电动机拖动实践指导Word文档下载推荐.docx

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G：

RTDJ45校正过的直流电机，按他励发电机连接

R1：

RTDJ09，阻值为180

Rf1：

RTDJ10，阻值为900

R2：

RTDJ10，阻值为2700，900×

3

Rf2：

RTDJ10，阻值为1800

S1、S2：

RTDJ12，转换开关

（1）先开启电源总开关，再按下“起动”按钮，随后接通励磁电源，调节Rf1、Rf2，

使电流表A21为100mA、A21为100mA。

（2）R1调至最大值，接通电枢电源开关，逐渐增大电枢电源电压为200V，起动电动机。

调节R1阻值至零位置。

（3）R1、R2、调到最大值，S1合向“1”电源端S2合向“2’”短接端；

（4）在保持电枢电压U1=200V、励磁电流为If1=I21=l00mA条件下，逐渐减小R2的阻值，在此过程中测取电动机的转速n、电枢电流I1，共取6～7组数据，记录于表3-1-13中（电动状态下的机械特性）；

表3-1-13U1=UN=220VIf1=IfN=0.16A

I1（A）

n（r／min）

（5）断开电枢电源开关，再断开励磁电源开关，使电机停机。

（6）拆掉S2短接线，S2合向2’端。

将Rf1调至最小位置，R1调至最大位置，先接通励磁电源，再接通电枢电源，起动直流电动机M。

随后将R1及R2调至零值位置，再减小Rf2，使发电机G的空载电压U0与电枢电源的电压值接近，并且极性相同，把开关S2合向1’电源端；

（7）保持电枢电源电压UN=200V、If1=IfN=100mA，增大Rf2阻值，电动机转速升高，当电动机转速达理想空载转速时A12表的电流值为0，继续增加Rf2阻值，使电动机进入第二象限回馈制动状态运行直至转速达2000r／min为止，在此过程中测取n、I1，共取6～7组数据，记录于表3-1-14中（回馈制动状态下的机械特性）。

表3-1-14U1=UN=200V

I1（A）

（8）停机（先断开电枢电源，再断开励磁电源，并将S2合向到2’端）。

2．R1=360Ω时的电动及反接制动状态下的机械特性

（1）确保断电条件下，改变R1、R2、Rf1、Rf2阻值

R1=

R2用［（900//900）＋90］变阻器，阻值为540

Rf1用（900+900）变阻器，阻值为1800

Rf2用（90＋90）变阻器，阻值为180

（2）S1合向1’端，S2合向2’端（短接线拆掉），把发电机G电枢两个接头对调，Rf2置于最小阻值，R1置于400阻值，R2置于最大阻值；

（3）先接通励磁电源，再接通电枢电源，使电动机M起动运行。

在S2两端测量发电机G的空载电压是否和电枢电源的电压极性相反。

若极性相反，检查R2阻值确在最大位置时，可把S2合向1’端；

（4）保持电动机的电枢电压U1=UN=220V、If1=IfN=0.16A不变，逐渐减小R2阻值，使电机减速直至为零。

把转速表的正、反开关打在反向位置，继续减小R2阻值，使电动机进入“反向”旋转，转速在反方向上逐渐上升，此时电动机工作于反接制动状态运行，直至电动机M的I1=IN=1.5A，在此过程中测取电动机在1、4象限的n、I1，共取7～9组数据记录于表3-1-15中（反接制动状态下的机械特性）。

（5）停机（步骤同上）。

表3-1-15U=UN=220VIf1=IfN=0．16AR1=400

五、实验报告

根据实验数据，绘制他励直流电动机运行在第一、第二、第四象限的电动和制动状态及能耗制动状态下的机械特性n=f（I1）（用同一坐标纸绘出）。

六、思考题

1．回馈制动实验中，如何判别电动机是否运行在理想空载点?

2．如果直流电动机从第一象限运行到第二象限时转子旋转方向不变，试问电磁转矩的方向是否也不变？

为什么?

