实验三 三相同步电动机
三相同步发电机实验报告
三相同步发电机实验报告三相同步发电机实验报告引言：在现代社会中，电力作为一种重要的能源供应方式，对于人们的生产和生活起着至关重要的作用。
而发电机作为电力的重要源头之一，其性能的稳定与否对于电力系统的正常运行有着重要的影响。
本文将对三相同步发电机进行实验，并对实验结果进行分析和总结。
实验目的：1. 了解三相同步发电机的工作原理；2. 掌握三相同步发电机的实验方法；3. 分析实验结果，探讨发电机的性能特点。
实验原理：三相同步发电机是一种将机械能转化为电能的设备。
其基本原理是通过转子和定子之间的磁场相互作用，使得转子产生感应电动势，从而实现电能的输出。
在三相同步发电机中，转子和定子之间的磁场通过三相交流电源进行供电，从而实现同步运转。
实验步骤：1. 接通三相交流电源，并将其连接到同步发电机的定子绕组上；2. 启动同步发电机，使其开始运转；3. 测量同步发电机的电压、电流、功率等参数，并记录下来；4. 改变同步发电机的负载情况，观察其对电能输出的影响；5. 停止同步发电机的运转，并记录下最后的实验数据。
实验结果与分析：通过实验测量，我们得到了同步发电机在不同负载情况下的电压、电流和功率数据。
根据这些数据，我们可以得出以下结论：1. 随着负载的增加，同步发电机的输出电压和电流呈线性增长的趋势。
这是因为负载的增加导致了发电机输出功率的增加，从而使得电压和电流也随之增加。
2. 在负载较小的情况下，同步发电机的功率因数较高。
随着负载的增加，功率因数逐渐下降。
这是因为负载的增加导致了发电机输出功率的增加，而功率因数是输出有用功率与输出视在功率之比，因此负载的增加会导致功率因数的下降。
3. 在实验过程中，我们还观察到了同步发电机的稳定性。
无论负载大小如何变化，同步发电机都能够保持稳定的输出电压和电流。
这表明同步发电机具有较好的稳定性能。
实验总结：通过本次实验，我们对三相同步发电机的工作原理和性能特点有了更深入的了解。
三相同步发电机实验报告
三相同步发电机实验报告
实验报告
三相同步发电机实验
实验目的：
1.学习三相同步发电机的基本原理。
2.掌握同步发电机的电气特性及其调节方法。
3.熟练掌握实验仪器的使用方法。
实验原理：
三相同步发电机的基本构造是将三相绕组分别形成0°、120°和240°的电角度来组成。
同步发电机的转速严格地等于输入电源频率除以极数。
当負载或超負荷情况下，发电机转子转速下降，自励磁通密度下降，产生的欧姆热和交流损耗就会增大，由此影响到全机的性能。
实验器材：
同步发电机，柿子电动机，数字万用表，发电机调速器等。
实验步骤：
1.在实验室中接线，接线图见实验室布置。
2.将实验室3相电源与柿子电动机相连接，按标示电压调整稳
压器电压。
3.用发电机调速器控制稳压后的电压，将柿子电动机转速控制
在1500r/min左右。
4.读取同步发电机转速，记录数据并分析结果。
实验结果：
1.柿子电动机的电动力学及发电机调速器装置详情见教材附录。
2.同步发电机的转速严格地等于输入电源频率除以极数。
3.当负载或超负荷情况下，发电机转子转速下降，自励磁通密
度下降，产生的欧姆热和交流损耗就会增加，从而影响到全机的
性能。
总结：
通过本次实验，我掌握了三相同步发电机的基本原理和调节方法，了解了同步发电机的电气特性。
在实验中，我学会了使用实验仪器，整个实验过程中安排合理，成果取得显著效果。
三相电机实验分析报告
三相电机实验分析报告三相电机实验分析报告一、实验目的掌握三相电动机的基本原理及其运行规则，通过实验研究三相电机的性能和工作特性，培养实验操作能力和实验数据处理能力。
二、实验仪器和材料1、三相电机2、电能表3、电流表4、电压表5、稳压电源三、实验原理三相电动机是利用三相交流电产生的旋转磁场作用于转子上的电流产生力矩，使转子旋转，达到工作效果的电动机。
其工作原理是利用三相电流在空间中产生旋转磁场，激励转子上的电流产生转矩，使转子旋转。
四、实验步骤1、连接实验电路：将三相电源分别接入三相电机的三根相线上。
2、测量电流和电压：使用电流表和电压表分别测量电动机的电流和电压。
3、测量转速：使用电能表或转速计测量电动机的转速。
4、改变加载：通过改变外部负载的大小，观察电动机的转速和效率随着负载的变化而变化。
五、实验结果分析1、电机的运行：根据测量到的电流、电压和转速数据可以得出电机的运行状态，例如电机是否正常运行、满载工作情况下是否有过载现象等。
2、效率的变化：通过改变外部负载可以观察到电机的效率随着负载的变化而变化的趋势。
一般来说，电机的效率在额定负载下最高，随着负载的增加而下降。
3、转速的变化：改变负载后，电机的转速可能会有一定程度的变化。
当负载增加时，电机的转速往往会下降。
这是因为电机需要产生更大的转矩来克服负载的阻力。
六、实验结论1、三相电机在正常情况下可以正常运行，其工作效果受到外部负载的影响。
2、电机的效率随着负载的增加而下降，在额定负载下效率最高。
3、电机的转速随着负载的增加而下降，这与负载的阻力有关。
