大工17秋《电机与拖动实验》实验报告.docx
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大工17秋《电机与拖动实验》实验报告
网络教育学院
电机与拖动实验报告
学习中心：
新疆哈密奥鹏学习中心
层次：
专升本
专业：
电气工程及其自动化
学号：
学生：
完成日期：
2018年02月20日
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
。
2.短路实验测取短路特性
。
3.负载实验保持
，
的条件下，测取
。
（一）填写实验设备表
名称
型号和规格
用途
使用注意事项
电机教学实验台
NMEL-II
提供电源，固定电机
使用前调节输出电压为零
三相组式变压器
实验所需变压器
短路实验时，注意操作要快，以免短路实验线路过热
三相可调电阻器
NMEL-03
改变输出电流
注意量程运用，缓慢调节量程
功率表、功率因数表
NMEL-20
测量功率及功率因数
不得超过量程，线不能接错
交流电压表、电流表
MEL-001C
并列在电路中测量交流电压，串联在电路中测量交流电流
适当选择量程且注意正反接线
旋转指示灯及开关板
NMEL-05
用作通，断电
连完后闭合，拆路前断开
（二）空载实验
1．填写空载实验数据表格
表1-1
序号
实验数据
计算数据
U1U1。
1U2
1
119.9
0.132
1.93
224.4
0.12
2
113.5
0.088
1.62
212.9
0.16
3
109.9
0.077
1.48
206.2
0.17
4
105.1
0.066
1.31
196.8
0.19
5
99.08
0.057
1.14
185.8
0.20
6
86.02
0.043
0.84
161.3
0.23
7
74.78
0.035
0.63
139.6
0.24
2.根据上面所得数据计算得到铁损耗
、励磁电阻
、励磁电抗
、电压比
表1-2
序号
实验数据
计算数据
U1U1。
1U2
1
119.9
0.132
1.93
224.4
1.93
110.77
901.55
0.53
2
113.5
0.088
1.62
212.9
1.62
209.19
1272.69
0.53
3
109.9
0.077
1.48
206.2
1.48
249.62
1405.27
0.53
4
105.1
0.066
1.31
196.8
1.31
300.73
1563.77
0.53
5
99.08
0.057
1.14
185.8
1.14
350.88
1702.46
0.53
6
86.02
0.043
0.84
161.3
0.84
454.30
1948.20
0.53
7
74.78
0.035
0.63
139.6
0.63
514.29
2073.75
0.54
（三）短路实验
1.填写短路实验数据表格
表2室温θ=25OC
序号
实验数据
计算数据
1
8.20
0.211
1.68
0.97
2
10.04
0.258
2.52
0.97
3
11.77
0.302
3.47
0.98
4
13.65
0.349
4.68
0.98
5
15.81
0.403
6.24
0.98
6
16.88
0.431
7.14
0.98
（四）负载实验
1.填写负载实验数据表格
表3
=1U1=UN=110V
序号
1
2
3
4
5
6
7
U2（V）
200.4
198.4
196.2
196.0
192.4
190.6
188.9
I2（A）
0.142
0.202
0.253
0.304
0.355
0.405
0.441
（五）问题讨论
1.什么是绕组的同名端？
答：
绕组是构成与变压器标注的某一电压值相对应的电气线路的一组线匝。
载流线圈之间通过彼此的磁场相互联系的物理现象称为磁耦合。
耦合线圈中的磁通链与施感电流成线性关系，是各施感电流独立产生的磁通链叠加的效果。
M前的正负号说明磁耦合中，互感作用的两种可能性。
正号表示互感磁通链与自感磁通链方向一致，称为互感的"增助"作用;负号则相反，表示互感的"削弱"作用。
为了便于反映"增助"或"削弱"作用和简化图形表示，采用同名端标记方法。
对两个有耦合的线圈名取一个端子，并用相同的符号标记，如小圆点或"*"号等。
这一对端子称为"同名端"。
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：
体会：
安全在实验中非常重要，要注意调压器的及时调零。
实验数据记录间隔相同的一段数据。
使得实验结果比较有普遍性。
建议：
数据结果可以用梯形图表示
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
，使
，测取