3．直流电动机从第一象限运行到第四象限，其转向反了，而电磁转矩方向为什么不变？

作为负载的G，从第一象限到第四象限其电磁转矩方向是否改变？

实验三单相变压器实验

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

二三、实验项目

1．空载实验

测取空载特性U0=f（I0），P0=f（U0）

2．短路实验

测取短路特性UK=f（IK），PK=f（IK）

3．负载实验

（1）纯电阻负载

在保持U1=U1N，cosφ2=1的条件下，测取U2=f（I2）

（2）阻感性负载

在保持U1=U1N，cosφ2=0.8的条件下，测取U2=f（I2）

2．RTDJ03三相组式变压器

3．RTDJ09三相可调电阻器（0～90Ω）

4．RTDJ10三相可调电阻器（0～900Ω）

5．RTDJ14交流电流表

6．RTDJ15交流电压表

7．RTZN07单、双相智能功率、功率因数表

8．RTDJ12波形测试及开关板

9．万用表

10．温度计

单相变压器空载实验接线图如图3-2-1所示，图中：

变压器选用RTDJ03三相组式变压器中的一相绕组作为单相变压器。

其额定参数为SN=77VA、U1N/U2N=220/55V、I1N/I2N=0.35/1.4A

交流电流、电压表用RTZN08、RTZN09挂箱

功率表用RTZN07挂箱

（1）在三相交流电源断电的条件下，按图3-2-1接线。

变压器的低压线圈a、x接电源，高压线圈A、X开路；

（2）将实验台调压器调到输出电压为零的位置；

（3）合上“漏电保护器”，锁开关开启总电源，按下“起动”按钮，接通三相交流电源。

调节调压器旋钮，使变压器空载电压U0=1.2UN，然后逐次降低电源电压，在1.2~0.2UN的范围内，测取变压器的U0、I0、P0；

（4）测取数据时，U1=1.2UN=1.2×

55=66V点必须测，并在该点附近测点较密，共测取数据6～7组，记录于表3-2-1中；

（5）为了计算变压器的变比，在UN点以下测取原边电压的同时测出副边电压。

表3-2-1

序

号

实验数据

计算数据

U0（V）

I0（A）

P0（W）

UAX（V）

cosφ0

（1）在三相交流电源断电的条件下，按图3-2-2接线。

变压器的低压线圈a、x短路连接，高压线圈A、X接电源；

（2）将调压器旋调到输出电压为零的位置；

调节调压器旋钮，使变压器短路电流IK=1.2IN=1.2×

0.35=0.42A，然后逐次降低电源电压，在（1.2～0.2）IN的范围内，测取变压器的UK、IK、PK；

（4）测取数据时，IK=1.2IN点必须测，并在该点附近测点较密，共测取数据6～7组，记录于表3-2-2中。

表3-2-2

UK（V）

IK（A）

PK（W）

cosφK

1．计算变比

由空载实验测取变压器的原、副边电压的数据，分别计算出变比，然后取其平均值作为变压器的变比K。

2．绘出空载特性曲线和计算激磁参数

（1）绘出空载特性曲线U0=f（I0），P0=f（U0），cosΦ0=f（U0）

式中：

（2）计算激磁参数

从空载特性曲线上查出对应于U0=UN时的I0和P0值，并由下式算出激磁参数

3．绘出短路特性曲线和计算短路参数

（1）绘出短路特性曲线UK=f（IK）、PK=f（IK）、cosΦK=f（IK）。

（2）计算短路参数

从短路特性曲线上查出对应于电流IK=IN时的UK和PK值，由下式算出实验环境温度为θ（℃）时的短路参数。

折算到低压方

由于短路电阻

随温度变化而变化，因此，算出的短路电阻应按国家标准换算到基准工作温度75℃时的阻值。

换算公式如下：

234.5为铜导线的常数，若用铝导线常数应改为228。

计算短路电路电压（阻抗电压）百分数

IK=IN时的短路损耗

4．利用空载和短路实验测定的参数，画出被测变压器折算到低压方的“Г”型等效电路。

5．变压器的电压变化率Δu

（1）绘出cosφ2=1和cosφ2=0.8时的两条特性曲线U2=f（I2），由特性曲线计算出I2=I2N时的电压变化率

（2）根据实验求出的参数，算出I2=I2N、cosφ=1和I2=I2N、cosφ2=0.8时的电压变化率Δu

将两种计算结果进行比较，分析不同性质的负载对变压器输出电压U2的影响。

6．绘出被试变压器的效率特性曲线

（1）用间接法计算出在cosφ2=0．8时不同负载电流时的变压器效率，记录于表3-2-5中。

PKN为变压器IK=IN时的短路损耗（W）

P0为变压器U0=UN时的空载损耗（W）

为副边电流标幺值

表3-2-5cosφ2=0.8P0=WPKN=W

P2（W）

η

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.3

（2）由计算数据绘出变压器效率曲线η=f（

）

（3）计算被试变压器η=ηmax时的负载系数βm

