直流电机和同步电机参数实验大纲
直流电机和同步电机参数实验大纲
直流电动机参数测量实验大纲一、实验目的1、掌握直流电动机参数的测定方法：用伏安法测量直流电动机的冷态电枢回路电阻和励磁回路电阻。
K。
2、获得直流电机的电动势常数E3、将实验中参数记录并作为下一步仿真实验模型中的参数。
二、实验原理1、直流电动机的物理模型直流电机是利用载流导体在磁场中会受到力的作用原理制成的，其物理模型如下图1.1所示。
图中固定部分有磁铁（称作主磁极）和电刷。
转动部分有环形铁心和绕在环形铁心上的绕组 (其中2个小圆圈是为了方便表示该位置上的导体电势或电流的方向而设置的) 。
图1.1表示一台最简单的两极直流电机模型，它的固定部分（定子）上，装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S，在旋转部分（转子）图1.1 直流发电动机物理模型上设电枢铁心。
定子与转子之间有一气隙。
在电枢铁心上放置了两根导体连成的电枢线圈，线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。
换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。
换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。
在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2，当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。
2、直流电动运行原理图1.2为直流电动机运行原理图，给两个电刷加上直流电源，如图1.2（1）所示，则有直流电流从电刷B、换向片E流入，经过线圈abcd，从换向片F、电刷A流出，根据电磁力定律，载流导体ab和cd受到电磁力的作用，其方向可由图1.2 直流电动机运行原理左手定则判定，两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子顺时针转动。
当转子转到如图1.2（2）所示的位置，电刷A、B和换向片E、F间的间隙接触，此时无电流通过，但载流导体ab和cd由于惯性继续顺时针转动，越过间隙之后电刷A与换向片E，电刷B与换向片F接触，如图1.2（3），直流电流从电刷B、换向片F流入，在线圈中的流动方向是dcba，从换向片E、电刷A流出。
此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可由左手定则判定，它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。
直流电动机实验报告
直流电动机实验报告实验报告：直流电动机实验引言：直流电动机是一种将直流电能转化为机械能的装置，广泛应用于各个领域。
在本实验中，我们将通过对直流电动机的实验研究，探究其工作原理和性能特点。
一、实验目的：1. 了解直流电动机的组成结构和工作原理；2. 掌握直流电动机的启动、制动和运行过程；3. 学习使用实验仪器测量电动机的性能参数。
二、实验原理：直流电动机是由电枢和磁极组成。
当电枢通过外部直流电源供电时，在电磁场的作用下，电枢会受到电磁力的作用而产生旋转。
电动机的工作原理可以通过右手定则来解释。
在电动机的实验中，我们还需要了解几个重要的性能参数：1. 电压常数Kv：表示电动机转速和电压之间的关系；2. 转矩常数Kt：表示电动机转矩和电流之间的关系；3. 电动机的机械功率：指电动机转动时所做的功。
三、实验步骤：1. 连接电动机与电源，并确认电路连接正确；2. 使用电压表和电流表对电动机的电压和电流进行测量，并记录数据；3. 测量不同电压下电动机的转速，并记录数据；4. 根据测得的数据计算电动机的转矩常数Kt和电压常数Kv；5. 测量不同电压和负载下电动机的功率，并进行数据分析。
四、实验结果及分析：1. 测量数据的记录表格：电压（V）电流（A）转速（rpm）10 0.5 100020 1.0 200030 1.5 300040 2.0 400050 2.5 50002. 通过数据计算得到的电压常数Kv为200 rpm/V，转矩常数Kt为0.04 Nm/A；3. 在不同电压和负载下测量的功率随电压和负载增加而增加。
实验中我们观察到，当电压增加时，电动机的转速也随之增加。
这符合电压常数Kv的定义。
而转速的增加会带动机械负载的旋转，从而转矩也相应增加。
而转矩的增大会使得电流增加，因此电压和转矩之间的关系可以通过转矩常数Kt来表示。
实验结果进一步说明了直流电动机的工作原理，即通过外部直流电源提供电能，电枢在电磁场的作用下转动。
直流电机认识实验
实验一 直流电机实验一、 实验目的1．了解实验室电源状况及具体布置。
2．认识电机机组及常用测量仪器、仪表等组件。
3．熟悉直流电机运行前的一般性检查。
4．掌握直流电动机的基本接线方法。
5．掌握直流电机起动及调速方法。
二、 实验内容1．了解实验室基本状况。
2．直流电机运行前的一般性检查。
3．直流电动机的接线。
4．直流电动机的起动、调速及转向的改变。
三、 预习要点1．直流电动机起动时应注意的问题。
2．直流电动机停机时应注意的问题。
3．使用测量仪表时应注意的问题。
4．安全操作的注意事项。
四、 原理简述电机是用来进行机电能量转换的电磁装置。
将直流电能转换为机械能的电机叫做直流电动机，将机械能转换为直流电能的电机叫做直流发电机。
直流电机由静止部分和转动部分组成。
静止部分称为定子，包括主磁极、换向极、电刷装置和机座等主要部件。
转动部分称为转子，又称电枢，它主要包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等部件。
电动机从静止到稳定运行状态的过程,称为起动过程。
为了克服静摩擦转矩和负载转矩，缩短起动时间，提高生产效率，要求电动机有足够的起动转矩St T 。
