电机与拖动实验报告三
实验项目三三相异步电动机的起动与制动
实验地点：实验楼0121电气传动实验室同组人员：肖斌尹佶叶超彦刘晶晶吴华全
一、实验目的
熟悉三相异步电动机的基本结构和接线方法，掌握三相异步电动机的起动、制动方法和原理，了解不同起动、制动条件下的特点，学会应用电机的基本方法。
二、实验项目
1.三相异步电动机绕组的测定。
2.三相异步电动机的起动。
3.三相异步电动机的制动。
三、实验设备仪表
实验设备仪器应根据实验要求及具体内容进行选择。本实验使用DDSZ-1型电机及电气技术实验装置电源控制屏，三相可调交流电源0~450V，10A；可调直流电源40~230V、3A；三相笼型异步电动机额定数据为：100W，220V（Δ），0.5A， 1420r/min 。主要仪器设备名称及规格数量参照下表选用。
表3-1 主要实验设备
序号型号名称
数
量
1 DD03-4 导轨、涡流测功机及光
码盘测速系统
1台
2 DJ16 三相鼠笼异步电动机1台
3 D38 交流电压表1件
4 D37 交流电流表1件
5 D31 直流电压、毫安、安培
表
1件
6 D44 可调电阻器、电容器1件
7 D51 波形测试及开关板1件
8 DT266 钳形表1件
9 其他备
件
万用表、秒表、电气控
制实验箱、连接导线
其中，钳形表DT266是一种由标准9V电池驱动，LCD显示的数字万用表，可在不中断被测电路的情况下，用于起动电流的测量，其外形及说明如图3-1所示。
屏上挂件排列顺序：D38、D37、D31、D44、D51
四、实验原理（条件）
1、三相异步电动机起动与制动的最基本要求
是：要产生足够大的电磁转矩，而电流必须限制
在一定得许可范围。
2、起动性能：
（1）起动过程：初始瞬间n=0,s=1。
（2）起动电流st I ：N st I I )74(—=，甚至N st I I )128(—=。
对于经常起动的电动机，过大的起动电流将造成
电动机的发热，影响电动机的寿命；过大的起动
电流，会使线路压降增大，造成电网电压显著下
降而影响接在同一电网的其他异步电动机的工
作，有时甚至使它们停下来或无法带负载起动。
（3）起动转矩st T ：虽然起动电流st
I 很大，但?cos 很小，st T 并不大，一般N st T T ).220.1(—=。
（4）起动的方法：
① 鼠笼式异步电动机的起动方法：直接
起动、降压起动和软起动。
【1】直接起动：方法简单，需要满足
]3[41111N N N st P S I I K +≤=；（其中N S 为电源总容量A KV ?,N
P 为起动电动机容量A KV ?）。
【2】降压起动的四种方法：
A、电阻减压或电抗减压起动：
起动过程中，在定子电路串联电阻或电抗，起动电流在电阻或电抗上将产生压
降，降低了电动机定子绕组上的电压，起
动电流也从而得到减小。
电阻减压或电抗减压起动具有起动平稳、运行可靠、构造简单等优点。
B、自耦减压起动：
自耦减压起动时利用自耦变变压器降低加到电动机定子绕组的电压，以减小起
动电流。
自耦减压起动适用于容量较大的低压电动机作减压起动用。优点是电压抽头可
供不同负载起动时选择；缺点是体积大，
质量大，价格高，需维护检修。
C、星形-三角形（?-Y）起动：
星形-三角形（?-Y）起动的异步电动机，在运行时联结成三角形，每相绕组引
出两个出线端，三相共引出6个出线端。
星形-三角形（?-Y ）起动时：stD stY I I
31=，stD stY T T 31=（↓st I 的同时也使↓st
T ） D 、延边三角形起动：
A 、延边三角形起动法是利用电动机引
出的9个出线端（即每相定子绕组多引出
一个出线端）的一种联结法，能起到减压
起动的目的。
B 、延边三角形起动具有体积小、质量
小、允许经常起动、节省有色金属与黑色
金属等优点。
C 、延边三角形起动缺点：电动机内部接
线较为复杂。
【3】 软起动。
② 三相绕线转子异步电动机的起动方
法：转子串联电阻和转子串联频敏变阻器。
【1】 转子串联电阻起动：既可限制定子
电流，又能增大起动转矩，减少启动时
间。
【2】 转子串联频敏变阻器起动：结构简
单、价格便宜、制造容易、运行可靠、
维护方便、能自动操作等优点。
（5）三相异步电动机的制动：
① 回馈制动。
② 反接制动：
【1】 转速反向的反接制动（又叫正接反
转或者倒拉反转制动），其条件为：位
能负载、转子串入较大电阻。
倒拉反转：1)(1111>+=--=n n n n n n s
【2】 定子两相反接制动：当异步电动机
带动生产机械在电动状态下稳定运行
时，为了迅速停车或反向，将定子两相
反接，此时1
n 反向，n>0，T<0，T 与n 反向。
③ 能耗制动：电动机脱离电网时，定
子两相绕组内通入直流电，形成一固定磁场。
五、实验内容及方法
1. 三相异步电动机定子绕组的测定
1） 测量定子绕组的冷态直流电阻
观察异步电动机的结构，测量定子绕组的冷态直
流电阻，并记录室温。
图3-1 钳形表外形
将电机在室内放置一段时间，用温度计测量
电机绕组端部或铁心的温度。当所测温度与冷却
介质温度之差不超过2K 时，即为实际冷态。记
录此时的温度和测量定子绕组的直流电阻，此阻
值即为冷态直流电阻。
(1) 伏安法
测量线路图为图4-1。直流电源用主控屏上电
枢电源先调到50V 。开关S 1、S 2选用D51挂箱，R
用D44挂箱上1800Ω可调电阻。
外观说明：
1 --钳头
2 --钳头扳机
3 --保持开关
4 --旋转开关
图4-1 三相交流绕组电
阻测定
量程的选择：测量时通过的测量电流应小于
额定电流的20%。三相鼠笼式异步电动机定子一
相绕组的电阻约为50Ω， 因而若流过的电流为
50毫安时二端电压约为2.5伏，依此选直流电
压表量程。
按图4-1接线。把R 调至最大位置，合上开
关S 1，调节直流电源及R 阻值使试验电流不超过
电机额定电流的20%，以防因试验电流过大而引
起绕组的温度上升，读取电流值，再接通开关
S 2读取电压值。读完后，先打开开关S 2，再打开
开关S 1。
调节R 使电流分别为50mA ，40mA ，30mA 测取
三次，取其平均值，测量定子三相绕组的电阻值，
记录于表4-1中。 A 0-250V 可调直流电枢电源R V S 1S 2+-
+电机定子一相绕组-
表4-1 定子三相绕组电阻的测量室温 20 ℃
项
目
绕组Ⅰ绕组Ⅱ绕组Ⅲ
R
1（Ω）43
.5
43
.6
43
.7
43
.6
43
.5
43
.7
43.
