电机拖动实验指导
【精品】电机拖动实验
【精品】电机拖动实验一、实验目的1.掌握直流电动机的基本结构和工作原理；2.了解直流电动机的转速调节方式和主要应用领域；3.通过电机拖动实验，掌握直流电机的基本性能及其对物体的拖动。
二、实验器材1. 直流电机实验装置；2. 直流电源；3. 电阻箱；4. 万用表；5. 各种试验物体。
三、实验原理1. 直流电动机的结构。
直流电动机由定子和转子两部分组成。
定子上有若干个同样分布的线圈，线圈之间的间隙内放入永久磁铁。
转子由多个同样分布的线圈构成，线圈上通以电流。
转子的两端用集电刷与外部控制电路相连。
当定子上通以直流电时，在定子中产生的磁通线交叉转子线圈，改变线圈中的磁通，产生电动势，使转子转动。
2. 直流电动机的基本性能有转速、转矩和效率等。
3. 直流电机的转速调节，一般由外部电路对电机电流的调节来实现。
4. 直流电机的应用领域，广泛应用于交通运输、冶金、轻工、化工、纺织、军工等部门。
5. 电机拖动实验。
电机拖动实验的主要内容是将直流电机连接到物体上，通过改变电机起动电流大小和方向，观察电机的拖动效果，从而掌握直流电机的基本特性。
四、实验步骤和内容1. 准备试验物品，如橡皮轮、木轮、玻璃轮等；2. 将直流电机连接到试验物品上，根据电机的反应情况，选择合适的起动电流大小和方向；3. 观察试验物品在电机驱动下的运动情况，记录电机的转速、转矩和电流等数据；4. 改变试验物品的载荷大小，观察电机的反应情况，分析其原因；5. 改变电机起动电流大小和方向，观察电机的转速、转矩和效率等特性；6. 将实验结果记录下来，与理论计算结果进行比较分析。
五、实验注意事项1. 实验前要仔细检查电路连接是否正确，电机是否正常运转，试验物品是否安装牢固；2. 实验时，应遵守安全操作规程，注意电机和电路的安全；3. 改变电机起动电流大小和方向时，要注意不要超过电机的额定值，以免损坏电机；4. 实验后，要彻底清理实验器材，保持实验环境的整洁卫生。
电机拖动实验指导书
实验一单相铁心变压器空载和短路试验测参数一、实验目的1. 通过测量，计算变压器的各项参数。
2. 学会测绘变压器的空载特性与外特性。
二、实验设备三、实验注意事项1. 本实验是将变压器作为升压变压器使用，并用调节调压器提供原边电压U1，故使用调压器时应首先调至零位，然后才可合上电源。
此外，必须用电压表监视调压器的输出电压，防止被测变压器输出过高电压而损坏实验设备，且要注意安全，以防高压触电。
2. 遇异常情况，应立即断开电源，待处理好故障后，再继续实验。
四、实验步骤与方法●（一）单相变压器“电压比K”的实验测定●图2-1实验开始前，应首先使“测试电源”的输出电压为零即调节“自耦变压器”，使其输出0。
1．由图2-1所示，“测试电源”由“自耦变压器”的一火一零端接至受试变压器T的高压线圈端，低压线圈端开路。
2．经老师检查无误后，接通“测试电源”。
3．调节“测试电源”的输出，使其电压分别为受试变压器T的一次侧额定电压的30%、40%、50%左右。
4．用交流电压表分三次读取受试变压器T的低压线圈电压U u1 u2和高压线圈电压U ，录于表2-1。
U1U25．测试完毕，调节“测试电源”使其输出为零。
6．按表2-1数据，取三次K值平均值，得电压比K＝（K1＋K2＋K3）／3，录于表2-1。
表2-1 单相变压器“变比”的测定K＝（二）单相变压器的空载试验图2-2“单相变压器”的空载测试电路如图所示。
注意：空载试验应在低压侧进行。
图中，受试变压器T的低压线圈施加“测试电压”，即“测试电源”的两端端接受试变压器T 的低压线圈（u1－u2端），高压线圈（U1－U2端）开路。
变压器空载电流I 0 ≈（2.5%～10%）I N ，依此选择交流电流表和功率表的电流量程。
1．按图接线，经检查无误后，闭合交流主电源，接通“测试电源”。
（主电源接通前务必将“测试电源”调至输出电压最小或为零，以免电流表、功率表的电流线圈在继电器闭合时，因电流冲击而损坏。
电机拖动实验指导书
实验一 三相异步电动机的正反转控制线路一、实验目的1、通过对三相异步电动机正反转控制线路的接线，掌握由电路原理图接成实际操作电路的方法。
2、掌握三相异步电动机正反转的原理和方法。
3、掌握手动控制正反转控制、接触器联锁正反转、按钮联锁正反转控制及按钮和接触器双重联锁正反转控制线路的不同接法，并熟悉在操作过程中有哪些不同之处。
二、选用组件12、屏上挂件排列顺序D61、D62三、实验方法1、倒顺开关正反转控制线路：(1) 旋转调压器旋钮将三相调压电源U 、V 、W 输出线电压调到220V ，按下“关”按钮切断交流电源。
(2) 按图11-1接线。
图中Q 1（用以模拟倒顺开关）、FU 1 、FU 2、FU 3选用D62挂件，电机选用DJ24（△/220V ）。
(3) 启动电源后，把开关Q 1合向“左合”位置，观察电机转向。
(4)运转半分钟后，把开关Q 1合向“断开”位置后，再扳向“右合”位置，观察电机转向。