直流电动机在起动瞬间（n =0）的电磁转矩称为起动转矩St T St I C T Φ=（Nm ）式中：St I —为起动电流，即在起动瞬间的电枢电流。
要使起动转矩St T 足够大，就要求磁通Φ和起动电流St I 也足够大。
在起动开始瞬间，先将励磁绕组接上电源，并将其回路中的调节电阻全部切除或予以短路，使励磁电流尽可能大些，以保证起动时磁通为最大。
起动瞬间转速n =0，电枢电动势0=Φ=n C E e a ，流过电枢的起动电流St I 即为堵转电流I ka N k St R U I I ==由于电枢电阻a R 的数值很小，St I 的数值可能达到额定值的十多倍，这样大的电枢电流将会导致换向困难，换向器上将产生很大的火花。
同时电动机将产生过大的转矩和很高的加速度，使传动机构与生产机械受到很大的冲击力，可能损坏设备。
直流电机认识实验报告
直流电机认识实验报告实验目的：通过构建简单的直流电机模型，了解直流电机的结构、原理和工作特点，掌握检验直流电机质量的方法。
实验仪器：直流电源、直流电动机、电流表、电位器、磁铁、导线等。
实验原理：直流电机是利用直流电产生旋转运动的一种电机。
直流电机的核心部件是电枢和永磁体。
在直流电机中，通常将电枢称为转子，永磁体称为定子。
直流电机的工作原理是利用电枢中的电流与永磁体之间的磁场相互作用来产生旋转运动。
在直流电机中，电枢通常是由多个绕线和集电刷组合而成。
绕线的电流通过电枢产生磁场，与永磁体相互作用，产生一个力矩，将电枢转动，从而带动负载完成机械工作。
实验步骤：1.将电动机输出轴上的导轮取下，并用刀片将其上的波纹顺时针削平。
2.将一根直径为1.2毫米、长度大约为15厘米的白铜线弯成环形支架，将其两端刻划出，以便测量铜线的总长度。
3.将一个长度大约为5厘米的铁块用了磁铁磨成尽量平滑的小方块，并用手搓成螺旋状的铁心，最后用刮刀削平铁心两端表面，以便和铜线接触面积大。
4.将电位器接在电源上，并将电动机接在电位器二端子上。
用一个开关将电源接到电位器上，接通电源，使得电动机开始运转，注意观察电动机的运动状态。
5.将铜线环形支架穿过电动机导轮后，将其两端按铜线长度加上导轮厚度垂直向下弯曲，用手搓成不完全闭合的圆形线圈。
6.将原来用磁铁磨制的铁块缠在铜线环内，将整个线圈插入正交于导轮轴的弯曲磁铁两端之间，将外天线和内天线分别与电源负极和电机枢子出现野暴力连通，然后接通电源，观察电动机的运行状态。
7.记录电动机运行的电流、电压、转速等数据，并根据公式计算功率、转矩等指标。
实验结果：总结：通过此次实验，我不仅加深了对直流电机的理解和认识，还掌握了实验操作和数据处理的方法，从而提高了自己的实验技能。
我相信这些经验将对我的学习和未来的科研工作产生积极的影响。
电机学实验指导书
实验一直流电动机一．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M034．220V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。
调节R 使电枢电流达到0.2A （如果电流太大，可能由于剩磁的作用使电机旋转，测量无法进行，如果此时电流太小，可能由于接触电阻产生较大的误差），迅速测取电机电枢两端电压U M 和电流I a 。
将电机转子分别旋转三分之一和三分之二周，同样测取U M 、I a ，填入表1-1。
（3）增大R （逆时针旋转）使电流分别达到0.15A 和0.1A ，用上述方法测取六组数据，填入表1-1。
直流电机调速部分实验说明
直流电机调速实训部分实验说明实验1、继电保护电路工作原理分析一、课堂组织1、检查学生出勤情况2、检查学生劳保用品穿戴情况二、授课内容（一）组成直流调速部分包括主回路三相全控桥、继电保护电路、电源电路、调节及保护电路、触发电路、隔离保护电路等组成。
（二）用途用于直流电动机降低电枢电压调速或转速电流双闭环调速，也可作为大功率直流电源使用。
（三）特点1、直流电动机改变电枢电压调速的特点改变电动机的电枢电压，电动机机械特性的硬度变化不大，转速稳定性好，可实现无级调速。
2、本系统特点电压单闭环，带电流截止负反馈或转速电流双闭环，输出电压连续可调，闭环机械特性硬度高，具有过载及主电路缺相保护，使电动机具有挖土机特性。
（四）继电保护电路工作原理1、继电保护原理图N控制电路给定回路故障指示H12、工作原理分析启动：⑴闭合SA1，KM2线圈得电，主触头闭合，将U、V、W和36、37、38接通，使同步及电源变压器得电，控制电路开始工作。
36#线得电和KM2辅助常开触头的闭合，为主电路给定回路的接通做好准备。
⑵闭合SA2，KM1线圈得电。
主触点接通三相电源与主变压器得电。
KM1的辅助常开触点闭合。
1 / 46①使控制电路接触器KM2线圈始终接通，保证主电路得电时，控制电路不能被切断。
②为给定回路的接通做好准备。
⑶按下SB2，给定回路接通，KA1得电自锁，进行完⑴、⑵、⑶后，启动完成。
停止：⑴按下SB1，切断给定回路。
⑵断开SA2，切断主电路。
⑶断开SA1，切断控制电路。
3、给定回路原理图（+15v）（-15v）KA11闭合后，+15v接通，KA11线圈不得电时，-15v接通。
（五）在继电保护电路中的一些问题1、与SA1并联的KM1辅助常开触点的作用是什么？当KM2得电后，KM1才能得电。
依靠KM1线圈前的KM2常开完成顺序控制。
但一旦KM1闭合后，KM2将无法断开，是由并联在SA1上的KM1触头实现的，其作用是保证控制电路得电后，主电路才能得电，而主电路没有断电时，控制电路不能断电，主电路得电而控制电路不工作，容易出现事故。
直流电机试验
直流电机实验报告【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、熟悉他励电机（既并励电机按他励方式）的接线、启动、改变电机转向与调速方法。
4、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测电机的有关性能。
【实验原理图】【实验步骤】按图接线。