6
43.
7
43.
5
R
1v
（Ω
）
43.6 43.6 43.6
注意事项：
①在测量时，电动机的转子须静止不动。
②测量通电时间不应超过1分钟。
(2) 电桥法
用单臂电桥测量电阻时，应先将刻度盘旋到电桥大致平衡的位置。然后按下电池按钮，接通电源，等电桥中的电源达到稳定后，方可按下检流计按钮接入检流计。测量完毕，应先断开检流计，再断开电源，以免检流计受到冲击。数据记录于表4-2中。
电桥法测定绕组直流电阻准确度及灵敏度高，并有直接读数的优点。
A V U =80～100V
B X Z U =0A V U =80～100V Y X Z
C U =0 表4-2 绕组直流电阻的测定 测量值
绕 组 Ⅰ 绕 组 Ⅱ 绕 组 Ⅲ R 1（Ω）
43.6 43.6 43.6
2）确定定子绕组的首末端
用万用表测出各相绕组的两个出线端，将其
中的任意两相绕组串联，如图4-2所示。调节调压旋钮，并在绕组端施以单相低电压（80~100V ），注意电流不应超过额定值。
若测出另一相中的电压值有一定读数（记录
数据），则表示两相绕组是末端与首端相连，如图4-2 a)所示。反之，若测出另一相中的电压近似为零，则表示相连接的两相绕组是末端与末端（或首端与首端）相连，如图4-2b)所示。用同样方法测出第三相绕组的首末端。
a）b）
图4-2 三相交流绕组首末端的测定
2.异步电动机的起动
观察并测试异步电动机直接起动与降
压起动时的起动电压、电流，记录实验数据
于表4-3，并作分析比较。
表4-3 异步电动机的起动测试
起动条全压起动
U
N
= 220
自耦降压起
动
Y-Δ起
动
件V U
1
=
154
V U
2
= 88
V
起动电
流 [A]
1.25 1.1 0.7 0.6
1）三相鼠笼式异步电机直接起动
①按图4-3接线。电动机直接起动时
电机绕组为Δ接法。注意: 选择电流表的量
程为(4~7I N)
②把交流调压器退到零位，开启电源总开关，按下“开”按钮，接通三相交流电源。
③调节调压器，使输出电压达电机额定电压220伏，使电机起动旋转，(如电机旋转方向不符合要求需调整相序时，必须按下“关”按钮，切断三相交流电源)。
④再按下“关”按钮，断开三相交流电源，待电动机停止旋转后，按下“开”按钮，接通三相交流电源，使电机全压起动，观察电机起动瞬间电流值(按指针式电流表偏转的最大位置所对应的读数值定性计量，还可用DT266钳形表测量)，记录实验数据于表4-3。
图4-3 异步电动机直接起动
2）三相鼠笼式异步电机降压起动
三相鼠笼式异步电机降压起动可选择自耦降压起动或星形——三角形(Y-Δ)起动。
自耦变压器降压起动： 分别测试当自耦变压器抽头输出电压分别为电动机额定电压的40%和70%时，电动机的瞬间起动电流，记录实验数据于表4-3，以作比较。
星形——三角形(Y-Δ)起动：
① 按图4-4接线。线接好后把调压器退到
零位。
② 三刀双掷开关合向左边(Δ接法)。合上电源开关，逐渐调节调压器使升压至电机额定电压220伏，打开开关S ，待电机停转。
③三刀双掷开关合向右边，电动机Y 接法起V U V W
A
动，观察起动瞬间电流，并记录数据于表4-3，然后把S 合向左边，使电机(Δ)正常运行，整个起动过程结束。观察起动瞬间电流表的显示值且与其它起动方法作定性比较。
图4-4 三相鼠笼式异步电机星形——三角形起
动
3. 三相异步电动机的制动
按实验参考线路图4-5接线；测试并记录异步电动机自由停车与在不同的直流励磁电流条件下的能耗制动的时间（t ），记录实验数据于表4-4并作分析比较。 V U V W A Y
Z A Y A C B X S
~
A
M
3~
图4-5 异步电动机能耗制动
1) 能耗制动直流电源用主控屏上电枢电源（先调到零位），R用D44挂箱上180Ω可调电阻（开始置最大），选用D51挂箱上开关，调节控制直流励磁电流为I f=1.0~1.5I N。
，接通220V三2）启动控制屏，合上开关Q
1
相交流电源，使电动机M起动运转，待电动机运转稳定后，断开电源开关，测试并记录电动机自由停车时间于表4-4。
3）控制直流励磁电流为一定值。起动电动机M，待电动机运转稳定后，利用D51挂箱上开关，在断开三相交流电源的同时，定子绕组接通
直流电源，观察并记录电动机M从能耗制动起至电动机停止旋转的能耗制动时间于表4-4。改变直流励磁电流，可测出电动机不同的能耗制动时间。
表4-4 异步电动机的制动测试
实验条件
自由停
车
能耗制动
I
f1
= 0.39
A
I
f2
=
0.54 A
制动时间
t[s]
5.1 1.8 0.9
六、实验总结与收获
1、实验总结：
本次实验比较顺利，我总结在实验中的一些问题及其处理方法：
（1）实验前的预习和准备工作很重要，它决定了实验进程的快慢。
（2）在操作高压电时，我们特别要注意安全。特别要树立起安全第一的意识！
（3）在开启电源的时候要向周围同学提示打开电源的消息，实验仪上的电源开关必
须关闭。
（4）当报警器蜂鸣时，应当立即关闭电
源，防止事故发生。
（5）在课堂上老师再讲解与本次实验有
关的理论知识点时，我认真听讲，做好笔记，认真分析，使得我对实验理论知识更加熟练，这是确保本次实验成功地前提。
2、实验收获：
通过本实验，我基本熟练理解和掌握
到：
（1）在本次实验中所用设备和仪表的使用
及安全操作规程；
（2）三相异步电动机绕组的测定方法。
（3）三相异步电动机的起动方法。
（4）三相异步电动机的制动方法。
（5）由a
T I C T Φ=可得，改变定子直流励磁电流大小，可调节制动转矩，a
I 越大制动越明显。
（6）本次实验使我们对三相异步电动机的
起动与制动有了更深刻的了解，不同
的起动方法可改变电机的起动电流使
其限制在一定范围内。三相异步电机
制动时接入直流电缩短了制动时间，