图1-1 倒顺开关正反转控制线路220V合开合2、接触器联锁正反转控制线路：(1) 按下“关”按钮切断交流电源。
按图1-2接线。
图中SB 1、SB 2、SB 3、KM 1、KM 2、FR 1选用D61件，Q 1、FU 1、FU 2 、FU 3、FU 4选用D62挂件，电机选用DJ24（△/220V ）。
经指导老师检查无误后，按下“开”按钮通电操作。
(2) 合上电源开关Q 1，接通220V 三相交流电源。
(3) 按下SB 1，观察并记录电动机M 的转向、接触器自锁和联锁触点的吸断情况。
(4) 按下SB 3，观察并记录M 运转状态、接触器各触点的吸断情况。
(5) 再按下SB 2，观察并记录M 的转向、接触器自锁和联锁触点的吸断情况。
图1-2 接触器联锁正反转控制线路3、按钮联锁正反转控制线路：(1)按下“关”按钮切断交流电源。
按图1-3接线。
图中SB 1、SB 2、SB 3、KM 1、KM 2、FR 1选用D61挂件，Q 1、FU 1、FU 2 、FU 3、FU 4选用D62挂件，电机选用DJ24（△/220V ）。
《电机拖动实验指导》课件
01
实验前应检查实验设备 的完好性，如有损坏应
及时报告老师。
03
实验过程中如发现异常 情况，应立即切断电源 ，保持现场，并及时报
告老师处理。
05
实验时必须穿戴实验服 ，禁止穿拖鞋、短裤等 暴露皮肤较多的服装进
行实验。
02
实验时应严格按照操作 规程进行，不得随意拆
卸、改装实验设备。
04
02 电机拖动基础知识
02
环境影响
控制实验环境条件，如温度、湿度、气压等，减小环境 因素对实验结果的影响。
03
设备老化
定期检查和校准实验设备，确保设备处于良好状态，减 备
提前熟悉实验内容，准备好所需的设 备和材料，确保实验顺利进行。
规范操作
严格按照实验操作规程进行实验，避 免操作失误对实验结果的影响。
实验设备
电机拖动实验台
提供电机拖动系统的实验平台，包括电机、 传动装置、控制系统等。
电源
为电机提供电源，控制电源的电压和电流。
测量仪器
用于测量电机的电压、电流、转速、转矩等 参数。
02
01
控制系统
包括控制器、调节器、执行器等，用于控制 电机的运行状态。
04
03
实验安全须知
实验前应仔细阅读实验 指导书，了解实验设备
异常情况处理
在实验过程中，如发现异常情 况，应立即停止实验并进行检
查，确保安全。
数据记录与处理
数据整理
将实验过程中记录的数据进行整理，确保数 据的准确性和完整性。
结果报告撰写
根据实验数据和分析结果，撰写详细的实验 报告，包括数据、图表、结论等。
数据分析
根据实验目的和要求，对整理后的数据进行 深入分析，得出结论。
电机拖动实验指导书
目录第一章实验设备及安全操作规程介绍 (1)1-1 电机及电气技术实验平台介绍 (1)1-2 电机实验的基本要求 (5)1-3 电机实验的安全操作规程 (7)第二章直流电机实验 (8)2-1 认识实验 (8)2-2 直流并励电动机 (11)2-3 直流他励电动机在各种运转状态下的机械特性 (15)2-4 直流发电机 (21)第三章变压器实验 (25)3-1单相变压器 (25)3-2 三相变压器 (30)3-3 单相变压器的并联运行 (39)第四章异步电机实验 (42)4-1 三相鼠笼异步电动机的工作特性 (42)4-2 三相异步电动机的起动与调速 (50)4-3三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性 (52)4-4 三相异步电动机的M-S曲线测绘 (58)4-5 单相电容起动异步电动机 (63)第一章实验设备及安全操作规程介绍1-1电机及电气技术实验平台介绍（一）实验电源管理器操作说明定时器与报警记录仪是为帮助老师更好的管理学生，便于教学而设置的。
老师可以设定定时时间，到定时时间能自动断开电源，保证考核时间的正确性，又可累计操作过程中误操作并会报警提示，并记录下误操作次数，以考察学生的实验质量。
另外还设置了密码上电功能，限止学生私自上电操作，面板还有一个标准时间显示，老师可以随意调整该时间，该时间当装置失电也不会遗失。
报警器的功能有电路漏电报警、高压电源过载报警、定时报警三部分，记录显示的次数即以上三项报警次数的累加。
功能操作：1、密码输入：输入密码（初始密码：123）正确时装置才能开机，否则不能开机。
按功能键使面板最右边显示“1”，按确认键右边显示三位“一”，按数位键左边位闪烁，按数据键加数调整，再按数位键移位并闪烁，再按数据键调整，如此反复至正确密码，再按确认键确认，实验台自动上电，面板返回时钟状态。
2、定时设置：按功能键使最右边位为“2”，如要调整定时时间按确认键，按数位键低位闪烁，按数据键调整好后，再按数位键移位，如此反复移至最高位，如不正确可反复按数位键移位，按数据键调整数据至最高位再按确认键确认，系统返回时钟状态。
电机拖动实验指导
