大连理工17春《电机与拖动实验》实验报告

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机 与 拖 动 实 验 报

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层 次： 专 业： 学 号： 学 生： 完成日期： 2017 年 8 月 10 日

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电 告

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实验报告一

实验名称： 单相变压器实验

实验目的： 1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数

2、通过负载实验测取变压器的运行特性

实验项目： 1、空载实验测取空载特性 U。=F(I。),P。=F(u。)； 2、短路实验 测取短路特性UK =F(IK),PK=F(I)；

cos2的条件下，测取U2=F(I2)。 3、负载实验 保持UI=U1u1, =1

（一）填写实验设备表

名称 电机教学实验台 三相组式变压器 三相可调电阻器 功率表、功率因数表 交流电压表、电流表 型号和规格 NMEL-II NMEL-03 NMEL-20 MEL-001C 用途 使用注意事项 提供电源，固定电使用前调节输出电机 压为0 实验所需变压器 改变输出电流 短路时，操作要快，以免线路过热 注意量程运用 测量功率、功率因不能超过量程，线数 不能接错 交流电压表并联接适当选择量程，注在线路上测量电意正反接线 压，交流电流表串联接在线路上测量电流 通断电路 线路接完通电，拆线时断开 旋转指示灯及开关板

NMEL-05 2

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（二）空载实验

1．填写空载实验数据表格 表1-1 序 号 1 2 3 4 5 6 7

2. 根据上面所得数据计算得到铁损耗PFe、励磁电阻Rm、励磁电抗Xm、电压比k 表1-2 序 号 1 2 3 4 5 6 7

实 验 数 据 U0(V)󰀀 I0(A)󰀀 P0(W) 计算数据 U1U1。1U2 224.7 206.2 196.9 185.7 161.1 139.6 128.8 cos2 119.8 109.9 105.1 99.14 86.06 74.88 69.1 0.134 0.077 0.066 0.057 0.043 0.035 0.031 1.95 1.48 1.31 1.14 0.84 0.63 0.54 0.121 0.175 0.189 0.202 0.227 0.24 0.252 实 验 数 据 U0(V)󰀀 I0(A)󰀀 P0(W) 计 算 数 据 PFe Rm Xm U1U1。1U2 224.7 206.2 196.9 185.7 161.1 139.6 128.8 3

k 0.53 0.53 0.53 0.53 0.53 0.54 0.53 119.8 109.9 105.1 99.14 86.06 74.88 69.1 0.134 0.077 0.066 0.057 0.043 0.035 0.031 1.95 1.48 1.31 1.14 0.84 0.63 0.54 1.95 108.6 1.48 1.31 1.14 249.62 300.73 350.88 887.41 1405.27 1563.77 1703.54 1949.15 2076.7 0.84 454.3 0.63 514.29 1.59 561.9 2156.9 大连理工大学网络教育学院

（三）短路实验

1. 填写短路实验数据表格

表2 室温θ= 25 OC 序 号 1 2 3 4 5 6

（四）负载实验

1. 填写负载实验数据表格

表3 cos2=1 U1=UN=110V 序 号 1 2 198.4 0.202 3 196.2 0.254 4 195.2 0.303 5 192.3 0.355 6 190.2 0.406 7 188.9 0.442 实 验 数 据 U(V)󰀀8.20 10.05 11.76 13.68 15.79 16.87 I(A)󰀀0.213 0.258 0.301 0.349 0.404 0.429 P(W)󰀀1.67 2.52 3.49 4.68 6.25 7.15 计算数据 cosk 0.966 0.972 0.976 0.98 0.978 0.984 U2（V） 200.6 I2（A） 0.144

（五）问题讨论

1. 什么是绕组的同名端？

答：在实验中 ，就是在两个绕组中分别通以交流电（或者直流电产生静止磁场）当磁通方向迭加(同方向)时，两个绕组的电流流入端就是它们的同名端。两个绕

组的电流流出端是它们的另一组同名端。

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2. 为什么每次实验时都要强调将调压器恢复到起始零位时方可合上电源开关或断开电源开关？

答 ：主要是为了防止在高压下合闸产生产生较大的冲击损坏设备。其次是因为既然需要调压器对负载进行调压，那么调压器后面的负载情况就是一个不确定因素，就不能事先预料在较高电压下负载可能情况。因此，就需要从低电压慢慢调高电压，观察负载的情况。而断开电源时，如果负载时隔较大的感性负载，那么在高压状况下突然停电会产生很高的感应电势。

