电机学实验课件20150203

A3
图2-3 实验原理图 南京邮电大学 5/10
实验二 三相感应电动机的工作特性与参数测定方法
※注意：上电前检查交流电源调压 旋扭和转矩调节旋钮是否调至零位
图2-4实验接线图 南京邮电大学
图2-5 感应电动机△接法接线图 6/10
实验二 三相感应电动机的工作特性与参数测定方法
空载实验步骤
图1-2空载实验接线 南京邮电大学 5/14
实验一 单相变压器
空载实验步骤
* 合上交流电源总开关，即按下绿色“闭合”开 关，顺时针调节调压器旋钮，使变压器空载电 压 U0 1.2U N 。
1.2U N 0.5U N 的范围内 * 逐次降低电源电压，在， 测取变压器的 U 0、I0、P0 ， 共取6~7组数据 。 其 中 U U N 的点必须测，并在该点附近测的点应 密些。为了计算变压器的变比，在 U N 以下测取 原方电压的同时测取副边电压 。
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实验一 单相变压器
实验设备及仪器
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）；
功率及功率因数表（在主控制屏内）；
三相组式变压器（MEL-01）或单相变压器； 三相可调电阻900Ω （MEL-03）； 波形测试及开关板（MEL-05）； 三相可调电抗（MEL-08）。
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实验三 三相同步发电机的运行特性
实验方法及步骤
A3

RL RL1 A2 1 2

S1
A

W1
V1

V2 G
A2 If
B3
RL2 B2 C2 RL3
A


W2

V3
C3
A




同 步 电 机 励 磁 电 源
L1 L2 L3
A a b c

U
U 0
图2-2 三相交流绕组首末端测定原理接线图
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V
V
C
实验二 三相感应电动机的工作特性与参数测定方法
空载、短路、负载实验
※注意：上电前检查交流电源调压旋扭是否调至零位
U 主控 制屏 三相 交流 电源 输出