上海师范大学电机拖动实验指导书机械与电子信息工程学院电气系二oo五年八月实验一三相异步电动机的起动与调速一．实验目的通过实验掌握异步电动机的起动和调速的方法。
二．预习要点1. 复习异步电动机有哪些起动方法和起动技术指标。
2. 复习异步电动机的调速方法。
三．实验项目1. 异步电动机的直接起动。
2. 异步电动机星形—三角形(Y-△)换接起动。
‘3. 自耦变压器起动。
4. 绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器起动。
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(含交流电压表)。
2. 指针式交流电流表。
3. 电机导轨及测功机、转矩转速测量(MEL-13、MEL-14)。
4. 电机起动箱(MEL-09)。
5. 鼠笼式异步电动机(M04)。
6. 绕线式异步电动机(M09)。
五．实验方法1. 三相笼型异步电动机直接起动试验。
按图3-5接线，电机绕组为△接法。
图3-5 异步电动机直接起动实验接线起动前，把转矩转速测量实验箱(MEL-13)中“转矩设定”电位器旋钮逆时针调到底，“转速控制”、“转矩控制”选择开关扳向“转矩控制”，检查电机导轨和MEL-13的连接是否良好。
仪表的选择：交流电压表为数字式或指针式均可，交流电流表则为指针式。
a. 把三相交流电源调节旋钮逆时针调到底，合上绿色“闭合”按钮开关。
调节调压器，使输出电压达电机额定电压220伏，使电机起动旋转。
(电机起动后，观察MEL-13中的转速表，如出现电机转向不符合要求，则须切断电源，调整次序，再重新起动电机。
)b. 断开三相交流电源，待电动机完全停止旋转后，接通三相交流电源，使电机全压起动，观察电机起动瞬间电流值。
注：按指针式电流表偏转的最大位置所对应的读数值计量。
电流表受起动电流冲击，电流表显示的最大值虽不能完全代表起动电流的读数，但用它可和下面几种起动方法的起动电流作定性的比较。
c. 断开三相交流电源，将调压器退到零位。
用起子插入测功机堵特孔中，将测功机定转子堵住。
电机拖动实验指导书
如有你有帮助，请购买下载，谢谢！目录绪论 (2)电机实验的基本知识 (2)实验一：直流电动机的起动及机械特性的测定 (6)实验二：直流电动机的调速与反转 (10)实验三：直流电动机的制动 (14)实验四：单相变压器实验 (17)实验五：三相异步电动机实验 (20)实验六：三相异步电动机的起动于反转实验 (24)实验七：三相异步电动机的调速实验 (28)实验八：三相异步电动机的制动实验 (31)1页如有你有帮助，请购买下载，谢谢！绪论本讲义是根据我校专科“电机原理及应用”教学大纲中有关实验部分编写的,我们共编写了是九个实验，各专业根据需要选做其中的实验。
电机实验的基本知识电机实验是“电机原理及应用”课程的一个重要教学环节，其目的在于通过实验验证理论，巩固理论，培养学生分析问题，解决问题的能力，并掌握电机实验的操作技能。
通过电机实验，学生必须掌握直流电机、变压器和异步电机的电路接线，及其基本试验方法和操作技能。
此外通过电机实验进一步熟悉常规电工仪表的使用，提高组织实验，分析处理数据，编写实验报告的能力。
一、实验方法和要求1、仪表的使用电工仪表均较为精密，应轻拿、轻放、正确使用。
常规仪表中，安培计用于测量电路的电流，仪表内阻很小，应串联在电路中，伏特表用于测量电路的电压，仪表内阻较大，应与电路并联，瓦特计用于测量电路内的功率，其电流线圈相当于电流表应串联于电路中，电压线圈相当于电压表应与电路并联，如果伏特计和安培计是直流的。
还应注意“+”，“—”端的联接。
仪表量程的选择极为重要，量程选择过大，读取数据误差较大量程选择过小，易损坏仪表。
例如：交流电源电压为220伏，而交流电压表的量程有三档。
（1）600伏；（2）300伏；（3）150伏则选用量程应为300伏最适宜。
2、电路接法：（1）首先应明确实验目的，熟悉实验线路图和仪表、设备。
2页如有你有帮助，请购买下载，谢谢！（2）正确选择仪表及仪表量程。
合理安排设备，仪表，便于操作及读取数据。
电机拖动控制实验报告
一、实验目的1. 理解电机拖动的基本原理和基本特性。
2. 掌握电机拖动控制系统的工作原理和基本操作。
3. 学习电机拖动控制实验的基本步骤和方法。
4. 培养动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理电机拖动控制实验主要涉及电机的基本工作原理、电机的特性以及电机控制系统的设计。
实验中，我们将使用三相异步电动机作为拖动对象，通过实验来了解电机的工作状态、特性以及控制方法。
三、实验设备1. 三相异步电动机一台2. 交流电源一台3. 电机控制器一台4. 电流表、电压表、转速表各一个5. 实验台及连接线四、实验步骤1. 连接实验电路将三相异步电动机、交流电源、电机控制器以及相关仪表连接到实验台上，确保电路连接正确无误。
2. 空载实验（1）开启交流电源，观察电机启动过程，记录电机启动时间和启动电流。
