电机学实验预习讲义
{企业通用培训}电机学专题讲义
{企业通用培训}电机学专题讲义第一章变压器基本工作原理和结构1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上,原边接上电源后，流过激磁电流I0，产生励磁磁动势F0，在铁芯中产生交变主磁通ф0,其频率与电源电压的频率相同，根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势e1和e2,且有,,显然，由于原副边匝数不等,即N1≠N2，原副边的感应电动势也就不等,即e1≠e2,而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U1≈E1,U2≈E2,故原副边电压不等,即U1≠U2,但频率相等。
1-2试从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？答：由,,可知,，所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。
又U1»E1,U2≈E2,因此，，当U1不变时，若N1减少,则每匝电压增大，所以将增大。
或者根据，若N1减小，则增大，又，故U2增大。
1-3变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？为什么？答：不会。
因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零，不会在绕组中产生感应电动势。
1-4变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？答：变压器的铁心构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。
为了铁心损耗，采用0.35mm厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。
1-5变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？答：铁心:构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。
绕组:构成变压器的电路,它是变压器输入和输出电能的电气回路。
分接开关:变压器为了调压而在高压绕组引出分接头,分接开关用以切换分接头,从而实现变压器调压。
油箱和冷却装置:油箱容纳器身,盛变压器油,兼有散热冷却作用。
绝缘套管:变压器绕组引线需借助于绝缘套管与外电路连接，使带电的绕组引线与接地的油箱绝缘。
电机学知识点讲义汇总
电机学知识点讲义汇总第一章 基本电磁定律和磁路电机的基本工作原理是建立在电磁感应定律、全电流定律、电路定律、磁路定律和电磁力定律等定律的基础上的，掌握这些基本定律，是研究电机基本理论的基础。
▲ 全电流定律全电流定律 ∑⎰=I Hdl l式中，当电流方向与积分路径方向符合右手螺旋关系时，电流取正号。
在电机和变压器的磁路计算中，上式可简化为∑∑=Ni Hl▲电磁感应定律 ①电磁感应定律 e=-dtd N dt d Φ-=ψ 式中，感应电动势方向与磁通方向应符合右手螺旋关系。
②变压器电动势磁场与导体间无相对运动，由于磁通的变化而感应的电势称为变压器电动势。
电机中的磁通Φ通常是随时间按正弦规律变化的，线圈中感应电动势的有效值为m fN E φ44.4=③运动电动势e=Blv④自感电动势 dtdiL e L -= ⑤互感电动势 e M1=-dt di 2 e M2 =-dtdi1 ▲电磁力定律f=Bli▲磁路基本定律 ① 磁路欧姆定律 Φ=A l Ni μ=mR F =Λm F 式中，F=Ni ——磁动势，单位为A ；R m =Alμ——磁阻，单位为H -1； Λm =lA R m μ=1——磁导，单位为H 。
② 磁路的基尔霍夫第一定律0=⎰sBds上式表明，穿入（或穿出）任一封闭面的磁通等于零。
③ 磁路的基尔霍夫第二定律∑∑∑==mRHl F φ上式表明，在磁路中，沿任何闭合磁路，磁动势的代数和等于次压降的代数和。
磁路和电路的比较第二章 直流电动机一、直流电机的磁路、电枢绕组和电枢反应 ▲磁场是电机中机电能量转换的媒介。
穿过气隙而同时与定、转子绕组交链的磁通为主磁通；仅交链一侧绕组的磁通为漏磁通。
直流电机空载时的气隙磁场是由励磁磁动势建立的。
空载时，主磁通Φ0与励磁磁动势F 0的关系曲线Φ0=f （F 0）为电机的磁化曲线。
从磁化曲线可以看出电机的饱和程度，饱和程度对电机的性能有很大的影响。
▲ 电机的磁化曲线仅和电机的几何尺寸及所用的材料有关，而与电机的励磁方式无关。
纪真 电机学 讲义
纪真电机学讲义全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：纪真电机学讲义第一章电机原理概述电机是将电能转换为机械能的设备，是现代工业中不可或缺的重要组成部分。
电机的基本原理是根据安培法则和洛伦兹力定律，利用导体在磁场中受到力的作用，从而实现电能向机械能的转换。
电机的工作原理十分复杂，涉及电磁理论、力学、热力学等多个领域的知识。
本章将介绍电机的分类、工作原理以及电机在现代社会中的应用。
第二章直流电机直流电机是最早被发明和广泛应用的电机类型之一。
它由定子、转子、电刷和换相器等部分组成，利用直流电流在磁场中的作用力来实现机械转动。
直流电机具有结构简单、运行可靠、速度调节范围广等优点，在工业生产、家用电器等领域都有着广泛的应用。
本章将详细介绍直流电机的结构、工作原理及控制方法。
除了直流电机和交流电机，还有一些特种电机用于特定的工作场景。