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。
R f1选用D44的900Ω阻值，按分压法接线。
R f2选用D42的900Ω串联900Ω共1800Ω阻值。
R1用D44的180Ω阻值。
1直流电动机调速特性（1）电枢绕组串电阻调速1）直流电动机M运行后，将电阻R1调至零，MG励磁电源断开。
2）逐次增加R1的阻值，降低电枢两端的电压Ua（V1），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1中（2）改变励磁电流的调速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R f1调至零，MG励磁电源断开。
2）逐次增加磁场电阻R f1阻值：直至n＝1.3n N，每次测取电动机的n、I f和Ia。
共取7－8组记录于表2中。
直流发电机的空载特性1）把直流发电机MG的负载开关S打开，接通控制屏上的励磁电源开关，将R f2调至使MG励磁电流最小的位置。
2）使直流电动机M电枢串联起动电阻R1阻值最大，R f1阻值最小。
仍先接通控制屏下方左边的励磁电源开关，在观察到M的励磁电流为最大的条件下，再接通控制屏下方右边的电枢电源开关，起动M，其旋转方向应符合正向旋转的要求。
3）电动机M起动正常运转后，将M电枢串联电阻R1调至最小值，将M的电枢电源电压调为220V，调节电动机磁场调节电阻R f1，使发电机转速达额定值1600r/mi，并在整个实验过程中保持此额定转速不变。
4）调节发电机励磁分压电阻R f2，使发电机空载电压达U0＝1.2U N为止。
直流电机认识实验报告
直流电机认识实验报告直流电机认识实验报告引言：直流电机是一种常用的电动机，广泛应用于工业、交通、家电等领域。
本实验旨在通过对直流电机的认识实验，深入了解直流电机的工作原理、特性以及应用。
一、实验目的通过实验，掌握直流电机的基本原理和特性，了解直流电机的工作方式、转矩特性、速度控制等。
二、实验器材1. 直流电源2. 直流电机3. 电流表4. 电压表5. 转速计6. 电阻箱三、实验步骤1. 搭建实验电路：将直流电源、直流电机、电流表和电压表依次连接起来，确保电路连接正确无误。
2. 测量电机的空载电流和空载电压：将电机断开负载，记录电机的空载电流和空载电压。
3. 测量电机的负载特性：依次接入不同电阻值的负载，记录电机在不同负载下的电流和电压，并计算出相应的转矩。
4. 测量电机的速度特性：使用转速计测量电机在不同负载下的转速，并记录数据。
5. 分析实验数据：根据测量数据，绘制电机的负载特性曲线和速度特性曲线，并进行数据分析。
四、实验结果与分析1. 空载电流和空载电压：根据实验数据，得到电机的空载电流为X安培，空载电压为Y伏特。
空载电流和电压是电机的基本参数，反映了电机的工作状态。
2. 负载特性曲线：根据实验数据，绘制电机的负载特性曲线，曲线呈现出电机的输出电流与负载之间的关系。
从曲线可以看出，随着负载的增加，电机的输出电流逐渐增大，直到达到最大输出电流。
3. 转速特性曲线：根据实验数据，绘制电机的转速特性曲线，曲线呈现出电机的转速与负载之间的关系。
从曲线可以看出，随着负载的增加，电机的转速逐渐降低，直到达到最低转速。
4. 数据分析：根据负载特性曲线和转速特性曲线，可以得出电机的转矩特性和速度特性。
转矩特性表明电机在不同负载下的输出转矩大小，速度特性表明电机在不同负载下的转速变化情况。
五、实验结论通过本实验，我们深入了解了直流电机的工作原理和特性。
实验结果表明，电机的输出电流和转速都与负载有关，负载越大，电机的输出电流越大，转速越低。
电机各种实验报告
一、实验目的1. 熟悉电机的基本结构和工作原理；2. 掌握电机实验的基本操作和数据处理方法；3. 研究电机的主要特性曲线，如空载特性、负载特性、调速特性等；4. 了解电机在各种工况下的运行状态。
二、实验原理电机是一种将电能转换为机械能的装置，根据能量转换形式的不同，可分为直流电机、交流电机和同步电机等。
本实验主要针对直流电机进行实验研究。
直流电机的基本结构包括定子、转子、电刷、换向器和轴承等。
直流电机的工作原理是：当直流电流通过电机的转子绕组时，在转子绕组中产生磁场，与定子绕组中的磁场相互作用，产生电磁转矩，使转子旋转。
三、实验设备1. 直流电机实验台；2. 万用表；3. 交流稳压电源；4. 电阻箱；5. 秒表；6. 记录本。
四、实验内容1. 空载实验（1）目的：测量电机空载时的转速、电压和电流，绘制空载特性曲线。
（2）步骤：① 将电机接至交流稳压电源，调节电压为额定电压；② 打开电机，记录空载转速；③ 测量电机两端电压和电流，记录数据；④ 重复步骤②、③，记录多组数据；⑤ 绘制空载特性曲线。
2. 负载实验（1）目的：测量电机在不同负载下的转速、电压和电流，绘制负载特性曲线。
（2）步骤：① 将电机接至交流稳压电源，调节电压为额定电压；② 逐步增加负载，记录电机转速、电压和电流；③ 重复步骤②，记录多组数据；④ 绘制负载特性曲线。
3. 调速实验（1）目的：研究电机在不同电压下的转速，绘制调速特性曲线。
（2）步骤：① 将电机接至交流稳压电源，调节电压为额定电压；② 逐步降低电压，记录电机转速；③ 重复步骤②，记录多组数据；④ 绘制调速特性曲线。
4. 短路实验（1）目的：研究电机短路时的电流、电压和转速，绘制短路特性曲线。
（2）步骤：① 将电机接至交流稳压电源，调节电压为额定电压；② 短路电机转子绕组，记录短路电流、电压和转速；③ 重复步骤②，记录多组数据；④ 绘制短路特性曲线。
五、实验数据与分析1. 空载特性曲线：从实验数据可以看出，电机空载时的转速随电压的升高而升高，电流随电压的升高而减小。
电机实验方案
电机实验方案一、实验目的本实验的目的是通过实际操作，掌握电机的工作原理和基本特性，了解电机的调速方法以及相应的控制电路。
二、实验器材和设备1.直流电源2.直流电动机3.电流表4.电阻箱5.开关6.电压表三、实验原理电动机是将电能转换为机械能的装置，主要由定子和转子组成。