（2）观察电机空载运行状态，记录电机的转速和电流。
（3）关闭交流电源，断开电机，记录电机停机时间和停机电流。
3. 负载实验（1）在电机轴上加上一定的负载，观察电机运行状态，记录电机的转速、电流和功率。
（2）改变负载大小，重复步骤（1），观察电机在不同负载下的运行状态，记录相应的数据。
（3）分析实验数据，得出电机在不同负载下的特性曲线。
4. 电机拖动控制系统实验（1）设置电机控制器的参数，实现电机的基本控制功能。
（2）观察电机在不同控制策略下的运行状态，记录电机的转速、电流和功率。
（3）调整控制器参数，优化电机控制效果。
五、实验结果与分析1. 空载实验空载实验结果显示，电机在启动过程中电流较大，启动时间较短。
空载运行时，电机转速稳定，电流较小。
2. 负载实验负载实验结果显示，电机在不同负载下的转速、电流和功率有所不同。
随着负载的增加，电机的转速逐渐降低，电流和功率逐渐增大。
3. 电机拖动控制系统实验通过调整控制器参数，可以实现电机的基本控制功能，如启动、停止、调速等。
在不同控制策略下，电机的运行状态和性能有所不同。
电机拖动实验指导书
一．实验目的了解直流电动机的各种运转状态时的机械特性。
二．预习要点1．改变他励直流电动机械特性有哪些方法？2．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？3．他励直流电动机反接制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性。
三．实验项目1．电动及回馈制动特性。
2．电动及反接制动特性。
3．能耗制动特性。
四．实验设备及仪器1．实验台主控制屏2．电机导轨及转速表3．可调电阻（NMEL-03/4）4．开关板（NMEL-05B）5．直流电压、电流、毫安表6．直流电动机电枢电源（NMEL-18/1）7．直流电动机励磁电源（NMEL-18/2）8．直流发电机励磁电源（NMEL-18/3）五．实验方法及步骤1．电动及回馈制动特性接线图如图5-1a。
M为直流发电机M01作电动机使用（接成他励方式）。
G为直流并励电动机M03（接成他励方式），U N=220V，I N=1.1A，n N=1600r/min;直流电压表V1为NMEL-18/1中直流电动机电枢电源自带，V2的量程为300V；直流电流表mA1分别为NMEL-18/2中直流励磁电源自带毫安表；mA2、A1分别选用量程为200mA、5A的毫安表、安培表。
R2用NMEL-03/4中R2的两组电阻并联再与R3的两组电阻并联相串联。
12按图5-1接线，在开启电源前，检查开关、电阻等的设置； （1）开关S 1合向“1”端，S 2合向“2”端。
（2）R 2阻值至最大位置，直流发电机励磁电源、直流电动机励磁电源调至最大，直流电动机电枢电源调至最小。
（3）直流电动机励磁电源船形开关、直流发电机励磁电源船形开关和直流电动机电枢电源船形开关须在断开位置。
实验步骤。
a ．按次序先按下绿色“闭合”电源开关、再合直流电动机励磁电源、直流发电机励磁电源船型开关和直流电动机电枢电源船形开关，使直流电动机M 起动运转，调节直流电机电枢电源，使V 1读数为U N =220伏。
电机拖动实验指导
电机与拖动基础实验指导书实验一直流发电机(天煌)一、实验目的1、掌握用实验方法测定直流发电机的各种运行特性，并根据所测得的运行特性评定该被试电机的有关性能。
2、通过实验观察并励发电机的自励过程和自励条件。
二、预习要点1、什么是发电机的运行特性？在求取直流发电机的特性曲线时，哪些物理量应保持不变，哪些物理量应测取。
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、并励发电机的自励条件有哪些？当发电机不能自励时应如何处理？4、如何确定复励发电机是积复励还是差复励？三、实验项目1、他励发电机实验（1）测空载特性保持n=n N使I L=0，测取U0=f（I f）。
（2）测外特性保持n=n N使I f=I fN，测取U=f（I L）。
（3）测调节特性保持n=n N使U=U N，测取I f=f（I L）。
2、并励发电机实验（1）观察自励过程（2）测外特性保持n=n N使R f2=常数，测取U=f（I L）。
3、复励发电机实验积复励发电机外特性保持n=n N使R f2＝常数，测取U＝f（I L）。
四、实验设备及挂件排列顺序12、屏上挂件排列顺序D31、D44、D31、D42、D51五、实验方法1、他励直流发电机励磁电源图1－1直流他励发电机接线图按图1-1接线。
图中直流发电机G选用DJ13，其额定值P N＝100W，U N＝200V，I N＝0.5A，n N＝1600r/min。
校正直流测功机MG作为G的原动机（按他励电动机接线）。
MG、G及TG由联轴器直接连接。
开关S选用D51组件。
R f1选用D44的1800Ω变阻器，R f2 选用D42的900Ω变阻器，并采用分压器接法。
