电机与电力拖动实验指导书(2014教学版)

电机及电力拖动技术实验指导书

自动化实验室编

工程大学教务处

（二〇一四年）

目录

实验安全操作规程 0

预备实验直流电机认识实验 (1)

实验一直流电动机 (4)

实验二直流电动机各种运转状态的机械特性测试 (7)

实验三单相变压器实验 (11)

实验四三相异步电动机的起动与调速 (16)

实验安全操作规程

为顺利完成实验任务，确保人身安全与设备安全，实验者要遵守如下规定：1、接线、拆线或多处改接线路时要切断电源。实验中确需带电更改少量线路

时，可用一只手操作，一次拔插一根线，不可双手同时接触线路。任何时候人体都不得接触导线裸漏部分等可能带电的部件。

2、完成接线或改接线路后要经指导教师检查，并使周围同学注意后方可接通

电源。

3、实验中如发生事故，应立即切断电源，并妥善处理。

4、实验室总电源开关的闭合由实验指导人员操作，其他人员允许分闸但不得

合闸。

5、实验中电动机高速旋转，要谨防衣服、围巾和头发等卷入其中造成人身伤

害。

预备实验直流电机认识实验

一、实验目的

(1).进行电机实验的安全教育和明确实验的基本要求。

(2).认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件。

(3).学习他励电机（并励电机接他励方式）的接线、起动、改变电机转向以及调速的方

法。

二、预习要点

(1).直流电动机起动的基本要求。

(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？

(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？

三、实验项目

(1).了解实验装置中电机实验台的直流电机电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、

可调电阻器、智能直流电压电流表RTZN02、电动机RTDJ32的使用方法。

(2).直流他励电动机电枢串电阻起动。

(3).改变串入电枢回路电阻或改变串入励磁回路电阻时，观察电动机转速变化情况。

四、实验设备

(1).RTZN02或JPT01智能直流电压表、安培表，用2只

(2).JPZN12-1智能转矩、转速、功率表

(3).RTDJ09三相可调电阻器（90Ω）

(4).RTDJ10三相可调电阻器（900Ω）

(5).RTDJ32直流并励电动机

(6).JPDJ45校正过直流电机

(7).JPDJ47-1电机导轨、旋转编码器

(8).RTDJ12波形测试及开关板（可以不用开关，直接插拔实验线）

五、实验说明及操作步骤

1、由实验指导老师讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。介绍实验装置的使用方法。

2、仪表和三相可调电阻器的选择

仪表的量程是根据电机的额定值和实验中可能达到的最大值来选择。

(1).电压量程的选择

如测量电动机两端为220伏的直流电压，选用RTZN02或JPZN01的直流电压表，该电压表量程均为300V量程。

(2).电流量程的选择

因为额定电流为1.25A，测量电枢电流的电流表可选用RTZN02或JPZN01的直流安培表。额定励磁电流小于0.16A，电流表选用直流毫安表。

(3).变阻器的选择

变阻器选用的原则是根据实验中所需的阻值和流过变阻器最大的电流来确定。

3、直流他励电动机的起动

实验线路如图0-1所示。图中Ｍ为直流并励电动机，选用RTDJ32，额定功率P N=185W，额定电压U N=220V，额定电流I N=1.25A，额定转速n N=1600r/min，额定励磁电流I fN< 0.16A。MG为校正过直流电机，TG为旋转编码器。直流电压电流表选用RTZN02或JPZN01。R1用RTDJ09的180Ω的阻值，Rf1用RTDJ10的1800Ω的阻值，R2选用RTDJ10的两个900Ω电阻的并联阻值，Rf2用RTDJ10的两个900Ω电阻的串联阻值。接线完毕，把直流电机M与校正过的直流电机MG之间用联轴器直接联接，上紧定位螺丝，由旋转编码器TG 配合JPZN12-1测量电动机的转速。实验前应将电枢电压调节旋钮逆时针旋至最小位置，起动后应检查电压是否可调，如发现电压不能调节，应关机检查原因。

图0-1直流电动机他励接线图

4、他励电动机起动步骤

(1).接线时应切断电源。接好线后检查接线是否正确，电表的极性、量程选择是否合理，

励磁回路接线是否可靠。然后，将起动电阻R1调到最大位置，作好起动准备。(2).开启电源总开关，按下控制屏面板上的“启动”按钮，接通面板中间左边的励磁电

源，观察电动机M及校正直流电机MG的励磁电流值，调节R f2使I f2等于校正值100mA 并保持不变，再接通面板中间右边的电枢电源，使M起动。

(3).顺时针调节电枢电源调压旋钮，使电动机端电压加到220V。减小起动电阻R1直至短

接，起动完毕。

5、调节他励电动机的转速

分别改变串入电枢回路的调节电阻和励磁回路的调节电阻，观察转速变化情况。

6、改变电动机的转向

切断电源，将电枢两端或励磁绕组两端接线对调后，起动电机，观察电动机转向及转速表指针偏转方向。

六、注意事项

(1).RTZN02或JPZN01直流电压表、电流表的电源插头，应插到实验台的电源插座中。

(2).测量前注意仪表的量程、极性及其接法是否正确和得当，并及时纠正。

(3).直流并（他）励电动机起动时，须将励磁回路串联的电阻R f1调至最小，先接通励磁

电源，使励磁电流量大，同时必须将电枢串联起动电阻R1调至最大，然后方可接通电枢电源，使电动机正常起动。起动后，将起动电阻R1调至零，使电机正常工作。

(4).直流他励电动机停机时，必须先切断电枢电源，然后断开励磁电源，同时必须将电

枢串联的起动电阻R1调回到最大值，励磁回路串联的电阻R f1调回到最小值，给下次起动作好准备。

七、实验报告

(1).画出直流他励电动机电枢串电阻起动的接线图。说明电动机起动时，起动电阻R1和

磁场调节电阻R f1应调到什么位置？为什么？

(2).增大电枢回路的调节电阻，电机的转速是如何变化？增大励磁回路的调节电阻，转

速又如何变化？

(3).用什么方法可以改变直流电动机的转向？

(4).为什么要求直流他励电动机磁场回路的接线要牢靠？