【正文】 圖 53 三相變壓器空載實驗接線圖 表 52 空載實驗數(shù)據(jù) （低壓側(cè) 220NUV? ） 序號 記 錄 數(shù) 據(jù) 計 算 數(shù) 據(jù) abU bcU caU aI bI cI IP IIP 0U 0I *0U *0I 0P 0cos? 表中： 0U 為三相相電壓平均值； 0I 為三相相電流平均值； * 00NUU U?? * 00 NII I?? 0 I IIP P P?? 00 00cos PUI? ? 3．負載損耗實驗（又叫短路實驗） 為安全和方便起見，一般將變壓器低壓側(cè)用較粗導(dǎo)線短路，高壓側(cè)通以低電壓。填入表 51 中。 三、實驗?zāi)康? 1．記錄被試變壓器的主要銘牌數(shù)據(jù)。由于短路實驗所加電壓很低，因此這時鐵心中磁通密度很低，故鐵心損耗可以略去，而決定銅耗大小的電流可達正常值，所以近似認為負載損耗就是變壓器銅耗。 要得到變壓器的等效電路，一般是通過變壓器的空載實驗和負載損耗實驗（也叫短路實驗），再經(jīng)計算而得出其參數(shù)的。圖 51 為雙繞組變壓器的 “ T 型 ” 等值電路。 七 、思考題 1．回饋制動實驗中，如何判別電動機運行在理想空載點 ? 2．直流電動機從第 I 象限運行到第 II 象限轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向不變，試問電磁轉(zhuǎn)矩的方向是否也不變 ? 為什么 ? 3．電動機、發(fā)電機實驗機組， 當電動機 M 從第 I 象限運行到第 IV 象限，其轉(zhuǎn)向反了，而電磁轉(zhuǎn)矩方向不變，為什么 ? 作為負載的 G ，從第 I 到第 IV 象限其電磁轉(zhuǎn)矩方向是否改變 ? 為什么 ? 三相變壓器實驗 實驗五 三相變壓器的參數(shù)測量實驗 原 理 26 變壓器是用來變換交流電壓和電流而傳輸交流電能的一種靜止電器。 特性 操作步驟如下： （ 1） 電動機作為發(fā)電機用（即 開關(guān) 2S 合向 22′ 端 ） ，電阻 1R 、 1fR 置最大值，電阻 2fR 置最小值 , 電阻 2R 置 最大 。 24 2．電動及電勢反接制動特性 接線原理圖如前，只需將“發(fā)電機電樞”電源反向；或接線保持不變，電動機用“反轉(zhuǎn)啟動”按鈕操作 。 （ 5）停機，切斷電源。被試電機與直流發(fā)電機用同一直流穩(wěn)壓電源和勵磁電源。電動機在正向運行的狀態(tài)，閘刀合向 反接制動方向，運行點到 B 點，電動機經(jīng)過反接制動過程，轉(zhuǎn)速為零，運行點到 C 點，再反向起動，當轉(zhuǎn)速為負，最后在位能性負載的帶動下，直到 0| | | |nn? ，穩(wěn)定在 E 點運行。同樣也是測取轉(zhuǎn)速 n 和電樞電流 aI ，因為TaT C I??， ? 不變，則轉(zhuǎn)矩和電樞電流成正比，以()an f I? 模擬與其成正比的機械特性。 閘刀合在上方為正向電動運行，合在下方，電樞回路串入電阻為電壓反接制動。 電動機電樞回路串的電阻值不同，機械特性的斜率不同，運行點 B 、 C 不同。其中第 I 象限為電動機運行狀態(tài)，其特點是電磁轉(zhuǎn)矩的方向與旋轉(zhuǎn)方向 (轉(zhuǎn)速 n 的方向 )相同，第 II 、 IV 象限為制動運行狀態(tài)。分析在恒轉(zhuǎn)矩負載時兩種調(diào)速的電樞電流變化規(guī)律以及兩種調(diào)速方法的優(yōu)缺點。 由工作特性曲線求出轉(zhuǎn)速變化率： 18 0 100%NNnnn n?? ? ? 關(guān)于計算 2T ， 2P 的說明： 實驗中如果負載是測功機，則電動機的輸出轉(zhuǎn)矩 2T 可直接讀出；如果用直流電動機 — 直流發(fā)電機組來測電動機的工作特性，則可以如下計算。 其方法為：調(diào)節(jié) 負載電阻 2R 和 2fR ，使電動機電樞電流 aNII? ，調(diào)節(jié) 1R 使電動機的 NUU? ，調(diào)節(jié)電動機的磁場調(diào)節(jié)電阻 1fR ，使電動機的 Nnn? 。 3．觀察能耗制動過程 四、使用實驗設(shè)備和儀表 直流電動機和發(fā)電機實驗臺 相關(guān)參數(shù) 直流電動機 Z232 容量 220V 額定電流 等級 定子 E 電樞 A 轉(zhuǎn)數(shù) 1500 轉(zhuǎn) /分 直流發(fā)電機 Z232 容量 電壓 230V 電流 調(diào)節(jié)變阻器 ZB60035 范圍： 0～ 87? 