例如步进电机用于精确位置控制，无刷电机用于高速运动，线性电机用于直线运动等。
这些特种电机在航天航空、精密仪器、医疗器械等领域都有着重要的应用。
本章将介绍几种特殊电机的结构、工作原理以及应用领域。
第五章电机控制与调速电机控制是电机应用中的一个重要环节，可以通过改变电机的电流、电压、频率等参数来实现对电机的控制。
电机调速是电机控制的一种重要方式，可以根据需要调整电机的转速和功率输出。
现代电机控制技术包括直流调速、变频调速、矢量控制等多种方法，能够实现电机的高效、精准控制。
本章将介绍电机控制技术的发展历程以及各种调速方法的原理和应用。
第六章电机故障诊断与维护电机在长期运行过程中可能会出现各种故障，如温升过高、轴承损坏、绝缘老化等。
及时发现并排除电机故障对于延长电机寿命、保证生产运行具有重要意义。
电机故障诊断是电机维护的重要内容，可以通过振动分析、红外热像仪、超声波检测等工具和方法来对电机进行检测。
本章将介绍电机故障的常见原因、诊断方法以及维护保养的技巧。
能源消耗是现代社会面临的一个严重问题，提高电机的能源利用效率对于节约能源、减少环境污染具有重要意义。
电机学实验指导书电子版
实验一直流并励电动机一.实验目的1.掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。
2.掌握直流并励电动机的调速方法。
二.预习要点1.什么是直流电动机的工作特性和机械特性？2.直流电动机调速原理是什么？三.实验项目1.工作特性和机械特性保持U=UN 和If =IfN 不变，测取n、T2 、n=f(Ia)及n=f(T2)。
2.调速特性(1)改变电枢电压调速保持U=UN 、If=IfN =常数，T2 =常数，测取n=f(Ua)。
(2)改变励磁电流调速保持U=UN，T2 =常数，R1 =0，测取n=f(If)。
(3)观察能耗制动过程四．实验设备及仪器1．MEL系列电机教学实验台的主控制屏（MEL-I、MEL-IIA、B）。
2．电机导轨及涡流测功机、转矩转速测量（MEL-13）或电机导轨及编码器、转速表。
3．可调直流稳压电源（含直流电压、电流、毫安表）4．直流电压、毫安、安培表（MEL-06）。
5．直流并励电动机。
6．波形测试及开关板（MEL-05）。
7．三相可调电阻900Ω（MEL-03）。
五．实验方法1．并励电动机的工作特性和机械特性。
实验线路如图1-6所示U1：可调直流稳压电源R1、Rf：电枢调节电阻和磁场调节电阻，位于MEL-09。
mA、A、V2：直流毫安、电流、电压表（MEL-06）G：涡流测功机IS：涡流测功机励磁电流调节，位于MEL-13。
a．将R1调至最大，Rf调至最小，毫安表量程为200mA，电流表量程为2A 档，电压表量程为300V档，检查涡流测功机与MEL-13是否相连，将MEL-13“转速控制”和“转矩控制”选择开关板向“转矩控制”，“转矩设定”电位器逆时针旋到底，打开船形开关，按实验一方法起动直流电源，使电机旋转，并调整电机的旋转方向，使电机正转。
b．直流电机正常起动后，将电枢串联电阻R1调至零，调节直流可调稳压电源的输出至220V，再分别调节磁场调节电阻Rf和“转矩设定”电位器，使电动机达到额定值：U=UN=220V，Ia=IN，n=nN=1600r/min，此时直流电机的励磁电流If=IfN（额定励磁电流）。
(完整版)电机电机学实验报告
电机学实验报告实验一直流他励电动机机械特性一．实验目的了解直流电动机的各种运转状态时的机械特性二．预习要点1．改变他励直流电动机械特性有哪些方法？2．他励直流电动机在什么情况下，从电动机运行状态进入回馈制动状态？他励直流电动机回馈制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性又是什么情况？3．他励直流电动机反接制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性。
三．实验项目1．电动及回馈制动特性。
2．电动及反接制动特性。
3．能耗制动特性。
四．实验设备及仪器1．MEL系列电机系统教学实验台主控制屏。
2．电机导轨及转速表（MEL-13、MEL-14）3．三相可调电阻900Ω（MEL-03）4．三相可调电阻90Ω（MEL-04）5．波形测试及开关板（MEL-05）6、直流电压、电流、毫安表（MEL-06）7．电机起动箱（MEL-09）五．实验方法及步骤1．电动及回馈制动特性接线图如图5-1M为直流并励电动机M12（接成他励方式），U N=220V，I N=0.55A，n N=1600r/min，P N=80W；励磁电压U f=220V，励磁电流I f＜0.13A。
G为直流并励电动机M03（接成他励方式），U N=220V，I N=1.1A，n N=1600r/min;直流电压表V1为220V可调直流稳压电源自带，V2的量程为300V（MEL-06）；直流电流表mA1、A1分别为220V可调直流稳压电源自带毫安表、安倍表；mA2、A2分别选用量程为200mA、5A的毫伏表、安培表（MEL-06）R1选用900Ω欧姆电阻（MEL-03）R2选用180欧姆电阻（MEL-04中两90欧姆电阻相串联）R3选用3000Ω磁场调节电阻（MEL-09）R4选用2250Ω电阻（用MEL-03中两只900Ω电阻相并联再加上两只900Ω电阻相串联）开关S1、S2选用MEL-05中的双刀双掷开关。
按图5-1接线，在开启电源前，检查开关、电阻等的设置；（1）开关S1合向“1”端，S2合向“2”端。
电机学实验三
实验三三相绕线异步电动机的空载、短路和负载实验一．实验目的1．掌握三相异步电机的空载、堵转和负载试验的方法。
2．用直接负载法测取三相绕线异步电动机的工作特性。
3．测定三相绕线异步电动机的参数。
