高速涡轮发电机负载特性试验

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发电机试验大纲

发电机电气设备大修后调试方案与措施一、试验项目1、不同转速下的发电机转子的绝缘电阻,交流阻抗测试.2、励磁机空载特性试验.3、发电机短路特性试验,励磁机负载特性试验.4、发电机电流保护定值校对.5、发电机电压回路检查.6、发电机空载特性试验.7、发电机及PT、引出线核相检查.8、发电机差动相量检查.9、发电机轴电压测量.二、组织措施1、试验总指挥:2、试验负责人:3、试验人员:三、试验时间安排1、试验前由值长下达电气准备启动调试命令.2、试验时间计划从汽轮机转速稳定在3000r/min移交电气共4小时.四、安全措施(负责人:运行班长)1、试验前应收回1#发电机系统的全部工作票,并有发电机本体、小间及发电机引出线母线、电缆、开关、CT、PT的有关报告及保护传动报告.2、发电机系统核相前,应由操作班运行人员再次检查回路清洁,无关人员撤离现场.3、设备带电后,检查本体,主控及相关回路的设备有无异常,所有人员禁止接触带电设备的绝缘部分,已防漏电伤人.4、做短路特性的短路排应能承受800A 、10分钟无异常.五、试验前的准备工作1、准备好在1#发电机出口断路器021、开关下接线座装设短路排,备做短路特性试验用.2、准备好各项试验用的表格记录;负责人根据试验内容进行人员分工.3、仪器、仪表接线①、准备一块双钳相位表,一块相序表,一块数字万用表和试验用的引线及一次定相杆.②、在发电机本体处接好做交流阻抗、功率损耗试验用的电压、电流和瓦特表.③、在励磁机励磁电流RC回路613中串接一块0.5级0-5A的直流电流表,在发电机小间400A/75mV的分流器606和608线引到主控处接入0.5级0-75mV的直流电压表,并把表盘电流表拆掉.④、在发电机控制屏转子电压表601、602并接一块0.5级的0-300V的直流电压表⑤、在发电机控制屏端子排A451、C451串接两块0.5级0-5A电流表,在A613、B600,C613、B600并接两块0.5级0-150V电压表及N461串接一块电流表.六、试验的检查工作1、发电机、励磁机碳刷齐全,接触良好. (检查人: )2、测量发电机定子、转子及回路绝缘合格. (检查人: )3、021开关油位正常,一次系统接头良好,清洁无杂物.(检查人: )4、检查CT测量、保护、计量回路不开路. (检查人: )5、检查PT二次回路不应有短路现象. (检查人: )6、检查PT一、二次保险齐全,无熔断现象. (检查人: )7、传动发电机保护、控制信号回路动作正确. (检查人: )8、检查磁场可调电阻器RC动作正确. (检查人: )9、检查发电机系统的绝缘报告齐全、合格. (检查人: )10 .检查发电机一次回路接线正确、牢固清洁无杂物.(检查人: )七、试验步骤1、不同转速下转子的交流阻抗,功率损耗的测定.1）、拆掉发电机转子上的碳刷引线.2）、接好试验用的电压表、电流表和瓦特表.3）、试验要求在盘车、及每隔500r/min做一点,在额定转速下则应在超速试验前后分别测量;要求电压取10V、20V、40V 和50V四个点.试验时应注意先放好铜刷再加电,电源拉开后再将铜刷拿开.4）、每做完一次不同转速的交流阻抗时测量转子对地的绝缘电阻.5）、做完后在3000转测量励磁机的剩磁电压应在 mV左右.6）、注意事项:a、操作人员不许带手套,衣服要整洁,扣好袖口.b、试验过程中所加转子电压不应超过100V,且用相电压和隔离变压器.c、不同转速下转子的绝缘电阻测定应用1000V摇表测量.d、做完应计算不同转速的交流阻抗,要求相邻转速下的交流阻抗变化值不应超过最大值的5%,并与以前比较不应有明显变化.2、励磁机空载特性试验(额定转速)1)、短接2RM.2)、检查磁场变阻器在最大位置.3)、灭磁开关在断位,灭磁开关操作保险在断位.4)、投入励磁刀闸,空载电压在5V左右.5)、调节磁场变阻器,电压每隔10V读取一点,电压升至150为止,记录标准表的励磁机输出电压、励磁机励磁电流和控制盘励磁机输出电压读数值.6)、按反方向做下降特性试验.7)、调整磁场变阻器至最大位置.8)、注意事项:励磁电阻器只能向一个方向缓慢调节,不许在某一点停留或来回调节.3、发电机短路特性和励磁机负载特性试验.1)、拆掉1#发电机2RM短接线,恢复转子碳刷引线.2)、发电机保护压板全部断开.3)、检查021-3-4刀闸在断位及短路排安装牢固,4)、投入021-2刀闸.5)、发电机达到额定转速,合入工作励磁刀闸,送上MK开关的操作、合闸保险,排人监视短路排的运行情况.6)、试验人员就位,做好记录发电机静子电流、转子电流、转子电压、励磁机励磁电压和励磁机励磁电流数据及相应的盘表.7)、合MK,升静子电流至60A.8)、电流回路检查:检查A411、B411、C411,A421、B421、C421,A451、B451、C451,A461、B461、C461的电流为0.5A,A441、C441电流应为0.866A.9)、检查完毕均匀升静子电流,每60A读取一点直至412A,二次电流3.43A,然后做下降特性曲线.(在增加电流过程中,若发现电流回路开路、有火花、放电声、测量数据不正确时,均应立即灭磁并查明原因.)10)、降静子电流至0A,断开MK.4、发电机电流保护定值校对:1)、做好差动回路测量准备w升电流至额定值,检查如下:测试A461、B461、C461和A411、B411、C411电流分别为3.43A;测试A462、B462、C462和N462分别为0A,用UT51万用表测量差动继电器端子4、8之间不平衡电压不大于0.15V.2)、用UT51万用表在发电机保护屏端子排测量A461、B461、C461和A411、B411、C411与N4**之间的负载压降,在发电机自动调整励磁屏端子排测量A441、C441之间的负载压降,在发电机控制屏端子排A451、B451、C451与N451和电度表屏端子排A421、C421与N421之间测量负载压降.3)、排人监视过负荷、过电流继电器,升电流.4)、过负荷:一次电流516A,二次电流4.3A,9秒.5)、过电流:一次电流600A,二次电流5A,2.5秒.6)、降静子电流为零,断开MK,拉开021-2刀闸.7)、拆掉021开关下口的短路母线排.5、发电机电压回路检查:1)、发电机转速维持3000r/min.2)、检查021开关及021-1-2刀闸在断开位置.3)、投入1#发电机的各保护至跳闸位置,发电机联跳目联压板退出.4)、合上021-3-4刀闸.5)、合上励磁刀闸,投上灭磁开关的操作、合闸保险,合上灭磁开关.6)、慢慢升电压至发电机0.3Ue电压并停下,检查发电机小间母线及设备是否正常,母线、设备有无放电声音和异常现象,二次回路有无异味并测量A613、B600、C613之间电压正常.再升至0.5Ue时停下检查以上各处情况正常后,再在A613、B600、C613之间测量电压正常及相序正确并做记录,然后升至额定电压,并对各带电设备再进行一次检查.7)、发电机低压保护检查:a、发电机在额定电压.b、在发电机控制屏L612与B600之间,测量021-3PT开口角的不平衡电压.c、在发电机保护屏,负序电压继电器7端子与Ca、Ra之间的连接点,测量不平衡电压,不应大于1.5V.d、检查强励开关11ZK及3ZK在断位.e、缓慢降低发电机静子电压至8500V,强励继电器应动作.f、再降电压至6000V,低电压继电器应动作,随后降静子电压为零,断开MK.g、调整负序电压继电器接线,使A、B相电源线对调,缓慢升电压至负序继电器动作,并做记录恢复临时接线.h、降RC至最大位置,断开1#发电机MK.6、发电机空载特性试验:1)、断开1#发电机021开关及021-1-2刀闸.2)、断开021开关的合闸保险.3)、合上021-3-4PT刀闸.4)、试验负责人就位,准备读取静子电压、转子电压、励磁电流标准表和表盘表.5)、投入1#发电机灭磁开关MK,根据试验要求缓慢升电压.6)、上升特性:升发电机电压每隔1000V读取一点,最高升到11KV.下降特性:降发电机静子电压每隔1000V读取一点,直至为零.(注意:做上升、下降特性时,电压只能向一个方向调节,不许在某一点停留或来回调节.)7)、上升时应密切注意1#发电机的静子电流表,电流表指示应为0A,当随着电压上升,静子电流表有电流时应立即断开MK并查找原因.8)、当下降特性做完时(RC降到最低),测量发电机静子剩磁电压.测试为KV.断开1#发电机MK.7、发电机及引出线、PT核相:1)、断开021开关及021开关的合闸保险.)、断开021-2刀闸.(拆开辅助开关机械连锁并合入辅助开关)3)、投入021-1-3-4刀闸.4)、投入1#发电机励磁刀闸及MK控制、合闸保险,并合上1#发电机MK开关.5)、在TQMa和TQMa`之间接一块交流300V的电压表.6)、缓慢升电压至0.5Ue,检查各仪表指示正常后升电压至额定.7)、把1#发电机同期开关投至运行位置,同期转换开关1STK投至粗调位置,同期闭锁开关投至闭锁位置,调整发电机电压与系统电压相等,频率与系统相等.8)、把同期转换开关投至细调位置,观察同步表旋转情况:检查同步表指示情况和电压表指示情况,当同步表指示为反相最大时TQMa和TQMa`之间的电压表指示为200V,当同步表指示为正点时电压表指示为0V.到中央信号保护屏检查同期继电器动作情况,当同步表在正点左右20.时,同步检查继电器应可靠动作.9)、检查主控室与高压室通讯畅通.10)、在1#10KV高压室1#发电机开关柜021开关上口和021-2刀闸下口进行一次与二次定相,定相步骤如下:a、把1#发电机同期开关投至运行位置,同期转换开关1STK投至粗调位置,同期闭锁开关投至闭锁位置,调整发电机电压与系统电压相等,频率与系统相等.b、把同期转换开关投至细调位置,观察同步表和核相仪表计指示情况:做6次核对,每相控制室和高压室各核对两次.主控室同步表在正点时高压室核相仪表指示为0,同步表在反相最大时高压室电压表指示摆动到最大值.11) 核对同期闭锁回路:同步指针在反向时手动按下集中合闸按扭,021开关不应合闸,当同步表指针逐步向同期点靠近至20º时,应发出合闸脉冲且应正确合闸.12) 降RC最大,断开1#发电机MK及发电机操作、合闸保险.13)、合入021-2刀闸,必须保证无电压的情况进行.14)、发电机的并列操作.8、差动保护的向量检查:(在发电机带满负荷时测量)1)、当发电机带上一定负荷后并,相位表电压V1接A613、B600,相位电流I2测量A461、B461、C461,A411、B411、C411电流相位,并画出六角相量图.2)、轴电压的测量:用UT51万用表测量,轴两端电压(V1)应和轴承与地之间的电压(V2)大约相等,如V1<V2,说明测量不准,如V1>V2且超过10%时说明轴承绝缘不良.。