同时通过实验也锻炼了自己的动手能
力，这为我以后从事电机操作奠定了
基础。
七、实验致谢
本次实验虽然比较成功，但是我在实验过程中也遇到很多问题；在实验过程中我们的指导老师窦老师总是尽职尽责、不厌其烦地为我们解决，在对我们组的原始记录数据也是认真检查，并对我们实验过程中所出现的问题进行提问；这样既让我们复习三相异步电动机的相关知识，又让我们提高了自己动手能力，在此我特别对窦老师表示感谢！
时间过得很快，一眨眼就到了本学期末了，《电机与拖动》这门课也要结束了。总结我们这学期的学习，我感觉我收获很大。窦老师真正地教会了我们最实用的东西，而不只是理论上的知识，这将给我们以后的学习和生活带来很大的方便。例如当我们走上我们各自的工作岗位以后，从事我们相关的专业工作时，我相信它一定会给我们带来很大的方便。
我很感谢我们的指导老师窦老师。给我们印象
最深的还是：每当我们在平时的学习还是在实验过程中遇到任何我们自己解决不了的问题，窦老师不管是简单还是复杂，她都是不厌其烦、认认真真地为我们每一位同学解答，直到我们完全弄懂、单独会操作为止。
在此我谨代表我们自动化0810031101班全体同学，对窦老师表示衷心地感谢。
八、实验思考题
1、三相异步电动机的结构有几种形式？各有何特点？出线盒如何接线？
答: （1）三相异步电动机的结构有两种：鼠笼式和绕线式。
（2）笼型绕组由插入每个槽的导条和两端环组组成，结构简单，运行可靠，制造方便；绕线型由三相绕组星形相接，再接在转轴集电环上，通过集电环和电刷可在转子回路中接入附加电阻或其它控制设备，以便改善电动机启动、调速性能。
2、异步电动机的制动方法有哪些？各有何特点？
答：（1）异步电动机的制动方法有：回馈制动、能耗制动和反接制动。
第一章直流电机 实验一认识实验 一．实验目的 1．学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。 2．认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。 3．熟悉他励电动机（即并励电动机按他励方式）的接线、起动、改变电机方向与调速的方法。 二．预习要点 1．如何正确选择使用仪器仪表，特别是电压表、电流表的量程。 2．直流电动机起动时，励磁电源和电枢电源应如何调节？为什么？若励磁回路断开造成失磁时，会产生什么严重后果？ 3．直流电动机调速及改变转向的方法。 三．实验项目 1．了解电机系统教学实验台中的直流稳压电源、涡流测功机、变阻器、多量程直流电压表、电流表、毫安表及直流电动机的使用方法。 2．用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。 3．直流他励电动机的起动，调速及改变转向。 四．实验设备及仪器 1．教学实验台主控制屏 2．电机导轨及测功机、转速转矩测量（NMEL-13A） 3．直流并励电动机M03 4．直流电动机电枢电源（NMEL-18/1 5．直流电动机励磁电源（NMEL-18/2 6．可调电阻箱（NMEL-03/4） 7．直流电压、毫安、安培表 1 各面板的布置及使用方法，注意事项。 2．在控制屏上按次序悬挂NMEL-13A、 件，并检查NMEL-13A 3 U：直流电动机电枢电源（NMEL-18/1
R ：可调电阻箱（NMEL-03/4）中R 1与R 2其中一组串联 V ：直流电压表（NMEL-06） A ：直流安培表（NMEL-06） M ：直流电机电枢 （1）经检查接线无误后，直流电动机电枢电源调至最小。直流电压表量程选为300V 档，直流安培表量程选为2A 档。 （2）依次闭合主控制屏绿色“闭合”按钮开关，可调直流稳压电源的船形开关，建立直流电源，并调节直流电源至220V 输出。 调节R 使电枢电流达到0.2A （如果电流太大，可能由于剩磁的作用使电机旋转，测量无法进行，如果此时电流太小，可能由于接触电阻产生较大的误差），改变电压表量程为20V ，迅速测取电机电枢两端电压U M 和电流I a 。将电机转子分别旋转三分之一和三分之二周，同样测取U M 、I a ，填入表1-1。 （3）增大R （逆时针旋转）使电流分别达到0.15A 和0.1A ，用上述方法测取六组数据，填入表1-1。 取三次测量的平均值作为实际冷态电阻值Ra= 3 13 2a a a R R R ++。 表1-1 室温 25 序号 U M （V ） I a （A ） R （Ω） R a 平均（Ω） R aref （Ω） 1 4.62 0.2 R a11 23.1 R a1 23.03 24.55 29.27 4.56 R a12 22.8 4.64 R a13 23.2 2 3.7 0.15 R a21 2 4.6 R a2 24.38 24.55 29.27 3.7 R a22 2 4.6 3.59 R a23 24.0 3 2.37 0.1 R a31 2 3.7 R a3 26.2 24.55 29.27 2.46 R a32 24.6 3.04 R a33 30.4 表中R a1=（R a11+R a12+R a13）/3 R a2=（R a21+R a22+R a23）/3 R a3=（R a31+R a32+R a33）/3 （4）计算基准工作温度时的电枢电阻 由实验测得电枢绕组电阻值，此值为实际冷态电阻值，冷态温度为室温。按下式换算到基准工作温度时的电枢绕组电阻值： R aref =R a a ref θθ++235235 式中R aref ——换算到基准工作温度时电枢绕组电阻。（Ω） R a ——电枢绕组的实际冷态电阻。（Ω） θref ——基准工作温度，对于E 级绝缘为75。 θa ——实际冷态时电枢绕组的温度。（）