二．预习要点1．异步电动机的工作特性指哪些特性？2．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？3．工作特性和参数的测定方法。
三．实验项目1．测量定子绕组的冷态电阻。
2．判定定子绕组的首未端。
3．空载试验。
4．短路试验。
5．负载试验。
四．实验设备及仪器1．实验台主控制屏2．电机导轨及测功机、矩矩转速测量组件（NMEL-13A）3．交流电压表、电流表、功率、功率因数表4．直流电压、毫安、安培表（NMEL-06/1）5．直流电机仪表、电源6．可调电阻箱（NMEL-03/4）7．波形测试及开关板（NMEL-05B）8．三相绕线式异步电动机M04五．实验方法及步骤1．测量定子绕组的冷态直流电阻。
准备：（1）伏安法测量线路如图3-1。
S1，S2位于NMEL-05B。
R ：采用NMEL-03/4中R 1电阻。
A 、V ：直流毫安表和直流电压表。
量程的选择：测量时，通过的测量电流约为电机额定电流的10%，即为50mA ，因而直流毫安表的量程用200mA 档。
三相笼型异步电动机定子一相绕组的电阻约为50欧姆，因而当流过的电流为50mA 时电压约为2.5伏，所以直流电压表量程用20V 档，实验开始前，合上开关S 1，断开开关S 2，调节电阻R 至最大。
分别合上绿色“闭合”按钮开关和直流电动机电枢电源的船形开关，调节直流直流电枢电源及可调电阻R ，使试验电机电流不超过电机额定电流的10%，以防止因试验电流过大而引起绕组的温度上升，读取电流值，再接通开关S 2读取电压值。
读完后，先打开开关S 2，再打开开关S 1。
调节R 使A 表分别为50mA ，40mA ，30mA 测取三次，取其平均值，测量定子三相绕组的电阻值，记录于表3-1中。
电机学实验讲义
1三相异步电动机的参数测定及工作特性4.1 实验目的测定三相鼠笼式异步电动机的参数。
4.2 预习要点（1）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？ （2）工作特性和参数的测定方法。
4.3 实验项目（1）测量定子绕组的冷态电阻。
（2）空载实验。
（3）短路实验。
4.4 实验方法4.4.1测量定子绕组的冷态直流电阻将电机在室内放置一段时间，用温度计测量电机绕组或铁心的温度。
当所测温度与冷却介质温度之差不超过2K 时，即为实际冷态。
记录此时的温度和测量定子绕组的直流电阻，此阻值即为冷态直流电组。
采用伏安法测定，测量线路图如图4.1。
量程的选择：测量时通过的测量电流小于电机额定电流的20%，即约为1A 。
每一电阻测量三次，取其平均值，测量定子三相绕组的电阻，记录于表4-1中。
图4.1 三相交流绕组电阻测定UV WA VF+F-M可调直流电源~表4-1 直流电阻测定实验数据记录表绕组Ⅰ绕组Ⅱ绕组ⅢI（A）U（V）R（Ω）注意事项：（1）在测量时，电动机的转子须静止不动。
（2）测量通电时间不应超过1分钟。
4.4.2 空载实验（1）按图4.2接线，电机绕组为Y接法（UN=220V），负载电机不接。
（2）把交流调压器调至电压最小位置，接通电源，逐渐升高电压，使电机起动旋转。
图4.2 三相鼠笼式异步电动机试验接线图（3）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试验。
（4）调节电压由1.2倍额定电压开始逐渐降低电压，直至电流或功率显著增大为止。
在这范围内读取空载电压、空载电流、空载功率。
（5）在测取空载实验数据时，在额定电压附近多测几点，共取数据7～9组记录于表4-3中。
表4-3 空载实验数据记录表序号U0（V）I0（A）P0（W）COSΦ0 U AB U BC U CA U0I A I B I C I0PⅠPⅡP0AAA~ MVVVTY网电WVUWVU4.4.3 短路实验（1）测量接线图同4.2，用制动工具把三相电机堵住。
电机学讲义
具有相当强的理论性（基础性）和实践性（技术性）
内容：绪论～第六章 同步电机 考核： 出勤 15 平时 15 实验 25 期末 40 其它 5
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第六章
同步电机的稳态分析
同步电机的特点：稳态运行时，转子转速与电网频率之间具 有固定不变的关系，即 同步电机主要用作发电机。现代发电站中的交流发电机几乎 都是同步发电机。 也可以用在不需要调速的大型电动机和改善电力系统供电性 能的同步补偿机。 1.同步电机的基本结构、运行状态 2.空载和负载时同步发电机的磁势和磁场 3.同步发电机的基本方程、等效电路、功率和 本章 转矩方程 主要内容 4.分析同步发电机运行特性和与电网的并联 5.同步电动机和同步补偿机 Yanshan University 6.同步发电机的不对称运行
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二、同步电机的运行状态 稳态情况下，定子产生的气 隙旋转磁场和转子绕组通过 直流产生的转子磁极之间一 直保持相对静止。 它们之间相互作用产生电磁 转矩，进行能量转换。 电动机——把电能转换为机械能
补偿机——没有有功功率的转换， 只发出或吸收无功功率 发电机——把机械能转换为电能
相量图和等效电路图
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6.4 凸极同步发电机的电压方程和相量图
凸极同步电机的气隙沿电枢圆周是不均匀的。因此做定量 分析时常采用双反应理论。 一、双反应理论 凸极同步电机的气隙是不均匀的，极面下气隙较小， 两极之间气隙较大，故直轴下单位面积的气隙磁导 要比交轴下单位面积的气隙磁导 大很多。 当正弦分布的电枢磁动势作用在直轴上时，由于 较 大，故在一定大小的磁动势下，直轴基波磁场的幅值 相对较大，而交轴基波磁场幅值 将明显较小。