電流 4/ ZB60 范圍： 0～ 115? 電流 2/14A 滑線式變阻器 BX813 375? BX716 1A 390? 五 、實驗說明及操作步驟 16 圖 31 他勵直流電動機接線圖 1．他勵直流電動機的工作特性和固有機械特性 圖中 是為直流電動機。 （ 1） 改變電樞電壓調(diào)速 （ 2） 改變電樞回路串電阻調(diào)速 （ 3） 改變勵磁電流調(diào)速 本次實驗所做的調(diào)速特性為改變電樞電壓和改變勵磁電流兩種。按三種方法中的任一方法調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速，實際上其機械特性也相應(yīng)改變，從而與負載的機械特性交于新的點，在新的轉(zhuǎn)速下運行。上述條件中， fNI 為額定勵磁電流，即輸出功率達到額定功率 NP ，轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速 Nn 時的勵磁電流。 表 25 積復(fù)勵外特性實驗數(shù)據(jù) 2fR? 常值 ()UV ()IA 13 六、實驗報告 根據(jù)空載實驗數(shù)據(jù)，作出空載特性曲線，由空載特性曲線計算出被試電機的飽和系數(shù) TF 和剩磁電壓的百分數(shù)。 表 23 調(diào)節(jié)特性實驗數(shù)據(jù) _ _ _ _ _ / m inNn n r?? _____NU U V?? ()IA ()fIA 他勵發(fā)電機實驗完成后，需要關(guān)掉直流電源開關(guān)停機，重新改接發(fā)電機部分接線。 方法為：調(diào)節(jié)電動機的 電樞調(diào)節(jié)電阻 1R 、 磁場調(diào)節(jié)電阻 1fR (慎重 )，使發(fā)電機的Nnn? ； 調(diào)節(jié)發(fā)電機的磁場調(diào)節(jié)電阻 2fR ，使發(fā)電機的 NUU? ； 調(diào)節(jié)發(fā)電機負載電阻2R ，使發(fā)電機的 NII? 。 ③ 觀察勵磁電流表讀數(shù)大?。ㄈ魺o讀數(shù)，切不可起動電動機） ；按下“正轉(zhuǎn)啟動”按鈕，直流電動機啟動。 四、使用實驗設(shè)備和儀表 直流電動機和發(fā)電機實驗臺 相關(guān)參數(shù) 直流電動機 Z232 容量 220V 額定電流 等級 定子 E 電樞 A 轉(zhuǎn)數(shù) 1500 轉(zhuǎn) /分 直流發(fā)電機 Z232 容量 電壓 230V 電流 調(diào)節(jié)變阻器 ZB60035 范圍： 0～ 87? 電流 4/ ZB60 范圍： 0～ 115? 電流 2/14A 滑線式變阻器 BX813 375? BX716 1A 390? 五 、實驗方法 1．他勵發(fā)電機 他勵發(fā)電機的接線 ， 按圖接線。 實驗內(nèi)容 一、實驗?zāi)康? 掌握用實驗方法測定直流發(fā)電機的各種運行特性，并根據(jù)所測得的運行特性評定該被試 電機的有關(guān)性能。并勵發(fā)電機的外特性曲線比他勵式下降程度大，是 9 因 為無論是他勵式或并勵式直流發(fā)電機都有電樞電阻壓降的存在和電樞反應(yīng)去磁的影響，使得端電壓下降，但并勵直流發(fā)電機的勵磁繞組是并聯(lián)在電樞兩端，那么由于前述原因使電樞端電壓下將而使得勵磁電流將進一步下降，其結(jié)果就必然造成并勵式直流發(fā)電機的端電壓又進一步下降。直流發(fā)電機的電勢平衡方程式2a a a sE U I R U? ? ? ?，可用來分析直流發(fā)電機的運行特性。起動電動機并將其轉(zhuǎn)速調(diào)至額定值，調(diào)節(jié)發(fā)電機磁場調(diào)節(jié)電阻 2fR ，觀察發(fā)電機電樞兩端電壓表電壓變化情況。實驗中可利用上述幾種方法操作，觀察轉(zhuǎn)速變化情況。 “原動機勵磁調(diào)節(jié)”接滑線 電阻1fR， 調(diào)到最小阻值，以產(chǎn)生較大的磁通，獲得較大的起動轉(zhuǎn)矩。 三、實驗項目 由教師講解實驗室的有關(guān)規(guī)章制度 ,電源布置及取用方法 ,電機的名牌數(shù)據(jù)及接線板、負載電阻及轉(zhuǎn)速表的使用方法，導(dǎo)線及熔絲的選擇。