R1选用D44的180Ω变阻器。
R2为发电机的负载电阻选用D42，采用串并联接法（900Ω与900Ω电阻串联加上900Ω与900Ω并联），阻值为2250Ω。
当负载电流大于0.4 A时用并联部分，而将串联部分阻值调到最小并用导线短接。
《电机与拖动》实验指导书(现用)
《电机与拖动》实验指导书课程编号：课程名称：电机与拖动实验适应专业：自动化、电气工程及其自动化课程类别：必修、限选实验教学种类：课程总学时：46+12实验学时：12执笔人：王卫东西安电子科技大学机电工程学院2006年9月实验一直流电动机的机械特性测定实验一、实验目的和要求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。
预习要求：1．直流电动机的工作特性和机械特性的定义2．直流电动机调速原理二、实验内容1．工作特性和机械特性保持U=U N和I f=I fN不变，测取n、T2、n=f(I a)及n=f(T2)。
2．调速特性（1）改变电枢电压调速保持U=U N、I f=I fN=常数，T2=常数，测取n=f(Ua)。
（2）改变励磁电流调速保持U=U N，T2 =常数，R1 =0，测取n=f(I f)。
三、实验仪器、设备（软、硬件）及仪器使用说明1．MEL系列电机教学实验台的主控制屏（MEL-I、MEL-IIA、B）。
2．电机导轨及涡流测功机、转矩转速测量（MEL-13）或电机导轨及编码器、转速表。
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（MEL-06）。
5．直流并励电动机。
6．波形测试及开关板（MEL-05）。
7．三相可调电阻900Ω（MEL-03）。
四、实验原理并励电动机实验线路，如图1-1所示。
R1、R f：电枢调节电阻和磁场调节电阻，位于MEL-09mA、A、V2：直流毫安、电流、电压表（MEL-06）G：涡流测功机I S：涡流测功机励磁电流调节，位于MEL-13。
五、实验方法与步骤1．并励电动机的工作特性和机械特性按如图1-1所示将仪器设备与电动机相连接，然后按如下步骤进行实验：a．将R1调至最大，R f调至最小，毫安表量程为200mA，电流表量程为2A档，电压表量程为300V档，检查涡流测功机与MEL-13是否相连，将MEL-13“转速控制”和“转矩控制”选择开关板向“转矩控制”，“转矩设定”电位器逆时针旋到底，开启控制屏的总电源控制钥匙开关至“开”位置，按次序按下绿色“闭合”按钮开关，打开励磁电源船形开关和可调直流电源船形开关，按下复位按钮，此时，直流电源的绿色工作发光二极管亮，指示直流电压已建立，旋转电压调节电位器，使可调直流稳压电源输出220V电压，使电机旋转，并调整电机的旋转方向，使电机正转。
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）。
电机拖动实验指导书
实验一他励直流电动机（认识）实验一、实验目的1、认识DDSZ-1型电机及电气技术实验装置，了解电机拖动实验的基本要求与安全操作规程。
2、认识和了解在电机拖动实验中所用的电源、开关、仪表、挂件、电机等组件及使用方法。
3、熟悉他励直流电动机的接线、起动、（固有、人为）机械特性、改变转向与调速的基本方法。
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、直流电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器?否则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? 若励磁回路因断开造成失磁时,接通电枢电源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DD01电源控制屏及电枢电源、励磁电源、变阻器、直流电压表、电流表、直流测速发电机转速表的使用方法；了解校正直流测功电动机、普通直流电动机的铭牌参数及要求。
2、直流他励电动机的连线、起动准备、起动；测试机械特性直流他励电动机的调速及改变转向。
四、实验设备及控制屏上挂件排列顺序1、实验设备：DD03-DJ23-DJ15、D31、D42、D31、D44、D51、D55-1。
2、控制屏上挂件排列顺序：D31、D42、D31、D44、D51、D55-1。
五、实验说明及操作步骤1、由指导人员介绍DDSZ-1型电机及电气技术实验装置面板布置及使用方法。
2、直流他励电动机的机械特性1）直流他励电动机的接线f112图1－1 他励直流电动机接线图断开控制屏上的电源，按图1-1接线。
直流他励电动机用DJ15 (其额定功率PN =185W，额定电枢电压UN=220V，额定电流IN=1.2A,额定转速nN=1600r/min, 额定励磁电压UFN =220V，额定励磁电流IfN＜0.13A)。
校正直流测功机MG作为发电机使用。