《电机学》实验指导书
《电机学》实验指导书电气信息工程学院实验一认识实验一、实验目的1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。
2、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。
二、预习要点1、如何正确选择使用仪器仪表。
特别是电压表电流表的量程。
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? 不串接会产生什么严重后果?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? 若励磁回路断开造成失磁时,会产生什么严重后果?三、实验项目1、了解DD01电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。
2、用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。
四、实验设备及控制屏上挂件排列顺序1、实验设备2、控制屏上挂件排列顺序D31、D42、D41、D51、D31、D44五、实验说明及操作步骤1、由实验指导人员介绍DDSZ-1型电机及电气技术实验装置各面板布置及使用方法，讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。
2．了解和掌握各种表、电源及挂件的使用方法 3、用伏安法测电枢的直流电阻图1-1 测电枢绕组直流电阻接线图（1）按图1-1接线，电阻R 用D44上1800Ω和180Ω串联共1980Ω阻值并调至最大。
A 表选用D31直流、毫安、安培表，量程选用5A 档。
开关S 选用D51挂箱。
（2）经检查无误后接通电枢电源，并调至220V 。
调节R 使电枢电流达到0.2A （如果电流太大，可能由于剩磁的作用使电机旋转，测量无法进行；如果此时电流太小，可能由于接触电阻产生较大的误差），迅速测取电机电枢两端电压U 和电流I 。
将电机分别旋转三分之一和三分之二周，同样测取U 、I 三组数据列于表2-1中。
（3）增大R 使电流分别达到0.15A 和0.1A ，用同样方法测取六组数据列于表1-1中。
取三次测量的平均值作为实际冷态电阻值表中：)(31321a a a a R R R R ++=)(311312111a a a a R R R R ++=)(312322212a a a a R R R R ++=)(313332313a A a a R R R R ++=（4）计算基准工作温度时的电枢电阻由实验直接测得电枢绕组电阻值，此值为实际冷态电阻值。
电机学(完整版)资料上课讲义
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※ 电机学的基本分析方法
方程式、相量图和等效电路的分析方法 归算算法 ——标么制 凸极处理法——凸极隐极 对称分量法——不对称 实验分析法——实验 ……
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《电机学》 第一章 导论
3
※ 怎样学好电机学
认真听课
精读教材 熟练掌握基本电磁规律
实验台
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2．电机的近代发展及趋势
单机容量不断增加 如汽轮发电机：
1900 1920 1937空气冷却
氢气冷却
5MVA 1956水内冷 25MVA 1960 100MVA 目前 150MVA
208MVA 320MVA >1000MVA
中小型电机技术与经济指标不断改进 新的设计方法（CAD）、工艺、材料、测试手段
应用范围扩大
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《电机学》 第一章 导论
1.3 电机中磁路基本定律
1. 全电流定律—安培环路定律
LH dl I
i1 dl
式中，若电流的正方
向与闭合回线L的环行方 向符合右手螺旋关系时，
H
i取正号，否则取负号。
21
i2 i3
L
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LH•d li1i2i3
《电机学》 第一章 导论
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基本磁化曲线： 对同一铁磁材料，选择不同的磁场强度进行反复磁化， 可得一系列大小不同的磁滞回线，再将各磁滞回线的 顶点联接起来，所得的曲线。
B
H
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《电机学》 第一章 导论
2、铁磁材料
HC—矫顽力 Br—剩余磁感应强度 铁磁材料：
HC Br
软磁材料--磁滞回线窄，HC及Br小 硬磁材料--磁滞回线宽，HC及Br大 HC及Br大，难退磁---永磁材料
电机学讲义 (4)
PN 3UN IN cos •
【补】已知一台三相异步电动机，4kW ，380V, 功率因数0.77, 效率0.84。求该电动机的额定电流。（9.4A）
总结：与变压器一样，异步电动机的额定电压和额定电流指的 是线电压和线电流。
第三节 三相异步电动机的定子绕组 一、交流绕组的一些基本知识和基本量
4、画展开图
画出槽内线圈边（上层 边用实线，下层边用虚 线表示），并且编号
以上是并联路数等于1,还可以 连成并联路数等于2和4.