七、实验总结通过这次实验，我进一步了解了三相电机的工作原理和性能特点，通过实际操作和数据测量，也提高了实验操作能力和数据处理能力。
但是需要注意的是，在进行实验操作时要注意安全，遵循实验操作规范，以免发生意外事故。
三相同步电机试验方法
三相同步电机试验方法一、转速-负载特性试验方法：1.实验目的：通过测量同步电机在不同负载条件下的转速，了解其负载特性，包括转速-扭矩特性和转速-功率特性。
2.实验仪器和设备：3.实验步骤：（1）将负载装置连接到同步电机的轴上，并设置所需的负载条件。
（2）通电使同步电机开始运行，同时使用转速表测量转速。
（3）在运行过程中，将负载逐步增加，分别记录转速、电流和电压。
（4）根据测量数据绘制转速-扭矩曲线和转速-功率曲线。
4.实验注意事项：（1）确保负载装置和电机轴正常耦合，防止发生脱落或滑动。
（2）在测量电流和电压时，要保持测量仪器的准确性，避免误差。
（3）在增加负载时，要逐渐增加，以避免电机过载。
二、定子电流-磁极励磁特性试验方法：1.实验目的：通过测量同步电机在不同定子电流下的磁极励磁特性，了解励磁线圈的工作状态和磁链的变化。
2.实验仪器和设备：3.实验步骤：（1）将同步电机接通三相交流电源，并设置定子电流为初始值。
（2）通过电流表测量定子电流大小，通过电压表测量励磁电压。
（3）逐渐增加定子电流，同时记录电流值和电压值。
（4）根据测量数据绘制定子电流-磁极励磁特性曲线。
4.实验注意事项：（1）在增加定子电流时，要逐渐增加，并注意电流的稳定性。
（2）在测量电压时，要保持测量仪器的准确性，避免误差。
（3）在实验过程中，要注意电机和电源的安全运行，避免电流过大造成设备损坏或人身伤害。
三、短路试验方法：1.实验目的：通过短路试验，了解同步电机的短路特性，包括短路电流和短路阻抗等。
2.实验仪器和设备：3.实验步骤：（1）将同步电机接通三相交流电源，并设置适当的电压和频率。
（2）将短路装置连接到电机绕组上，使电机发生短路。
（3）通过电流表和电压表测量短路电流和短路电压，并记录数据。
（4）根据测量数据计算短路阻抗。
4.实验注意事项：（1）短路试验可能导致电机或设备损坏，因此在进行短路试验前必须确保安全措施完善。
三相同步发电机的运行特性实验报告
三相同步发电机的运行特性实验报告一、实验目的1. 掌握三相同步发电机的空载、短路及零功率因数负载特性的实验求取法。
2.学会用实验方法求取三相同步发电机对称运行时的稳太参数。
二、实验内容：1.空载实验：在n=nN，I=0的条件下，测取同步发电机的空载特性曲线Uo=f(If)。
2.三相短路实验：在n=n N，U=0的条件下，测取同步发电机的三相短路特性曲线I k=f(I f).3..求取零功率因数负载特性曲线上的一点，在n=nN；U=UN；cosØ≈0的条件下，测取当I=IN 时的If值。
三、实验仪器及其接线1.实验仪器如下图所示：2.实验室实际接线图如下图所示：图1 实验室实际接线图四、实验线路及操作步骤：1. 空载实验实验接线图如图2所示图2 实验接线图实验时启动原动机（直流电动机），将发电机拖到额定转速，电枢绕组开路，调节励磁电流使电枢空载电压达到120%U N值左右，读取三相线电压和励磁电流，作为空载特性的第一点。
然后单方向逐渐减小励磁电流，较均匀地测取8到9组数据，最后读取励磁电流为零时的剩磁电压，将测量数据记录于表1中。
表1 空载实验数据记录 n=no=1500转/分 I=0（1）表1中U 0=3AC BC AB U U U ++ U 0*=NU U 0 I f =I ´f +ΔI f0 I I fofI f =* I f0为U 0= U N 时的I f 值，在本实验室中取U N =400V,I N =3.6A 。
（2）若空载特性剩磁较高，则空载特性应予以修正，即将特曲线的的直线部分延长与横轴相交，交点的横坐标绝对植ΔI f0即为修正量，在所有试验测得的励磁电流数据上加上ΔI f0，即得通过坐标原点之空载校正曲线。
如图3所示。
图3 空载特性曲线校正2.短路实验实验线路图如图2所示。
在直流电动机不停机状态下，并且，发电机励磁电流等于零的情况下，这时合上短路开关K 2，将电枢三相绕组短路，将机组转速调到额定值并保持不变，逐步增加发电机的励磁电流I f ，使电枢电流达到（1.1-1.2）倍额定值，同时量取电枢电流和励磁电流，然后逐步减小励磁电流直到降为0为止。
同步电机实验指导书【修订】
同步电机实验指导书实验一三相同步发电机的运行特性一．实验目的1.用实验方法测量同步发电机在对称负载下的运行特性。
2.由实验数据计算同步发电机在对称运行时的稳态参数。
二．预习要点1.同步发电机在对称负载下有哪些基本特性？2.这些基本特性各在什么情况下测得？3.怎样用实验数据计算对称运行时的稳态参数？三．实验项目1．测定电枢绕组实际冷态直流电阻。
2．空载试验：在n=n N、I=0的条件下，测取空载特性曲线U0=f（I f）。
3．三相短路实验：在n=n N、U=0的条件下，测取三相短路特性曲线I K=f（I f）。
4．纯电感负载特性：在n=n N、I=I N、cosϕ≈0的条件下，测取纯电感负载特性曲线。