。
2、他励发电机的外特性：
保持
，使
，测取
。
3、他励发电机的调节特性：
保持
，使
，测取
。
（一）填写实验设备表
序号
名称
型号和规格
用途
1
电机教学实验台
NMEL-II
为实验提供电源和固定电机
2
转矩、转速测量及控制平台
NMEL-13
测量调节转矩
3
三相可调电阻器
NMEL-03
调节负载大小
4
电机起动箱
NMEL-09
启动电机
5
直流电机仪表，电源
NMEL-18
提供电压
6
旋转指示灯及开关板
NMEL-05
用于通断电
7
直流电压表、直流电流表
NMEL-06
测量电压电流
（二）空载特性实验
填写空载特性实验数据表格
表2-1n=nN=1600r/min
UO（V）
230
220
210
205
200
190
150
100
30
If2（mA）
109.2
98.6
88.5
83.3
79.3
71.9
47.3
26.9
0.2
（三）外特性实验
填写外特性实验数据表格
表2-2n=nN=1600r/minIf2=If2N
U（V）
203
206
210
212
217
222
227
I（A）
0.449
0.400
0.330
0.282
0.199
0.099
0.000
（四）调整特性实验
填写外特性实验数据表格
表2-3n=nN=1600r/min,U=UN=200V
I（A）
0.112
0.153
0.258
0.374
0.459
0.503
If2（A）
0.0892
0.0913
0.0958
0.1032
0.1101
0.1112
（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：
同步发电机的运行特性有空载特性、短路特性、负载特性、外特性和调整特性等五种。
外特性和调整特性是主要的运行特性，根据这些特性，可以判断发电机的运行状态是否正常，以便及时调整，保证高质量安全发电。
空载特性、短路特性和负载特性是检验发电机基本性能的特性，用于测量、计算发电机的各项基本参数。
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：
体会：
通过这次实验，让我掌握用实验方法测定直流发电机运行特性，
并知道了如何通过测得的运行特性评定该发电机的性能。
建议可以用图表表示
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、测量定子绕组的冷态电阻。
2、判定定子绕组的首末端
3、测取三相异步电动机的运行特性
（一）填写实验设备表
序号
名称
型号和规格
用途
1
电机教学实验台
NMEL-II
提供电源、步进电机
2
三相笼型异步电动机
M04
试验设备
3
电机导轨及测功机
测量数据
4
转矩、转速测量及控制平台
NMEL-13
测量和调节转矩
5
交流表
NEEL-001
提供实验所需电压表、电流表
6
三相可调电阻器
NMEL-03
调节负载的大小
7
直流电压、毫安、安培表
NMEL-06
测量电压和电流
8
直流电机仪表电源
NMEL-18
提供电压
9
旋转指示灯及开关
NMEL-05
用于通断电
（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：
20℃
绕组I
绕组Ⅱ
绕组Ⅲ
I（mA）
50
40
30
50
40
30
50
40
30
U（V）
2.35
1.89
1.41
2.35
1.88
1.41
2.36
1.88
1.41
R（Ω）
47
47.25
47
47
47
47
47.2
47
47
（三）测取三相异步电动机的运行特性
填写实验数据表格
序号
IOL（A）
PO（W）
T2（N.m）
n（r/min）
P2（W）
IA
IB
IC
I1
PI
PII
P1
1
0.557
0.562
0.536
0.55
42.97
112.6
155.57
0.85
1412
125.68
2
0.530
0.536
0.509
0.53
38.74
107.1
145.84
0.80
1416
118.62
3
0.468
0.476
0.446
0.46
27.92
92.56
120.48
0.67
1432
100.46
4
0.420
0.426
0.394
0.41
17.48
79.27
96.75
0.54
1448
81.88
5
0.368
0.382
0.359
0.37
4.99
67.86
72.85
0.41
1464
62.85
6
0.320
0.336
0.312
0.32
-14.9
48.38
33.48
0.17
1487
26.47
表3-2
（四）问题讨论
1.如何判断出定子三相绕组的首末端？
答：
（1）、先用万用表测出各相绕组的两个线端，将其中的任意二相绕组串联。