定子通过通电产生的磁场与转子的磁场相互作用，使转子受到力矩作用而转动。
而电动机的性能则受到多个参数的影响，如电压、电流、转速等。
四、实验过程1.将直流电动机连接在直流电源上，并使用开关控制电源的通断。
2.通过电流表测量电动机的工作电流。
3.使用电阻箱调节电源的电压，并记录电动机的转速和工作电流的变化。
4.改变转子的负载，如通过增加负载转矩来模拟不同工作条件，并记录相应的转速和工作电流。
五、实验数据记录与处理在进行实验过程中，需要记录电动机的转速、工作电流以及电压的变化，然后根据这些数据进行处理和分析，得出结论。
六、实验结果分析根据实验数据的记录与处理，可以得出电动机的转速与电源电压存在线性关系，即转速随电压的增加而增加。
而工作电流则与负载相关，随着负载的增加，工作电流也相应增加。
七、实验注意事项1.实验中要遵循安全操作规程，注意电源的安全使用。
2.在实验过程中要注意电源的调节，避免过高的电压对电动机的损坏。
3.在记录数据时要注意准确性，可以多次测量并取平均值。
4.实验结束后要及时关闭电源，并将设备归位。
八、实验结论通过本次实验，我们可以得出以下结论： 1. 电动机的转速与电源电压成正比关系。
2. 电动机的工作电流与负载相关，随着负载的增加而增加。
九、实验拓展可以进一步拓展实验，调节电源电压和负载，观察电动机的加速度和减速度，了解电动机的响应特性。
也可以探索更复杂的电动机控制方法，如PID控制等。
以上就是电机实验方案的详细内容。
在实验过程中，请务必注意安全操作，并且准确记录实验数据和观察结果，以便进行后续的数据处理和分析。
同步电机实验
同步电机实验5-1三相同步发电机的运行特性一、实验目的1、用实验方法测量同步发电机在对称负载下的运行特性。
2、由实验数据计算同步发电机在对称运行时的稳态参数。
二、预习要点1、同步发电机在对称负载在下有哪些基本特性？2、这些基本特性各在什么情况下测得？3、怎样用实验数据计算对称运行时的稳态参数？三、实验项目1、测定电枢绕组实际冷态直流电阻。
2、空载实验。
在n=n N、I=0的条件下，测取空载特性曲线U O=f（I f）。
3、三相短路实验。
在n=n N、U=0的条件下，测取三相短路特性曲线I K=f（I f）。
ϕ0的条件下，测取纯电感负载特性4、纯电感负载特性。
在n=n N、I=I N、cos≈曲线。
5、外特性。
在n=n N、I f=常数、cosϕ=1和cosϕ=0.8（滞后）的条件下，测取外特性曲线U=f（I）。
6、调节特性。
在n=n N、U=U N、cosϕ=1的条件下，测取调节特性曲线I f=f（I）。
四、实验方法1、测定电枢绕组实际冷态直流电阻被试电机为三相凸极式同步电机，选用DJ18。
测量与计算方法参见实验4-1。
2、空载实验1）按图5-1接线，校正过的直流电机MG按他励方式联接，用作电动机拖动三相同步发电机GS旋转，GS的定子绕组为Y型接法（U N=220V）。
图5-1 三相同步发电机实验接线图2）调节M12组件上的24V励磁电源串接的R f2至最大位置（用M13组件上的90Ω与90Ω并联），调节MG的电枢串联电阻Rst至最大值（用D44上的180 Ω阻值）、断开开关S1、S2。
将控制屏左侧调压器旋纽向逆时针方向旋转退到零位，检查控制屏上的电源总开关、电枢电源开关及励磁电源开关都须在“关”断的位置，做好实验开机准备。
3）接通控制屏上的电源总开关，按下“开”按钮，接通励磁电源开关，看到电流表A2有励磁电流指示后，再接通控制屏上的电枢电源开关，启动MG。
MG启动运行正常后，把R st调至最小，调节R f1使MG转速达到同步发电机的额定转速1500转/分并保持恒定。
电机学实验大纲
《电机学》实验教学大纲一、实验教学目的和任务《电机学》是电气工程及其自动化专业的主要技术基础课程，既带有基础性又带有专业性。
本课程实验使学生更好理解和巩固课堂上所讲的理论知识，提高学生的动手能力，加强学生独立分析问题和解决问题的能力，为进一步学习专业课作好准备，并为今后从事专业方面的工作打下坚实基础。
二、实验教学基本要求1、进一步巩固和加深对《电机学》基本知识的理解，同时锻炼学生认真独立完成任务的能力。
2、通过实验培养学生独立思考问题，解决问题的能力。
3、能正确使用仪器设备，掌握实验原理、实验步骤及操作规范。
4、能独立完成实验报告，准确处理实验数据，正确绘制电路原理图。
三、实验教学内容实验项目一：实验项目名称：直流电动机的运行特性实验内容提要：求取直流电动机的工作特性和机械特性，直流电动机的调速方法及特性实验项目二：实验项目名称：变压器参数测定及负载特性实验内容提要：通过变压器空载试验测出变压器的励磁参数，短路试验测出变压器的绕组参数，负载试验测变压器的工作特性实验项目三：实验项目名称：变压器联结组别及极性测定实验内容提要：测定变压器的相间极性及一、二次侧首尾端的极性，改变变压器的联接方式，测定联结组别实验项目四：实验项目名称：单相变压器并联运行实验内容提要：将2台单相变压器投入并联运行，将并联运行的变压器进行纯电阻负载实验，研究负载分配情况实验项目五：实验项目名称：三相异步电动机参数测定实验内容提要：先测出电机定子绕组的冷态电阻，通过空载试验测出电机的励磁参数，短路试验测出绕组参数，并绘制曲线实验项目六：实验项目名称：三相异步电动机工作特性实验内容提要：电机带负载试验，改变负载的大小及负载性质，描绘负载特性曲线实验项目七：实验项目名称：三相异步电动机的起动与调速实验内容提要：直接起动；星形—三角形（Y-Δ）换接起动；自耦变压器法起动；线绕式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速实验项目八：实验项目名称：三相同步电动机实验内容提要：三相同步电动机的异步起动；测取三相同步电动机输出功率P2≈0时的V型曲线；测取三相同步电动机输出功率P2≈0.5P N时的V型曲线；测取三相同步电动机的工作特性实验项目九：实验项目名称：直流他励电动机在各种运转状态下的机械特性实验内容提要：电动及回馈制动状态下的机械特性；电动及反接制动状态下的机械特性；能耗制动状态下的机械特性四、实验项目与学时分配五、实验考核办法与成绩评定每个实验操作占50%，实验纪律占20%，实验报告占30%。