发电机组负载测试大纲

1.1.6 负荷试验试验工况及时间见下表注：① 检查发电机的工况并记录相关数据。

② 试验结束后应测量记录电机的热态电阻，测量调压器及发电机温升并作好记录。

1.1.7调速器试验1.1.7.1额定负荷突卸（100% → 0%）。

测量瞬间转速，稳定转速和恢复时间。

1.1.7.2在转速稳定之后按如下四步加载(0%→37%→61%→83%→100%)，测量瞬时转速，稳定转速和恢复时间。

1.1.7.3按以下要求：瞬时转速稳定率≤ 10% 稳定转速稳定率≤ 5% 恢复时间≤ 5 秒.注：瞬时转速率%10013⨯=-R n n n 稳定转速率%10013⨯=-Rn n n恢复时间：速度波动率回到最终稳定转速的±1% 之内所需要的时间间隔。

n1−负荷突加或突降前的速度。

(r/min.)n2−负荷突加或突降后机器的最高或最低瞬时转速。

(r/min.)n3−负荷突加或突降后稳定转速。

(r/min.)n R−额定转速。

(r/min.)1.1.8 检查在负荷和调速器试验之后立即停止发电机，检查并记录温升及测量发电柴油机的拐档差，包括交流发电机的每一相的绝缘读数。

1.1.9操作试验1.1.9.1按照系泊试验电气部分的要求试验集控室遥控柴油发电机启动停止。

1.1.9.2自动启动试验应按照系泊试验的电气部分要求进行1.2柴油发电机负荷试验( 电气部分)采用干式负荷作为试验负荷,负荷试验工况及时间参照"轮机系泊试验大纲".负荷试验试验工况及时间见下表(负荷从25%~100%范围内,功率因数为额定值0.85)负荷试验时应测量记录各种负荷下的功率、电压、电流功率因数、频率、转速等有关参数.试验后应测量记录热态绝缘电阻值,热态绝缘电阻.负荷试验时应检查发电机是否有异常情况.发电机于100%负荷试验后,应测量调压器及发电机部分的温升,并作好记录.注:110%超负荷试验应拆除优先脱扣.2. 柴油发电机组机组特性试验2.1 柴油发电机静态电压特性试验用干电阻作负载（COSØ=0.85），使每台高压发电机调整到额定的电压、频率、功率因数、然后从100%—85%—50%—25%—0%—25%—50%—85%—100%负载改变，使电压和频率的变化得以稳定，测量并记录每档电流、电压、频率的变化值。

中文名称涡轮增压器第2部分试验方法

4.4.2压气机性能测量时仪表精度±0.3％满量程，涡轮性能测量时仪表精度±0.5％满量程。涡轮进出口温度其他测量时仪表精度±1％满量程。
4.4.3润滑油温度测量，仪表精度±2％满量程。
4.4.4环境大气温度测量，仪表精度±l％满量程。
4.5流量测量
压气机流量测量可采用气体质量流量计或标准孔板流量计或端面进气双纽线流量计测量，标准孔板流量计安装在压气机出口管道上，端面进气双纽线流量计安装在压气机进口管道上。涡轮流量测量可采用气体质量流量计或标准孔板流量计测量，流量计安装在燃烧室前面的进气管道上。标准孔板流量计的设计、制造、安装、使用以及流量的计算应符合GB/T 2624的规定，端面进气双纽线流量计或其他型式的流量计应校验后才能使用。仪表精度土0.5％满量程。
4.1.3加热管道与测量管道应用隔热材料包裹，以减少传热影响。
4.2转速测量
增压器转速应采用不干扰流动的方法测量。如压气机叶轮锁紧螺母充磁的非接触式电磁传感器管外测速或光电转速测量仪。仪表精度200±0.2％满量程。
4.3压力测量
4.3.1压气机或涡轮进出口气体的静压测量，采用内壁平直、光滑的圆形截面测量管，管道面积不小于相连接的进出口面积，管长不少于5倍管径，静压测点前平直段长度（顺气流方向）不少于2倍管径。进出口气体的总压除可用总压测针直接测量外，也可由已被测出的静压、总温和流量通过计算求得。仪表精度±0.2％满量程。
GB/T 23341.1—2009涡轮增压器第1部分：一般技术条件
GB/T 1859—2000往复式内燃机辐射的空气噪声测量工程法及简易法
GB/T 2624（所有部分）用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量（GB/T 2624—2006，ISO 5167：2003，IDT）