TG为测速发电机。
直流电表选用D31（含直流电压表，直流安培表，直流毫安表各一块）。
电机拖动实验指导书讲解
电机与拖动基础实验的基本要求电机及电气技术实验课的目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。
培养学生学会根据实验目的拟定实验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需数据，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。
在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好实验。
现按实验过程提出下列基本要求。
一、实验前的准备实验前应复习教科书有关章节，认真研读实验指导书，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（有些内容可到实验室对照实验预习，如熟悉组件的编号，使用及其规定值等），并按照实验项目准备记录抄表等。
实验前应写好预习报告，经指导教师检查认为确实作好了实验前的准备，方可开始作实验。
认真作好实验前的准备工作，对于培养同学独立工作能力，提高实验质量和保护实验设备都是很重要的。
二、实验的进行1、建立小组，合理分工每次实验都以小组为单位进行，每组由2-3人组成，实验进行中的接线、调节负载、保持电压或电流、记录数据等工作每人应有明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠。
2、选择组件和仪表实验前先熟悉该次实验所用的组件，记录电机铭牌和选择仪表量程，然后依次排列组件和仪表便于测取数据。
3、按图接线根据实验线路图及所选组件、仪表、按图接线，线路力求简单明了，按接线原则是先接串联主回路，再接并联支路。
为查找线路方便，每路可用相同颜色的导线或插头。
4、起动电机，观察仪表在正式实验开始之前，先熟悉仪表刻度，并记下倍率，然后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。
5、测取数据预习时对电机的试验方法及所测数据的大小作到心中有数。
正式实验时根据实验步骤逐次测取数据。
6、认真负责，实验有始有终实验完毕，须将实验数据交指导教师审阅。
经指导教师认可后，才允许拆线并把实验所用的组件、导线及仪器等物品整理好。
电机与电力拖动实验指导书
电机与拖动基础实验指导书实验一他励直流电动机一、实验目的1、掌握用实验方法测取他励直流电动机的机械特性。
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、直流电动机有几种调速方法？原理是什么？三、实验方法1、实验设备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、D443、他励电动机的机械特性1）按图1-1接线（注：励磁回路的电流表、滑线变阻器R f先不接，后面做“弱磁升速”是才接）。
要求断电接线，注意R2要预置最大值。
直流电机MG做他励发电机用，作为直流电动机M的负载。
2图1-1 直流并励电动机接线图送电源：先合励磁电源，后合电枢电源；断电源则反之：先分电枢电源，后分励磁电源。
开机方法：先将电枢电源调到50V ，然后合上S 1开关（实际工作中为按启动按钮）；然后逐渐调大Ua ，直至速度上升到满足生产要求为止（此时Ua 通常为180V —220V ，本实验调至190V 即可）；测量数据：S2断开时记录负载电流（即电枢电流I a ）及电机转速n 的数据1组；然后合上S2带上负载，然后逐渐增加负载（即逐渐减小R 2之值，调节时注意电枢电流不能大于1.2A ）的过程中，记录负载电流（即电枢电流I a ）及电机转速n 的数值6组（其中电枢电流的额定值Ia=I a =1.2A 时的数据必测）。
4、改变电枢端电压的调速按上述方法开机，将电枢电压Ua 调至150V ，再调节负载大小，使电枢电流I a =0.9A ，然后进行调压调速，记录Ua 自150V 至220V 时的电源电压Ua 、电机转速n ；5、弱磁升速先拆掉R2（拆后线路悬空，即为空载），然后接入Rf（先预置最小值），再按上述方法开机，使Ua为190v，逐渐调大Rf，记录励磁电流I f和电机转速n数据6组。
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上海师范大学电机拖动实验指导书机械与电子信息工程学院电气系二oo五年八月实验一三相异步电动机的起动与调速一．实验目的通过实验掌握异步电动机的起动和调速的方法。
二．预习要点1. 复习异步电动机有哪些起动方法和起动技术指标。
2. 复习异步电动机的调速方法。
三．实验项目1. 异步电动机的直接起动。
2. 异步电动机星形—三角形(Y-△)换接起动。
‘3. 自耦变压器起动。
