西南科技大学电机与拖动实验指导书讲解
电机及拖动实验指导书12自动化讲解
实验安全操作规程电机及拖动实验室所进行的实验是高压强电实验。
为确保实验时人身安全和设备安全，•必须严遵守实验室安全操作规程。
1、不允许带电操作，电源必须经开关或接触器，经保险丝之才可接入电机；必须在切除电源情况下，才允许接线和拆线。
2、旋转的机器旁边，注意不要让身体和衣服、•围巾、导线等物和机器相碰，女同学应将头发辫卷起；不得穿拖鞋进入实验室；不得用手、脚去促使电动机起动或制动。
3、除实验内容要求外，不得任意使仪表设备过载或超速。
4、进行实验时，如发生不正常现象，•应立即将实验台上的电源开关拉开，检查原因，末检查清楚前不准重新合闸进行实验。
5、正常情况下。
如要停下电机，应先将负载减少，•然后再拉开电源开关。
6、使用仪表要特别注意容量规范和使用方法，•决不能用电流表测量电压，用小量程测大量程值。
7、操作开关应迅速果断，快合快断，以免产生电弧烧坏开关，合闸时应使刀片完全插入插座，保证接触良好。
目录电机实验须知实验一认识实验实验二、单相变压器实验实验三三相绕线式异步电动机实验电机实验须知电机实验是电机拖动课程教学的重要组成部分，是理论联系实际，培养学生独立工作能力和科学研究方法的重要手段，电机实验是以实际使用的电机作为实验对象，比其它实验更接近于生产实践。
因而通过试验过程，不仅可以验证课堂理论，•而且可以掌握基本的操作试验技术，培养学生对实验进行分析研究得出正确结论的能力，从而进一步扩大和丰富课程知识。
因此，•要求我们充分加以重视，在实验前认真进行准备，在实验过程中亲自动手，细心观察研究，认真记录实验数据和现象；实验完毕后，及时总结，并且做好实验报告。
一、实验前的准备：①每次实验以小组为单位进行，每一实验小组４～５人，选出小组长一人。
•小组长在实验前将工作分配好，既有统一指挥（每次实验可轮流指挥），又有分工负责（分配记录、接线、调节负载、测量转速等工作）。
②小组事先对实验方法和步骤应取得一致意见，做到人人心中有数。
《电机与拖动学习指导与实验教程》教学课件—02直流电机精选全文
2.2 直流电机的铭牌与励磁方式 2.2.1直流电机的铭牌
对发电机额定功率为： PN U N I N
对发电机额定功率为： PN U N I NN
2.2 直流电机的铭牌与励磁方式
例2-1：已知某直流电动机铭牌数据如下： PN =75kW，UN =220V，nN =1500r/min，ηN =88.5%， 试求：该电机的输入功率及额定电流各是多少？
K S Qu
2.3.1电枢绕组的基本概念
4极（ p 2 ）直流电机结构示意图：
主极轴线：磁极的中心线 几何中性线：磁极之间的平分线
主极轴线
N 几何中性线
极距 ：在电枢铁心表面上， S
S
一个极所占的距离。用虚槽数表
示为：
Qu (虚槽)
2p
N
极距τ
2.3.2直流电枢绕组的节距
电枢绕组的连接规律是通过绕 组的节距来表征。
串励、复励三种电机。
U
U
U
U
Ia M
If
Uf
F
I M
Ia
If F
I
If F
M Ia
I
M Ia
If F
（a）他励 （b）并励 （c）串励 （d）复励
图中：I为电源电流，If为励磁电流，Ia为电枢电流。
2.2.2直流电机励磁方式
1）他励式 他励式是指励磁绕组由其他电源供电，励磁绕
组与电枢绕组不相连。永磁直流电机也属于他励 直流电机，因励磁磁场与电枢电流无关。
（2）直流发电机的工作原理
b N
c N
ina A
c
i nd A
b
d
B S
a B
电机拖动实验指导书
1、实验采用校正后的直流发电机作为电动机的负载，发电 机接灯泡负载，通过调节灯泡的组数从而间接调节电动机电磁 转矩。实验电路图如下：
2、测取固有机械特性，保持U=UN和If=IfN不变。通过调节输 出负载灯泡的组数，测取转速与电动机电枢回路电流；
一、 实验前的准备 实验前应复习教科书有关章节，认真阅读实验指导书，明确实验目
的、要求、内容、步骤，并复习有关理论知识，在实验前要熟悉有关线 路和实验步骤。