橡皮絕緣銅芯導(dǎo)線的容許電流 標稱截面 ( 2mm ) 銅芯 （ A） 單芯 雙芯 三芯 10 — — 4 20 16 13 34 26 22 45 38 29 56 47 36 70 59 46 85 72 55 一般直流電動機調(diào)節(jié)電阻采用串接法，發(fā)電機的勵磁回路采用分壓器接法。 實驗前須知 由實驗指導(dǎo)人員介紹電機及電氣技術(shù)實驗裝置各面板布置及使用方法，講解電機實驗的基本要求，安全操作和注意事項。如果發(fā)生事故，當事人要按時交出事故報告，以便實驗室查明情況，酌情處理。 、小組成員、主要銘牌數(shù)據(jù)及實驗數(shù)據(jù) (包括實驗保 3 持條件等 )。 、清楚，力求簡單、避免交叉．導(dǎo)線的長短、粗細選擇應(yīng)合適。 、字跡清楚、圖表整潔、結(jié)論明確。為查找線路方便，每路可用相同顏色的導(dǎo)線或插頭。在整個實驗過程中，必須集中精力，及時認真做好實驗。 本實驗講義是針對 電信 學(xué)院實驗中心 電機學(xué)實驗室 的 “電機綜合實驗臺 ”編寫的，適用于本學(xué)校的《電機學(xué)》等課程的實驗教學(xué)。 電機學(xué)實驗指導(dǎo)書 西安工程大學(xué)電子信息學(xué)院 電氣 工程 教研室 2020615 ii 【 內(nèi)容簡介 】 電機實驗是學(xué)習研究電機理論的重要環(huán)節(jié)，其目的在于通過實驗驗證和研究電機理論，使學(xué)生掌握電機實驗的方法和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生嚴肅認真事實求是的科學(xué)作風。 在內(nèi)容上詳細介紹了實驗的方法，同時還增加了實驗的原理，使學(xué)生更容易了解實驗過程?，F(xiàn)按實驗過程提出下列基本要求。 ，觀察儀表 在正式實驗開始之前，先熟悉儀表刻度，并記下倍率，然后按一定規(guī)范起動電機，觀察所有儀表是否正常（如指針正、反向是否超滿量程等）。 ：實驗名稱、專業(yè)班級、姓名、實驗日期、室溫℃；列出實驗中所用組件的名稱及編號，電機銘牌數(shù)據(jù) ( NP 、 NU 、 NI Nn )等；列出實驗項目并繪出實驗時所用的線路圖，并注明儀表量程，電阻器阻值，電源端編號等；數(shù)據(jù)的整理和計算；按記錄及計算的數(shù)據(jù)用坐標紙畫出曲線，圖紙尺寸不小于 8cm 8cm，曲線要用曲線尺或曲線板連成光滑曲線，不在曲線上的點仍按實際數(shù)據(jù)標出。一個接線柱上最多接兩根線，以免導(dǎo)線松脫．線路布置 (儀器擺放，接線等 )應(yīng)文明，安全、便于檢查和操作。記錄數(shù)據(jù)要清晰，盡量避 免涂改。 ： (1) 實驗時不得穿大衣、戴圍巾，女同學(xué) (長發(fā)的 )須戴好安全帽，禁止身體接觸有電線路的裸露部分和設(shè)備的轉(zhuǎn)動部分，以免發(fā)生人身傷害事故。 ： 教學(xué)實驗所用儀表，多數(shù)采用準確度為 級，量 程略大于被測電機銘牌標明的額定值。調(diào)節(jié)電阻的電流規(guī)格根據(jù)回路通過的最大電流選取，電阻值的規(guī)格約接近勵磁繞組本身的阻值。 了解試驗臺中的電樞電源、勵磁電源及直流電機的使用方法。 控制面板上有相應(yīng)的電壓表和電流表。操作過程中注意轉(zhuǎn)速不要超過額定轉(zhuǎn)速的 倍 （轉(zhuǎn)速表采用離心式轉(zhuǎn)速表） 。若電壓上升，說明勵磁電流產(chǎn)生的磁通與剩磁方向相同，勵磁繞組 8 接法正確。 衡量直流發(fā)電機的性能，通常用其特性曲線來判定。所以并勵式比他勵式直流發(fā)電機的外特性曲線下降程度大。 通過實驗觀察并勵發(fā)電機的自勵過程和自勵條件。圖中 M 為直流電動機， G 為直流發(fā)電機， M 與 G由聯(lián)軸器直接聯(lián)接（虛線所示）。 ④ 調(diào)節(jié) 電阻 1R ，使電動機輸入電壓為 220V （ 控制面板上“原動機電樞 電壓 ” ），調(diào)節(jié) 電動機磁場調(diào)節(jié)電阻 1fR (切記不可過小 )，使發(fā)電機轉(zhuǎn)速達額定值，并在以后整個實驗過程中始終保持此額定轉(zhuǎn)速不變。注意：以上三個