[例]3相,4极,36槽,y1=8,画波绕组展开图. 1.求q 2.分相带 3.连接 下图是a=1,还可以连成a=2
总结：功率稍大的交流电机一般采用双层绕组，其中双层叠绕 组最为常见。双层短距绕组所产生的旋转磁场的波形和感应电 动势的波形比单层绕组的更接近正弦波。
F1 0.9N y I
f y (x,t) Fym(x) cost
0.9
NyIFra bibliotekcos
x 1 cos3 3
x 1 cos5 5
x
c
ost
把以2τ为周期的 矩形磁动势波用 傅氏级数分解
(一)整距线圈的磁势是脉振矩形波,波幅是
2 2 NyI
把这个矩形波加以分解,得基波,三次谐波,五次谐波,七次谐波等. 其中基波波幅是矩形波波幅的4/π倍.即
CY
15,16,17,18 19,20,21,22
4、组成线圈组 三相单层同心 式绕组展开图
相绕组 的构成
同心式 绕组
总结：同心式 绕组、链式绕 组和交叉式绕 组是三种常见 的单层绕组。
作业：4-6，4-7
四、三相双层绕组
双层绕组的每个槽内都有上下两个线圈边，每个线圈的一个边 放在某一个槽的上层，另一边放在相隔节距y1的另一个槽的下层。 整个绕组的线圈数等于槽数。另外，双层绕组的节距比较灵活。
电机学实验讲义.
适用专业：电气工程及其自动化
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辽宁大学教务处制
二零一四年九月
课程简介
《电机学》是电气工程及其自动化专业的主要技术基础课程，既带有基础性又带有专业性。本课程实验使学生更好理解和巩固课堂上所讲的理论知识，提高学生的动手能力，加强学生独立分析问题和解决问题的能力，为进一步学习专业课作好准备，并为今后从事专业方面的工作打下坚实基础。
实验一三相异步电动机的起动与调速
*实验一三相同步发电机的运行特性
实验一认识实验
一、实验目的及原理
1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。
2、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。
3、熟悉他励电动机(即并励电动机按他励方式)的接线、起动、改变电机转向与调速的方法。
二、实验用品及设备
（2）经检查无误后接通电枢电源，并调至220V。调节R使电枢电流达到0.2A（如果电流太大，可能由于剩磁的作用使电机旋转，测量无法进行；如果此时电流太小，可能由于接触电阻产生较大的误差），迅速测取电机电枢两端电压U和电流I。将电机转子分别旋转三分之一和三分之二周，同样测取U、I三组数据列于表2-1中。
实验前先熟悉该次实验所用的组件，记录电机铭牌和选择仪表量程，然后依次排列组件和仪表便于测取数据。
3、按图接线
根据实验线路图及所选组件、仪表、按图接线，线路力求简单明了，一般按接线原则是先接串联主回路，再接并联支路。为查找线路方便，每路可用相同颜色的导线。
4、起动电机，观察仪表
在正式实验开始之前，先熟悉仪表刻度，并记下倍率，然后按一定规范起动电机，观察所有仪表是否正常(如指针正、反向是否超满量程等)。如果出现异常，应立即切断电源，并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实验。
电机学实验指导书
实验一他励直流电动机（认识）实验一、实验目的1、认识DDSZ-1型电机及电气技术实验装置，了解电机拖动实验的基本要求与安全操作规程。
2、认识和了解在电机拖动实验中所用的电源、开关、仪表、挂件、电机等组件及使用方法。
3、熟悉他励直流电动机的接线、起动、（固有、人为）机械特性、改变转向与调速的基本方法。
二、预习要点1、如何正确选择使用仪器仪表，特别是电压表，电流表的量程。
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?否则会产生什么严重后果?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? 若励磁回路因断开造成失磁时,接通电枢电源会产生什么严重后果?4、直流电动机调速及改变转向的方法。
三、实验项目1、了解DD01电源控制屏及电枢电源、励磁电源、变阻器、直流电压表、电流表、直流测速发电机转速表的使用方法；了解校正直流测功电动机、普通直流电动机的铭牌参数及要求。
2、直流他励电动机的连线、起动准备、起动；测试机械特性直流他励电动机的调速及改变转向。
