电器学3个实验——指导书(学生用)

实验一电器技术综合实验平台认识实验

一、介绍实验平台

开关部分：输入保护开关为总开关，输入电压监视显示各相电压的值；

电源开关为旋钮开关，一上电时，工作指示灯亮，给测量仪表和电器实验设备供电。其

中“单相直流输出”部分不受电源旋钮开关的控制，只受输入保护总开关的控制。

电源部分：1. 直流电压源（稳压32V）。

2. 三相可调电压T3（6KV A）,A、B、C为输入端，输入保护开关K1为输入部分保护，U、

V、W为输出点，输出保护开关K2为输出部分保护，输出电流过大时跳闸保护。

3. 单相可调电流T2,调压器容量为0.5KV A.

4. 单相可调电流T1, 调压器容量为0.5KV A.

5. 低压交流电源，输入为220V交流电，输出为交流

6.3V和交流12V.

6. 单相直流输出，输入为可调的交流电源，调压器为3KVA，通过整流装置变为直流，

再经过电容滤波，输出直流电源。在使用“单相直流输出”电压时，一定要将调压器

回零并用变阻箱并联放电。

测量仪表部分：直流数字电压表、直流数字毫伏表、直流数字电流表；

交流数字毫伏表、交流数字电压表、交流数字电流表（一）、交流数字电流表（二）、

交流数字毫安表。

电器实验仪器：接触电阻测量仪，测量小电阻精度高，可以判断接触电阻是否合格。

动作时间表，测量时间范围（0.0000~9999.9），测量精度可以达到万分之一秒。

二、典型认识实验

1. 接触电阻测量仪的使用(具体使用说明见附录Ⅱ)

其中红色按钮包含两组触点（两条红线为常开触点，两条黄线为常闭触点），绿色按钮为备用按钮。使用接触电阻测量仪前，应先设定量程（200毫欧或2000毫欧），表笔短接调零。将表笔的两端接在红色按钮的两条红线上，观察接触电阻测量仪的示数；按下红色按钮再次观察接触电阻测量仪的示数。

2. 数字电秒表的使用（具体使用说明见附录Ⅲ）

使用前先选好数字电秒表的量程(量程为99.999s)和L工作方式（其中L:连续工作方式；C：触动工作方式）,将红色按钮的两条红线接在数字电秒表的Ⅰ、Ⅲ（Ⅰ为红色，Ⅲ为黑色）上,按下红色按钮，数字电秒表开始计时，断开红色按钮，数字电秒表停止计时。

3. 直流电压源的使用，理解直流电压源的交越特性（具体使用说明见附录Ⅰ）

1）稳定电压输出预置：开启电源开关，调节电压（VOLTAGE）粗调（COARSRSE）和微调（FINE）旋钮使电源显示在需要的值。

2）稳定电流输出预置：开启电源开关，调节电压调节钮使之输出2～5V左右的电源，再将电流（CURRENT）粗调（COARSRSE）和细调（FINE）钮逆时针旋到底（即将恒流值开到0值），然后用一条能通过相应电流值的导线短路输出正负端子，此时（CC）绿色指示灯点亮，再顺时针调节电流

（CURRENT）粗调和细调钮使输出电流到需要的电流值0.1A，撤出短路线，然后将电压预置到20V。

3）断开直流电压源的开关按钮，将直流电压源的输出端与一个300欧的电阻（电阻箱上的两个150欧串联）串连成一个回路，按下直流电压源的开关按钮，观察直流电压源电压和电流的示数。

4）断开直流电压源的开关按钮，将直流电压源的输出端与一个150欧的电阻（电阻箱上的一个电阻为150欧）串连成一个回路，按下直流电压源的开关按钮，观察直流电压源电压和电流的示数。

