东华大学信息学院电机实验答案2014年

目录

实验一直流发电机的工作特性 1实验二单相变压器的参数测定 6实验三三相变压器的联接组别 14实验四他励直流电动机的机械特性 18实验五三相笼型异步电机的工作特性 23

实验一直流发电机的工作特性

一、实验目的

1、观察并励直流发电机的自励过程及自励条件。

2、测定并励及他励直流发电机运行的负载外特性曲线。

3、观察直流发电机的剩磁（无励磁）发电。

二、实验设备

1、原动机为直流电动机M03一台：

U N 220V，I N 1.1A, P N 185W，n N 1600rpm

2、直流发电机为M01一台：

U N 200V，I N 0.5A, P N 100W，n N 1600rpm

3、直流电流表2台（2A）

4、直流电压表一台

5、N MEL－03可变电阻箱及转速表（MEL－09）各一台

6、直流励磁电源、可调直流电源各一台

三、实验项目与注意事项

1、并励发电机

A、实验线路

图1-1 并励发电机

（1）可调直流源经电枢电流测量表A1向直流电动机M03的电枢供电（V0内接）。

（2）直流励磁电源经励磁电流测量表A2向直流电机的励磁线圈F1，F2供电。

（3）直流发电机M01输出端接300V档电压表，负载回路串直流电流表2A档。

（4）直流发电机的励磁线圈F1，F2并联到发电机的电枢端。

（5）R L总阻值0～1350Ω可调。

接线要求：必须保证在操作过程中带电导线的金属部分不裸露在外。完成接线后，检查各旋钮的初始位置：可调直流电源输出最小（调节旋钮逆时针旋到底），而R L在最大位置（3个调节旋钮都逆时针旋到底）；直流励磁电源开关置“0N”，可调直流电源开关置“0N”；必须经指导教师检查认可，才能通电。

B、实验系统的启动及调试

（1）接通总电源后，先检查直流电动机的励磁电流测量表A2，必须要有100mA左右的电流指示，才能按复位键启动电机，否则禁止启动电动机，直到励磁电流正常。

（2）调节“可调直流稳压电源”输出电压，渐升电动机转速，发电机端的电压表和电流表应有逐渐增大的读数，则表明发电成功，可将电动机升速到1600rpm。

（3）如果渐升电动机转速，发电机端的电压表和电流表的读数不变化，则表明发电机不能发电，则将可调直流电源恢复到最低后关断，待改接发电机励磁接线后再开。

（4）若励磁端对换后发电机仍不能发电，则要先充磁。方法如下：

a)先将可调直流电源降到最小，然后关断。 b)再将直流励磁电源关断。

c)将发电机与电动机的励磁线圈 F1，F2并联（见图1-2，不管如何并联法）。

d)开启直流电源总开关，开启励磁电源，励磁电流测量表A2应有200mA左右的电流指示，片

刻后关断两个开关。

e)将发电机的励磁线圈 F1，F2重新并联到发电机G的电枢F1，F2端。

f)按以上步骤重新启动电动机。

图1-2 发电机充磁

C、并励直流发电机的运行外特性U=f（I）测定（n=1600rpm保持恒定）

U为并励发电机输出电压，I为并励发电机负载电流，注意随发电机输出功率增大，必然造成电动机的转速跌落，要不断微调“可调直流稳压电源”，将转速调整到n=1600rpm（增大电动机的电枢端电压）。数据记录于表1-1。

2、他励直流发电机外特性的测定（n=1600rpm保持恒定）

把发电机的励磁绕组（见右侧的F1、F2）也接到直流励磁电源，其余不变，如下图（1-3）。所有旋钮重新置初始位置后启动电动机，操作方法同上。数据记录于表1-2。

图1-3 他励发电机

3、观察直流发电机的剩磁（无励磁）发电

关闭所有直流电源后，将直流发电机的励磁线圈F1、F2从励磁直流电源处断开

（无励磁），并使发电机空载（且断开R L回路）。如下图（1-4）。所有旋钮重新置初始位置后启动电动机。观察发电机输出端的电压表是否有电压指示值：若有则剩磁发电成功，否则不成功。数据记录于表1-3。

图1-4 剩磁发电

四、实验数据记录与处理

1、实验原始数据记录。

表1-1数据记录：（n=1600rpm保持恒定，通过调节R L来改变I值。

表1-2数据记录：（n=1600rpm保持恒定）

表1-3数据记录：

2、直流发电机并励和他励运行时的外特性。（我是用Matlab 作图）。

五、简答题

（1）并励发电机不能发电的原因有哪些？实验中如何解决？

（2）在电动机—发电机组成的机组中，当发电机负载增加时，机组的转速会发生什么变化？

如何处理？为什么？

（3）简述发电机并励运行与他励运行时外特性曲线的异同。

（4）直流发电机的剩磁发电是否一定能实现，为什么？

（5）发电机是否可能发生电枢端有电压，但额定转速下离额定电压甚远？为何？

实验二单相变压器的参数测定

一、实验目的

1、通过变压器的空载和短路试验测定变压器的变比和参数。

2、通过负载试验测定变压器的运行特性、电压调整率、变压器的效率η等。

二、实验设备

1、单相变压器一台（U1N 220V，I1N 0.4A ；U2N 110V，I2N 0.8A）。

2、可调交流电源一台。

3、交流电压表、交流电流表、功率表各一台、可变电阻箱一台（N MEL－04）。

三、实验项目与注意事项

1、空载试验

测取空载特性U0=f（I0），P0=f（U0）。

电源加在变压器低压侧，额定电压55V。电压表V应可随时改变测量点。表两端线头固定不动，只移动被测端线头，如下图。通电前必须使三相调压器输出为零。且数字表的显示会滞后，所以操作要慢一些。A表接在W表及V表之后，是因为变压器空载电流较小，避免将电压表线圈的电流或功率表电压表线圈的电流计入电流表，造成较大测量误差。数据记录与表2-1。

图2-1 空载试验

2、短路试验 (操作要尽快完成)

测取短路特性U K=f（I K），P K=f（I K）。

注意，通电前必须使三相调压器输出为零！电源加在高压侧。由于副绕组短路，所以实验时要严密监视电流表的读数，小心地慢慢增大三相调压器的输出！注意到电流表A的位置被移到了功率表W及电压表V之前，因为短路试验时的电流较大，电压表线圈的电流或功率表电压表线圈的电流很小，对短路试验的计算不会产生什么影响。另一方面，电流表A由于电流增大，其两