实验五三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性测定

了解三相线绕式异步电动机在各种运行状态下的机械特性

1．测定三相绕线式转子异步电动机在RS=0时的电动运行状态和回馈制动状态下的机械特性

2．测定三相绕线式转子异步电动机在RS=36Ω时的电动状态与倒拉反接制动状态下的机械特性

三、实验仪器设备

1、RTDJ-1型电源控制屏

2、RTDG01直流稳压源·

恒流源

3、RTDJ36三相绕线式异步电动机

4、RTDJ45校正过直流电机

5、测速发电机

6、RTDJ09三相可调电阻器（0～90Ω）

7、RTDJ10三相可调电阻器（0～900Ω）

8、RTDJ37三相绕线异步电机启动实验箱

9、RTZN02智能电压、电流表

10、RTZN12智能转矩转速输出功率测试

11、RTDJ12波形测试及开关板

12、RTDJ14交流电流表

13、RTDJ15交流电压表

14、万用表

1．RS=0时的电动及回馈制动状态下的机械特性

三相绕线式转子异步电动机机械特性的测量线路如图3-3-12所示，图中：

M选用RTDJ36三相绕线式异步电动机

G选用RTDJ45校正直流电机

RS选用三组可调电阻

R2选用540

Rf2选用1800

（1）合上S1，S2合向2’位置，M的定子绕组接成星形，R2、Rf2、Rs置于最大阻值位置，调压器调到输出电压为最小的位置；

（2）将“励磁电源”、“电枢电源”置于断开的位置，接通三相调压“电源总开关”，按下“起动”按钮，调节调压器旋钮，使三相交流电压慢慢升高，观察电机转向是否符合要求，若符合要求则升高到U=ll0V并保持不变。

接通控制屏“励磁电源”开关。

调节Rf2阻值，使A3表为l00mA；

（3）当S2仍在2’位置时，接通控制屏右下方的电枢电源开关，在开关S2的2’端测量发电机G的输出电压的极性，先使其极性与S2开关1’端的电枢电源相反。

在R2阻值为最大的条件下将S2合向1’位置；

（4）调节“电枢电源”输出电压或R2阻值，使电动机从接近于堵转到接近于空载状态，其间测取发电机G的U2、I2、n及电动机M的交流电流表A1的I1值，共取8～10组数据，记录于表3-3-19中。

表3-3-19U=110VRS=0ΩIf2=100mA

U2（V）

I2（A）

n（r/min）

（5）当电动机接近空载而转速不能调高时，将S2合向2’位置，调换G电枢极性使S2开关l’端的极性与“电枢电源”相同极性。

调节“电枢电源”电压与发电机电压U2接近相等，将S合至1’端。

保持M端三相交流电压U=110V，减小R2阻值直至短路位置。

升高“电枢电源”电压或增大阻值（减小发电机的励磁电流）使电动机M的转速超过同步转速n0而进入回馈制动状态，在1.2n0～n0范围内测取发电机G的U2、I2、n及电动机M的交流电流表A1的I1值，共取6～7组数据记录于表3-3-20中；

（6）停机

表3-3-20U=110VRS=0

2．Rs=36Ω时电动及倒拉反接制动状态下的机械特性

RS36Ω位置并保持不变

R2阻值为540

Rf2阻值为1800

（1）在断电的条件下，将三相调压器旋钮调至零位。

R2、Rf2、R3仍调在最大阻值位置，将S2合至2’端，将G的电枢绕组与开关S2连接点的两个连接线端点对调，以便使G输出极性和“电枢电源”极性相反；

（2）按下“起动”按钮，接通三相调压电源，调节调压器旋钮，慢慢升高交流电压，使M起动运转。

保持电压U=110V不变，接通直流“励磁电源”，调节Rf2阻值，使A3表为l00mA；

（3）检查S2开关确实合在2’位置时，接通“电枢电源”，调节“电枢电源”的输出电压为最小位置。

在S2开关的2’端检查G的电压极性，使之必须与1’端的“电枢电压”极性相反。

在G的电枢串联电阻R2为最大的条件下，将S2合向1’端与“电枢电源”接通。

测量此发电机G的U2、I2、n及电动机M的交流电流表A1的I1值。

减小R2阻值或调高“电枢电源”输出电压使电动机M的转速n下降，直至n为零，把转速表置反向位置，继续减小R2或调高电枢电压使电机反向运转，直至-1500r／min止，在该范围内测取发电机G的U2、I2、n及电动机M的交流电流表A1的I1值，共取8～10组数据，记录于表3-3-21中。

（4）停机［同l、（6）］

表3-3-21U=110VRS=36Ω

1．根据实验数据绘制多种运行状态下的机械特性。

计算公式：

式中T一被试异步电动机M的输出转矩（N•m）

U2一电机G的电枢端电压（V）

I2一电机G的电枢电流（A）

Ra一电机G的电枢电阻（Ω），可由实验室提供

P0一对应某转速n时的某空载损耗（W）

注：

上式计算的T值为电机M在U=110V时的T值，实际的转矩值应折算为额定电压时的异步电机转矩。

2．绘制电机M-G机组的空载损耗曲线P0=f（n）