4. 绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器起动。
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(含交流电压表)。
2. 指针式交流电流表。
3. 电机导轨及测功机、转矩转速测量(MEL-13、MEL-14)。
4. 电机起动箱(MEL-09)。
5. 鼠笼式异步电动机(M04)。
6. 绕线式异步电动机(M09)。
五．实验方法1. 三相笼型异步电动机直接起动试验。
按图3-5接线，电机绕组为△接法。
图3-5 异步电动机直接起动实验接线起动前，把转矩转速测量实验箱(MEL-13)中“转矩设定”电位器旋钮逆时针调到底，“转速控制”、“转矩控制”选择开关扳向“转矩控制”，检查电机导轨和MEL-13的连接是否良好。
仪表的选择：交流电压表为数字式或指针式均可，交流电流表则为指针式。
a. 把三相交流电源调节旋钮逆时针调到底，合上绿色“闭合”按钮开关。
调节调压器，使输出电压达电机额定电压220伏，使电机起动旋转。
(电机起动后，观察MEL-13中的转速表，如出现电机转向不符合要求，则须切断电源，调整次序，再重新起动电机。
)b. 断开三相交流电源，待电动机完全停止旋转后，接通三相交流电源，使电机全压起动，观察电机起动瞬间电流值。
注：按指针式电流表偏转的最大位置所对应的读数值计量。
电流表受起动电流冲击，电流表显示的最大值虽不能完全代表起动电流的读数，但用它可和下面几种起动方法的起动电流作定性的比较。
c. 断开三相交流电源，将调压器退到零位。
用起子插入测功机堵特孔中，将测功机定转子堵住。
d. 合上三相交流电源，调节调压器，观察电流表，使电机电流达2~3倍额定电流，读取电压值U K 、电流值I K 、转矩值T K ，填入表中，注意试验时，通电时间不应超过10秒，以免绕组过热。
对应于额定电压的起动转矩T ST 和起动电流I 比按下式计算： ，K KSTST T I I T )(= 式中I K ：起动试验时的电流值，A ； T K ：起动试验时的转矩值，N.mK KN ST I U U 2)(I = 式中U K ：起动试验时的电压值，V ；按图3-6接线，电压表、电流表的选择同前，开关S 选用MEL-05。
图3-6 异步电机星形一三角形起动a. 起动前，把三相调压器退到零位，三刀双掷开关合向右边(Y)接法。
合上电源开关，逐渐调节调压器，使输出电压升高至电机额定电压U N =220V ，断开电源开关，待电机停转。
b. 待电机完全停转后，合上电源开关，观察起动瞬间的电流，然后把S 合向左边(△接法)，电机进入正常运行，整个起动过程结束，观察起动瞬间电流表的显示值以与其它起动方法作定性比较。
3. 自耦变压器降压起动按图3-5接线。
电机绕组为△接法。
a. 先把调压器退到零位，合上电源开关，调节调压器旋钮，使输出电压达110伏，断开电源开关，待电机停转。
b. 待电机完全停转后，再合上电源开关，使电机就自耦变压器，降压起动，观察电流表的瞬间读数值，经一定时间后，调节调压器使输出电机达电机额定电压U N =220伏，整个起动过程结束。
4. 绕线式异步电动机转绕组串入可变电阻器起动。
实验线路如图3-7，电机定子绕组Y 形接法。
转子串入的电阻由刷形开关来调节，调节电阻采用MEL-09的绕线电机起动电阻(分0，2，5，15，∞五档)，MEL-13中“转矩控制”和“转速控制”开关扳向“转速控制”，“转速设定”电位器旋钮顺时针调节到底。
图3—7绕线式异步电机转子绕组串电阻起动实验接线图a. 起动电源前，把调压器退至零位，起动电阻调节为零。
b. 合上交流电源，调节交流电源使电机起动。
注意电机转向是否符合要求。
c. 在定子电压为180伏时，逆时针调节“转速设定”电位器到底，绕线式电机转动缓慢(只有几十转)，读取此时的转矩值T st和I st。
d. 用刷形开关切换起动电阻，分别读出起动电阻为2Ω、5Ω、15Ω的起动转矩T st和起动电流I st，填入表3-9中。
注意：试验时通电时间不应超过20秒的以免绕组过热。
表3-9 U=180V实验线路同前。
MEL-13中“转矩控制”和“转速控制”选择开关扳向“转矩控制”，“转矩设定”电位器逆时针到底，“转速设定”电位器顺时针到底。
MEL-09“绕线电机起动电阻”调节到零。
a. 合上电源开关，调节调压器输出电压至U N=220伏，使电机空载起动。
b. 调节“转矩设定”电位器调节旋钮，使电动机输出功率接近额定功率并保持输出转矩T2不变，改变转子附加电阻，分别测出对应的转速，记录于表3-10中。
六. 实验报告1. 比较异步电动机不同起动方法的优缺点。
2. 由起动试验数据求下述三种情况下的起动电流和起动转矩：(1) 外施额定电压U N。
(直接法起动)(2) 外施电压为U N/3。
(Y-△起动)(3) 外施电压为U N／K A，式中K A为起动用自耦变压器的变比。
(自耦变压器起动)。