进入实验室后，不要急于连接线路，应先熟悉所用的组件的工作原 理，使用方法及其额定植，合理选用仪表及其量程。
二、实验的进行 １、建立小组，分工合作。 做实验时应以小组为单位，实验过程中的接线、检查线路、调节负
（3）M起动后，调节控制屏上的电枢电源‘电压调节’旋钮，使电动 机端电压为220V。减小起动电阻R1阻值，直至短接。
（4）调节他励电动机的转速 改变串入电动机M电枢回路的调节电阻R1，用光电数字式转速仪， 观察转速变化情况。 （5）改变电动机的转向 将电枢串联起动变阻器R1的阻值调回到最大值，先切断控制屏上的 电枢电源开关，然后切断控制屏上的励磁电源开关，使他励电动机停 机。再断电情况下，将电枢或励磁绕组的两端之一接线对调后，再按他 励电动机的起动步骤起动电动机，并观察电动机的转向。 七、思考题 1、画出直流他励电动机电枢串电阻起动的接线图。说明电动机起 动时，起动电阻R1和磁场调节电阻Rf1应调到什么位置？为什么？ 2、在电动机轻载及额定负载时，增大电枢回路的调节电阻，电机 的转速如何变化？增大励磁回路的调节电阻，转速又如何变化？ 3、他励直流电动机起动时未加励磁，会出现什么后果？如在运行 中励磁回路突然断线，又会出现什么后果？ 4、如何改变他励电动机的转向？如何改变并励电动机的转向？ 5、直流他励电动机空载运行时，转速为什么达不到理想空载转 速？
电机与拖动实验指导书
《—电机与拖动—》实验指导书适用专业：_自动化__电气工程及其自动化_目录一．实验一直流发电机二．实验二他励直流电动机的工作特性与调速性能测定三．实验三电动机飞轮矩和参数测定四．实验四直流拖动实验五．实验五单相变压器空载、短路和负载实验六．实验六三相变压器的极性和连接组测定七．实验七异步电动机参数测定八．实验八三相异步电动机工作特性九．实验九交流拖动实验十．实验十控制电机实验十一.实验十一自整角机实验实验一：_直流发电机实验_实验学时：2学时实验类型：验证实验要求：必修一、实验目的1．掌握用实验方法测定他励直流发电机空载特性，及直流发电机在他励并励时的外特性。
2．掌握并励直流发电机的自励条件，并观察其自励过程。
二、实验内容1．他励直流发电机的空载特性U0=f(If)2．他励直流发电机的外特性U=f(I)3．观察并励直流发电机的电压自建立过程4．并励直流发电机的外特性：U=f(I)三、实验原理、方法和手段本实验是以磁场中运动的导体两端能够产生电动势的原理，来验证直流发电机的各种特性。
其方法和手段就是先要给直流发电机建立磁场，然后用电动机做原动机带动发电机电枢旋转。
四、实验组织运行要求本实验为验证性实验，应采用“以学生自主训练为主的开放模式组织教学。
五、实验条件1．电机机组一套：（直流电动机－交流电动机－直流发电机－测速发电机－编码器）。
2．直流发电机：额定功率350W、额定转速1440r/min、额定电压165V、额定电流2.0A、额定励磁电压200V、额定励磁电流0.45A。
3．直流电动机：额定功率500W、额定转速1400r/min、额定电压220V、额定电流2.3A、额定励磁电压200V、额定励磁电流0.35A。
4．IPS-n电机转速测量仪。
5．三相调压器：调压范围0～420V/50Hz、视载功率4KW、电流4A。
6．直流电压表、电流表、负载单元、可变电阻器和开关导线等。
六、实验步骤本实验的原动机为直流他励电动机，实验线路如图1-1所示图1-1 他励直流发电机实验电路图1-1中：E为他励直流发电机、D为直流电动机、A1和A2为直流电流表、V和V1为直流电压表，根据发电机铭牌选择仪表的量程、RP1，RP2为滑线变阻器，分别用作直流电动机和发电机励磁回路的可变电阻、R3为可变电阻挂箱，作为负载电阻。
电机及拖动实验指导书
9．实验过程中必须监视相关的测量仪表，并注意听取电机旋转时的噪音变化，一旦发现有异常情况应迅速切断总电源，分析产生异常现象的原因。若实验人员无法自行解决就要报告指导老师，由老师来处理。
