,由于系统各轴转向相反, 性质为摩擦转矩的ΔT方向改变了,而电动机电磁转矩T及重物形成的负载转矩方向都没变,因此ΔT由重物负担。提升或下放同一重物时,可以认为传动机构损耗转矩的大小ΔT是相等的。若把损耗ΔT的作用用效率来表示,提升重物时为η, 下放重物时为η′, 由于提升重物与下放重物时ΔT分别由电动机和负载负担, 因此使η≠η′, 二者之间的关系为η′=2-1/η。 2.5 表2.1所列生产机械在电动机拖动下稳定运行时的部分数据,根据表中所给数据, 忽电动机的空载转矩, 计算表内未知数据并填入表中。
电气控制与电机拖动实验指导书
《电气控制与电机拖动》 实验指导书 王龙宝编写 适用专业：电气自动化 机电一体化 芜湖信息技术职业学院自动化控制系 2010年9 月
实验一三相异步电动机接触器点动控制线路 一、实验目的 1、根据电气原理图绘制电气安装接线图，合理布置电器元件。 2、正确规范的安装电气线路。 3、初步掌握电气识图与分析方法，能够根据电气原理图和故障现象准确分析与判断故 障原因。 二、实验设备和器件 所需实验设备和元器件见表1 表1 实验设备和元器件明细表 三、实验内容和步骤 1．实验的内容与控制要求 图1所示为三相异步电动机单向点动控制实训线路。当合上电源开关QS时，电动机是不会启动运转的，因为这时接触器KM的线圈未通电，它的主触点处在断开状态，电动机M的定子绕组上没有电压。 按下起动按钮SB→KM线圈通电→KM主触点闭合→M启动运转。当松开按钮SB →KM线圈失电→KM主触点分开→电动机M停转。这种只有当按下按钮电动机才会运转，松开按钮即停转的线路，称为点动控制线路。 2．实验的步骤及要求 （1）熟悉电气原理图1，并绘制电气安装接线图如图2所示。三相异步电动机单向点动控制电器元件布置图如图3所示。
（2）检查电气元件，并固定元件。 （3）按电气安装接线图接线，注意接线要牢固，接触要良好，文明操作。 安装动力电路的导线采用黑色，控制电路采用红色，图2中实线表示明配线，虚线表示暗配线，安装后应符合要求。 （4）检测与调试。接线完成后，检查无误，经指导教师检查允许后方可通电。 检查接线无误后，接通交流电源，合上开关QS，此时电动机不转，按下按钮SB，电动机M即可启动，松开按钮电动机即停转。若出现电动机不能点动控制或熔丝熔断等故障，则应分断电源，分析和排除故障后使之正常工作。 图1