5．外特性：在n=n N、I f=常数、cosϕ=1和cosϕ=0.8（滞后）的条件下，测取外特性曲线U=f（I）。
6．调节特性：在n=n N、U=U N、cosϕ=1的条件下，测取调节特性曲线I f=f（I）。
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．电机导轨及测功机，转矩转速测量（MEL-13、MEL-14）。
3．功率、功率因数表（或在主控制屏，或采用单独的组件MEL-20、MEL-24）。
4．同步电机励磁电源（含在主控制屏右下方）。
5．三相可调电阻器900Ω（MEL-03）。
6．三相可调电阻器90Ω（MEL-04）。
7．波形测试及开关板（MEL-05）。
8．自耦调压器、电抗器（MEL-08）。
9．三相同步电机M08。
10．直流并励电动机M03。
五．实验方法及步骤1．测定电枢绕组实际冷态直流电阻。
被试电机采用三相凸极式同步电机M08。
测量与计算方法参见实验3-1。
记录室温，测量数据记录于表4-1中。
同步电机励磁电源为0~2.5A可调的恒流源，按装在主控制屏的右下部。
须注意，切不可将恒流源输出短路。
V1、mA、A1为直流电压、毫安、安倍表，按装在主控制屏的右下部。
交流电压表、交流电流表、功率表按装在主控制屏上，不同型号的实验台，其仪表数量不同，接法可参见异步电机的接线。
三相同步发电机实验报告
三相同步发电机实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过实际操作，掌握三相同步发电机的工作原理和性能特点，加深对同步发电机的理解，提高实际操作能力。
二、实验原理。
三相同步发电机是一种将机械能转换为电能的设备，其工作原理是利用电磁感应定律，通过旋转磁场和定子导体之间的相对运动来产生感应电动势。
当发电机转子受到外界驱动力使其旋转时，定子中就会产生感应电动势，从而输出电能。
三、实验仪器和设备。
本实验所用的仪器和设备主要包括三相同步发电机、电动机、电流表、电压表、功率表等。
四、实验步骤。
1. 首先，将三相同步发电机和电动机连接起来，确保连接正确无误。
2. 接着，通过控制电动机的转速，使同步发电机转子匀速旋转。
3. 同时，使用电流表、电压表和功率表等仪器，测量同步发电机的电流、电压和功率等参数。
4. 最后，记录实验数据，并进行分析和总结。
五、实验结果和分析。
通过实验测量和数据分析，我们得到了同步发电机的电流、电压和功率等参数。
通过对这些数据的分析，我们可以得出同步发电机的性能特点和工作状态，进一步加深对其工作原理的理解。
六、实验结论。
通过本次实验，我们深入了解了三相同步发电机的工作原理和性能特点，掌握了实际操作技能，提高了对同步发电机的理解。
同时，也加深了对电机原理和电气知识的理解和应用能力。
七、实验总结。
本次实验不仅帮助我们巩固了理论知识，还提高了我们的实际操作能力。
通过实际操作，我们更加深入地理解了同步发电机的工作原理和性能特点，为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
八、参考文献。
1. 《电机原理与应用》。
2. 《电气工程基础》。
3. 《同步发电机原理与应用》。
以上就是本次实验的报告内容，希望能对大家有所帮助。
感谢大家的阅读。
三相永磁同步电动机试验
异步起动三相永磁同步电动机的起动电流和起动转矩较大，试验时将涉及到危险的电流、电压和机械力，所以应对被试电机的安装及运转情况进行检查，对所有试验应采取安全防护措施，以保证各项试验顺利进行。
所有试验应由有相关知识和有经验的人员操作。
6.1.2 被试电机施以额定频率的电压，电压的变化范围从125%的额定电压开始逐步降低，其中应包括100%额定电压的测点。
随电压降低，电流逐渐减小。
当电流出现拐点后，应继续降低电压，直至电流回升到超过100%额定电压时的电流值出现，取10 至12 个电压点（大致均匀分布）。
但在电流出现拐点处，测点应适当加密。
在每个电压点，测取I0、U0、P0，并应测取θ0或R0，根据温度与电阻成比例关系，利用试验开始前测得的绕组初始端电阻R1、初始温度θ1及测取的每点温度，可确定每个电压点处的端电阻R0。
当按B法（见10.2.2条）测定电机效率时，必须测取每点的θ0或R0；6 6.3 空载反电动势测定空载反电动势测定为永磁同步电动机特有的试验项目。
可用反拖法和最小电流法测定，推荐采用反拖法。
6.3.1 反拖法（发电机法）用原动机与被试电动机机械连接。
原动机拖动被试电动机在同步转速下作为发电机空载运行。
分别测量被试电动机的出线端电压电动机铁心的温度和环境温度。
6.3.2 最小电流法电动机在额定电压、额定频率下空载运转达到稳定，调节电动机的外加端电压。
使其空载电流最小，此时的外加端电压可近似认为电动机的空载反电动势。
分别测量被试电动机的出线端电压U ，ab 环境温度。
7 堵转试验7.1 堵转时的电流、转矩和功率的测定堵转试验在电机接近实际冷状态下进行。
试验前，应尽可能事先用低电压确定对应于最大堵转电流和最小堵转转矩的转子位置。