10．实验完成后应清理实验操作台，将所有工具放置整洁。
四、实验报告要求
列出用交流电压表法校核变压器联接组号的计算值与测量值的比较表。
实验
一、实验目的
学习异步电动机参数测定方法。
二、实验内容
1．做空载实验，测取空载特性I0、P0=f(U0)；
2．做短路实验，测量取短路特性IK、PK=f(UK)；
三、实验线路
图2-1异步电动机实验线路原理
四、实验说明
实验之前先仔细阅读附录中直流电源，转矩/转速测量表和三相多功能表（特别注意三相多功能表的3相3线制和3相4线制接法和设置的不同）的有关内容。
7．试验结束后，将所有电源全部切断，包括电源箱的电源开关。并将调压器处于初始状态。
8．当不幸发生人身事故时，必须立即断开全部电源，一方面用人工呼吸的方法进行急救，一方面派人请医生。人工呼吸要持续到受电者恢复知觉为止，不得中途停止。
附：符号说明
由于直流机在实验中既可以用做直流电动机，又可以用做直流发电机；同步机在实验中既可以用做电动机或同步电动机，又可以用做同步发电机，本实验指导书实验接线原理图中用M表示作为电动机使用；用G表示作为发电机使用。交流一般为三相，符号省略。
2．总电源输入应有隔离开关，为三相四线，有明显的相位标记，并配有安全地线。
3．注意：实验台内部有漏电保护开关。实验前，先合上漏电保护开关后，才能操作面板上的总电源开关和操作电源开关，然后进行实验。实验结束，应将所有电源开关断开。
电机拖动基础与控制电机实验指导书(一)
电机拖动基础与控制电机实验指导书(一)电机拖动基础与控制电机实验指导书随着技术不断发展，工业自动化成为了推动工业升级和经济发展的重要动力。
电机控制作为其中的重要组成部分，在很多工业应用中得到了广泛的应用。
本篇文章将介绍电机拖动基础与控制电机实验指导书，通过对电机的基本组成和工作原理进行了解，以及对电机控制方法和控制性能进行实验探究，为工业自动化技术的提升和发展提供一定的帮助。
一、电机的基本组成和工作原理电机主要由静电部分和动力部分组成。
静电部分是电机住所，动力部分则是转动的电机转子和定子。
电机的工作原理是依靠磁场之间的相互作用来实现的。
根据电机的原理不同，可以将电机分为三种类型：直流电机、交流电机和步进电机。
其中，直流电机用于直流电源，交流电机和步进电机则用于交流电源。
每种电机都有自己的特点和适用范围。
二、电机控制方法和控制性能电机的控制方法主要包括开环控制和闭环控制两种。
开环控制是指只给电机提供输入信号，而不对输出信号进行实时检测和调整的控制方式；闭环控制则是对输出信号进行实时检测，并且通过反馈控制来调整输出信号的控制方式。
在实验中，我们要选择合适的控制方法和控制参数，以提高电机的控制性能。
控制性能的指标主要包括电机的静态误差、动态响应和控制稳定性等。
其中，静态误差是指输出与输入之间的误差，动态响应则是指输出响应时间和超调量等，控制稳定性是指输出的稳定性和可靠性等。
三、实验指导书控制电机实验需要进行一些实验步骤，具体可以参考以下实验指导书：1、安装电机和相关设备，连接电路并进行电气检查。
2、调整电机控制参数，并进行实时检测与调整。
3、进行控制性能测试，并对测试结果进行分析和总结。
4、对实验数据进行处理和分析，并形成实验报告和结果分析等内容。
通过上述实验指导书的参考和操作，可以有效提高电机的控制性能和质量，并为工业自动化的发展提供了一定的支持和保障。
总之，电机是工业自动化技术的重要组成部分，掌握电机的基本组成和工作原理，以及电机控制方法和控制性能，对于提高工业自动化的水平和质量有着重要的意义和作用。
电机与拖动课程实训指导书
电机与拖动课程实训指导书机电一体化专业代充全国移动、联通、电信话费、腾讯QQ业务、网游点卡 淘宝店址：/信誉至上，服务第一一、教学对象高职二年级学生。
二、 课程的性质、任务及目的《电机与电力拖动基础》是机电一体化专业的主要技术基础课、也是该专业高职高专学生的一门必修课。