4. 电阻箱的使用

1）放电

2）电阻的串并联的应用

实验二直流电弧特性研究

一、实验目的

1、测量在相同电弧长度时直流电弧的伏安特性曲线；

2、测量在不同直流电流下的直流电弧临界长度。

二、实验设备

1、电弧产生实验装置（电极材料为碳棒）一台；

2、直流数字电流表一块；

3、直流数字电压表一块；

4、可变电阻箱一个；

5、按钮一个；

6、护目镜一副；

7、锉刀一把。

三、实验线路图（见图3-1）

图2-1 实验线路图

Q1：交流电源开关；T：单相自耦调压器； R1：可变电阻箱；M：电弧产生实验装置；

a、b电弧产生实验装置的上下两个电极；SB：动合按钮；V：直流电压表 A：直流电流表。

四、实验内容

1、测量直流电弧的伏安特性：

（1）保持保护开关处于关断状态，将实验平台右下方调压器手柄首先应回零并用变阻箱并联放电。按实验线路图5-1将电路接好，实验时电阻箱总阻值为150欧（三个150欧电阻并联成50欧，然后用三个上述的50欧串联成150欧）；

（2）将电弧产生实验装置的电极a和b接触好，合上输入保护开关和电源旋钮开关，接通交流电源，调节平台右下方的调压器，其副边输出交流电压，通过交流电源整流装置整流后，给两电极通直流电，观察直流电流表，使其读数为1.5A；再将电极a和b分开，距离约为2毫米，注意在分开电极的过程中要调节调压器，使直流电流表的读数一直保持为1.5A；稍等几秒，待直流电弧稳定燃烧（直流电压250V左右）后，按下按钮SB，读出此时直流电弧两端的直流电压值，将直流电压

表和直流电流表的读数记入表5-1中；

（3）保持两个电极间距离不变，调节调压器，按照表5—1所给出的电流数据，依次测出对应电流下稳定燃烧的直流电弧两端的直流电压值，并将它们分别记入表5—1中，共取5~6组数据。注意：每次调整电流后，均需稍等一下，待直流电弧稳定燃烧后，再按下按钮SB，测出直流电弧两端的直流电压，以使测量的数据准确；

（4）全部数据测量完成后，将实验平台右下方调压器手柄首先应回零并用变阻箱并联放电然后用电极间隙长度测量工具测量电极间距离，将测得的数据填入表2-1中；

表2-1

2、测量直流电弧的临界长度

（1）变阻箱总阻值为75欧（4个150欧电阻并联成37.5欧，再与上述相同的37.5欧电阻串联），实验时先将电弧产生实验装置的电极a和b接触好，然后接通交流电源，调调压器，其副边输出交流电压，通过交流电源整流装置整流后输出直流电压，观察直流电流表，使通过电弧产生实验装置的两个电极的直流电流为2A；

（2）保持实验平台右下方调压器手柄位置不变，缓慢分开电极a和b，在电极间将产生直流电弧，继续缓慢分开电极直至直流电弧刚刚熄灭，保持此时的电极间距不变，将电源断开；

（3）用电极间隙长度测量工具测量电弧产生实验装置的a、b两个电极之间的距离，此距离即为直流电弧的临界长度，将其记入表2-2中；

（4）将实验步骤（1）中的直流电流值改为1A，变阻箱总阻值为150欧（2个150欧电阻并联成75欧，再与上述相同的75欧电阻串联），重复实验步骤（1）、（2）、（3），可测下对应另一直流电流下的直流电弧临界长度值，将此值也记入表2-2中。

表22

五、注意事项

1、因实验时产生的电弧温度很高并发出强光，为防止灼伤眼睛，要求在观察电弧时，一定要戴上护目镜；另外，在测量电极间距离时，用于安装两个电极的金属座已受热发烫，因此测量时要注意安全，防止手被烫伤；

2、为防止电弧在熄灭时产生的过电压损坏直流电压表，特用一个动合按钮与之串联，只有在测量直流电压值时才按下此按钮，其余时间此按钮应断开。