实验项目三三相异步电动机的起动与制动 实验地点：实验楼0121电气传动实验室同组人员：肖斌尹佶叶超彦刘晶晶吴华全一、实验目的 熟悉三相异步电动机的基本结构和接线方法，掌握三相异步电动机的起动、制动方法和原理，了解不同起动、制动条件下的特点，学会应用电机的基本方法。 二、实验项目 1.三相异步电动机绕组的测定。 2.三相异步电动机的起动。 3.三相异步电动机的制动。 三、实验设备仪表 实验设备仪器应根据实验要求及具体内容进行选择。本实验使用DDSZ-1型电机及电气技术实验装置电源控制屏，三相可调交流电源0~450V，10A；可调直流电源40~230V、3A；三相笼型异步电动机额定数据为：100W，220V（Δ），0.5A， 1420r/min 。主要仪器设备名称及规格数量参照下表选用。 表3-1 主要实验设备 其中，钳形表DT266是一种由标准9V电池驱动，LCD显示的数字万用表，可在不中断
被测电路的情况下，用于起动电流的测量，其外形及说明如图3-1所示。 屏上挂件排列顺序：D38、D37、D31、D44、D51 四、实验原理（条件） 1、三相异步电动机起动与制动的最基本要求是：要产生足够大的电磁转矩，而电流必须限制在一定得许可范围。 2、起动性能： （1）起动过程：初始瞬间n=0,s=1。 （2）起动电流st I ：N st I I )74(—=，甚至N st I I )128(—=。对于经常起动的电动机，过大的起动电流将造成电动机的发热，影响电动机的寿命；过大的起动电流，会使线路压降增大，造成电网电压显著下降而影响接在同一电网的其他异步电动机的工作，有时甚至使它们停下来或无法带负载起动。 （3）起动转矩st T ：虽然起动电流st I 很大，但?cos 很小，st T 并不大，一般 N st T T ).220.1(—=。 （4）起动的方法： ① 鼠笼式异步电动机的起动方法：直接起动、降压起动和软起动。 【1】直接起动：方法简单，需要满足]3[41111N N N st P S I I K +≤=；（其中N S 为电源总容量A KV ?,N P 为起动电动机容量A KV ?）。 【2】 降压起动的四种方法： A 、电阻减压或电抗减压起动： 起动过程中，在定子电路串联电阻或电抗，起动电流在电阻或电抗上将产生压降，降低了电动机定子绕组上的电压，起动电流也从而得到减小。 电阻减压或电抗减压起动具有起动平稳、运行可靠、构造简单等优点。 B 、自耦减压起动：
1-1.在直流电动机的电枢绕组中为什么也有感应电动势其方向与电流方向有什么关系在直流发电机空载即电枢电流为零时，是否电磁转矩为什么 答：不管有没有外部电源，只要是电枢绕组磁通发生变化，均会产生感应电动势。虽然直流电动机通入直流电以后才会旋转，但是在旋转过程中电枢绕组同样会切割定子磁场磁力线，符合电磁感应原理（楞次定律/右手定则）就会在电枢中感应出电动势。就是这个电势抵消部分外加电源电压，抑制了直流电动机电流，它与电流方向相反。如果没有这个感应电动势，电动机电流就=直流电源电电压/电枢绕组的直流电阻，这时候电枢绕组只是相当于一个发热的电阻丝。直流发电机空载时没有电流，则电磁转矩为零。因为f=Bli i=0 则f=0,电动机和发电机只是工作状态不同。 1-2.直流电机机座中的磁通是恒定不变还是大小正负交变还是旋转的而电枢铁芯中的磁通又是什么性质 答：机座（定子磁极）中的磁通是大小方向保持不变的。电枢铁芯中的磁通在空间上是不变的，相对转子是旋转的，也可以理解为正负交变的，不同电机不同。 1-3. 直流电机的电枢铁芯为什么必须采用硅钢片迭成而机座和主磁极可以采用整块的铁为什么有的主磁极也采用薄钢板迭成 答：电枢铁芯旋转，电枢铁芯内的磁场是交变的，为了减小铁耗，故要用硅钢片迭成。机座和主极中的磁场是恒定的，故可采用整块的铁。 但是，由于电枢齿槽的影响，电枢旋转时主磁极极靴表面磁场发生脉动，引起附加损耗，为了降低表面损耗，主磁极有时采用薄钢板迭成 1-4. 直流电机各个主磁极的励磁线圈为什么都互相串联成一条支路而不采用并联的方式答：这是电机制造工艺方便考虑，励磁线圈串联接法，绕组是头尾相接，这样只需要用一根线连接，电机内部空间有限，对大电机及多极电机更显优点，因为这种电机励磁线圈导线都较粗一般都是用矩形线。小容量电机励磁线圈串联并联就无所谓了。 1-5. 什么是电机的可逆原理接在直流电源上运行的直流电机，如何判别它是运行在发电状态还是运行在电动状态 答：从原理上讲,一台直流电机既可作为电动机,把电能转换为机械能,也可作为发电机,把机械能转换为电能，这就是其可逆性。 当Ea>U，T与转速n反向，发电机。当Ea ————————————————————————————— 1-13 已知直流电机的极对数p=2，槽数z=22，元件数及换向片数s=k=22，试画出单迭绕组 展开图、磁极和电刷位置，并画出并联支路图。 答： 此电机绕组是单迭所以1k y y == 不是整距绕组，采用省铜且有利于换向的短距绕组 1225222z y p εε= ±=-=? 根据参数画出展开图，并作出并联支路图如下 1-19 某四极直流电机，电枢槽数z=36，单迭绕组，每槽导体数为6，每极磁通2.2*10e-2Wb ， 电枢电流Ia=800A ，问此时电磁转矩为多少？如改为单波绕组，保持支路电流不变，其电磁转矩为多少？ 解： 电机内的总导体数N=6Z=36*6=216，单迭绕组时：a=p=2 []22216 2.210800605.0422 3.14162 M a a pN T C I I N m a π-?=Φ= Φ=???=??? 改为单波绕组时，1a '=，若要保持支路电流不变， []800 2221400222a a a I I a i a A a '''=?==??=? []22216 2.210400605.0422 3.14161M a a pN T C I I N m a π-?'''