通过本课程的学习，使学生能够对电力拖动系统的起动、调速、制动等运行方式进行定性和定量的分析；它的主要内容包括：直流电力拖动系统静态、动态特性，交流电力系统静态特性和电力拖动系统、电动机选择等，其任务是经过实训使学生掌握各种电机的实际操作方法，更重要的是能理论与实践相结合，用所学过的基本理论和基本知识去分析和解决工农业生产中的实际问题。
为后续专业课打下坚实的基础，为从事专业技术工作做好基本培养和训炼。
三、 教学原则与方法本门课程将遵循“以教师为主导、以学生为主体、以实训为主线”的教学原则。
在教学方法上，本门课程大量尝试多媒体教学、演示实例教学和启发式教学，以增强学生主动参与的意识，有益于激发学生的学习兴趣，较之传统的教学方法有全新的突破。
四、 课时具体分配表章节 实践学时第1章直流电机基本原理第2章直流电机的运行特性2第3章直流电动机的电力拖动基础第4章他励电动机的起动和制动第5章他励电动机的调速第6章电力拖动的过渡过程第7章变压器 2第8章三相异步电动机的基本原理第9章异步电动机的运行分析2第10章异步电动机的起动和制动第11章异步电动机的调速第12章其他交流电动机第13章控制用微电机总计 6代充全国移动、联通、电信话费、腾讯QQ业务、网游点卡 淘宝店址：/信誉至上，服务第一五、教学内容实 训 一【实训目的】为辅助《电机与电力拖动基础》这门功课的学习，加强学生对该门课程的学习和理解；强调学生动手操作能力及增强学生的感性认识，安排了二学时时间实训。
实训过程要求达到如下目的：经过实训使学生掌握直流电机的起动与调速方法、改变转速方法；熟悉直流他励电动机工作特性与机械特性。
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）。
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2-3直流并励电动机
一、实验目的
1、掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。
2、掌握直流并励电动机的调速方法。
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、实验项目
1、工作特性和机械特性
保持U=UN和If=IfN不变，测取n、T2、η=f（Ia）、n=f（T2）。
7
D44
可调电阻器、电容器
1件
8
DD31、D42、D51、D41、D31、D44
3）按图2-7接线，先把S1合向2端，合上控制屏下方右边的电枢电源开关，把M的Rf1调至零，使电动机的励磁电流最大。
4）把M的电枢串联起动电阻R1调至最大，把S1合至电枢电源，使电动机起动，能耗制动电阻RL选用D41上180Ω阻值。
电动机输出功率：P2＝0.105nT2
式中输出转矩T2的单位为N.m（由If2及IF值，从校正曲线T2=f（IF）查得），转速n的单位为r/min。
电动机输入功率：P1=UI
输入电流：I=Ia+IfN
电动机效率：
由工作特性求出转速变化率：
2、绘出并励电动机调速特性曲线n＝f（Ua）和n=f（If）。分析在恒转矩负载时两种调速的电枢电流变化规律以及两种调速方法的优缺点。
3、能耗制动时间与制动电阻RL的阻值有什么关系？为什么？该制动方法有什么缺点？
七、思考题
1、并励电动机的速率特性n＝f（Ia）为什么是略微下降？是否会出现上翘现象？为什么？上翘的速率特性对电动机运行有何影响？
2、当电动机的负载转矩和励磁电流不变时，减小电枢端电压，为什么会引起电动机转速降低？
3、当电动机的负载转矩和电枢端电压不变时，减小励磁电流会引起转速的升高，为什么？
图2－6 直流并励电动机接线图
2）将直流并励电动机M的磁场调节电阻Rf1调至最小值，电枢串联起动电阻R1调至最大值，接通控制屏下边右方的电枢电源开关使其起动，其旋转方向应符合转速表正向旋转的要求。
3）M起动正常后，将其电枢串联电阻R1调至零，调节电枢电源的电压为220V，调节校正直流测功机的励磁电流If2为校正值（50mA或100 mA），再调节其负载电阻R2和电动机的磁场调节电阻Rf1，使电动机达到额定值：