V1
W1
V2
A1
V

V3


W2
A2
M 3~
W
PK f (I K ) 。 短路实验：测取短路特性 U K f (IK )，
负载实验 纯电阻负载：保持 U1 U1N ，功率因数为
1的条件下，测取 U 2 f (I2 ) 。
纯电阻负载：保持 U1 U1N ，功率因数为 0.8的条件下，测取 U 2 f (I2 ) 。
电机学实验
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1
电机学实验
目
1
2 3 4 1 单相变压器
录
三相感应电动机的工作特性与参数测定方法 三相同步发电机的运行特性 同步发电机的并联运行
5
直流并励电动机实验
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实验一 单相变压器
实验目的
通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数； 通过负载实验测取变压器的运行特性。
实验二 三相感应电动机的工作特性与参数测定方法
实验项目
测量定子绕组的冷态电阻； 判定定子绕组的首末端； 空载实验、短路实验、负载实验。
实验设备及仪器
MEL系列电机教学实验台主控制屏； 电机导轨及测功机、转矩转速测量（MEL-13、MEL-14）； 交流功率、功率因数表（实验台主控制屏上）； 直流电压、毫安、安培表（MEL-06）； 三相可调电阻器900Ω （MEL-03）； 波形测试及开关板（MEL-05）； 三相鼠笼式异步电动机M04。
合上 S1 、S2，在保持 U1 U1N 及 cos 2 0.8 条件下， 逐渐增加负载，从空载到额定负载的范围内，测 取变压器 U 2 和 I 2 ，共测取数据6~7组记录于表中， 其中 I 2 0 和 I 2 I 2 N 两点必测。
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实验一 单相变压器
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实验二 三相感应电动机的工作特性与参数测定方法
短路实验步骤
* 将测功机和三相异步电机同轴联接。 * 将起子插入测功机堵转孔中，使测功机定转子堵 住。将三相调压器退至零位。 * 合上交流电源，调节调压器使之逐渐升压至短路 电流到 1.2倍额定电流，再逐渐降压至 0.3 倍额定 电流为止。 * 在此范围内读取短路电压、短路电流、短路功率， 共取4~5组数据，填入表中。做完实验后，注意取 出测功机堵转孔中的起子。
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实验二 三相感应电动机的工作特性与参数测定方法
实验报告
计算基准工作温度时的相电阻；
作空载特性曲线；
作短路特性曲线； 由空载、短路实验的数据求异步电机等效电路的 参数； * 由短路试验数据求短路参数； * 由耗分析法求额定负载时的效率。
* 电机绕组为△接法U N 220V ，且电机不带测功机。 * 保持电动机在额定电压下空载运行数分钟，使机械 损耗达到稳定后再进行实验。 * 调节电压由 1.2倍额定电压开始逐渐降低，直至电 流或功率显著增大为止。在此范围内读取空载电压、 空载电流、空载功率。 * 在测取空载实验数据时，在额定电压附近多测几点。
实验一 单相变压器
※注 意： 单相 变压 器高 压侧 接电 源， 低压 侧短 路 图1-4短路实验接线 南京邮电大学 8/14
实验一 单相变压器
短路实验步骤
* 变压器 T 的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。 交流电流表、电压表、功率表分别为 A、V、W，选 择方法同空载实验。 * 断开三相交流电源，将调压器旋钮逆时针方向旋转 到底，即使输出电压为零。
※注 意： 单相 变压 器低 压侧 接电 源， 高压 侧接 负载 图1-6负载实验接线图 南京邮电大学 11/14
实验一 单相变压器
负载实验步骤
变压器 T 低压线圈接电源，高压线圈经过开 S1 关 和 S2 ，接到负载电阻 RL 和电抗 X L 上。RL 选用 MEL-03 的 X L 选用MEL-08。开关 S1、 S2 采用 两只900Ω 电阻相串联， MEL-05的双刀双掷开关，电压表、电流表、功率表（含 功率因数表）的选择同空载实验。 *纯电阻负载
实验报告
计算变比；
绘出空载特性曲线和计算激磁参数；
绘出短路特性曲线和计算短路参数； 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“T”型等效电路； 变压器的电压变化率Δ U； 绘出被试变压器的效率特性曲线。
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实验二 三相感应电动机的工作特性与参数测定方法
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实验二 三相感应电动机的工作特性与参数测定方法
判定定子绕组的首末端
※注意：绕组端施以单相电压范围为80~100V， 电流不应超过额定值
A 交 流 电 U 80 ~ 100V 源 输 N 出 U A Y B X Z C
U 0
A 交 A 流 电 X U 80 ~ 100 V 源 Y 输 Z N 出 B
S1 、S2 断开，负载电 将调压器调节旋钮逆时针调到底， 阻值调到最大。 合上交流电源，使变压器输入电压 U1 U 2 55V 。 在保持 U1 U N的条件下，合下开关 S1，逐渐增加负载 电流，从空载到额定负载范围内，测取变压器的输出电 压 U 2 和电流 I 2。
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实验目的
掌握三相异步电机的空载、堵转和负载实验的方法； 用直接负载法测取三相鼠笼异步电动机的工作特性； 测定三相笼型异步电动机的参数。
预习要点
异步电动机的工作特性指哪些特性？ 异步电动机的等效电路有哪些参数？它们的物理意 义是什么？ 工作特性和参数的测定方法。
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实验三 三相同步发电机的运行特性
实验目的
用实验方法测量同步发电机在对称负载下的运行 特性； 由实验数据计算同步发电机在对称运行时的稳态 参数。
预习要点
同步发电机在对称负载下有哪些基本特性？ 这些基本特性各在什么情况下测得？ 怎样用实验数据计算对称运行时的稳态参数？
预习要点
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？
在空载和短路实验中，各种仪表应怎样连接才
能使测量误差最小？ 如何用实验的方法测定变压器的铁耗及铜耗？
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实验一 单相变压器
实验项目
空载实验：测取空载特性 U 0 f (I0 )，P0 f (U0 ) 。
实验一 单相变压器
I 2 0和 I 2 I 2 N 0.35 A 两点数据必测，测6~7组数 据 记录于表中。 * 阻感性负载（选做）
用电抗器 X L和 RL 并联作为变压器的负载， S1 、 S2 打 开，电阻及电抗器调至最大，即将变阻器旋钮和 调压器旋钮，逆时针调到底。 合上交流电源，调节电源输出使 U1 U1N 。
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实验一 单相变压器
实验方法
空载实验
U
主控制 屏三相 交流电 源输出
※ 空载实验应采取安培表内接的方法
V W
W P