3. 实验的体会和建议

答：通过实验，使我对变压器的参数有了进一步认识，对变压器特性有了进一步认识，对实验更加重视，我觉得应做到以下几点：

1.严格遵守试验规程和要求。 2.严格按照实验要求来完成实验操作。 3.正确接线，正确使用仪器仪表。 4.准确记录实验数据。 5.实验结束，恢复原来设备状态，工具摆放整齐，并清理干净。

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实验报告二

实验名称： 直流发电机实验

实验目的： 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

特性评定该被试电机的有关性能。

实验项目：1.他励发电机的空载特性：保持n=nN，使I=0，测取U0=f(If)。

2.他励发电机的外特性：保持n=nN，使If =IfN，测取U=f(I)。 3.他励发电机的调节特性：保持n=nN，使U=UN，测取If=f(I)。

（一）填写实验设备表

序号 1 名称 电机教学实验台 型号和规格 NMEL-II 用途 提供电源，固定电机 2 3 4 5 6 7

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转矩、转速测量及控制平台 三相可调电阻器 电机起动箱 直流电机仪表，电源 旋转指示灯及开关板 直流电压表、直流电流表 NMEL-13 NMEL-03 NMEL-09 NMEL-18 NMEL-05 NMEL-06 测量调节转矩 改变输出电流 起动电机 提供电压 通断电路 测量电压，电流 大连理工大学网络教育学院

（二）空载特性实验

填写空载特性实验数据表格

表2-1 n=nN=1600r/min UO（V） 230 220 210 88.5 205 83.3 200 79.3 190 71.9 150 47.3 100 26.9 If2（mA） 109.2 98.6

（三）外特性实验

填写外特性实验数据表格

表2-2 n=nN=1600r/min If2=If2N U（V） 203 207 210 212 0.28 218 0.2 222 227 I（A） 0.449 0.401 0.33

0.099 0 （四）调整特性实验

填写外特性实验数据表格

表2-3 n=nN=1600r/min,U=UN=200V I（A） 0.112 0.152 0.258 0.374 0.459 0.504 If2（A） 89.2

91.4 95.8 103.2 110.1 111.2

（五）问题讨论

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？

答： 发电机的外部可测量有三个，即端电压U、负载电流I、励磁电流。当发电机正常稳态运行时，3个物理量中1个保持不变，另外2个之间的关系称为发电机的运行特性。所以，衡量直流发电机的性能，通常用其特性曲线来判定。包括空载特性、外特性、效率特性。 的大小，端电压将跟着变化。这个变化关系 曲线被称为直流发电机的空载特性曲线，该曲线可以看出电机运行点的磁路饱和程

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度。 流发电机的负载电流，端电压 随负载电流 变化的关系被称为直流发电机的外特性 。

2. 做空载试验时，励磁电流为什么必须单方向调节？

答：发电机空载试验，励磁电流不能为零，因为励磁电流如果是零的话，输出电压将无穷大，会击穿电机的绝缘层，所以励磁只能从小电流向大电流方向单方向调，防止励磁电流调到零。

3. 实验的体会和建议

答：通过此次实验，我掌握了发电机的运行特性。发电机的转速由原动机决定，一般认为转速恒定。除了转速N外，发电机的外部可测量有三个，即端电压U、负载电流I、励磁电流。当发电机正常稳态运行时，3个物理量中1个保持不变，另外2个之间的关系称为发电机的运行特性。不同励磁方式之发电机的运行特性有所不同。

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实验报告三

实验名称：三相鼠笼异步电动机实验

实验目的：1.掌握三相异步电机的负载试验的方法。

2.用直接负载法测取三相鼠笼异步电动机的工作特性。 3.测定三相鼠笼型异步电动机的参数

实验项目：1.掌握三相异步电机的负载试验的方法。

2.用直接负载法测取三相鼠笼异步电动机的工作特性。 3.测定三相鼠笼型异步电动机的参数

（一）填写实验设备表

序号 1 名称 电机教学实验台 型号和规格 NMEL-II 用途 提供电源，固定电机 2 3 4 5 三相笼型异步电动机 电机导轨及测功机 转矩、转速测量及控制平台 交流表 M04 NMEL-13 NMEL-001 实验所需电机 实验所需电机 测量和调节转矩 提供实验所需电压表，电流表功率表以及功率因数表 6 7 8 9