四、实验设备及控制屏上挂件排列顺序1、实验设备：DD03-DJ23-DJ15、D31、D42、D31、D44、D51、D55-1。
2、控制屏上挂件排列顺序：D31、D42、D31、D44、D51、D55-1。
五、实验说明及操作步骤1、由指导人员介绍DDSZ-1型电机及电气技术实验装置面板布置及使用方法。
2、直流他励电动机的机械特性1）直流他励电动机的接线f112图1－1 他励直流电动机接线图断开控制屏上的电源，按图1-1接线。
直流他励电动机用DJ15 (其额定功率PN =185W，额定电枢电压UN=220V，额定电流IN=1.2A,额定转速nN=1600r/min, 额定励磁电压UFN =220V，额定励磁电流IfN＜0.13A)。
校正直流测功机MG作为发电机使用。
TG为测速发电机。
直流电表选用D31（含直流电压表，直流安培表，直流毫安表各一块）。
电机学实验指导书级样本
实验一单相变压器一、 实验目1. 通过空载和短路实验测左变圧器变比和参数。
2. 通过负载实验测取变压器运营特性。
二、 预习要点1. 变压器空载和短路实验有什么特点？实验中电源电压普通加在哪一方较适当?2. 在空载和短路实验中，各种仪表应如何联接才干使测疑误差最小？3. 如何用实验办法测定变压器铁耗及铜耗。
三、 实验项目1. 空载实验 测取空载特性Uo 二f(Io), Po=f(Uo)02. 短路实验 测取短路特性U K 二f(h), P K 二f(I)。
3. 负载实验 (1) 纯电阻负载1. 空载实验实验线路如图2-1所示，被试变圧器选用MEL-01三组组式变压器中一只作为单相变压器，其额泄容量 P N =77W, U IN /U2N =220/55V,I IN /I2N =0. 35/1. 4A 。
变压器低压线圈 2U1、 2U2接电源，髙压线圈开路。
选好所有电表量程，调压旋钮调到输 岀电压为零位置，合上交流电源并调肖调压旋钮，使变压器空载电图2・1空载实验接缕图三相调压器三相调压器保持 U1=U1N, COSd>2=l 条件下，测取 U2=f(l2)压Uo 二1.20 然后，逐次减少电源电压，在1.2〜0. 51\范畴内，测取变压器Uo 、Io. Po,共取6-7组数据，记录于表2-1中。
英中U 二U,点必要测，并在该点附近测点应密些。
为了计算变压器变比，在S 如下测取原方电压同步测出副方 电压，取三组数据记录于表2-1中。
表2-12. 短路实验实验线路如图2-2所示，变压器髙压线圈接电源，低压线圈直接短路。
选好所有电表量程，接通电源前，先将交 流调压旋钮调到输出电压为零位置。
接通交流电源，逐次增长输入电压，直到短路电流等于1. Ik 为止，在0.5〜l.lh 范畴内测取变压器“、I K 、P K ,共取4〜5组数据记录于表2-2中，其中I二I K 点必测。
并记下实验时周边环境温度（°C ）。
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实验一直流他励发电机一．实验目的1．掌握用实验方法测定直流发电机的运行特性，并根据所测得的运行特性评定该电机的有关性能。
2．通过实验观察并励发电机的自励过程和自励条件。
二．预习要点1．什么是发电机的运行特性？对于不同的特性曲线，在实验中哪些物理量应保持不变，而哪些物理量应测取。
2．做空载试验时，励磁电流为什么必须单方向调节？3．并励发电机的自励条件有哪些？当发电机不能自励时应如何处理？三．实验项目1．他励发电机（1）空载特性：保持n=n N，使I=0，测取Uo=f(I f)。
（2）外特性：保持n=n N，使I f =I fN，测取U=f(I)。
（3）调节特性：保持n=n N，使U=U N，测取I f =f(I)。
2．并励发电机（1）观察自励过程四．实验设备1．直流电动机电枢电源（NMEL-18/1）2．直流电动机励磁电源（NMEL-18/2）3．同步发电机励磁电源/直流发电机励磁电源（NMEL-18/3）4．可调电阻箱（NMEL-03/4）5．电机导轨及测功机、转速转矩测量（NMEL-13）6．开关板（NMEL-05）7．直流电压、毫安、安培表8．直流发电机M019．直流并励电动机M03五．实验说明及操作步骤1．他励发电机。
按图1-3接线 S 1：双刀双掷开关（NMEL-05）R 1：发电机负载电阻（NMEL-03/4中R 1）。
V 、A ：分别为直流电压表（量程为300V 档），直流安倍表（量程为2A 档）。