发动机实验报告

柴油机性能试验报告班级：姓名：学号：柴油机负荷特性实验一、实验目的1．掌握柴油机负荷特性的试验方法。

了解电涡流测功机、油耗仪、转速传感器、扭矩传感器、温度传感器的测量原理和使用方法。

2．熟悉负荷特性试验测试数据的分析和处理方法，绘制柴油机负荷特性曲线并分析其经济性。

二、实验原理当转速n保持不变时，柴油机某些性能参数随负荷的改变而变化的关系称为负荷特性。

三、实验设备1.试验用柴油机一台。

2.功率测量设备：电涡流测功机3.燃油消耗量测量：油耗仪4.转速测量传感器。

5.压力传感器、温度传感器。

6. FC3000发动机测控系统。

四、实验步骤1.开机(1)检查发动机和测功机各连接件的螺丝和螺栓的松紧度、如发现过松须将其拧紧。

(2)先将测功机冷却水进水阀打开。

(3)将油耗仪电源打开。

(4)将启动稳压电源插头插到墙上的插座中,合上开关。

(5)打开控制台电源、将控制台下油门励磁控制仪打开、励磁电源开关打开、（注意：如果测功机冷却水未开、当油门励磁控制仪打开时会出现报警现象、这时需将测功机冷却水进水阀打开、复位可消除）(6)将启动钥匙顺时针转到底启动发动机，逐步将转速升高至标定转速。

2.实验(1)机器发动起来后，首先将控制模式选定“n/M”方式，将转速设定为2200r/min，扭矩设定为最大负荷点的数值，使柴油机在该状态运行2-3分钟，待热稳定后记录一次数据。

(2)将扭矩设定为次大负荷点的数值，使柴油机在该状态运行2-3分钟，待热稳定后,将控制切换到“M / n”模式, 使柴油机在该状态运行2-3分钟, 待工况稳定后,记录一次数据。

(3)按上述步骤逐渐减小负荷测量,直到负荷特性曲线上的实验点全部做完，共做10个工况。

在试验中，每调节一次负荷，应同时调节油门位置，使转速保持不变。

各次测量均需同时记录下列参数：功率Pe、扭矩Te，燃油消耗量B、燃油消耗率be、排烟温度、机油温度等,一起填入表1所示的表格中。

3.关机(1)先将加到发动机上的扭矩慢慢卸下、同时转速也慢慢卸下。

涡轮增压器测试大纲

涡轮增压器测试大纲涡轮增压器是一种通过增加进气压力来提高发动机功率和扭矩输出的装置。

涡轮增压器测试是对其性能进行评估和验证的过程，以确保其正常运作和达到设计要求。

以下是涡轮增压器测试的大纲，包括测试目的、测试方法和测试参数等内容。

一、测试目的：1. 评估涡轮增压器的性能指标，包括压气比、增压效率等。

2. 检测涡轮增压器在不同工况下的响应和动力输出能力。

3. 验证涡轮增压器是否符合设计要求和性能标准。

4. 发现涡轮增压器可能存在的问题和潜在故障。

二、测试方法：1. 静态测试：在不同转速和负荷下测量涡轮增压器的进气温度、出气温度、进气压力、出气压力等参数，并计算压气比和增压效率。

2. 动态测试：通过改变油门和转速等参数来模拟实际行驶工况，测试涡轮增压器的响应速度和增压能力。

三、测试内容：1. 进气温度测试：测量涡轮增压器进气口附近的气温，以了解进气温度变化对增压能力的影响。

2. 出气温度测试：测量涡轮增压器出口附近的气温，以判断涡轮增压器的散热效果和工作状态。

3. 进气压力测试：通过压力传感器测量涡轮增压器进气口的绝对压力，用来计算压气比。

4. 出气压力测试：通过压力传感器测量涡轮增压器出口的绝对压力，用来计算增压效率。

5. 转速测试：测量发动机转速，并记录涡轮增压器的转速和转速与转矩的关系。

6. 响应测试：通过改变油门踏板位置来模拟实际驾驶过程中的加速和减速，观察涡轮增压器的响应速度和动力输出变化。

7. 效率测试：通过测量进气温度、出气温度、进气压力和出气压力等参数，计算涡轮增压器的增压效率。

8. 故障模拟测试：通过模拟故障条件，如堵塞进气道或出气道，检测涡轮增压器的故障诊断能力和自适应能力。

四、测试参数：1. 进气温度范围：-40℃至80℃2. 出气温度范围：-40℃至200℃3. 进气压力范围：0.2至1.5 MPa4. 出气压力范围：0.5至3.0 MPa5. 转速范围：1000至10000 RPM6. 油门踏板位置范围：0%至100%通过上述测试内容和参数，可以全面评估涡轮增压器的性能和工作状态。

发电机试验报告范文

发电机试验报告范文一、实验目的本次实验旨在了解发电机的结构、工作原理和特性，并通过实际操作验证发电机的发电效果以及对负载的适应能力。

二、实验器材和仪器1.直流发电机2.电压表、电流表3.变阻器4.负载电阻箱5.电源线、连接线三、实验原理发电机是将机械能转变为电能的装置。

其工作原理是利用磁场与导体之间的相互作用实现电能的转换。

通常情况下，发电机是利用线圈在磁场中产生感应电动势。

当线圈绕组旋转时，感应线圈中的导体与磁场发生相互作用，使导体中的自由电子在导体两端产生电位差，从而产生感应电动势。

这个感应电动势可用以下公式表示：E = B * v * L * sinθ其中，E为感应电动势，B为磁感应强度，v为导体速度，L为导体长度，θ为导体和磁场之间的夹角。