电机学(上)直流电机部分实验指导书
实验一直流发电机一、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测电机的有关性能。
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1、实验设备序号型号名称数量台1 DD03-4 涡流测功机导轨 1件2 D55-4 涡流测功机控制箱 1台3 DJ23-1 直流电动机 1台4 DJ13 直流复励发电机 1件5 D31 直流数字电压、毫安、安培表 26 D44 可调电阻器、电容器 1件件7 D51 波形测试及开关板 1件8 D42 三相可调电阻器 12、屏上挂件排列顺序D55-4、D31、D44、D31、D42、D51五、实验方法1、他励直流发电机按图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。
直流电动机DJ23-1作为G的原动机（按他励电动机接线）。
涡流测功机、发电机及直流电动机由联轴器同轴联接。
开关S选用D51组件上的双刀双掷开关。
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。
电机学实践教学大纲(3篇)
第1篇一、教学目的1. 使学生掌握电机的基本结构、工作原理和性能特点。
2. 培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生的动手实践能力和创新意识。
4. 增强学生对电机工程领域的认识和兴趣。
二、教学内容1. 电机基础知识- 电机的基本概念、分类和用途- 电机的基本结构和工作原理- 电机的主要性能指标2. 电机实验- 电机空载实验- 电机负载实验- 电机效率实验- 电机功率因数实验- 电机启动性能实验3. 电机维修与故障排除- 电机维修的基本知识- 电机常见故障的分析与排除- 电机维修工具和设备的使用4. 电机应用- 电机在各类设备中的应用实例- 电机驱动系统的设计- 电机节能技术三、实践教学安排1. 实践教学总学时：32学时2. 实践教学周数：8周3. 实践教学环节：（1）电机基础知识讲解（2学时）（2）电机实验（16学时）- 电机空载实验（4学时）- 电机负载实验（4学时）- 电机效率实验（4学时）- 电机功率因数实验（4学时）- 电机启动性能实验（4学时）（3）电机维修与故障排除（8学时）- 电机维修基本知识讲解（2学时）- 电机常见故障分析与排除（6学时）（4）电机应用与设计（8学时）- 电机在各类设备中的应用实例（2学时）- 电机驱动系统设计（4学时）- 电机节能技术（2学时）四、实践教学方法1. 讲授法：结合实验内容和维修知识，讲解电机的基本原理、性能指标和维修方法。
2. 演示法：通过实验演示，让学生直观地了解电机的工作过程和实验现象。
3. 实践操作法：让学生亲自操作电机实验设备，掌握实验技能和维修技巧。
4. 讨论法：引导学生对实验结果进行分析和讨论，提高学生的综合分析能力。
五、实践教学内容及要求1. 电机基础知识讲解- 要求学生掌握电机的基本概念、分类、用途、结构和工作原理。
- 要求学生了解电机的主要性能指标及其对电机性能的影响。
2. 电机实验- 电机空载实验：要求学生掌握空载实验的操作步骤、数据测量和分析方法。
同步电机实验报告
一、实验目的1. 理解同步电机的原理和结构。
2. 掌握同步电机参数的测量方法。
3. 分析同步电机在不同运行状态下的性能。
二、实验原理同步电机是一种交流电机，其转速与电源频率成正比，因此被称为同步电机。
同步电机主要由定子和转子组成，其中定子为三相绕组，转子为永磁体或电磁体。
本实验主要研究三相永磁同步电机。
三、实验仪器与设备1. 同步电机实验台2. 三相交流电源3. 数字多用表4. 数据采集卡5. 电脑及实验软件四、实验步骤1. 准备阶段：检查实验台各部件是否完好，连接三相交流电源，打开实验软件。
2. 测量定子电阻：将数字多用表设置在电阻测量模式，分别测量三相定子绕组的电阻值。
3. 测量电感：将数字多用表设置在电感测量模式，分别测量三相定子绕组的交轴电感和直轴电感。
4. 测量反电势系数：将同步电机接入三相交流电源，使电机达到稳定运行状态。
在dq坐标系下，通过实验软件测量三相定子绕组的反电势系数。
5. 测量转动惯量：将同步电机接入三相交流电源，使电机达到稳定运行状态。
通过实验软件测量电机的转动惯量。
6. 实验数据分析：将实验数据整理成表格，分析同步电机在不同运行状态下的性能。
五、实验结果与分析1. 定子电阻：实验测得三相定子绕组的电阻值分别为R1、R2、R3。
2. 电感：实验测得三相定子绕组的交轴电感为Lq，直轴电感为Ld。
3. 反电势系数：实验测得三相定子绕组的反电势系数分别为Kq、Kd。
4. 转动惯量：实验测得同步电机的转动惯量为J。
根据实验数据，可以分析同步电机在不同运行状态下的性能，如启动转矩、调速范围、启动时间等。
六、实验结论1. 通过实验，掌握了同步电机的原理和结构。
2. 熟悉了同步电机参数的测量方法。
3. 分析了同步电机在不同运行状态下的性能。
七、实验心得本次实验使我对同步电机有了更深入的了解，提高了我的动手能力和实验技能。
在实验过程中，我遇到了一些问题，但在老师和同学的帮助下，最终顺利完成了实验。
电机直流实验报告
一、实验目的1. 了解直流电机的结构和工作原理。
2. 掌握直流电机的特性曲线及其测量方法。
3. 学习直流电机的启动、调速和控制方法。
4. 分析直流电机的运行状态，提高电机控制能力。
二、实验器材1. 直流电机：DJ13型，额定电压200V，额定电流0.5A，额定功率100W。
2. 直流电源：可调电压，最大输出电压300V。
3. 电阻箱：可调电阻，最大阻值100Ω。
4. 电流表：量程0-10A，精度0.5级。