试验时，应将转子堵住。
电机在堵转状态下，转子振荡较大，应考虑采取措施减小波动。
试验时，可以先将电源电压调整到额定值的20%以下，接入被试电机，保持额定频率，尽快升高电源电压，并在电气稳定后，迅速同时读取电压、电流、输入功率和转矩的稳定读数。
三相同步电机实验心得
三相同步电机实验心得
通过这次三相同步电机实验，深刻的体会到实践出真知。
三相同步电机中，我们遇到了课本没提到过得问题。
例如：上电之前测对地绝缘、三相电感、电阻等等，而且我们第一次通电没有成功就是因为铜线的绝缘皮没有完全挂掉，还有也体会老师说的书本里的理论知识的重要性。
总之，这次实验让我受益颇多。
学习三相同步电机实验心得个人总结学远程培程有感经过时间的学习，不光学习到了新的知识，还从中受到启发，想想自己在实际工作中所犯的错误，心里感到惭愧，为了更好的在今后实际工作应用和理论相结合，我的归纳和理解也得到了提升。
三相同步发电机实验(手动)资料
同步发电机运行实验指导书姓名:学号：专业班级：指导老师：目录一、实验目的二、实验装置及接线三、实验内容实验一电动机- 发电机组的接线实验二发电机组的起动和同步电抗Xd测定实验三发电机同期并网实验实验四发电机的正常运行实验五发电机的特殊运行方式四、实验报告五、附录同步发电机运行实验指导书一、实验目的同步发电机是电力系统最重要又最复杂的电气设备，在电力系统运行中起着十分重要的作用。
通过实验，使学生掌握和巩固同步发电机及其运行的基本概念和基本原理，培养学生的实践能力、分析能力和创新能力，加强工程实线训练，提高学生的综合素质。
二、实验装置及接线实验在电力系统监控实验室进行，每套实验装置以7.5KW直流电动机与同轴的5KW 同步发电机为被控对象，配置常规仪表测量控制屏（常规控制）和计算机监视控制屏（计算机监控）。
可实现对发电机组的测量、控制、信号、保护、调节、并列等功能，本次同步发电机运行实验，仅采用常规控制方式。
直流电动机-同步发电机组的参数如下：直流电动机：型号Z2-52，凸极机额定功率7.5kW额定电压DC220V额定电流41A额定转速1500r/min额定励磁电压DC220V额定励磁电流0.98A(5、6、7号机组为0.5A)同步发电机型号T2-54-55额定功率5kW额定电压AC400V(星接)额定电流9.08A额定功率因数0.8空载励磁电流 2.9A额定励磁电流5A直流电动机-同步发电机组接线如图一所示。
发电机通过空气开关2QS和接触器2KM可与系统并列，发电机机端装有电压互感器1TV和电流互感器1TA，供测量、同期用，系统侧装有单相电压互感器2TV作同期用，两侧电压通过转换开关6SA接入同期表S（MZ-10）。
发电机励磁电源可以取自380V电网（他励方式），也可以取自机端（自励方式），通过4QS进行切换，交流电源经励磁变压器CB降压隔离后，经分立元件整流装置或模块式晶闸管SCR-L变为直流，再通过灭磁开关3KM供电给发电机励磁绕组FLQ，励磁电流通过调压按钮或电位器2WR进行调节。
三相同步发电机的运行特性实验报告
三相同步发电机的运行特性实验报告一、实验目的1、掌握三相同步电动机的异步起动方法。
2、测取三相同步电动机的V形曲线。
3、测取三相同步电动机的工作特性。
二、预习要点1、三相同步电动机异步起动的原理及操作步骤。
2、三相同步电动机的V形曲线是怎样的？怎样作为无功发电机（调相机）使用？3、三相同步电动机的工作特性怎样？怎样测取？三、实验项目1、三相同步电动机的异步起动。
2、测取三相同步电动机输出功率P处0时的V形曲线。
4、测取三相同步电动机的工作特性。
3、测取三相同步电动机输出功率P=0∙5倍额定功率时的V形曲线。
四、实验方法1、实验设备2、屏上挂件排列顺序D31、D42、D33、D32、D34-3、D41、D52、D51、D31 3、三相同步电动机的异步起动图8-1三相同步电动机实验接线图1）按图8T 接线。
其中R 的阻值为同步电动机MS 励磁绕组电阻的 10倍（约90Q ）,选用D41上90。
固定电阻。
R 选用D41上90。
串联90。
加上90 Q 并联90。
共225 Q 阻值。
R 选用D42上900。
串联 900。
共1800。
阻值并调至最小。
R 选用D42上900。
串联900。
加同步电机A 3~ Z∣zD52∣∣ij 步电力L 励磁电源 O 24V 0彩⅛奥畏出医箕111I0αα上900 Q并联900。
共2250。
阻值并调至最大。
MS为DJ18（Y接法,额定电压U=220V）02）用导线把功率表电流线圈及交流电流表短接，开关S闭合于励磁电源一侧（图8-1中为上端）。
3）将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转至零位。
接通电源总开关，并按下“开”按钮。
调节D52同步电机励磁电源调压旋钮及R阻值，使同步电机励磁电流I约0.7A左右。
4）把开关S闭合于R电阻一侧（图8-1中为下端），向顺时针方向调节调压器旋钮，使升压至同步电动机额定电压220伏，观察电机旋转方向，若不符合则应调整相序使电机旋转方向符合要求。
实验三三相永磁同步电机实验