3. 绕线式异步电动机转子绕组串入电阻对起动电流和起动转矩的影响。
4. 绕线式异步电动机转子绕组串入电阻对电机转速的影响。
七. 思考题1. 起动电流和外施电压正比，起动转矩和外施电压的平方成正比在什么情况下才能成立?2. 起动时的实际情况和上述假定是否相符，不相符的主要因素是什么?实验二 单相变压器实验一．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 保持U o = f(I o )，P o =f(U o )。
2．短路实验 测取空载特性U k =f(I k )，P K =f(I k )。
3．负载实验测取保持U 1= U 1N ，COS φ2=1的条件下，测取U 2=f(I 2)。
四．实验设备及仪器1．MEL 系列电机教学实验台主控制屏(含交流电压表、交流电流表) 2．功率及功率因数表(MEL-20或含在主控制屏内)3．三相组式变压器(MEL-01)或单相变压器(在主控制屏的右下方) 4．三相可调电阻900Ω(MEL-03) 5．波形测试及开关板(MEL-05) 6．三相可调电抗(MEL-08) 五．实验任务已知被测变压器额定参数S n =77V A ；额定电压比U 1r /U 2n =220V/55V 1、设计短路、空载和纯电阻负载实验电路图。
2、根据变压器额定参数选择测量仪表的量程。
3、设计相应的实验步骤和方法。
六．注意事项1．在变压器实验中，应注意电压表、电流表、功率表的合理布置。
2．短路实验操作要快，否则线圈发热会引起电阻变化。
七．实验报告1．计算变比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 。
22.1221.11/U U U U U U K =2．绘出空载特性曲线和计算激磁参数(1) 绘出空载特性曲线U o = f(I o )，P o =f(U o )，COS φo = f(U o )。
式中oo o o I U P =ϕcos(2) 计算激磁参数从空载特性曲线上查出对应于U o = 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 = oo m I U Z =22mm m r Z X -=3．绘出短路特性曲线和计算短路参数(1) 绘出短路特性曲线U k =f(I x )、P k =f(I x )、cos φk =f(I x )。
(2) 计算短路参数。
从短路特性曲线上查出对应于短路电流I k = I N 的U k 和P k 值，由下式算出实验环境温度为θ(o C)短路参数。
K K K I U Z ='2'KK K I P r =2'2''KK K r Z X -= 折算到低压方2'K Z Z KK =2'K r r KK =2'KX X KK =由于短路电阻K r 随温度而变化，因此，算出的短路电阻应按国家标准换算到基准工作温度75 o C 时的阻值。
θθ++=5.234755.234r r K 75C K O 275C K75r Z O K C K X O +=式中：234.5为铜导线的常数，若用铝导线常数应改为228。
阻抗电压 00CK75100U O ⨯=N N K U Z I 00C K75100U O ⨯=NN Kr U r I0K100U ⨯=NN KX U X IC K752O I I r I P N KN N K ==时的短路损耗4．利用空载和短路实验测定的参数，画出被试变压器折算到低压方的“Γ”型等效电路。
5．变压器的电压变化率△U(1) 绘出cos φ2=1时的外特性曲线U 2=f(I 2)，由特性曲线计算出I 2=I 2N 时的电压变化率△U0020220100U ⨯-=∆U U U (2) 根据实验求出变压器等效电路的参数，算出I 2=I 2N 、cos φ2=1时的电压变化率△U ()22sin cos U ϕϕUKx UKr -=∆将两种计算结果进行比较。
6．绘出被试变压器的效率特性曲线0022222100)c o s 1(⨯+++-=***KNo N KNo P I P P I P I P ϕη (1) 用间接法算出cos 2ϕ=l 时不同电流时的变压器效率，记录于表2-5中。
表2-5 cos 2ϕ=l ，o P = W ，P KN = W式中：)(cos 222W P P I N =*ϕ；KN P 为变压器I K =I N 时的短路损耗(W)；o P 为变压器U o =U N 时的空载损耗(W)。
(2) 由计算数据绘出变压器的效率曲线)(2*=I f η。
(3) 计算被试变压器max ηη=时的负载系数KNo m P P =β。
实验三异步电动机M-S曲线测定一. 实验目的用本电机教学实验台的测功机转速闭环功能测绘各种异步电机的转矩～转差曲线，并加以比较。
二. 预习要点1. 复习电机M-S特性曲线。
2. M-S特性的测试方法。
三. 实验项目1.鼠笼式异步电机的M-S曲线测绘测。