5. 电压表：量程0-300V，精度0.5级。
6. 测功机：用于测量电机输出转矩。
7. 计时器：用于测量电机启动时间。
三、实验原理直流电机是一种将直流电能转换为机械能的电机。
其基本结构包括定子、转子和电刷。
当直流电通过电刷和转子绕组时，会产生磁场，从而驱动转子旋转。
四、实验步骤1. 测量电机空载特性：（1）将直流电机接入电路，调节电阻箱，使电机负载为空载状态。
（2）调节直流电源电压，从低到高逐渐增加，记录不同电压下的转速和励磁电流。
（3）绘制空载特性曲线。
2. 测量电机外特性：（1）将直流电机接入电路，调节电阻箱，使电机负载为额定负载。
（2）调节直流电源电压，从低到高逐渐增加，记录不同电压下的转速、励磁电流和电机输出转矩。
（3）绘制外特性曲线。
3. 测量电机调节特性：（1）将直流电机接入电路，调节电阻箱，使电机负载为额定负载。
（2）调节直流电源电压，从低到高逐渐增加，记录不同电压下的转速、励磁电流和电机输出功率。
（3）绘制调节特性曲线。
4. 测量电机启动时间：（1）将直流电机接入电路，调节电阻箱，使电机负载为空载状态。
（2）接通直流电源，记录电机启动时间。
五、实验结果与分析1. 空载特性曲线：从空载特性曲线可以看出，当电压一定时，电机转速随励磁电流的增加而增大。
当励磁电流达到一定值时，电机转速趋于稳定。
2. 外特性曲线：从外特性曲线可以看出，当负载一定时，电机转速随电压的增加而增大。
当电压一定时，电机转速随负载的增加而减小。
直流电机实验
电机学实验一直流电机实验1实验目的：理解掌握直流机发电、电动工作特性。
2实验电路：图 1 直流电机实验系统结构图3 实验内容与步骤3.1系统基本连接与参数调节--由教师完成：（1）连接电路实线部分。
直流机按正转接线，交流机按反转接线。
（2）电流调节器调最大Uc为1V。
调电流反馈：Ui/Ia=2V/0.5A。
（3）直流稳压源限流值调到1.5A。
3.2直流机发电实验--交流机作同步恒速运行，驱动直流机发电，电流闭环控制整流调压器吸收其电流。
3.2.1实验准备(1) 完成直流机电枢回路、励磁回路连接，励磁开关Kf断开，RA、RB置最大。
（2）整流器：Uct只接电流调节器输出Uc！Ublf断开，整流器先关闭。
（3）交流机RC调最大。
直流稳压源断开Kz，通电调到Uz=15V。
（4）实验台通电。
（5）给定电路置“负”，并调输出0V。
--注：电流调节器的运放“反相”，故给定为负，反馈为正3.2.2 启动交流机（1）接通主电路。
（2）减RC起动交流机反转到~1000rpm，接通直流稳压源Kz，RC回最大。
使交流机进入同步恒速（1500rpm）运行，驱动直流机发电。
3.2.3直流发电机空载Uf-E特性（即if -φ磁化特性）实验断Kf使Uf=0, 测量记录对应的直流机剩磁发电电势E(｜Ua｜)。
接通Kf后调RA+RB使Uf= 90, 160, 220V。
测量记录E。
3.2.4 直流发电机负载特性实验--用电流闭环恒定吸收直流机发电电流，并转为交流功率送电网。
（1）调RA+RB保持励磁Uf=220V。
（2）测Ud应为负！(否则查改直流机电枢接线)。
整流器Ubf接通，允许其工作。
（3）加负载：用负给定电位器调-Ui*到Ia=（0），0.3, 0.6A，测量记录Ia、Ua。
*(4) 可用RA+RB降Uf=200V，测量记录Ia、Ua—观察电流环恒流效果。
(5) 停车：先用-Ui*减Ia到0，再断开Kz，电机停车后断主电路。
同步电机 实验
第4章同步电机实验一三相同步发电机的运行特性一．实验目的1.用实验方法测量同步发电机在对称负载下的运行特性。
2.由实验数据计算同步发电机在对称运行时的稳态参数。
二．预习要点1.同步发电机在对称负载下有哪些基本特性？2.这些基本特性各在什么情况下测得？3.怎样用实验数据计算对称运行时的稳态参数？三．实验项目1．测定电枢绕组实际冷态直流电阻。
2．空载试验：在n=n N、I=0的条件下，测取空载特性曲线U0=f（I f）。
3．三相短路实验：在n=n N、U=0的条件下，测取三相短路特性曲线I K=f（I f）。
4．纯电感负载特性：在n=n N、I=I N、cosϕ≈0的条件下，测取纯电感负载特性曲线。
5．外特性：在n=n N、I f=常数、cosϕ=1和cosϕ=0.8（滞后）的条件下，测取外特性曲线U=f（I）。
6．调节特性：在n=n N、U=U N、cosϕ=1的条件下，测取调节特性曲线I f=f（I）。
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。
2．电机导轨及测功机，转矩转速测量（NMEL-13、MEL-14）。
3．功率、功率因数表（或在主控制屏，或采用单独的组件NMEL-20）。
4．同步电机励磁电源（含在主控制屏左下方，NMEL-19）。
5．三相可调电阻器900Ω（NMEL-03）。
6．三相可调电阻器90Ω（NMEL-04）。
7．旋转指示灯及开关板（NMEL-05B）。
8．三相可调电抗（NMEL-08A，含在主控制屏右下方）。
9．三相同步电机M08。
10．直流并励电动机M03。
五．实验方法及步骤1．测定电枢绕组实际冷态直流电阻。
被试电机采用三相凸极式同步电机M08。
R f用NMEL-09中的3000Ω磁场调节电阻。
R st采用NMEL-03中90Ω与90Ω电阻相串联，共180Ω电阻。
R L采用NMEL-03中三相可调电阻。
X L采用NMEL-08中三相可变电抗。
S1、S2采用NMEL-05中的三刀双掷开关。
电机实验教学大纲
电机实验教学大纲
课程编号：290320
课程名称：电机实验 Electric Machinery Experiment
课程类型：必修课、辅修课
学分/学时：1/16
适用专业：电气专业、风电专业、中英班
先修课程：《电机学（1）、（2）》或《电机学》
一、课程性质、目的和任务
电机实验是理论联系实际、训练学生实验操作技能、培养学生实际动手能力及创新能力的重要环节，也是电机学课程的重要组成部分之一。
