《电机原理及拖动(第3版)》彭鸿才(电机拖动实验)

第二篇电机拖动实验

第一章电机实验理论

一、前言

电机原理及拖动实验是自动化专业电机原理及拖动技术基础课程的重要组成部分，也是学习研究电机理论的重要环节。它的先修课程是电机原理及拖动、电工学,它的实验也是在电工原理、电子技术等实验课的基础上进行的，比较接近工程实际。也是学生首次接触大功率设备实验。它与基础课如电工原理、电子技术基础及后续大功率电子线路、供电和控制系统等实验既有相似之处又有不同。基础课的实验偏重基础理论的消化与巩固，专业课的实验则偏重与对系统的分析与研究。而电机原理与拖动实验则兼顾基础理论的消化和对实际问题的研究这样两个方面。因此电机原理及拖动实验具有用电设备功率较大、接近工程实际、涉及电量和非电量的测量、电量和机械转动量的测量等特点。

电机原理及拖动实验的目的就是在于通过实验验证和研究课堂讲授的电机基本理论，使学生掌握电机实验的基本方法和操作技能。培养学生根据实验目的拟定实验线路、选择所需仪表、测取实验数据、进行分析研究，从而获得解决实际问题的初步能力。电机系统是一个包含了电、磁、力等物理量的综合系统，电机实验就是要使用合理的测量方法、正确的实验线路，通过适当的计算得出尽可能准确的数据，进而推导出符合实际的结论。培养学生分析和解决实际问题的基本能力。

本书实验部分所用实验设备为DSZ-1电机拖动实验系列。进行实验前必须阅读并遵守电机拖动实验守则。

二、电机拖动实验安全操作规程

电机拖动实验室的电源分为220V、380V，足以使人触电致死，同时实验室中电机的转动部分，也易引起事故。为了既保证按时完成电机实验，又确保实验时人身安全与设备安全，要严格遵守实验室的安全操作规程，电机实验的安全操作规程如下：

1．人身安全

（1）人体严禁接触带电线路。进行实验时严格遵守先接线路后送电源，先断电源后拆线的操作程序。

（2）严禁带电操作。在改接线路时应特别注意严禁带电操作，以免发生触电事故。实验时不得赤脚或穿拖鞋，最好穿胶底鞋。

（3）人体严禁接触机械的转动部分。不得用手去促使电机起动或停转，以免发生危险。

（4）实验时应特别注意衣角、发辫、导线等防止被电机的转动部分卷入，实验人员最好穿工作服或紧袖口衣服。

（5）实验前应检查机组的防护罩是否放好，联轴器是否拧紧。

（6）通电之前，须经认真检查线路后并在周边人员知晓的情况下，开始通电实验。

（7）在实验过程中若发生异常情况，应立即关断电源，待查明原因、排除故障后方可继续实验。

（8）总电源开关不得擅自扳动。

2.仪表安全

连线前要求做好以下准备工作：

（1）按实验要求合理选择仪表类型、量程、精度等级、功率表的功率因数。

（2）按照合理布局的原则：电路简单、读表准确、便于调节、安全运行。

（3）接线原则是先接串联主回路，再接并联支路。

（4）接线前应搞清楚电路图与实物的对应关系，看懂实验电路图。

（5）接线要牢固。防止发生电机超速或飞车事故以致损坏设备，特别应注意：

a.直流电动机激磁回路的接线必须认真检查，确保接牢固。

b.具有调节激磁回路电流的有关实验，必须调整好激磁回路电阻的位置。

（6）电流表串联在电路中，选择量程应考虑电机起动和变压器合闸时的冲击电流。

（7）电压表并联在电路中，选择量程应考虑电感回路在拉闸时续流产生的过电压，同时注意不能将电压表并联在电感电路中。

三、电机实验的特点、性质和目的

1、电机实验的特点

电机实验是比较接近工程实际的一种实验，也是学生首次接触较大功率设备的实验。它与电工原理、电子技术基础等基础课实验，与变流技术、供电和控制系统等专业课实验，既有相似之处又有不同。基础课的实验偏重基础理论的消化与巩固，专业课的实验则偏重对系统的分析与研究。而电机实验则兼顾基础理论的消化和对实际问题的研究这两个方面。从基础课实验过渡到电机实验要考虑下述特点：

（1）有较大的功率，例如：选择导线时要考虑导线的截面及允许的电流，选择电器、开关等设备要考虑他们的容量和电压。

（2）比较接近工程实际，例如：电机的空载损耗与机组的安装有关，电机的参数与；

环境温度及电机的温升有关。

（3）涉及电量和非电量的测量，例如：即涉及电压、电流、功率、……等电量，又涉及转速、转矩、温度等非电量的测量。

2、电机实验的性质

电机实验接近工程实际，但又区别与电机制造厂的型式试验和出广试验。生产厂的试验以测量电机的性能、参数为目的，而其中许多参数对我们自动化专业并不重要。所以我们说电机实验的性质是一种教学实验，用以帮助学生消化理论知识、学习实验技能为主，同时也是学生接近工业试验的一种手段。

3、电机实验的目的

（1）电机实验的目的就是在于通过实验验证和研究课堂讲授的基本理论，使学生掌握电机实验的基本方法和操作技能。培养学生根据实验目的拟定实验线路、选择所需仪表、测取实验数据、进行分析研究，从而获得解决实际问题的初步能力。

（2）电机系统是一个包含了电、磁、力等物理量的综合系统，电机实验就是要用合理的测量方法、正确的实验线路，通过适当的计算得出尽可能准确的数据，进而推导出符合实际的结论。

（3）电机实验使学生掌握安排工程实验的初步知识，为今后研究工程实际问题组织实验打下基础，掌握必要的测试手段和技能，从而能灵活的运用适当的方法进行工程问题的测试。

（4）电机实验培养学生严肃认真，实事求是的作风，独立思考，独立工作的能力。

四、电机实验的方法

1.直接法

直接法是对所要测量的物理量进行直接测量例如：用电压表测量电压、用电流表测量电流、用欧姆表测量电阻、用测功机测量电机的转矩等。这种方法直观，测量的精度可以由所使用的测量仪表的精度确定。它的缺点是有些物理量无法测量例如：电机的电磁功率、电磁转矩、转动中电机绕组的直流电阻的测量等。有时直接测量需要使用复杂的测试设备例如：测量转矩需要使用测功机或转矩转速传感器和它的显示装置。所以在条件有限时就要采用间接测量的方法。

2.间接法

间接法是通过各物理量之间的联系，用测量与被测量有关的其他物理量的方法来测定并计算出被测量的大小。例如：用伏安法测量电阻，用空载、短路实验方法来测定电机的参数，