=Φ=Φ=???=?'?? 1-21 某他励直流电动机额定电压U N =220V ，额定电流I N =10A ，额定转速n N =1500r/min ， 电枢回路总电阻R a =0.5Ohm ，试求： (1) 额定负载时的电磁功率和电磁转矩； (2) 保持额定时励磁电流及总负载转矩不变而端电压降为190V ，则稳定后的电枢电流 与转速为多少？（电枢反应忽略不计）。 解： (1) ()()[]220100.5102150M N a a N N a N P P E I U I R I W ==?=-?=-??= []215060 13.68722 3.1416150060 N N N N N P P T N m n π?= ===?Ω?? (3) 励磁电流不变时磁通不变，总负载转矩也不变，所以[]10Z a N M T I I A C = ==Φ 不变， []190105 15001290.70/min 220105 a N N a N N aN N N a E U I R n n n r E U I R '-?-?=? =?=?=-?-? 1-22 某并励直流电动机额定电压U N =220V ，额定电流I N =75A ，额定转速n N =1000r/min ， 电枢回路总电阻R a =0.26Ohm ，额定时励磁回路总电阻R fn =91Ohm ，铁耗及附加损耗p Fe +p delta =600W ，机械损耗P Ohm =198W ，电枢反应去磁作用不。试求： (1) 额定运行时的电磁转矩T 与输出转矩T N ； (2) 理想空载转速； (3) 实际空载电流I 0及实际空载转速。 解： (1)[]0600198798Fe p p p p W Ω?=++=+= 《电机与拖动实验》课程学习要求 一、课程考核形式 本课程的考核形式为离线作业（实验报告），无在线作业和考试。“离线作业及要求”在该课程的“离线作业”模块中下载。 二、离线作业要求 学生需要在平台离线作业中下载“大工18秋《电机与拖动实验》实验报告”，观看实验课件，根据课件中的操作及实验结果来读取实验数据、认真填写“大工18秋《电机与拖动实验》实验报告”，并提交至课程平台，学生提交的实验报告作为本课程考核的依据，未提交者无成绩。 《电机与拖动实验》的实验报告由单相变压器实验、直流发电机实验、三相鼠笼异步电动机实验、三相同步发电机的并联运行实验四个独立的部分构成，学生需要完成实验报告的全部内容。 三、离线作业提交形式及截止时间 学生需要以附件形式上交离线作业（附件的大小限制在10M以内），选择已完成的作业，点“上交”即可。如下图所示。 截止时间：2019年3月11日。在此之前，学生可随时提交离线作业，如需修改，可直接上传新文件，平台会自动覆盖原有文件。 四、离线作业批阅 老师会在作业关闭后集中批阅离线作业，在离线作业截止提交前不进行任何形式的批阅。 注意事项： 独立完成实验报告，不准抄袭他人或者请人代做，如有雷同，成绩以零分计！ 大连理工大学网络教育学院 2018年11月附录：实验报告 网络教育学院电机与拖动实验报告 学习中心：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：年月日 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0000U =f(I ), P =f(U )。 2.短路实验 测取短路特性k k k U =f(I ), P =f(I)。 3.负载实验 保持11N U =U ，2cos 1?=的条件下，测取22U =f(I ) （一）填写实验设备表 电机及拖动试题(一) 一、单项选择题 1、在直流电机的公式E a=C eΦn以及T e=C TΦI a中，Φ指的是( ) A、每极合成磁通量 B、所有磁极总磁通量 C、主磁通每极磁通量 D、每对极合成磁通量 2、造成他励直流电动机固有机械特性是一条略微下垂的直线原因是 （） A、负载转矩 B、电源电压 C、气隙磁通 D、电枢电阻降压 3、一台50Hz三相感应电动机的转速n=720r/min,则该电机的极数以及同步转速为（） A、4极，1500r/min B、6极，1000r/min C、8极，750r/min D、10极，600r/min 4、一台50Hz三相感应电动机的拖动额定恒转矩负载运行时，若电源电压下降10%，则此时电动机的电磁转矩T a为（） A、T aN B、0.81T aN C、0.9T aN D、＞T aN 5、在三相感应电动机等效电路中，其中附加电阻（1-s)/(sR2＇)上所消耗的电功率等于（） A、输出功率P2 B、输入功率P1 C、电磁功率P m D、总机械功率PΩ 6、一台绕线式感应电动机，在恒定负载下，以转差率s运行，当转子边串入电阻R=2R2＇（R已折算到定子边0,测得转差率将为（）A、等于原先的转差率s B 、三倍等于原先的转差率s C、两倍等于原先的转差率s D、无法确定 7、如果有一台三相感应电动机运行在转差率s=0.25的工况下，此时通过气隙传递的功率有（） A、25%的转子铜耗 B、75%是转子铜耗 C、75%是输出功率 D、全机械功率 8、三相感应电动机与电磁转矩的大小成正比的是（） A、电磁功率 B、输出功率 C、输入功率 D、全机械功率 9、电机气隙应取尽可能小的主要目的是（） A、减小附加损 B、提高功率因素 C、减小电机体积 D、提高运行可靠性 10、不能作为降低鼠笼型异步电动机堵转电流的方法是（） A、降低电源电压 B、定子边串接电抗 C、定子绕组接法 D、绝缘等级 11、绕线式异步电动机转子串电阻调速的机械特性所具有的特点是 （）A、串接电阻越大，堵转转矩越小B、最大转矩提高 C、转差率与转子总电阻成正比 D、串接电阻越大，堵转转矩越小 12、已知一台直流电动机的额定数据如下：额定功率P N=160KW，额定电压U N=220V，额定效率ηN=90%，额定转速ηN=1500r/min，则该电机的额定电流为（） A、0.539安 B、0.08安 C、727安 D、808安 13、一台他励直流电动机的额定功率P N=20KW，额定电压U N=220v, 电机与拖动实验报告 学习中心：江苏南通如皋奥鹏 层次：专升本 专业：电气工程及其自动化 学号： 学生：刘平 完成日期：2015 年3 月9 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OOOOU=f(l),P=f(U) 。 ____________________________ 2. 短路实验测取短路特性kkkU=f(l),P=f(l) 。 3.负载实验保持11NU=U 2cos1的条件下，测取22U=f(l) (一)填写实验设备表 （二）空载实验 1 ?填写空载实验数据表格表1-1 2.Fe m m 表1-2 （三）短路实验 1. 填写短路实验数据表格 表2 室温= °C （四）负载实验 1. 填写负载实验数据表格 表3 cos 2=1 U i=U=110V （五）问题讨论 1. 什么是绕组的同名端 答：两个具有互感的线圈，在某一端通入电流时，两个线圈产生的磁通方向是相同的， 那两个线头就叫“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，那么在高电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 通过实验学会不在实验时应根据需要正确选择各仪表量程保护实验设备，同时通过实验 我对变压器的参数有了进一步的认识和理解，对变压器的特性有了更具体深刻的体会与学 电机与拖动公式集 第二章 折算后二次绕组电流、电压、电动势 22'I I k = 22'U kU = 22'E kE = 折算后二次绕组 2 2 000X Z R = - 222'X k X = 2'L L Z k Z = 低压空载试验 励磁阻抗模100 U Z I = 励磁电阻 002 P R I = 励磁电抗2 2 00 0X Z R = - 高压短路试验 cu S P P = 227575 75 S s s Z R X = + 2 1 s s P R I = 2 2 s s s X Z R =- 铜线绕组75234.575234.5s s R R θθ +=+ 铝线绕组7522875228s s R R θθ +=+ 227575 75 S s s Z R X = + 电压调整率1221(cos sin ) *100%N R s s N I V R X U ??=+ 效率2 2 20N N S s s P P βληβλβ= ++ 产生最大效率的条件：2 0S p P β=即Fe C u P P = 产生最大效率时的负载系数0m ax s p p β= 理想运行条件 （1）两台变压器的功率比 11::: I II LI LII SI SII S S I I Z Z == (2) ::I II N I N II S S S S = ::LI LII N I N II I I I I = (3)总负载和总负载功率 L L I L I I I I == I I I S S S =+ 第三章 同步转速：1060f n p = 转差率：00 n n s n -= 电磁转矩的大小：22cos T m T C I ?=Φ 槽距角：.360p z α= 极距：2z p τ= 每极每相槽数：2z q pm = 额定功率因素：3N N N N P U I λ= 定子电路的电动势平衡方程式 11111()U E R jX I E Z I ? ? ? ? ? =-++=-+ 每相绕组中的感应电动势E1在数值上为 11114.44w m E k N f =Φ 忽略R1和X1，1 111 4.44m w U k N f Φ= 22s N E s E = 21N f s f = 网络教育学院 电 机 与 拖 动 实 验 报 告 学习中心： 陕西礼泉奥鹏学习中心 层 次： 专升本 专 业： 电气工程及其自动化 学 号： 1 学 生： 刘 洁 完成日期： 2017 年 2 月 27 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0000U =f(I ), P =f(U ) 。 2、短路实验 测取短路特性 k k k U =f(I ), P =f(I) 。 3、负载实验 保持11N U =U ， 2cos 1 ?=的条件下，测取22U =f(I ) 。 （一）填写实验设备表 （二）空载实验 1．填写空载实验数据表格表1-1 2. 根据上面所得数据计算得到铁损耗Fe P 、励磁电阻m R 、励磁电抗m X 、电压比k 表1-2 （三）短路实验 1.填写短路实验数据表格 表2 室温θ=25O C （四）负载实验 1. 填写负载实验数据表格 cos =1 U1=U N=110V 表3 2 I （A） 2 （五）问题讨论 1. 什么是绕组的同名端？ 答：铁心上绕制的所有线圈都被铁心中交变的主磁通所穿过在任意瞬间当变压器一个绕组的某一出线端为高电位时则在另一个绕组中也有一个相对应的出线端为高电位那么这两个高电位如正极性的线端称同极性端而另外两个相对应的低电位端如负极性也是同极性端。即电动势都处于相同极性的线圈端就称为绕组的同名端。 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：数据结果可以用图表显示。 