实验三三相永磁同步电机实验一、实验目的１、掌握三相永磁同步电机结构特点２、掌握三相永磁同步电机工作原理3、掌握三相永磁同步电机运行特性二、预习要点1、三相永磁同步电机的工作原理２、三相永磁同步电机的运行特性三、实验项目1、测量定子绕组的冷态电阻。
2、速度—频率ｎ=f（f)测试3、压频—转矩特性的测定4、测取三相永磁同步电机在工频下的工作特性。
四、实验方法12、屏上挂件排列顺序HK9１3、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端部或铁心的温度。
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阻。
（１) 伏安法测量线路图为图３D51挂件上的双刀双掷开关，R用１8０0Ω可调电阻。
图3－1 三相交流绕组电阻测定量程的选择：测量时通过的测量电流应小于额定电流的20%，约为５0毫安，因而直流电流表的量程用200ｍA档，直流电压表量程用20V档。
按图3-1接线。
把R调至最大位置，合上开关S,调节直流电源及Ｒ阻值使试验电流不超过电机额定电流的20%,以防因试验电流过大而引起绕组的温度上升,读取电流值，再读取电压值.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。
表３-1室４、速度—频率n＝ｆ（ｆ）测试（1）按图３-２接线。
电机绕组为Ｙ接法,直接与涡流测功机同轴联接。
图３—2 速度—频率n＝ｆ（f）测试接线图（2)按下控制屏上的“启动”按钮，把交流调压器调至电压３8０Ｖ,首先按下变频器上的ＰＵ/EXT按钮，调节左侧旋钮使频率显示为零,然后按下ＲUN使电机运转起来，然后调节变频器左侧旋钮既可调节频率从而改变转速。
观察电机旋转方向,每10ＨZ记录电机转速，(涡流测功机不加载)将得到的数据记录表３-２中。
５、压频－转矩特性的测定(1）测量接线图同图3-2，调节变频频率为10Hｚ，调节涡流测功机加载，达到额定转矩T N= １。
三相同步发电机的运行实验
0.20
0.10
0
四、实验报告
1．根据实验数据，在同一座标系中绘出空载、短路、零功率因数特性曲线，并画出特性三角形。
2．作出 时的同步发电机外特性曲线，并计算电压调整率。
3． 用空载特性和短路特性求出同步电抗的不饱和值。
五、思考题
1．分析同步发电机的特性三角形有何意义？
定子漏抗U=0时，对应于零功率因数特性上的励磁电流=OC，将该电流分为两部分，OB段用来产生电势漏抗电势以平衡定子漏抗压降AB=，BC段用来产生电枢电势以平衡电枢反应电抗压降，可见△ABC的BC边代表纯去磁的电枢反应磁势，AB边代表定子漏抗。由于BC和AB均和电枢电流成正比。所以当一定时，△ABC是固定的，此三角形称为同步电机的特性三角形。只要求得特性三角形，我们就可以很方便地求得定子漏抗.
表10-3 纯电感负载实验数据
220
190
145
100
54
24
0
1.53
1.36
1.17
1.03
0.89
0.79
0.77
4．纯电阻负载实验
操作步骤同电感负载，只是将负载改为电阻。
表10-4 纯电阻负载实验数据
220.4
228.4
236.4
244.5
255.4
263.6
268.1
0.45
0.40
0.34
4．调节特性 在 ， ， 条件下，测取调节特性 曲线。
三、实验说明及操作步骤
接线说明：
1．空载实验
打开开关 、 ，电动机励磁回路电阻 调至阻值最小，电枢回Байду номын сангаас起动电阻 调至阻值最大。
图 10-3 同步发电机实验接线图
同步电机实验报告
一、实验目的1. 理解同步电机的原理和结构。
2. 掌握同步电机参数的测量方法。
3. 分析同步电机在不同运行状态下的性能。
二、实验原理同步电机是一种交流电机，其转速与电源频率成正比，因此被称为同步电机。
同步电机主要由定子和转子组成，其中定子为三相绕组，转子为永磁体或电磁体。
本实验主要研究三相永磁同步电机。
三、实验仪器与设备1. 同步电机实验台2. 三相交流电源3. 数字多用表4. 数据采集卡5. 电脑及实验软件四、实验步骤1. 准备阶段：检查实验台各部件是否完好，连接三相交流电源，打开实验软件。
2. 测量定子电阻：将数字多用表设置在电阻测量模式，分别测量三相定子绕组的电阻值。
3. 测量电感：将数字多用表设置在电感测量模式，分别测量三相定子绕组的交轴电感和直轴电感。
4. 测量反电势系数：将同步电机接入三相交流电源，使电机达到稳定运行状态。
在dq坐标系下，通过实验软件测量三相定子绕组的反电势系数。
5. 测量转动惯量：将同步电机接入三相交流电源，使电机达到稳定运行状态。
通过实验软件测量电机的转动惯量。
6. 实验数据分析：将实验数据整理成表格，分析同步电机在不同运行状态下的性能。
五、实验结果与分析1. 定子电阻：实验测得三相定子绕组的电阻值分别为R1、R2、R3。
2. 电感：实验测得三相定子绕组的交轴电感为Lq，直轴电感为Ld。
3. 反电势系数：实验测得三相定子绕组的反电势系数分别为Kq、Kd。
4. 转动惯量：实验测得同步电机的转动惯量为J。