（1）空载特性 a ．打开发电机负载开关S 1，将NMEL-18/3中纽子开关拨向直流发电机励磁，直流发电机励磁电流调至最小，接通直流发电机励磁电源，注意选择各仪表的量程。
b ．调节直流电动机电枢电源至最小，直流电动机励磁电流最大，接通直流电动机励磁电源，接通直流电动机电枢电源，使电机旋转。
b ．从数字转速表上观察电机旋转方向，若电机反转，可先停机，将直流电动机电枢或励磁两端接线对调，重新起动，则电机转向应符合正向旋转的要求。
d ．调节电动机电枢电源至220V ，再调节电动机励磁电流，使电动机（发电机）转速达到1600r/min （额定值），并在以后整个实验过程中始终保持此额定转速不变。
e ．调节发电机励磁电流，使发电机空载电压达U O =1.2U N （240V ）为止。
f ．在保持电机额定转速（1600r/min ）条件下，从U O =1.2U N 开始，单方向调节直流发电机励磁电流，使发电机励磁电流逐次减小，直至I f =o 。
I f =o 时对应的电压就是剩磁电压。
每次测取发电机的空载电压U O 和励磁电流I f ，只取7-8组数据，填入表1-2中，其中U O =U N 和I f =0两点必测，并在U O =U N 附近测点应较密。
U O （V ） I f （mA ）（2）外特性图1-3 直流他励发电机接线图直流发电机GVA直流电动机M直流电动机励磁电源mA直流发电机励磁电源mA 直流电动机电枢电源VR 1S 1EEE UII f F 1F 2A 1A 2F 1F 2A 1A 2a．在空载实验后，把发电机负载电阻R1调到最大值，合上负载开关S1。
b．同时调节电动机励磁电流，发电机励磁电流和负载电阻R，使发电机的n=n N，U=U N（200V），I=I N（0.5A），该点为发电机的额定运行点，其励磁电流称为额定励磁电流I fN= mA.c．在保持n=n N和I f2=I fN不变的条件下，逐渐增加负载电阻，即减少发电机负载电流，在额定负载到空载运行点范围内，每次测取发电机的电压U和电流I，直到空载（断开开关S1），共取6-7组数据，填入表1-3中。
其中额定和空载两点必测。
U（V）I（A）（3）调整特性a．断开发电机负载开关S1，调节发电机励磁电流，使发电机空载电压达额定值（U N=200V）。
b．在保持发电机n=n N条件下，合上负载开关S1，调节负载电阻R1，逐次增加发电机输出电流I，同时相应调节发电机励磁电流I f，使发电机端电压保持额定值U=U N，从发电机的空载至额定负载范围内每次测取发电机的输出电流I和励磁电流I f，共取5-6组数据填入表1-4中。
I（A）I f（A）2．并励直流发电机（1）观察自励过程a．断开主控制屏电源开关，即按下红色按钮。
按图1-4接线 。
S 1、S 2：开关（NMEL-05）V 、A ：直流电压表（量程为300V 档）、直流电流表（量程为2A 档）。
R f ：NMEL-03/4中R 2和R 3的电阻单相串联（可取其中A 相，将A 2和A 3短接，A 1和A 4引出），并调至最大。
R 1：发电机负载电阻（NMEL-03/4中R 1）。
b ．断开S 1、S 2，按前述方法（他励发电机空载特性实验b ）起动电动机，调节电动机转速，使发电机的转速n=n N ，用直流电压表测量发电机是否有剩磁电压，若无剩磁电压，可将并励绕组改接他励进行充磁。
c ．合上开关S 2，逐渐减少R f ，观察电动机电枢两端电压，若电压逐渐上升，说明满足自励条件，如果不能自励建压，将励磁回路的两个端头对调联接即可。
六．注意事项起动直流电动机步骤： 1、 开励磁电源，并调至最大；2、 把电枢电源旋钮调至最小后再打开电枢电源；3、 慢慢调节电枢电源起动直流电动机。
停止直流电动机步骤：图1-4 直流并励发电机接线图直流发电机GVA直流电动机F 1F 2A 1A 2M直流电动机励磁电源mA直流电动机电枢电源V12R 1S 1S 2F 1F 2A 1A 2UIE E1、把电枢电源调至最小，让直流电动机停下，关掉电枢电源；2、把励磁电源调至最小后再关掉。
七．实验报告1．根据空载实验数据，作出空载特性曲线，由空载特性曲线计算出被试电机的饱和系数和剩磁电压的百分数。
2．在座标纸上绘出他励发电机的外特性曲线，并算出电压变化率：ΔU=N NO U UU-⨯100%3．绘出他励发电机调整特性曲线，分析在发电机转速不变的条件下，为什么负载增加时，要保持端电压不变，必须增加励磁电流的原因。
实验二直流电动机一．实验目的1．掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。