网络教育学院电机与拖动实验报告 学习中心：汕头市知纳培训中心奥鹏学习中心层次：专升本 专业：电气工程及其自动化 学号： 学生： 完成日期： 2020年03 月01 日 实验报告一 实验名称：单项变压器实验 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Uo=F(uo), P=F(uo) 2、短路实验测取短路特性Yk=F(Ik), PK=F（I） 3、负载实验保持U I =U1u1，cosφ2=1的条件下，测取U2=F（I2）（一）填写实验设备表 （二）空载实验 1．填写空载实验数据表格 2. 根据上面所得数据计算得到铁损耗Fe P 、励磁电阻m R 、励磁电抗m X 、电压比k （三）短路实验 1.填写短路实验数据表格 O （四）负载实验 1. 填写负载实验数据表格 （五）问题讨论 1. 什么是绕组的同名端？ 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？ 尽可能避免因万一连线错误而造成短路，烧毁电源。 3. 实验的体会和建议 体会：通过实验我对变压器的参数有了进一步的认识和理解，对变压器的特性有了更具体深刻的体会，同时学会了在实验室应根据需要正确选择各仪表量程保护实验设备。 建议：数据的处理只用表格来进行了，显得比较粗糙，可以用图表来处理，结果会更直观。 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：空载特性外特性调整特性 （一）填写实验设备表 【最新整理，下载后即可编辑】 《电机与拖动实验》课程学习要求 一、课程考核形式 本课程的考核形式为离线作业（实验报告），无在线作业和考试。“离线作业及要求”在该课程的“离线作业”模块中下载。 二、离线作业要求 学生需要在平台离线作业中下载“大工18春《电机与拖动实验》实验报告”，观看实验课件，根据课件中的操作及实验结果来读取实验数据、认真填写“大工18春《电机与拖动实验》实验报告”，并提交至课程平台，学生提交的实验报告作为本课程考核的依据，未提交者无成绩。 《电机与拖动实验》的实验报告由单相变压器实验、直流发电机实验、三相鼠笼异步电动机实验、三相同步发电机的并联运行实验四个独立的部分构成，学生需要完成实验报告的全部内容。 三、离线作业提交形式及截止时间 学生需要以附件形式上交离线作业（附件的大小限制在10M 以内），选择已完成的作业，点“上交”即可。如下图所示。 截止时间：2018年9月11日。在此之前，学生可随时提交离线作业，如需修改，可直接上传新文件，平台会自动覆盖原有文件。 四、离线作业批阅 老师会在作业关闭后集中批阅离线作业，在离线作业截止提交前不进行任何形式的批阅。 注意事项： 独立完成实验报告，不准抄袭他人或者请人代做，如有雷同，成绩以零分计！ 大连理工大学网络教育学院 2018年5月 附录：实验报告 网络教育学院电机与拖动实验报告 学习中心：华泰教育中心 层次：专升本 专业：机电工程及其自动化 学号：171516508083 学生：李华美 完成日期：2018 年8 月 1 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0000U =f(I ), P =f(U )。 2.短路实验 测取短路特性k k k U =f(I ), P =f(I)。 3.负载实验 保持11N U =U ，2cos 1?=的条件下，测取 22U =f(I ) （一）填写实验设备表 电机与拖动基础实验报告实验名称: 直流并励电动机实验成员: 一、实验目的 1、掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。 2、掌握直流并励电动机的调速方法。 二、实验项目 1、了解DD01电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。 2、用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。 3、直流他励电动机的起动、调速及改变转向。 1、工作特性和机械特性 保持U=U N和I f=I fN不变，测取n、T2、η=f（I a）、n=f（T2）。 2、调速特性 （1）改变电枢电压调速 保持U=U N、I f=I fN=常数，T2=常数，测取n=f（U a）。 （2）改变励磁电流调速 保持U=U N，T2=常数，测取n=f（I f）。 （3）观察能耗制动过程 三、实验方法 1、实验设备 2、屏上挂件排列顺序 D31、D42、D51、D31、D44 3、并励电动机的工作特性和机械特性 1）按图2-6接线。校正直流测功机 MG 按他励发电机连接，在此作为直流电动机M 的负载，用于测量电动机的转矩和输出功率。R f1选用D44的1800Ω阻值。R f2 选用D42的900Ω串联900Ω共1800Ω阻值。R 1用D44的180Ω阻值。R 2选用D42的900Ω串联900Ω再加900Ω并联900Ω共2250Ω阻值。 图2－6 直流并励电动机接线图 2）将直流并励电动机M 的磁场调节电阻R f1调至最小值，电枢串联起动电阻R 1调至最大值，接通控制屏下边右方的电枢电源开关使其起动，其旋转方向应符合转速表正向旋转的要求。 3）M 起动正常后，将其电枢串联电阻R 1调至零，调节电枢电源的电压为220V ，调节校正直流测功机的励磁电流I f2为校正值（50mA 或100 mA ），再调节其负载电阻R 2和电动机的磁场调节电阻R f1，使电动机达到额定值： U ＝U N ，I ＝I N ，n ＝n N 。此时M 的励磁电流I f 即为额定励磁电流I fN 。 4）保持U ＝U N ，I f =I fN ，I f2为校正值不变的条件下，逐次减小电动机负载。 