根据实验数据，可以分析同步电机在不同运行状态下的性能，如启动转矩、调速范围、启动时间等。
六、实验结论1. 通过实验，掌握了同步电机的原理和结构。
2. 熟悉了同步电机参数的测量方法。
3. 分析了同步电机在不同运行状态下的性能。
七、实验心得本次实验使我对同步电机有了更深入的了解，提高了我的动手能力和实验技能。
在实验过程中，我遇到了一些问题，但在老师和同学的帮助下，最终顺利完成了实验。
实验三 三相同步电动机
实验报告实验名称：三相同步电动机小组成员：许世飞许晨光杨鹏飞王凯征一．实验目的1．掌握三相同步电动机的异步起动方法。
2．测取三相同步电动机的V形曲线。
3．测取三相同步电动机的工作特性。
二．预习要点1．三相同步电动机异步起动的原理及操作步骤。
2．三相同步电动机的V形曲线是怎样的？怎样作为无功发电机（调相机）？3．三相同步电动机的工作特性怎样？怎样测取？三．实验项目1．三相同步电动机的异步起动。
≈0时的V形曲线。
2．测取三相同步电动机输出功率P23．测取三相同步电动机输出功率P=0.5倍额定功率时的V 形曲线。
24．测取三相同步电动机的工作特性。
四．实验设备及仪器1．实验台主控制屏；2．电机导轨及转速测量；3．功率、功率因数表（NMCL-001）；4．同步电机励磁电源（含在主控制屏左下方，NMEL-19）；5．直流电机仪表、电源（含在主控制屏左下方，NMEL-18）；6．三相可调电阻器900Ω（NMEL-03）；7．三相可调电阻器90Ω（NMEL-04）；8．旋转指示灯及开关板（NMEL-05A）；9．三相同步电机M08； 10．直流并励电动机M03。
五．实验方法被试电机为凸极式三相同步电动机M08。
1．三相同步电动机的异步起动 实验线路图如图3-1。
实验开始前，MEL-13中的“转速控制”和“转矩控制”选择开关扳向“转矩控制”，“转矩设定”旋钮逆时针到底。
R 的阻值选择为同步发电机励磁绕组电阻的10倍（约90欧姆），选用NMEL-04中的90Ω电阻。
开关S 选用NMEL-05。
同步电机励磁电源（NMEL-19）固定在控制屏的右下部。
a ．把功率表电流线圈短接，把交流电流表短接，先将开关S 闭合于励磁电流源端，启动励磁电流源，调节励磁电流源输出大约0.7A 左右，然后将开关S 闭合于可变电阻器R （图示左端）。
b ．把调压器退到零位，合上电源开关，调节调压器使升压至同步电动机额定电压220伏，观察电机旋转方向，若不符合则应调整相序使电机旋转方向符合要求。
三相同步发电机实验
三相同步发电机实验一、实验目的1、 用实验方法测量同步发电机在对称负载下的运行特性。
2、 由实验数据计算同步发电机在对称运行时的稳态参数。
二、预习要点1、同步发电机在对称负载下有哪些基本特性？2、这些基本特性各在什么情况下测得？3、怎样用实验数据计算对称运行时的稳态参数？ 三、实验项目 1、空载实验按图1进行接线。
f290Ω0.5A图1 三相同步发电机实验接线图校正直流测功机MG 按他励方式连接，用作电动机拖动三相同步发电机GS ，GS 的定子绕组为Y 形接法（U N ＝220V ）。
调节同步发电机励磁电源（24V ）串联的电阻R f2至最大位置。
调节MG 的电枢串联电阻R 1至最大值，MG 的励磁调节电阻R f1至最小值，开关S 1、S 2均断开。
将三相交流可调电源的旋钮调节到最小，检查控制屏上的电源总开关、电枢电源开关及励磁电源开关都需在“关”断的位置，做好实验开机准备。
接通控制屏上的总电源开关，按下“开”按钮，接通励磁电源开关，看到电流表A 2有励磁电流指示后，再接通控制屏上的电枢电源开关，起动MG ，MG 起动运行正常后，把R 1调至最小，调节R f1使MG 转速达到同步发电机的额定转速1500r/min 并保持恒定。
接通GS 励磁电源，调节GS 励磁电流（必须单方向调节），使I f 单方向递增至GS 输出电压N U U 0为止（U N＝220V）。
再单方向减小GS励磁电流，使I f单方减至零值为止，读取8组励磁电流I f和相应的空载电压U0并记录于表1中。
表1 min=I＝0nn N=/1500r在用实验方法测定同步发电机的空载特性时，由于转子磁路中剩磁情况的不同，当单方向改变励磁电流I f从零到某一最大值，再反过来由此最大值减小到零时将得到上升和下降的二条不同曲线，如图2。
两条曲线的出现，反应铁磁材料，如剩磁电压较中的磁滞现象。
测定参数时使用下降曲线，其最高点取NUU≈高，可延伸曲线的直线部分使与横轴相交，则交点的横坐标绝对值0f i∆应作为校正量，在所有试验测得的励磁电流数据上加上此值，即得通过原点之校正曲线，如图3所示。
(完整版)三相同步发电机的并联运行实验报告
实验报告四实验名称：三相同步发电机的并联运行实验实验目的：1.掌握三相同步发电机投入电网并联运行的条件与操作方法。
2.掌握三相同步发电机并联运行时有功功率与无功功率的调节。
实验项目：1.用准确同步法将三相同步发电机投入电网并联运行。
2.三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节。