2．掌握直流电动机的调速方法。
二．预习要点1．什么是直流电动机的工作特性和机械特性？2．直流电动机调速原理是什么？三．实验项目1．工作特性和机械特性保持U=U N和I f=I fN不变，测取n、T2、n=f(I a)及n=f(T2)。
2．调速特性（1）改变电枢电压调速保持U=U N、I f=I fN=常数，T2=常数，测取n=f(Ua)。
（2）改变励磁电流调速保持U=U N，T2 =常数，R1 =0，测取n=f(I f)。
（3）观察能耗制动过程四．实验设备1．直流电动机电枢电源（NMEL-18/1）2．直流电动机励磁电源（NMEL-18/2）3．可调电阻箱（NMEL-03/4）4．电机导轨及测功机、转速转矩测量（NMEL-13）5．开关（NMEL-05）6．直流电压、电流表7．直流并励电动机M03五．实验方法1．他励电动机的工作特性和机械特性。
实验线路如图1-6所示。
V 、A ：直流电压表（量程为300V 档）、直流电流表（量程为2A 档）。
a ．将直流电动机励磁电源调至最大，直流电动机电枢电源调至最小。
检查涡流测功机与NMEL-13是否相连，将NMEL-13“转速控制”和“转矩控制”选择开关拨向“转矩控制”，”转速/转矩设定”旋钮逆时针旋到底，使船形开关处于“ON”，按实验一方法起动直流电机，使电机旋转，并调整电机的旋转方向，使电机正转。
b ．直流电机正常起动后，调节直流电动机电枢电源的输出至220V ，再分别调节直流电动机励磁电源和“转速/转矩设定”旋钮，使电动机达到额定值：U=U N =220V ，I=I N，n=n N =1600r/min ，此时直流电机的励磁电流I f =I fN （额定励磁电流）。
c ．保持U=U N ，I f =I fN 不变的条件下，逐次减小电动机的负载，即逆时针调节”转速/转矩设定”旋钮，测取电动机电枢电流I 、转速n 和转矩T 2，共取数据7-8组填入表1-8中。
表1-8 U=U N =220V I f =I fN = mA2．调速特性（1）改变电枢端电压的调速 实验线路如图1-6所示。
a ．按上述方法起动直流电机后，同时调节”转速/转矩设定”旋钮，直流电动机电枢电压和直流电动机励磁电流，使电动机的U=U N ，I=0.5I N ，I f =I fN ，记录此时的T 2=实验 数据I （A ）n （r/min ） T 2（N.m ） 计算 数据P 2（w ）P 1（w ） η（%）△n （%）图1-6 直流电动机接线图直流电动机M直流机电枢电源VE F 1F 2A 1A 2AI直流电动机励磁电源mA E UI f VN.m 。
b ．保持T 2不变，I f =I fN 不变，逐次降低电枢两端的电压U ，每次测取电压U ，转速n 和电枢电流I ，共取7-8组数据填入表1-9中。
U （V ） n （r/min ）I （A ）（2）改变励磁电流的调速a ．直流电动机起动后，将直流电动机励磁电流调至最大，调节直流电动机电枢电源为220V ，调节”转速/转矩设定”旋钮，使电动机的U=U N ，I a =0.5I N ，记录此时的T 2= N.mb ．保持T 2和U=U N 不变，逐次减小直流电动机励磁电流，直至n=1.3n N ，每次测取电动机的n 、I f 和I a ，共取7-8组数据填写入表1-10中。
n （r/min ） I f （A ） I （A ）（3）能耗制动 按图1-7接线。
R 1：采用NMEL-03/4中电阻R 1。
S ：双刀双掷开关（NMEL-05）a ．将开关S 1合向电枢电源端，电枢电源调至最小，磁场电源调至最大，起动直流电机。
b ．运行正常后，将开关S 1合向中间位置，使电枢开路，电机处于自由停机，记图1-7 直流电动机能耗制动接线图直流电动机M直流电动机电枢电源VE F 1F 2A 1A 2AI直流电动机励磁电源mA E US 1R 1I f录停机时间。
c ．重复起动电动机，待运转正常后，把S 1合向电阻R 1端，选择不同R 1阻值，观察对停机时间的影响，记录停机时间。
六．实验报告1．由表1-8计算出 P 2和η，并绘出n 、T 2、η=f(I a )及n=f(T 2)的特性曲线。
电动机输出功率P 2=0.105nT 2式中输出转矩T 2 的单位为N·m ，转速n 的单位为r ／min 。
电动机输入功率P 1=UI 电动机效率η=12P P ×100％ 由工作特性求出转速变化率： Δn=NNO n n n ×100％ 2．绘出并励电动机调速特性曲线n=f(U)和n=f(I f )。