四、实验步骤1.将直流发电机连接到电源线上，并将电流表和电压表分别与发电机的输出端口相连。

2.调节电源线的电压，使电压表读数为所需电压值。

3.通过转动手柄，使发电机的转子旋转起来，并观察电表的示数。

4.根据转轴的转速和电压表的示数，计算出发电机的输出功率。

5.根据负载电阻箱的选择，将合适的负载接入发电机的输出端口。

6.观察负载电阻箱上的示数，并计算出负载电阻的电流和功率。

7.不断调节电源线的电压，改变负载的大小，并记录下各个电表的示数。

五、实验结果与数据处理通过以上步骤，我们记录下了不同负载时的电表示数和转子转速。

根据电表示数，我们可以计算出相应的电流和功率，进而绘制出发电机的电流-输出功率特性曲线。

六、实验分析根据实验结果，我们可以看到随着负载的增加，发电机的输出电流和功率都会下降。

这是因为负载的增加导致发电机内部的电阻增加，从而降低发电机的输出电流和功率。

同时，当电源线的电压增加时，发电机的输出功率也会增加。

这是因为电源线电压的增加会促使发电机内部的电流增加，进而提高输出功率。

然而，当电压超过一定范围后，发电机的输出功率将不再增加，反而可能损坏发电机。

交流同步发电机无载、短路与负载特性实验实习报告

一.实习项目：交流同步发电机无载、短路与负载特性实验二.实习目的：(一)测定磁场绕阻电阻与电枢绕组每相电阻,做无载饱和特性及短路特性实验,利用实验结果求同步阻抗及短路比.(二)了解同步发电机之负载特性(三)了解同步发电机之激磁特性三.相关知识：(一)电阻测定常利用直流压降法测定电组或利用惠斯登电桥或凯尔文双电桥测之.因同步发电机均利用Y形接线,故先求二线间之电组R,然后再求每相电阻r = R/2(欧姆)(二)无载饱和曲线因发电机每相之感应电动势可用下式表示:E o = 4.44fN fψK p K d (V)式中 f : 频率 (Hz)K p : 节距因数 (pitch factor )K d : 分布因数 (distribution factor)N f : 每相串联匝数ψ : 每极磁通量 (Wb)而4.44 ,f , K p , K d ,N 均为定数故E o = KψN (V) ,即E o正比于I f及N如转速维持一定 , ψ=N f I f/R (R:磁阻)故E oαI f/R ,而磁阻R为气隙与铁磁阻之和 ,气隙之磁阻是固定不变的 ,而铁磁路之磁阻系随着激磁电流I f所生之磁通密度增加而增加 ,饱和后 ,则磁阻R与I f不再成正比关系 ,故E o与I f之特性曲线如图1-1所示之关系 ,此E o-I f曲线称为无载饱和曲线 .(三)短路实验同步发电机之三个线端经适当的安培计短接 (各相同时短接),在额定的转速下 , 增加电流磁场I f ,测定所对应之电枢短路电流I s ,则I s和I f之关系曲线 ,为近乎一直线 ,此乃因r a << X s使I s为略成90度之迟相电流 ,此电流产生电枢反应为去磁作用 ,使磁通减少 ,不在饱和状态 ,故短路曲线近乎一直线 .将前述之无载饱和曲线及短路曲线绘于同一座标内如图1-2所示.当交流发电机供给负载,而有电流流过电枢绕组便产生磁通,由于枢绕组电阻,电枢反应及电枢漏抗等三者形成所谓的同步阻抗(synchro-nousimpedance)以Z s 表示即Z s = r a +j(X s +X l )≒jX s所谓同步阻抗Z s ,可由开路试验及短路试验之结果求得 ,其值为同步速率旋转时 ,同一场电流之开路电压及短路电流之比即:Z s =s3VaI =Is3Vn (Ω)电机以额定转速运转 ,于无载时感应额定电压V n 所须之激磁电流为I fo ’ ,在短路通过额定电流I n 时所须之激磁电流为I fo , 则短路比.(shortcircuit ratio)Ks =fo fo I I , =電流所需激磁電流於額定電流之三相短路產生相當需之激磁電流無載時感應額定電壓所(四)负载特性实验同步发电机之负载特性,乃把同步发电机以额定转速运转,调整激磁使其在某一指定之功率因数下,电压ˋ电流均为额定值,维持此激磁电流不变,表示各负载电流I 与其所对应之端电压V t 之关系,将其描绘成曲线,称为负载特性曲线,又称为外部特性曲线.外部特性曲线会因功因之变动而变动.如图2-1所示曲线,C 1为迟相功因时,受电枢反应之去磁作用,端电压随负载之增加而显着下降,C 3为进相功因时,受电枢反应之加磁作用,端电压随负载之增加而降低,其降低程度较小.若把同步发电机在一定功因之下,以额定转速运转,变动负载电流,调整其激磁电流,使各负载之端电压仍保持定值,则激磁电流I f 与负载电流I 之关系曲线称为激磁特性曲线,如图2-2所示.F1为功因滞后曲线,当负载增加时,为维持端电压一定,激磁电流需增加,以抵消电枢反应之去磁作用.F2曲线为功因等于1时,负载增加, 激磁电流亦需增加,以维持电压一定,但增加的幅度较前者为小.F3为功因越前时,负载增加,激磁电流要稍微降低（因越前功因产生加磁电枢反应）,但负载增加太大时,激磁电流反须略为增加 .四.使用设备和仪器：(一) 直流分激电动机--交流发电机组 1 组(二)交流仪表装置组1.单相瓦特表 4000W2.电流表 0~20A3.伏特表 0~400V4.读表选择开关三段式(三)直流仪表装置组1.单相瓦特表 4000W2.电流表 0~20A3.伏特表 0~400V4.读表选择开关三段式(四) 固定直流电源 100V 4A(五) 可调直流电源 0到110V 4A(六) 可调直流电源 0到240V 4A(七) 单相可调式交流电源 0到260V 20A(八) 转速计一台(九)三相电阻、电感、电容负载 220/110V 4A五.电路图：图1-3三相同步发电机开路及短路实验接线图2-3三相同步发电机负载实验接线六.实验步骤：(一)场电阻及电枢电阻测定用直流压降法或电桥法为之 ,参阅预备实验(二)无载饱和曲线1.如图1-3接线.2.起动直流电动机 ,并使交流发电机在实验中维持额定转速.3.关上S1 ,可变电阻置于最大处,调节可变电阻R fg ,使场电流从零渐增(同一方向增加) ,逐次纪录对应I f之伏特指示值,至感应电势E0为额定值之1.25倍 .4.次把I f渐减〔从E0=1.25额定电压得之I f开始减 ,且按同一方向渐减〕 .逐次记录对应I f的伏特计指示值 ,直至I f=0 .(三)短路实验1.如图1-3接线2.起动直流电动机 ,并使交流发电机在实验中维持额定转速 .3.置R fg于最大值(S1仍open) ,关上S2 ,记录此时之I s值.4.关上S1,调节R fg使I f渐增,逐次记录对应I f的值,直至I s值为额定值的1.5倍.(四)负载实验1.如图2-3所示接线.2.在无载下,起动原动机使发电机速度达到同步转速.3.调整发电机之激磁电流,使发电机建立额定电压.4.加上纯电阻负载箱,使负载电流I a和端电压V t均达到额定.5.保持激磁电流不变,逐段减少负载,并记录每段之端电压V t和负载电流I a ,一直到无载为止 .6.增加电感性负载,调整并随时保持负载功因为0.8滞后,重复步骤4,5.7.除去电感性负载,增加电容性负载,调整并随时保持负载功因为0.8越前,重复步骤4,5.8.根据上述资料绘制外部特性曲线 .9.重新以电阻箱为负载 .10.逐段增加负载（分10段）至满载为止,当端电压改变时,立即调整激磁电流,使端电压随时保持额定值,每段记录激磁电流I f和负载电流I a .11.增加电感性负载,调整并随时保持负载功因为0.8滞后,重复步骤10.12.除去电感性负载,增加电容性负载,调整并随时保持负载功因为0.8越前,重复步骤10.13.根据上述资料绘制激磁特性曲线.七.实习结果(一)磁场电阻为 _____Ω及电枢每相电阻为 _____Ω , 周围温度_____度磁场电阻R f (75℃)为 _____Ω及电枢每相电阻R a (75℃)为 _____Ω(二) 无载饱和特性曲线 N = _____ r.p.m. (三)短路实验 N = _____ r.p.m.绘E o - I f 曲线及I s - I f曲线于同一座标上,利用E o - I f 曲线及I s - I f 曲线计算出电机之短路比.短路比K s =fofo I I ,= .利用E o - I f 曲线及I s - I f 曲线计算各I f 下之同步阻抗Z s 绘出Z s - I f 曲线编号I f (A) E o (V) I s (A) Z s = E o /√3I s (Ω) 1.2. 3. 4.5. 6. 7. 8.9.10.(四)外部特性段数记录项目1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Pf = 1V t (V)I a (A)Pf = 0.8 滞后V t (V)I a (A) Pf = 0.8 越前V t (V)I a (A)绘外部特性曲线(五)激磁特性段数记录项目1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Pf = 1I f (A)I a (A)Pf = 0.8 I f (A)滞后 I a (A)Pf = 0.8 超前I f (A)I a (A)绘激磁特性曲线八.注意事项:1. 开路电压假设三相平衡,且电压表指示为每相感应电势的√3倍.2. 原动机大部分为直流机,应注意保持转速为额定.最好有稳速装置.3. 激磁电流为直流机磁,切勿通以交流电,或使用交流电表.4.短路电流的增加,最好配合开路试验所加的激磁电流值而增加,且因电枢反应甚大,同步阻抗承受了压降,不用耽心短路电流太大而烧毁线圈. 5. 作无载试验场电流I f 不可忽增忽减以免影响正确性.九.问题研讨:(一) 选择题( )1.同步发电机之无载饱和曲线系指(A)无载电压–负载电流(B)无载电压–磁场电流(C)满载电压–磁场电流 (D)电枢电流–磁场电流( )2.Z s -I f 曲线为(A)一直线(B)平方关系(C)平方反比关系(D)非直线性( )3.短路特性曲线为(A)曲线(B)直线(C)反曲线(D)定值( )4.交流发电机若负载落后θ角,而θ不等于兀/2,则电枢反应包含有(A)正交磁效应(B)去磁及交磁效应(C)增磁及交磁效应(D)以上皆非( )5.当负载增加时,发电机之电枢电流将会如何变化?(A)增加(B)减少(C)不变(D)不一定( )6.交流发电机于负载变动时,若欲维持其电压之稳定,在滞后功因时,负载增大应(A)并联电容器(B)增强场激(C)减弱场激(D)提高转速( )7.交流发电机电流越前电压时,其端电压较无载电压为(A)高(B)低(C)相等(D)不一定( )8.交流发电机的无载饱和曲线,在磁场没有饱和时，是一条(A)直线(A)抛物线(C)双曲线(D)圆弧线( )9.当而cosθ=0而电流滞后时,电枢反应所造成结果使发电机应电势(A)不变(B)增加(C)减少(D)不一定( )10.同步阻抗值愈小,则(A)空气隙窄(B)空气隙宽C)空气隙的宽窄不影响同步阻抗值( )11.于交流发电机中,低磁通密度时之同步阻抗(A)较高饱和时为大 (B) 较高饱和时为小(C)与高饱和时同(D)以上皆非( )12.三相发电机之短路比为零载时产生额定电压所需之激磁电流与(A) 额定电流(B)短路电流(C)零载电流(D)相当于额定电流之短路电流所需之激磁电流之比值( )13.同步发电机之短路电流曲线均为一直线原因为(A)电枢反应为增磁使磁通饱和(B)电枢反应为去磁使磁通不饱和(C)短路加入电抗器(D)以上皆非( )14.交流发电机的定额一般采用(A)仟瓦(B)仟伏安(C)输出安培为单位( )15.策动交流发电机的原动机其定额一般采用(A)仟瓦(B)仟伏安(C)输出力为单位( )16.某单相发电机之无载端电压为120V、满载端电压为105V，若不计其电枢电阻，且在每相之同步电抗为5Ω的情形下，该发电机之最大功率输出，应为 (A)1260W(B)2520W(C)3780W(D)5040W ( )17.设同步发电机之负载角为δ，则其输出与(A)sinδ(B)cosδ(C)tan δ(D)secδ成正比( )18.当负载增加时,发电机之电枢电流将会如何?(A)增加(B)减少(C)不变(D)不一定( )19.同步发电机,设Z S=jx,则当负载角等于(A)0°(B)45°(C)90°(D)180°时输出功率最大( )20.有一个12极,2．2仟伏,500仟伏安,600每分转,功率因数0．8之发电机,其负载效率为90%,则发电机之损失(A)33(B)44(C)55(D)100仟伏安( )21.在交流发电机中，若每相的电枢电流和应电势同相时，其电枢反应的结果,会产生(A)去磁效应(B)助磁效应(C)交磁效应(D)以上皆非( )22.当cosθ>1且越前时,交流发电机之电枢反应所产生的效应将为(A) 交磁与助磁(B)助磁与去磁(C)交磁与去磁(D)助磁( )23.同步发电机进相9O°电流产生之电枢反应为(A)正交磁作用(B)去磁作用(C)增磁作用(D)激磁作用( )24.在交流发电机中,若cosθ=0,而电流越前时,其电枢反应所造成的结果,会使发电机的总磁通(A)被减少(B)不变(C)被增加(D)以上皆非( )25.同步机中的电枢反应引起横轴反应时,则电路中(A)功率因数为1(B)功率因数为0,且电感性(C)功率因数为O,且呈电容性(D)功率因数为0,且电阻性( )26.同步发电机中的电枢反应只有增磁作用发生时,则电路中(A)功率因数为1(B)功率因数为0,且为迟相(C)功率因数为0,且为进相(D)以上皆有可能( )27.同步发电机于欠激时,向电路供给(A)同相位之电流(B)超前相位之电流(C)落后相位之电流(D)以上皆有可能( )28.若增大交流发电机的场激,则该发电机将(A)吸取越前的电枢电流,其电枢反应为去磁作用(B)吸取滞后的电枢电流,其电枢反应为助磁作用(C)吸取滞后的电枢电流,其电枢反应为去磁作用(D)吸取越前的电枢电流,其电枢反应为助磁作用( )29.有台10KVA,100V,作Δ连接的三相交流发电机,其每线电流,应为(A)173.2A(B)IOOA(C)86.6A(D)57．7A( )30.同步机中(A)电枢反应只与负载电流大小有关(B)电枢反应除与负载电流大小有关外,尚与电流的相位有关(C)同步机中因不要整流换向故完全没有电枢反应存在(D)电枢反应与负载大小无关( )31.下列叙述何者为错误(A)发电机同步电抗为定值(B)功因越低电压调整率越大(C)电枢反应越大,短路电流越小(D)同步发电机短路曲线为一直线( )32.同步发电机迟相90°电流产生之电枢反应为(A)增磁作用(B)去磁作用(C)偏磁作用(D)以上皆非( )33.同步机之电枢反应和电枢电流(A)大小有关(B)相位有关(C)大小及相位有关(d)大小及相位无关( )34.交流发电机电枢反应的结果将会(A)增加磁通(B)减少磁通(C)使通分布变形(D)以上皆可能( )35.在交流发电机中,当每相电枢电势滞后电流90°时,电枢反应会产生(A)去磁效应(B)加磁效应(C)交磁效应(D)以上皆非( )36.三相交流同步发电机的电枢反应(A)与负载无关(B)仅与负载大小有关C)仅与负载的性质有关(D)与负载的大小及性质有关( )37.当cosθ=1而电流和电势同相时,设磁通未饱和,电枢反应所造成的结果,使总磁通量(A)减少(B)增加(C)不变(D)不一定( )38.如图所示,设V n为额定电压,I n为额定电流,则交流发电机之短路比K s 为(A)I Fs/I fo (B)I Fo/I fs(C)I n/I fs(D)I n/I fo(二)同步发电机之激磁特性曲线与负载之功因有何关系？(三)同步发电机之外部特性曲线与负载之功因有何关系？(四)短路比与同步阻抗有何关系？(五)为何同步阻抗曲线(Z s - I f 曲线)为非直线？十.实验心得：十一.老师考评：。