二、课程基本要求
学会变压器、同步电机、异步电机及直流电机的基本操作和使用，掌握电机的基本实验方法，并能对测试结果进行准确分析。
严格执行《华北电力大学本专科生实习工作细则》，根据实验的出勤、实验数据的完整性及实验报告总结情况实行五级记分制或通过不通过两级记分制。
五、推荐实验教材和教学参考书
实验教材：《电机学实验指导书》，内部教材，2006年6月，试用版
参考书：《电机学》，李发海朱东起，科学出版社，2007年，第四版
大纲制定者：王昊
大纲校对者：王靖
大纲审核者：刘明基
教研室主任：王昊
制定日期：2009.6.6。
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直流电动机参数测量实验大纲一、实验目的1、掌握直流电动机参数的测定方法：用伏安法测量直流电动机的冷态电枢回路电阻和励磁回路电阻。
K。
2、获得直流电机的电动势常数E3、将实验中参数记录并作为下一步仿真实验模型中的参数。
二、实验原理1、直流电动机的物理模型直流电机是利用载流导体在磁场中会受到力的作用原理制成的，其物理模型如下图1.1所示。
图中固定部分有磁铁（称作主磁极）和电刷。
转动部分有环形铁心和绕在环形铁心上的绕组 (其中2个小圆圈是为了方便表示该位置上的导体电势或电流的方向而设置的) 。
图1.1表示一台最简单的两极直流电机模型，它的固定部分（定子）上，装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S，在旋转部分（转子）图1.1 直流发电动机物理模型上设电枢铁心。
定子与转子之间有一气隙。
在电枢铁心上放置了两根导体连成的电枢线圈，线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。
换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。
换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。
在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2，当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。
2、直流电动运行原理图1.2为直流电动机运行原理图，给两个电刷加上直流电源，如图1.2（1）所示，则有直流电流从电刷B、换向片E流入，经过线圈abcd，从换向片F、电刷A流出，根据电磁力定律，载流导体ab和cd受到电磁力的作用，其方向可由图1.2 直流电动机运行原理左手定则判定，两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子顺时针转动。
当转子转到如图1.2（2）所示的位置，电刷A、B和换向片E、F间的间隙接触，此时无电流通过，但载流导体ab和cd由于惯性继续顺时针转动，越过间隙之后电刷A与换向片E，电刷B与换向片F接触，如图1.2（3），直流电流从电刷B、换向片F流入，在线圈中的流动方向是dcba，从换向片E、电刷A流出。
此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可由左手定则判定，它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。
当转子转到如图1.2（3）所示的位置，电刷A、B和换向片E、F间的间隙接触，此时无电流通过，但载流导体ab和cd由于惯性继续顺时针转动，越过间隙之后电刷B与换向片E，电刷A与换向片F接触，如上图1.2（1）。
转子将不断重复上述过程，这就是直流电动机的工作原理。
外加的电源是直流的，但由于电刷和换向片的作用，在线圈中流过的电流是交流的，其产生的转矩的方向却是不变的。
3、直流电动机数学方程本实验采用的直流电动机的磁极实际是通过励磁电流流经励磁绕组产生的，电动机接线如下图所示：图1.3 直流电动机接线示意图直流电动机电枢回路电压方程为：E dtdi L i R u aaa a ++=a ωE K E =或n 602E K E π= F F E L K i a =式中，a u 、a i 为直流电机电枢电压电流；a L R a 、为电枢回路电阻和电感；E为电枢感应电动势；）（为电机转子机械角速度s rad /ω；n 为转子转速（r/min ）；E K 为电动势常数；aF L 为磁场和电枢绕组间互感。
直流电动机励磁回路电压方程为：dtdi L R FFF F F +=i u 式中，为、F F u i 直流电机励磁电压和电流；F F L R 、为励磁回路电阻和电感。
直流电动机转矩方程为：ωωB dtd JT T L +=-e a T e i K T =式中，J 为转动惯量（kg 2m ⋅）；B 为粘滞摩擦系数（N.m.s ）；T K 为转矩系数，。
E T K K = 根据以上方程可知，对直流电动机实验中需要测量的参数分别为： 电枢回路电阻a R 、励磁回路电阻F R 。
本实验用伏安法测电枢及励磁的冷态直流电阻。
将电机在室内放置一段时间，用温度计测量电机绕组端部或铁心的温度。
当所测温度与室温之差不超过2K ，即为实际冷态。
记录此时的温度和测量定子绕组的直流电阻，可用于计算基温定子相电阻。
三、实验设备直流电动机：220v ，12.4A ，1500r/m ； 滑动变阻器：300欧，3A ； 电压表：300V/75V 档； 直流电流表：30A 档； 功率表：5A ，300V 档； 转速计：测量转速； 导线若干，开关，电叉。
四、实验电路和实验步骤1、伏安法测直流电机绕组冷态电阻1、实验接线图图1.5 伏安法测绕组电阻2、实验步骤（1）按实验接线图将各元器件可靠连接。
测量电枢绕组时，不接入励磁绕组。
（2）测量室温和电机铁芯温度和室温并记录，二者比较确认电机处于冷态。
（3）将滑动变阻器R 调至最大值，然后接通电源，调节R 使实验电流为变阻器额定电流3A ，测量此时绕组的电压值和电流值并记录于表1中。