3.三相同步发电机与电网并联运行时无功功率调节。
→测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V形曲线。
（一）填写实验设备表（二）三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节填写实验数据表格 表4-1U=220V （Y ）f f0I =I = 0.85 A（三）三相同步发电机与电网并联运行时无功功率的调节填写实验数据表格表4-2 n=1500r/min U=220V 2P 0≈W（四）问题讨论1.三相同步发电机投入电网并联运行有哪些条件？不满足这些条件将产生什么后果？答：1.发电机的频率和电网的频率相同。
2.发电机和电网的电压大小相等，相位相同。
3.发电机和电网的相序相同。
不满足这些条件将产生：1.频率不同，引起系统功率下降，进而导致系统解列。
2.电压不同，引起系统损耗加大。
相位不同不但会使有功和无功的冲击外，还会有一个电磁力矩冲击，会导致传动部分冲击。
3.相序不同.将会发生短路，造成人身伤亡和损坏设备事故。
2. 三相同步发电机与电网并联的方法有哪些？答：1.直接并网，2.有电动机带动至电网电压和频率时并网。
3.发电机先做电动机，再转向发电机状态。
3. 实验的体会和建议答：熟悉了三相同步发电机并网运行的条件与操作方法，知道了如何对三相同步发电机并联运行时有功功率与无功功率的调节，明白了三相同步发电机投入电网并联条件的重要性。
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实验报告
实验名称：三相同步电动机
小组成员：许世飞许晨光杨鹏飞王凯征
一．实验目的
1．掌握三相同步电动机的异步起动方法。
2．测取三相同步电动机的V形曲线。
3．测取三相同步电动机的工作特性。
二．预习要点
1．三相同步电动机异步起动的原理及操作步骤。
2．三相同步电动机的V形曲线是怎样的？怎样作为无功发电机（调相机）？3．三相同步电动机的工作特性怎样？怎样测取？
三．实验项目
1．三相同步电动机的异步起动。
≈0时的V形曲线。
2．测取三相同步电动机输出功率P
2
3．测取三相同步电动机输出功率P
=0.5倍额定功率时的V 形曲线。
2
4．测取三相同步电动机的工作特性。
四．实验设备及仪器
1．实验台主控制屏；
2．电机导轨及转速测量；
3．功率、功率因数表（NMCL-001）；
4．同步电机励磁电源（含在主控制屏左下方，NMEL-19）；
5．直流电机仪表、电源（含在主控制屏左下方，NMEL-18）；
6．三相可调电阻器900Ω（NMEL-03）；
7．三相可调电阻器90Ω（NMEL-04）；
8．旋转指示灯及开关板（NMEL-05A）；
9．三相同步电机M08； 10．直流并励电动机M03。
五．实验方法
被试电机为凸极式三相同步电动机M08。
1．三相同步电动机的异步起动 实验线路图如图3-1。
实验开始前，MEL-13中的“转速控制”和“转矩控制”选择开关扳向“转矩控制”，“转矩设定”旋钮逆时针到底。
R 的阻值选择为同步发电机励磁绕组电阻的10倍（约90欧姆），选用NMEL-04中的90Ω电阻。
开关S 选用NMEL-05。
同步电机励磁电源（NMEL-19）固定在控制屏的右下部。
a ．把功率表电流线圈短接，把交流电流表短接，先将开关S 闭合于励磁电流源端，启动励磁电流源，调节励磁电流源输出大约0.7A 左右，然后将开关S 闭合于可变电阻器R （图示左端）。
b ．把调压器退到零位，合上电源开关，调节调压器使升压至同步电动机额定电压220伏，观察电机旋转方向，若不符合则应调整相序使电机旋转方向符合要求。
c ．当转速接近同步转速时，把开关S 迅速从左端切换闭合到右端，让同步电动机励磁绕组加直流励磁而强制拉入同步运行，异步起动同步电动机整个起动过程
图4-5 三相同步电动机接线图（MCL-II、MEL-IIB）图3-1 三相同步电动机接线图（MCL-11、MEL-11B ）
完毕，接通功率表、功率因数表、交流电流表。
2．测取三相同步电动机输出功率P
2
≈0时的V形曲线
a．按1方法异步起动同步电动机。
使同步电动机输出功率P
2
≈0。
b．调节同步电动机的励磁电流I
f 并使I
f
增加，这时同步电动机的定子三相电流
亦随之增加，直至电流达同步电动机的额定值，记录定子三相电流和相应的励磁电流、输入功率。
c．调节同步电动机的励磁电流I
f 使I
f
使逐渐减小，这时定子三相电流亦随之减
小，直至电流过最小值，记录这时的相应数据，
d．继续调小同步电动机的励磁电流，这时同步电动机的定子三相电流反而增大直到电流达额定值，在这过励和欠励范围内读取9～11组数据。
数据记录于表3-1。
表3-1 n=1500r／min； U=220V；P
2
≈0
表中 I = (I A + I B + I C )／3
P = P Ⅰ+ P Ⅱ
3．测取三相同步电动机输出功率P 2≈0.5 倍额定功率时的V 形曲线。