同步发电机负载特性和电抗测定

同步发电机负载特性和电抗测定一、短路特性n=n1/电枢绕组三相持续短路/然后加励磁电流，称为稳态短路运行。

这时U=0，假如转变If，则短路电枢电流Ik也转变。

Ik=f(If)就是短路特性。

短路运行时，Ik和E0之间的相位差y仅由Xs和绕组电阻打算，忽视电阻时，Ik将滞后于E090电角度，其电枢反应表现为直轴纯去磁作用。

去磁作用削减了电机中的磁通，磁路不饱和E0=f(If)呈线性。

由于短路电流Ik=-jE0/Xs 所以Ik=f(If)也呈线性，是一条通过原点的直线。

稳态短路时，电机中的电枢反应为直轴纯去磁作用，电机的磁通和感应电势较小，短路电流也不会过大，所以三相稳态短路运行没有危急。

对凸极电机来说，短路时交轴电枢磁势Fq=0 分析时只需将Xs用Xd、将Ia用Id代替即可。

二、利用Ik=f(If)和E0=f(If)求Xs/Xd短路且略去电阻压降时，E0=-jXsIkXs=E0(If)/Ik(If) 测定同步电抗的简洁方法：① 用原动机带动同步发电机在同步转速下运转，测取E0=f(If)和Ik=f(If)特性。