表2－9U＝UN＝VT2＝N·m
n（r/min）
If（mA）
Ia（A）
（3）能耗制动
1）实验设备
序 号
型 号
名 称
数 量
1
DD03
导轨、测速发电机及转速表
1台
2
DJ23
校正直流测功机
1台
3
DJ15
直流并励电动机
1台
4
D31
直流电压、毫安、安培表
2件
5
D41
三相可调电阻器
1件
6
D42
三相可调电阻器
1件
二、预习要点
2、调速特性
（1）改变电枢电压调速
保持U=UN、If=IfN=常数，T2=常数，测取n=f（Ua）。
（2）改变励磁电流调速
保持U=UN，T2=常数，测取n=f（If）。
（3）观察能耗制动过程
四、实验方法
1、实验设备
序号
型号
名称
数量
1
DD03
导轨、测速发电机及转速表
1台
2
DJ23
校正直流测功机
1台
3
DJ15
5）运转正常后，从S1任一端拔出一根导线插头，使电枢开路。由于电枢开路，电机处于自由停机，记录停机时间。
图2－7并励电动机能耗制动接线图
6）重复起动电动机，待运转正常后，把S1合向RL端，记录停机时间。
7）选择RL不同的阻值，观察对停机时间的影响。
五、实验报告
1、由表2-7计算出P2和η，并给出n、T2、η＝f（Ia）及n＝f（T2）的特性曲线。
2）保持此时的IF值（即T2值）和If＝IfN不变，逐次增加R1的阻值，降低电枢两端的电压Ua，使R1从零调至最大值，每次测取电动机的端电压Ua，转速n和电枢电流Ia。
3）共取数据8-9组，记录于表2-8中
表2－8If＝IfN＝mAT2＝N·m
Ua（V）
n（r/min）
Ia（A）
（2）改变励磁电流的调速
U＝UN，I＝IN，n＝nN。此时M的励磁电流If即为额定励磁电流IfN。
4）保持U＝UN，If=IfN，If2为校正值不变的条件下，逐次减小电动机负载。测取电动机电枢输入电流Ia，转速n和校正电机的负载电流IF（由校正曲线查出电动机输出对应转矩T2）。共取数据9-10组，记录于表2-7中。
表2－7U＝UN＝VIf=IfN=mAIf2=mA
4、并励电动机在负载运行中，当磁场回路断线时是否一定会出现“飞车”？为什么？
3-3 三相变压器的联接组和不对称短路
一、实验目的
1、掌握用实验方法测定三相变压器的极性。
2、掌握用实验方法判别变压器的联接组。
3、研究三相变压器不对称短路。
4、观察三相变压器不同绕组联接法和不同铁心结构对空载电流和电势波形的影响。
实
验
数
据
Ia（A）
n（r/min）
IF（A）
T2（N·m）
计
算
数
据
P2（W）
P1（W）
η（％）
Δn（％）
4、调速特性
（1）改变电枢端电压的调速
1）直流电动机M运行后，将电阻R1调至零，If2调至校正值，再调节负载电阻R2、电枢电压及磁场电阻Rf1，使M的U=UN，I=0.5IN，If＝IfN记下此时MG的IF值。
1）直流电动机运行后，将M的电枢串联电阻R1和磁场调节电阻Rf1调至零，将MG的磁场调节电阻If2调至校正值，再调节M的电枢电源调压旋钮和MG的负载，使电动机M的U=UN，I＝0.5IN记下此时的IF值。
2）保持此时MG的IF值（T2值）和M的U＝UN不变，逐次增加磁场电阻阻值：直至n＝1.3nN，每次测取电动机的n、If和Ia。共取7－8组记录于表2－9中。
直流并励电动机
1台
4
D31
直流电压、毫安、电流表
2件
5
D42
三相可调电阻器
1件
6
D44
可调电阻器、电容器
1件
7
D51
波形测试及开关板
1件
2、屏上挂件排列顺序
D31、D42、D51、D31、D44
3、并励电动机的工作特性和机械特性
1）按图2-6接线。校正直流测功机 MG按他励发电机连接，在此作为直流电动机M的负载，用于测量电动机的转矩和输出功率。Rf1选用D44的1800Ω阻值。Rf2选用D42的900Ω串联900Ω共1800Ω阻值。R1用D44的180Ω阻值。R2选用D42的900Ω串联900Ω再加900Ω并联900Ω共2250Ω阻值。