a ．按1方法异步起动同步电动机，调节测功机“转矩设定”旋钮使之加载，使同步电动机输出功率改变，输出功率按下式计算： P 2 = 0.105nT 2
式中 n ——电机转速，r ／min ； T 2——由转矩表读出，N·m。
b ．使同步电动机输出功率接近于0.5倍额定功率且保持不变，调节同步电动机的励磁电流I f 使I f 增加，这时同步电动机的定子三相电流亦随之增加直到电流达同步电动机的额定电流，记录定子三相电流和相应的励磁电流、输入功率。
c ．调节同步电动机的励磁电流If ，使I f 逐渐减小，这时定子三相电流亦随之减小直至电流达最小值，记录这时的相应数据，继续调小同步电动机的励磁电流，这时同步电动机的定子三相电流反而增大直到电流达额定值，在过励和欠励范围内读取9～11组数据并记录于表3-2中。
表3-2 n=1500r ／min ； U=220V ；P 2≈0.5P N
表中 I = (I A + I B + I C)／3 P = PⅠ+ PⅡ
4．测取三相同步电动机的工作特性
a．按1方法异步起动同步电动机，按3方法改变负载电阻，使同步电动机输出功率改变，输出功率按下式计算：
P
2 = 0.105nT
2
式中 n——电机转速，r／min；
T
2
——由直流发电机的电枢电流．转矩表读出，N·m
b．同时调节同步电动机的励磁电流使同步电动机输出功率达额定值时，且功率因数为1。
c．保持此时同步电动机的励磁电流恒定不变，逐渐减小负载, 使同步电动机输出功率逐渐减小直至为零，读取定子电流、输入功率、功率因数、输出转矩、转速，共取6～7组数据并记录于表3-3中。
表3-3 U=U
N =220V； I
f
= A； n=1500r／min
表中I = (I A + I B + I C)／3
P = P
Ⅰ+ P
Ⅱ
P 2=0.105nT
2
%
100
1
2⨯
=
P
P
η
六．实验报告分析
1．作P
2≈0时同步电动机的V形曲线I =f(I
f
)，并说明定子电流的性质。
定子电流的性质：在输出功率为0的状态下，电动机从电源吸收的功率用于定子铜损耗和机械损耗。
当励磁电流很小时，定子电流I相对于U的相位处于滞后状态，此时同步电动机相当于电阻电感负载，从电源吸收滞后的无功功率；当励磁电流逐渐增大时，定子电流逐渐减小，直至与电压同相位，此时处于正常励磁状态；当励磁电流继续增大时，定子电流随之增大，电动机处于过励磁状态。
2．作P
2≈0.5倍额定功率时同步电动机的V形曲线I =f(I
f
)，并说明定子电流
的性质。
定子电流：当励磁电流很小时，定子电流是相位滞后于电压的正弦交流电，同步电动机从电源吸收的功率除了用于定子铜损耗和机械损耗之外，其余转化为机械功率；当励磁电流增大时，定子电流随之减小，定子电流与电压的相位差逐渐减小直至为0，此时同步电动机处于正常励磁状态；当励磁电流继续增大时，定子电流随之增大，电动机处于过励磁状态，此时电动机从电网中吸收超前的无功功率，对于改善电网的功率因数有很大好处。
3．作同步电动机的工作特性曲线：I、P、cosφ、T
2、η=f(P
2
)
分析：由图中可以看出，当定子电流增大时，输出功率随之增大，且系统效率逐渐提高。
当定子电流逐渐增大时，功率因数基本保持1不变，这是由于调节了励磁电流，使得电动机的定子电流和电压处于同相位；定子电流很小、输出功率很小的时候，
功率因数略小于1，这是由于当输出功率增大时，各条V型曲线逐渐向右上方移动，使得功率因数为1的点连成一条向右上方倾斜的曲线，在这种情况下，由于我们保持励磁电流不变，当输出功率很小时，功率因数会略小于1。
由于输出转矩正比与输出功率，故图中没有画出输出转矩与定子电流的关系曲线。
七．思考题
1．同步电动机异步起动时先把同步电动机的励磁绕组经一可调电阻组成回路，这可调电阻的阻值调节在同步电动机的励磁绕值的10倍约90欧姆，这电阻在起动过程中的作用是什么？若这电阻为零时又将怎样？
这是由于在启动时，励磁绕组不能开路。
所以用一个较大的电阻组成一个回路。
若励磁绕组开路，在大转差时，气隙旋转磁场在励磁绕组里感应出较高的电动势，有可能损坏他的绝缘。
若没有该电阻，励磁绕组中感应出的电流产生的转矩，有可能使电动机启动不到接近同步速的转速。
2．在保持恒功率输出测取V形曲线时输入功率将有什么变化？为什么？
在V型曲线中，定子电流随着励磁电流的增大而先减小后增大。
由于输入功率与输入电流成正比关系，则输入功率将先减小后增大。
从原理上讲，当定子电流减小时，电动机从电源中吸收滞后的无功功率逐渐减小；当定子电流增大时，电动机从电源中吸收的超前无功功率逐渐增多。
因此，输入功率先减小后增大。
3．对这台同步电动机的工作特性作分析。
同步电动机在启动的时候，采用异步启动的方式。
给定子绕组通入220V交流电，使得转子达到95%的转速。
随后将励磁绕组与直流电源接通，使得转子产生恒定磁场。
在磁场吸引力的作用下将电机拖入同步转速。
励磁电流的变化会影响定子电流的相位，呈现一条V型曲线。
当定子电流与电压同相位时，功率因数为1，此时电流越大，输入功率、输出功率、输出转矩就越大。
当定子电流超前于电压相位时，电动机从电网中吸收超前的无功功率，对于改善电网的功率因数有很大作用。