② E0=f(If)和Ik=f(If)绘成曲线，并在E0=f(If)上作出气隙线。

③选取某一If，求得对应的短路电流Ik1和对应于气隙线上的电势E01，则不饱和Xs()=E01/Ik1 在E0=f(If)求得对应于额定电压UN的励磁电流IfN，再从Ik=f(If)上求得对应于IfN的短路电流Ik2，则饱和Xs(Xd)=UN/Ik2 凸极电机的Xq可以利用阅历公式求得Xq≈0.65Xd三、零功率因数负载特性负载特性是指当负载电流Ia=常数，功率因数cosj =常数的条件下，端电压U与励磁电流If的关系。

对应于cosj=0 Ia=IN时一条负载特性称为零功率因数特性。

cosj=0的负载为纯电感负载，即y=90度，Id=Ia，Iq=0,且U=E0-XdId=E0(If)-XdId=E0(If)-XdIN 已知空载特性E0(If)和同步电抗Xd(或Xs)的状况下，就可以作出同步电机的零功率因数特性曲线。

涡轮机的性能测试与优化

涡轮机的性能测试与优化作为一种热能转换机，涡轮机在现代工业中应用范围十分广泛。

然而，随着工业生产的不断发展，涡轮机的性能要求也日趋严格，为了满足这些要求，涡轮机的性能测试与优化工作显得尤为重要。

一、涡轮机性能测试的意义涡轮机的性能测试是指通过对涡轮机进行测试和采集数据，分析涡轮机的实际性能和运行状态，以便寻找和解决问题，提高涡轮机的性能。

涡轮机的性能测试既可以对新机进行，也可以对运行中的旧机进行。

涡轮机性能测试的意义主要表现在以下几个方面。

1.提高质量通过对涡轮机进行性能测试，可以发现问题并及时整改，以确保涡轮机的正常运行。

同时，对涡轮机性能进行测试和分析，可以了解设备的实际状态和性能，从而更好地发现和解决问题，避免涡轮机运行中出现质量问题。

2.提高效率涡轮机的性能测试是提高涡轮机效率的重要措施。

通过对涡轮机的性能指标进行测试和分析，可以找到提高涡轮机效率的潜在问题和改进的方向。

在制造企业中，涡轮机的性能测试可以帮助企业评估产品性能，进而优化产品设计和制造，从而提高产品的质量和竞争力。

3.降低运营成本通过对涡轮机的性能进行测试，可以为生产企业降低运营成本。

一方面，涡轮机经过测试和优化后，其运行效率将得到提高，从而降低能源消耗和维护成本。

另一方面，涡轮机的性能测试可以及时发现故障和隐患，从而降低维修成本和维修时间，确保生产企业的生产稳定和优质。

二、涡轮机性能测试的方法涡轮机性能测试的方法主要有试验台法和野外实验法。

1.试验台法试验台法是指将涡轮机安装在试验台上，通过模拟实际工况对其进行测试和分析的方法。

试验台法具有测试精度高、测试数据可靠的优点，仿真工况条件自由控制，可以比较精细地进行试验，提高测试有效性。

具体来说，试验台法主要分为以下几种。

（1）惯性试验机法涡轮机的惯性试验机法是通过将液体或气体加速到涡轮机输入速度，然后记录涡轮机的输出功率和运行状态来测试涡轮机的性能参数。

利用这种方法可以测量涡轮机的转速、输出功率、排气温度、排气压力等参数，从而得到涡轮机的性能指标。

关于电动涡轮增压后的实验报告

关于电动涡轮增压后的实验报告实验报告：电动涡轮增压器的研究引言：涡轮增压器是一种常见于内燃机领域的设备，用于增加进气量并提高发动机的功率。

然而，传统的涡轮增压器存在一些局限性，如涡轮滞后和响应时间较长。

因此，近年来，研究人员在设计新型增压器时引入了电动机作为动力源，以提高增压速度和响应性能。

本实验旨在研究电动涡轮增压器的性能和功效。

材料与方法：1. 实验设备：- 电动涡轮增压器- 测功机- 数据采集器- 实验数据分析软件2. 实验步骤：1) 在一个实验台上固定电动涡轮增压器，并确保其与测试设备和数据采集器连接良好。

2) 使用测功机模拟内燃机的运行过程，并将输出功率传递到电动涡轮增压器。

3) 启动电动涡轮增压器，并记录其运行参数，如转速、压力和温度。

4) 通过数据采集器将实时数据传输到计算机，并使用实验数据分析软件进行数据处理和分析。

5) 比较电动涡轮增压器与传统涡轮增压器的性能差异，并评估其在提高发动机功率和效率方面的潜力。

结果与讨论：通过实验数据和分析，我们得出以下结论：1) 电动涡轮增压器的响应速度比传统涡轮增压器更快，可以在更短的时间内提供额外的进气。

2) 电动涡轮增压器能够提供更大的增压压力，从而显著提高发动机输出功率。

3) 电动涡轮增压器的效率相对较高，在提高发动机功率的同时，能够减少燃料消耗和排放。

结论：基于以上实验结果，我们可以得出以下结论：1) 电动涡轮增压器是一种可行的设备，能够显著提高内燃机的功率和效率。

2) 电动涡轮增压器在提高发动机响应速度和增压压力方面具有明显优势。

3) 进一步的研究和改进可以进一步提高电动涡轮增压器的性能和功效。

参考文献：1) Yang, T., Wang, L., Liu, M., et al. (2018). Experimental study on the performance of an electrically-assisted turbocharger for diesel engines. Energy Conversion and Management, 161, 390-400.2) Li, D., Li, Y., Cui, Y., et al. (2019). Performance enhancement of a small diesel engine by electrically assisted turbocharging system. Renewable Energy, 144, 1368-1375.3) Zhao, W., Guan, B., Lehtiniemi, H., et al. (2015). Investigation of an electrically assisted turbocharged gasoline engine. SAE Technical Paper No. 2015-01-1979.。

负荷特性试验.ppt

（1）燃油消耗率曲线由公式 b K 1
e 3
cim
可知，燃油消耗率be的变化取决于ηit、ηm的变化。ηit、ηm随负荷的变化如图所示。 η c （燃烧效率）汽油机0.95~0.98
汽油机负荷特性
1. 负荷特性：当汽油机转速不变，而逐渐改变节气门开度，每小时耗油量 B 、燃料消耗率be随负荷（Pe、Ttq或Pme）而变化的关系。 2. 测取：发动机台架试验。测取前应将化油器、点火提前角调整完好；测取时应按规定保持冷却水温度、润滑油温度在最佳状态。 3. 汽油机靠改变节气门开度，改变进入气缸的混合气数量来适应负荷变化。其负荷的调节方法称为“量调节”。
角速；介质电通量（静电力线）
每循环放热量Q（kJ）为
vVs 0h Q Lo
式中 ηv——充量系数；
ρ0——大气状态下空气密度（kg/m3）；
Vs——气缸工作容积（m3）；
α ——过量空气系数；
h μ——燃料低热值（kJ/kg）；
Lo——理论空气量（kg）。
根据平均有效压力pme（kPa）的定义
ρ f —燃油密度（g/mL）；
t—消耗容积V的燃油所用时间（s）。
燃油消耗量按下式计算
m B 3.6 t
B be 1000 P e
式中 t——消耗m（g）燃油所需时间（s）；
Pe—— 消耗 m （ g ）燃油时测量的有效功率（kW）； B——小时耗油量（kg/h）； be——有效燃油消耗率[g/（kW· h）]。
＊负荷特性曲线分析
• ①同一转速下最低耗油率bmin越小，曲线变化越平坦，经济性越好。 • 柴油机bmin比汽油机低 bmin ；而且燃油消耗率曲线比较平坦。 • ②耗油率b随负荷的增加而降低，在接近全负荷（80%负荷率左右）时b达到最小。