A
2U1
55V
T
1U1

0
I0
U 0 V1

220V V2
2U 2
1U 2

图1-1空载实验原理图
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实验一 单相变压器
※注 意： 单相 变压 器低 压侧 接电 源， 高压 侧开 路
* 测量数据以后，断开三相电源，以便为下次实 验作好准备。
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实验一 单相变压器
短路实验
※ 短路实验应采取安培表外接的方法
U
主控制 屏三相 交流电 源输出
A
V W
Ik
Pk
W


1U1
T
2U1
55V
Uk

V1 220V

1U 2
2U 2
图1-3 短路实验原理图
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实验一 单相变压器
负载实验
※注意：单相变压器低压侧采用安培表内接的方法
U
主控制 屏三相 交流电 源输出
V W
A1 I0
V1
2U1
55V
T
1U1
220V
W
V2
A2

A XL a L1

2U 2
1U 2

S1
RL

S2
X x
图1-5负载实验原理图
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实验一 单相变压器
* 合上交流电源绿色“闭合”开关，接通交流电源， 逐次增加输入电压，直到短路电流等于 1.1I N 为止。 在 0.5I N 1.1I N 范围内测取变压器的 U K、IK、PK ， 共取6~7组数据记录于表中，其中 I I N 的点必测。 并记录实验时周围环境温度 ( C) 。
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实验二 三相感应电动机的工作特性与参数测定方法
实验方法及步骤
测量定子绕组的冷态直流电阻
+ S1
220V 可调 直流 稳压 电源 A
R
S2
V
_
电机 定子 一相 绕组
※注意： 实验电机 电流不要 超过额定 电 流 的 10%，以 防止实验 电流过大 引起绕组 温度上升
图2-1 三相交流绕组电阻测定原理接线图
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实验三 三相同步发电机的运行特性
实验项目
测定电枢绕组实际冷态直流电阻； 空载实验、三相短路实验、纯电感负载特性实验； 外特性实验、调节特性实验。
实验设备及仪器
MEL系列电机系统教学实验台主控制屏； 电机导轨及测功机，转矩转速测量仪； 功率表、功率因数表、同步电机励磁电源； 三相可调电阻器900Ω （MEL-03）、90Ω （MEL-04）； 开关板（MEL-05）、自耦调压器及电抗器（MEL-08）； 三相同步电机M08、直流并励电动机M03。
南京邮电大学 8/10
实验二 三相感应电动机的工作特性与参数测定方法
负载实验步骤
* 合上交流电源，调节调压器使之逐渐升压至额定电 压，并在实验中保持此额定电压不变。
* 调节测功机“转矩设定”旋钮使之加载，使异步电 动机的定子电流逐渐上升，直至电流上升到1.25倍 额定电流。 * 从此负载开始，逐渐减小负载直至空载，在此范围 内读取异步电动机的定子电流、输入功率，转速、 转矩等数据，共读取5～6组数据。
1
2
B C S2 XL
可 调 + 直 流 稳 压 电 _ 源


Rst A1 M _ mA Rf

V1

直 流 电 机 励 磁 电 源
图3-1实验原理图 南京邮电大学 3/11
实验三 三相同步发电机的运行特性