（2）、将调压器调压旋钮退至零位，合上绿色“闭合”按钮开关，接通交流电源，调节交流电源，在绕组端施以单相低电压U=80~100V，注意电流不应超过额定值，测出第三相绕组的电压，如测得的电压有一定读数，表示两相绕组的未端与首端相联；反之，如测得电压近似为零，则二相绕组的末端与末端（或首端与首端）相连，用同样方法测出第三相绕组的首末端。
2.三相笼型异步电动机的起动方法有几种？
答：
1、直接启动。
2、降压启动：
（1）星形-三角形启动器起动。
（2）软启动器启动。
（3）自耦变压器启动。
（4）三相电阻降压启动。
3.三相异步电动机的运行特性是指哪些特性？
答：
（1）.转差率特性
（2）.转矩特性（3）.电流特性（4）.效率特性 （5）.功率因数特性
4.实验的体会和建议
答：
对三相鼠笼异步电动机有了更加深入的了解。
建议我们能自己动手。
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
名称
型号和规格
用途
1
电机教学实验台
NMEL-II
提供电源
2
电机导轨及转速测量
测量调节转矩
3
同步电机励磁电源
NMEL-19
提供动力
4
直流电机仪表、电源
NMEL-18
电机仪表
5
三相同步电机M08
M08
提供动力
6
三相可调电阻器900Ω
NMEL-03
调节电阻
7
直流并励电动机M03
M03
提供动力
8
三相可调电阻器90Ω
NMEL-04
调节电阻
9
功率表、功率因数表
NMEL-20
提供测量数据
10
交流电压表、电流表
MEL-001C
测量电压电流
11
旋转指示灯及开关板
NMEL-05
指示通断电
（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）
=0.85A
序
号
测量值
计算值
输出电流I（A）
输出功率P（W）
I
（A）
（W）
cos
1
0.065
0.050
0.045
9.72
6.87
0.053
16.59
0.82
2
0.128
0.112
0.106
19.79
20.60
0.115
40.39
0.92
3
0.205
0.186
0.181
30.67
37.62
0.191
68.29
0.94
4
0.279
0.259
0.255
40.06
54.48
0.264
94.54
0.94
5
0.386
0.365
0.360
50.15
79.20
0.370
129.35
0.92
6
0.417
0.397
0.392
52.46
86.38
0.402
138.84
0.91
7
0.448
0.428
0.422
54.08
93.40
0.433
147.48
0.89
（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4-2n=1500r/minU=220V
W
序
号
三相电流I（A）
励磁电流
1
0.381
0.366
0.384
0.377
1.62
2
0.292
0.277
0.293
0.287
1.40
3
0.211
0.199
0.217
0.209
1.22
4
0.160
0.147
0.164
0.157
1.11
5
0.102
0.091
0.106
0.100
1.00
6
0.032
0.022
0.029
0.028
0.85
7
0.101
0.107
0.094
0.101
0.64
8
0.217
0.229
0.210
0.219
0.50
9
0.366
0.371
0.358
0.365
0.20
（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）.发电机的相序与电网相序一致。
（2）.发电机的频率和电网频率相同。
（3）.发电机端电压与电网电压相等。
如果相位不同，不但会使有功和无功的冲突外，还会使一个电磁力矩冲击，会导致转动部分冲击。
2.三相同步发电机与电网并联的方法有哪些？
答：
同步发电机的并列方法有准同步和自同步法两种，准同步法是调整发电机至完全符合并联条件时，迅速合闸使发电机与电网并联。
自同步法是将未加励磁的发电机由原电动机带到同步转速附近件就进行合闸，然后加以励磁，利用同步发电机的自整步作用将发电机自动拉入同步。
3.实验的体会和建议
答:
通过本次实验，熟悉了三相同步发电机投入电网并联运行的条件与操作方法，其次我也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方法，也明白了三相同步发电机投入电网并联条件了重要性。
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