发电机特性试验怎么做

测量发电机转子绕组的绝缘电阻和交流阻抗2、检查发电机一次设备的工作性能3、短路试验目的：检查电流回路的完整性及其相序、相位的正确；录制发电机短路特性曲线，即发电机转子电流与发电机定子的对应关系曲线，与制造厂出厂数据比较，判断发电机是否正常；同时检查发电机所有CT二次电流的相位、大小、对称性；同时检查发电机所有CT二次电流接入继电保护装置、自动装置、励磁装置、测量仪表等二次回路完好性与正确性。

4、空载试验目的：检查电压回路的完整性及其相序的正确；录制发变组空载特性曲线，即发电机转子电流与发电机出口电压的对应关系曲线，与制造厂出厂数据比较，判断机组是否正常；同时用发电机电压检查继电保护装置、自动装置、测量仪表等二次回路完好与正确；录制发电机空载状态下的灭磁时间常数，并检查灭磁开关的工作性能；测量发电机一次残压。

五、发电机升速过程中的试验1、检查励磁变输出电压特性U=ｆ(n)（n 为发电机转速）及相序测试方法：使用高频电压表或万用表在不同转数下测量转数 500 1000 20002500 3000电压用相序表测量励磁变相序2、测量发电机转子绕组的绝缘电阻3、在不同转数下测量发电机及励磁机的转子交流阻抗试验方法：试验电压的峰值不超过额定励磁电压，既试验电压的有效值应不大于0.707U,试验时可将电流加至5A 读取数据转数盘车 500 1000 20002500 定速3000 定速后交流阻抗4、利用发电机残压核对发电机相序试验在1200 转进行，在发电机一次侧测量电压及相序，发电机三相电压应对称，相序应符合设计要求六、发电机定速后的试验1、发电机短路试验（1）检查发电机定、转子冷却水、氢压正常（2）对于发电机短路试验，检查相应的断路器及隔离开关在合位（3）确认励磁输出在最低位置，投入灭磁开关控制电源，合灭磁开关（4）调节感应调压器增磁按钮，使发电机定子电流为10-20％Ie（升流过程中应有专人时刻注意检查定子、转子温度和温升情况，同时注意检查发电机集电环电刷的工作情况），测量发电机各电流互感器二次电流及相位（5）确认正确后将电流降至零，断开灭磁开关（6）检查发电机差动保护定值检查方法：在保护端子排短接一组至差动保护元件的CT 二次线，增加发电机定子电流，使保护动作，记取一、二次电流值，与整定值比较（7）检查负序电流保护定值检查方法：在保护端子排将至保护元件的CT 二次线A 、C 两相对掉增加发电机定子电流，使保护动作，记取一、二次电流值，与整定值比较，确认正确后，恢复CT 接线，保护装置投入（8）发电机组短路特性试验试验方法；a.再一次确认励磁输出在最低位置，合灭磁开关，启动综合测试仪，同时安排人员读取标准表b.将发电机定子电流从零缓升至额定值，并录制短路电流上升曲线c.当发电机定子电流到额定时，测量发电机差动保护不平衡电压(电流)d.录制下降曲线,断开灭磁开关，（10）拆除发电机组短路线（11）对于发电机组断开相应的断路器及隔离开关（12）投入发电机差动保护；2、发电机空载试验（1）检查励磁输出在最低位置；投入发电机定子过电压保护（2）合灭磁开关（3）检查发电机定子电压为零，调节励磁输出使发电机电压上升至50％的额定值，（升压过程中应有专人时刻注意检查定子、转子温度和温升情况，同时注意检查发电机集电环电刷的工作情况）。

负载特性实验报告总结

一、实验背景随着现代工业和科技的发展，电机和发动机在各个领域的应用越来越广泛。

为了确保这些设备在实际工作过程中的稳定性和可靠性，对其进行负载特性实验显得尤为重要。

本实验旨在研究电机和发动机在不同负载条件下的性能表现，为设备的设计、优化和运行提供理论依据。

二、实验目的1. 了解电机和发动机在转速不变的情况下，燃料消耗量和燃料消耗率随功率变化的关系。

2. 熟悉电机和发动机负荷特性曲线的制取方法。

3. 分析负载对电机和发动机燃油消耗、尾气排放、功率、扭矩等方面的影响。

4. 为电机和发动机的设计和优化提供依据。

三、实验方法1. 实验设备：测试用电机（或发动机）、测功器、转器、转速显示仪、油耗测定仪、秒表、气压计、温度计、湿度计、废气分析仪、烟度计、噪声仪及常用工具各一台套。

2. 实验步骤：（1）按实验须知做好各项准备工作，启动电机（或发动机），暖机，使设备达到正常工作温度并调整到最佳工作状态。

（2）使设备在某一节气门位置（或某一供油齿条位置）下运转，调整设备负荷（即改变测功器供水量），使设备在标定转速下稳定运转。

（3）测取记录：转速n、测功器磅称读数P、耗用定量燃油所经历的时间t、冷却水温度、机油压力、温度、发动机排气温度、发动机排放、噪声等数据。

（4）改变节气门（或供油量）位置，改变设备负荷，使设备恢复到标定转速下稳定运转，再次测取记录上述数据。

（5）继续改变工况，一般由低负荷往高负荷作，一直到节气门全开（或供油量达到最大值）为止，可测取6—8个点。

（6）实验中要绘制监督曲线ge-p。

四、实验结果与分析1. 负荷特性曲线实验结果表明，电机和发动机的负荷特性曲线呈现出以下特点：（1）在低负荷范围内，燃料消耗量和燃料消耗率随功率增加而逐渐减小，直至达到某一临界值。

（2）在临界值附近，燃料消耗量和燃料消耗率基本保持不变。

（3）超过临界值后，燃料消耗量和燃料消耗率随功率增加而急剧增加。

2. 负载对性能的影响（1）燃油消耗：实验结果表明，在低负荷范围内，随着负荷的增加，燃油消耗量逐渐减小。

D00C0040 过载试验

试验大纲A VL超负荷耐久试验编制：校对：审核：1、0 目的1、1检查发动机的耐久性。

评价磨损率。

检查发动机在最大周期性温度变化条件下的机械完整性。

零部件承受最大热输入；最大强化机械负载；最大动态机械负载。

1、2与本试验有关的试验是在同一台架上进行的负载循环试验，但试验周期更长。

本试验使零部件承受相似的负载，但附加由高速、高负载到低速、低负载快速转换引起的最大周期性温度变化。

1、3评价发动机和相关系统的性能和排放劣化。

1、4本试验适用于增压和非增压卡车柴油发动机，试验台架应先进行全负载、部分负载、瞬态负载校正。

1、5试验前发动机应磨合。

本试验必须包括在低怠速、高怠速、标定转速（105%负载、110%峰值点火压力（改变喷油时间和正时））和标定扭矩设定点的特殊循环。

试验期间，发动机应在充分预热的状态下运行。

1、5初次试验时间为300小时，进一步试验时间为1000小时。

缩短时间的初次试验可与缩短时间的进一步试验可结合起来，以加快初次失效的测定。

2、0 试验准备2、1 试验前后按程序S00N0010“标准测量协议”对附录A所列零件进行测量。

2、2 发动机所有零件尺寸公差应符合零件图样所注公差。

所有紧固件装配扭矩和间隙符合设计值。

2、3 除产品工程师另有规定外，所有部件应是新的。

2、4 按附录B记录装配测量参数。

2、5 发动机应安装与整车相同的进排气系统部件或在标定功率点能给出正确性能和背压的部件。

2、6 应加与批量生产相同的冷却液和机油，并加至最高位置。

发动机节温器应固定在全开状态。

3、0 仪器、设备3、1 本试验至少需下列设备。

除非另有规定，应记录各循环工况1、2、3、4中间的参数（见附录C）。

温度：进气温度中冷器前温度中冷器后温度主油道温度油底壳温度冷却液进口温度冷却液出口温度排气温度（下行管内）涡轮前、后温度燃油喷油泵入口燃油温度压力：环境大气压中冷器前压力中冷器后压力进气歧管压力机油过滤器前压力主油道机油压力冷却液出口压力排气背压涡轮前、后压力曲轴箱压力（通过机油标尺或在凸轮盖内测量）其它：发动机转速发动机扭矩环境空气湿度排气过量空气比或空气质量流量换算成过量空气比漏气量燃油流量其它要求的参数如：烟度、排放等3、2 上述参数连同各循工况设定的报警限值要持续监控。