（4）将绕组旋转 120机械角，重复测量一次并记录，之后再将绕组旋转120测量一次并记录。
2、伏安法测直流电机励磁绕组冷态电阻1、实验接线图图1.6 伏安法测励磁绕组电阻2、实验步骤（1）按实验接线图将各元器件可靠连接。
测量励磁电枢绕组时，不接入绕组。
（2）将滑动变阻器R 调至最大值，然后接通电源，调节滑动变阻器R 使实验电流接近励磁电流额定值，测此时绕组电压值和电流值，并记录于附表2中。
3、伏安法测直流电机反电动势系数1、实验接线图图1.7 伏安法测绕组反电动势2、实验步骤（1）按实验接线图将各元器件可靠连接。
（2）将滑动变阻器R1、R2调至最大值，然后接通电源，调节R1、R2使电机运转至某一稳定转速N1，并记录至表3，读取电压V1、电流表A1的值并记录至表3。
（3）调节R1、R2，使电机稳定运行于新的转速N2，记录至表3，再次读取电压V1、电流表A1的值并记录至表3。
五、实验数据记录表1 伏安法测直流电机电枢绕组冷态直流电阻记录表格表2 伏安法测直流电机励磁绕组冷态直流电阻记录表格表3 电势常数记录表格六、实验中的注意事项（1）作为电动机运行时，电枢的电势a E 与电流a I 方向相反，电枢电路的电压平衡式为：a a a E U I r =-。
当断开电机励磁时，将不会产生反电势，即0a E =，由此a Ur I=。
此时加在电枢上的电压不易过大，这是因为当电压过大时，电枢电阻发热大且气隙磁势易于饱和。
此外，转子转速n 正比于电压U ，当U 过大时，n 过大不利于堵转。
加在电枢上的电压大约在25V 左右即可。
（2）在测量电机冷态电枢电阻时，为防止因试验电流过大而引起绕组的温度上升，应调节滑动变阻器使试验电流不超过电机额定电流的10%。
（3）在测量同步电机电枢绕组时，由于相间电阻值会有所差异，所以应间隔120°测3个数据，然后取其平均值作为定子绕组电阻。
（4）测试过程中应高度重视人身安全，一定要确认无人触碰裸露导线、接线端子的情况下方能合闸供电。
当要改接导线或进行其他涉电操作时，首先应断开电源。
（5）注意保护设备仪器不受损害，接线完毕后应仔细检查，防止错接漏接，严格按照设备、仪器操作规程进行操作，严禁擅自改变测量方案，严禁进行不熟悉的操作。
同步发电机参数测量实验大纲一、实验目的1、掌握用转差法测定同步发电机的直轴同步电抗d X 、交轴同步电抗q X 的方法。
2、掌握用伏安法测定同步电机电枢绕组实际冷态直流电阻的方法。
3、掌握用静止法测超瞬变电抗''d X 、''q X 或瞬变电抗‘d X 、’d X 的方法。
4、将实验中参数记录并作为下一步仿真实验模型中的参数。
二、实验原理1、同步发电机物理模型同步发电机是利用导体在磁场中运动时会产生感应电动势的原理制成的。
转场式同步发电机物理模型如图2.1所示：其定子铁心的内圆均匀分布着定子槽，槽内嵌放着按一定规律排列的三相对称交流绕组。
这种同步电机的定子又称为电枢，定子铁心和绕组又称为电枢铁心和电枢绕组。
转子铁心上装有制成一定形状的成对磁极，磁极上绕有励磁绕组，通以直流电流时，将会在电机的气隙中形成极性相间的分布磁场，称为励磁磁场(也称主图2.1 转场式同步发电动机物理模型磁场、转子磁场)。
气隙处于电枢内圆和转子磁极之间，气隙层的厚度和形状对电机内部磁场的分布和同步电机的性能有重大影响。
2、同步发电机工作原理工作时，发电机励磁系统将给励磁绕组供电，使之产生一磁场，原动机带动励磁绕组一起旋转，使定子绕组相对磁场旋转，作切割磁力线运动，从而产生感应电动势。
调节励磁电流的大小可以调整电机的工作参数。
3、同步发电动机数学方程同步发电机电压方程和磁链方程为：式中，需要测量定子绕组冷态电阻，本实验用伏安法，数据记录于表一 各种电抗是定量分析同步电机性能的有用参数，下面分别介绍：1、同步电抗d X 、q X同步电抗s X （对隐极电机）或d X 、q X （对凸极电机）均由各自对应的电枢反应电抗和定子漏电抗合成。
其中d X 或q X 的求取如前述实验，可通过空载、稳态短路实验求出。
而利用转差率实验可以同时测出凸极式同步电机的直轴、交轴同步电抗d X 、q X 的不饱和值。
转差率实验的作法是：把被试同步电机的励磁绕组开路，即不加励磁；原动机拖动转子以接近同步速旋转，约有的转差率；定子绕组外施低电压约为额定电压的5%-15%左右，以避免转子被拖入同步，但其相序须保证电枢旋转磁场的转向与转子转向一致。
此时定子旋转磁场便以转差率速度切割转子。
当定子磁场轴线与转子直轴重合时，电抗达最高值，电枢电流便有最小值。
当定子磁场轴线与转子的交轴重合时，电抗达最低值，而电枢电流便有最大值。
由于线路中电压降的影响，随着电枢电流的变化，定子绕组上测得的电压也有相应的、较小幅度的变动，显然电枢电流有最小值时电压为最大，电枢电流有最大值时电压为最小。
电枢电流和端电压波动的频率正比于转差率。
由于转差率很低，电流表和电压表的指针摆动位置可以被清楚地读取，即记录出各最大电流，电压和最小电流、电压值。
设读取的数据为每相值，则每相同步电抗为：2、超瞬变电抗''d X 、‘'q X 或瞬变电抗‘d X 和‘q X瞬态短路定子绕组会产生巨大的冲击电流。
巨大冲击电流的主要危害是产生极大的电磁力，使绕组端部变形甚至拉断。
瞬态短路时会产生巨大电流的原因是当定子电流增加时，定子产生的磁通增加，于是在转子绕组中产生变压器电势，转子绕组中便有电流流过，转子电流对定子磁通有阻尼作用，使定子磁通减小，所以定子电抗变小，于是定子电流剧增。
同步发电机瞬态短路时，转子上励磁绕组及阻尼绕组都感应了电流，因此励磁绕组及阻尼绕组对电枢反应磁通a φ的进入，产生反抗作用，使电枢反应磁通被挤到它们的漏磁路径上，电枢反应磁通a φ的路经要经过气隙磁阻ad R ，励磁绕组漏磁阻fa R 及阻尼绕组漏磁阻za R ，考虑到漏磁通，并用相应的磁导表示磁阻所得到的等效磁导为：对应的电抗称为直轴超瞬变电抗，其表达式为：若把同步发电机的定子绕组引线端通过负载电阻短路或在电网上某处短路，则由于线路阻抗的存在使电枢磁势不仅有直轴分量，还有交轴分量。