三相可调电阻器 直流电压、毫安、安培表 直流电机仪表电源 旋转指示灯及开关 NMEL-03 NMEL-06 NMEL-1 NMEL05 改变输出电流 测量直流电压，电流 提供电压 通断电路 9

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（二）测量定子绕组的冷态直流电阻

填写实验数据表格

表3-1 室温 25 ℃ （ImA） 50 U（V） 2.35 R（Ω） 160

绕组I 40 1.89 120 30 1.41 80 50 2.35 160 绕组Ⅱ 40 1.88 120 30 1.41 80 50 2.36 160 绕组Ⅲ 40 1.89 120 30 1.41 80 （三）测取三相异步电动机的运行特性

填写实验数据表格

表3-2 UN=220V() T2序号 IA 1 2 3 4 5 6 0.558 0.532 0.470 0.428 0.37 0.317 n（r/min） 1410 1418 1433 1450 1465 1486 IOL（A） PO（W） （N.m） P2（W） IB 0.562 0.536 0.476 0.425 0.382 0.336 IC 0.536 0.508 0.448 0.396 0.355 0.31 I1 0.552 0.525 0.467 0.416 0.369 0.321 PI 42.97 38.87 28.07 17.54 4.99 -14.9

PII 112.6 107.1 92.75 79.42 67.86 48.48 P1 155.57 145.97 120.82 96.96 72.85 33.58 0.85 0.80 0.66 0.55 0.4 0.17 125.84 119.11 99.31 83.74 61.53 26.52 10

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（四）问题讨论

1.如何判断出定子三相绕组的首末端？

答：通电试验法：先用万用表的欧姆档将六个引线头分成三组，然后将任意两组串联接在交流电源上，第三组上串联一个灯泡（15或25W，大功率不亮）。通电后，如果灯泡发亮，表示串联的两组为首尾相接；如果灯泡不亮，表示尾尾相连

或首首相连，以此类推 。

2. 三相笼型异步电动机的起动方法有几种？

答： Y－△启动、 三相电阻降压启动 、自耦变压器降压启动、软启动器降压启动

3. 三相异步电动机的运行特性是指哪些特性？

答：三相异步电动机的运行特性是指在额定电压及额定频率下，电动机的主要物理量（转差率，转矩电流，效率，功率因数）随输出功率变化的关系曲线。

4. 实验的体会和建议

答：通过本次实验，让我知道了三相异步电动机的工作原理和工作特性，以及通过改变接线方法，来改变启动方式等。 在将来的实际应用中有了坚实的理论基

础。

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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

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 名称 电机教学实验台 电机导轨及转速测量 同步电机励磁电源 直流电机仪表、电源 三相同步电机M08 三相可调电阻器900Ω 直流并励电动机M03 三相可调电阻器90Ω 功率表、功率因数表 交流电压表、电流表 型号和规格 NMEL-II M04 NMEL-19 NMEL-18 NMEL-05 NMEL-03 NMEL-04 NMEL-20 MEL-001C 用途 提供电源，固定电机 测量转速 提供电源 改变输出电流 提供发电机动力 改变输出电流 测量功率、功率因数 交流电压表并联接在线路上测量电压，交流电流表串联接在线路上测量电流 11 旋转指示灯及开关板 NMEL05 通断电路 12

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（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4-1

U=220V（Y）

If=If0= 0.85 A

测 量 值 序 号 1 2 3 4 5 6

计 算 值 I P2 输出电流I（A） 输出功率P（W） IA 0.064 0.127 0.204 0.28 0.386 0.417 IB 0.051 0.111 0.186 0.261 0.365 0.398 IC PI PII 6.93 20.6 37.6 54.78 79.2 86.88 （A） （W） 0.053 0.115 0.191 0.266 0.371 0.402 16.72 40.34 68.27 94.95 129.30 139.38 cos 1.82 0.923 0.94 0.938 0.915 0.909 0.044 9.79 0.106 19.74 0.182 30.67 0.256 40.17 0.361 50.1 0.392 52.5 （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 P20W 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 三 相 电 流 I（A） IA IB IC I 励磁电流If(A)󰀀 1.61 1.40 1.22 1.10 1.00 0.85 0.64 0.5 0.27 0.381 0.365 0.383 0.376 0.292 0.277 0.294 0.288 0.211 0.16 0.200 0.217 0.209 0.147 0.164 0.157 0.103 0.091 0.106 0.100 0.033 0.021 0.03 0.028 0.101 0.107 0.093 0.100 0.217 0.224 0.21 0.217 0.366 0.371 0.358 0.365 13

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（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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