发电机特性试验和参数测量

第十六章发电机特性试验和参数测量第一节发电机空载特性试验一、概述发电机的空载运行工况，是指发电机处于额定转速，在励磁绕组中通入一定的励磁电流，而定子绕组中的电流为零时的运行状态。

此时，励磁绕组中电流所产生的磁通可以分为气隙主磁通和漏磁通两部分。

主磁通通过空气隙与定子绕组相交链，并在定子绕组中产生感应电势E。

漏磁通仅与励磁绕组相交链。

在这种条件下，定子绕组的感应电势置与其端电压U相等，即U＝E。

设I E表示励磁电流，W表示匝数，则I E W就代表励磁绕组中的安匝数。

因为匝数W一定，则主磁通φ及其在定子绕组中的感应电势E就取决于励磁电流的大小和磁回路的饱和程度。

在空载试验后，取励磁电流为横坐标，取端电压为纵坐标，即可得到关系曲线U＝f(I E)。

发电机在空载运行条件下其端电压和励磁电流的关系曲线U＝f(I E)，称为发电机的空载特性曲线。

空载特性曲线不仅表示了感应电势Z和励磁电流．I E的关系，同时也表示了气隙主磁通φ和励磁电流I E的关系。

空载特性曲线常常用标么值来表示，即选定子额定电压U N为电压基准值，选空载试验时对应于定子额定电压的励磁电流I EO为电流基准值。

空载特性是发电机的最基本特性之一，由此可求出发电机的电压变化率ΔU％、同步电抗X d；短路比及和负载特性等。

在求取此特性的同时，还可以检查发电机三相电压的对称性和进行定子绕组匝间绝缘试验。

二、测量方法(一)试验接线发电机空载特性试验接线如图l6-l所示。

(二)试验步骤(1)按图16—1在发电机转子回路和定子回路接入各种表计，包括定子电压表、频率表、在标准分流器(O.2级)上接测量励磁电流的毫伏表、在励磁回路上接的励磁电压表，将励磁电阻调至最大值位置。

(2)将电压调节器、强励装置退出运行，差动、过流、接地保护装置投入运行。

(3)启动原动机至额定转速且维持不变。

(4)电机在空载状态下，合上磁场开关，先慢慢调节励磁，使电压升至额定值，然后缓慢减少励磁，测下降曲线，在降压过程中可分10个点，分别记录各表计读数，直到电压降到零。

实验二发动机负荷特性试验

实验二发动机负荷特性试验“发动机负荷特性试验” 实验指导书(中南林机电院刘谦钢)一、实验目的及要求(参见“发动机原理实验教程”P8)1 实验目的:1.1掌握发动机负荷特性的试验方法。

1.1.1 掌握发动机负荷的加载方法和转速和燃油消耗率的测量方法。

1.1.2 掌握发动机功率、转速、油耗等测量仪器设备的选择、操作、使用方法。

1.1.3 熟悉发动机负荷特性测试数据的分析和处理方法。

1.2 通过实验，学习绘制、分析发动机负荷特性曲线。

1.2.1 依据原始数据和处理的数据，绘制发动机负荷特性曲线。

1.2.2 通过分析负荷特性曲线评价发动机在规定转速下，发动机部分负荷经济能，并为合理选用和调整发动机提供依据。

2 实验要求:2.1 每次参加试验的学生为10,20人。

2.2 实验前复习发动机负荷特性试验的相关内容，认真阅读实验指导书及其附件。

2.3 实验时应作好记录纸笔等准备，按指导书操作仪器设备、试验及作好实验记录。

2.4 实验后，严格按实际实验数据正确处理实验数据，绘制相应曲线，认真撰写实验报告。

二、实验预习及准备(参见“发动机原理实验教程”P8,P9。

)1 实验原理:当发动机油门(节气门)位置不变而通过测功器人为改变给发动机的所加负载，发动机转速必然改变。

为制取发动机某一恒定转速下燃油消耗量、燃油消耗率、排气温度等随负荷变化而变化的特性，因此，可通过调节发动机油门(节气门)的位置来改变供油量的大小，从而达到保持发动机转速不变的目的。

(参见“发动机原理实验教程”P1,P4。

)1.1 负荷特性定义:当转速n不变时，发动机其它性能参数(燃油耗量、燃油耗率、排气温度等)随负荷的改变而变化的关系。

1.2 负荷特性试验的作用负荷特性试验表明在某规定转速下，各种不同负荷时的油耗率g随功率P变化的关系。

通过负ee荷特性曲线可找出某转速下发动机所能达到的最大功率P和最低油耗率g，还可用来评价标定工emaxemin况下的经济性，判断功率标定的合理性及有关调整的正确性。

涡轮喷气发动机转速特性实验

《涡轮喷气发动机转速特性实验》实验指导书发动机控制实验室2006年3月涡轮喷气发动机转速特性实验1试验目的测定涡喷发动机转速特性。

即在地面台架试车条件下（飞行M＝0、飞行高度H＝0），测量发动机的推力F、耗油率sfc、压气机增压比 k*、排气温度T4*、空气流量ma随发动机转速n的变化关系。

2实验设备2.1实验发动机本试验所用发动机为MAи－201单轴涡喷发动机。

该发动机为莫斯科航空学院在涡轮起动机TC－21的基础上制造的，将涡轮起动机带减速器的自由涡轮拆下，换上收敛喷管，在发动机的进口安装了带测量段的进气装置，改装成涡喷发动机。

发动机的压气机为一级带导风轮的离心式压气机，燃烧室为带四个单独头部的环形燃烧室，燃油经过四个离心式喷嘴向燃烧室供油。

MAи－2 01发动机采用单级涡轮和收敛形尾喷管。

发动机在最大状态工作时的主要参数如下：发动机转速：50500rpm增压比： 2.0涡轮前温度：850°C空气流量： 1.2kg/s2.2试车台架试验台采用弹簧片式的台架，其构造如图1所示。

由活动框架1（动架）和固定底架2（定架）两部分组成，动架和定架靠四片弹簧片3相连接，发动机装在动架上。

定架用螺钉与地基相连，测力系统测力计4固定在定架上，活塞杆5与动架相连。

当发动机工作时，推力通过两侧支架传到动架，通过动架又传递给测力计，实验时根据推力表指示数据查推力校准曲线，即可得到发动机推力。

推力校准曲线是根据对发动机台架的校准结果绘制而成的（见图3）。

为了测量空气流量，在发动机的压气机前安装了进气流量管6。

2.3操纵台操纵台上安装有发动机油门操纵杆，控制和监视发动机工作的开关和仪表，以及测量发动机数据的仪器、仪表。

2.4燃油系统燃油系统如图2所示，包括油路开关1、油滤2、燃油泵3、油门操纵杆4、油路开关5、油滤6、燃油压力传感器7、测量燃油消耗率的涡轮流量计8等。

2.5监控与测量仪表2推力表：为一个毫伏表，发动机推力通过推力传感器将推力转换为电压信号。