2 大工《电机与拖动实验》实验报告 机与拖动实验报告学习中心： 奥鹏学习中心层次： 专业： 电气工程及其自动化学号： 学生： 完成日期： 年月日实验报告一实验名称： 单项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Uo=F(uo), P=F(uo) 2、短路实验测取短路特性Yk=F(Ik), PK=F（I） 3、负载实验保持UI =U1u1，cosφ2=1的条件下，测取U2=F （I2） （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为实验室提供电源和固定电机使用前调节输出电压为0 三相组式变压器实验所需变压器短路实验时操作要快，以免线路过热三相可调电阻器NMEL-03改变输出电流大小注意量程运用功率表、功率因数表NMEL-20测量功率及功率因素不 得超过量程，线不能接错交流电压表、电流表MEL-001C测量交流电压和交流电流值适当选择量程且注意正反接线旋转指示灯及开关板NMEL-05通断电电路连完后闭合、拆电路前断开（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。1U211 19、 70、13 31、942 24、 40、12211 30、 50、08 91、622 12、 70、163109、 90、00 71、48206、 30、174105、 20、06 61、311 96、 90、195 99、0 70、05 71、141 85、 80、206 86、0 80、04 30、841 61、 30、237 74、7 90、03 50、631 39、 60、2 42、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。1U211 19、 30、13 11、932 24、 电机与拖动基础 第一章电机的基本原理 (1) 第二章电力拖动系统的动力学基础 (6) 第三章直流电机原理 (12) 第四章直流电机拖动基础 (15) 第五章变压器 (30) 第六章交流电机的旋转磁场理论 (41) 第七章异步电机原理 (43) 第八章同步电机原理 (50) 第九章交流电机拖动基础 (60) 第十章电力拖动系统电动机的选择 (72) 第一章 电机的基本原理 1-1 请说明电与磁存在哪些基本关系，并列出其基本物理规律与数学公式。 答： 电与磁存在三个基本关系，分别是 （1）电磁感应定律：如果在闭合磁路中磁通随时间而变化，那么将在线圈中感应出电动势。感应电动势的大小与磁通的变化率成正比，即 t ΦN e d d -= 感应电动势的方向由右手螺旋定则确定，式中的负号表示感应电动势试图阻止闭合磁路中磁通的变化。 （2）导体在磁场中的感应电动势：如果磁场固定不变，而让导体在磁场中运动，这时相对于导体来说，磁场仍是变化的，同样会在导体中产生感应电动势。这种导体在磁场中运动产生的感应电动势的大小由下式给出 Blv e = 而感应电动势的方向由右手定则确定。 （3）载流导体在磁场中的电磁力：如果在固定磁场中放置一个通有电流的导体，则会在载流导体上产生一个电磁力。载流导体受力的大小与导体在磁场中的位置有关，当导体与磁力线方向垂直时，所受的力最大，这时电磁力F 与磁通密度B 、导体长度l 以及通电电流i 成正比，即 Bli F = 电磁力的方向可由左手定则确定。 1-2 通过电路与磁路的比较，总结两者之间哪些物理量具有相似的对应关系（如电阻与磁 阻），请列表说明。 答： 磁路是指在电工设备中，用磁性材料做成一定形状的铁心，铁心的磁导率比其他物质的磁导率高得多，铁心线圈中的电流所产生的磁通绝大部分将经过铁心闭合，这种人为造成的磁通闭合路径就称为磁路。而电路是由金属导线和电气或电子部件组成的导电 实用文档 网络教育学院电机与拖动实验报告 学习中心：礼泉奥鹏学习中心 层次：专升本 专业：电气工程及其自动化 学号： 1 学生：洁 完成日期： 2017 年 2 月 27 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0000U =f(I ), P =f(U )。 2、短路实验 测取短路特性k k k U =f(I ), P =f(I)。 3、负载实验 保持11N U =U ，2cos 1 ?=的条件下，测取22U =f(I ) 。 （一）填写实验设备表 （二）空载实验 1．填写空载实验数据表格 2. 根据上面所得数据计算得到铁损耗Fe P 、励磁电阻m R 、励磁电抗m X 、电压比 k （三）短路实验 1.填写短路实验数据表格 表2 室温θ=25O C （四）负载实验 1. 填写负载实验数据表格 （五）问题讨论 1. 什么是绕组的同名端？ 答：铁心上绕制的所有线圈都被铁心变的主磁通所穿过在任意瞬间当变压器一个绕组的某一出线端为高电位时则在另一个绕组中也有一个相对应的出线端为高电位那么这两个高电位如正极性的线端称同极性端而另外两个相对应的低电位端如负极性也是同极性端。即电动势都处于相同极性的线圈端就称为绕组的同名端。 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：数据结果可以用图表显示。 第一篇 思考与习题解答 第一章 直流电机原理 1-1说明直流电机电刷和换向器的作用，在发电机中它们是怎样把电枢绕组中的交流电动势变成刷间直流电动势的?在电动机中，刷间电压本来就是直流电压，为什么仍需要电刷和换向器？ 答：直流电机的电刷是连接内电路和外电路的装置，换向器可以实现交、直流电势电流的转换。在直流发电机中换向器连接的电枢元件在不同磁极下产生不同方向的交变电势，而电刷位置是固定的，每个旋转到该位置的换向片输出电势极性是一致的，通过静止的电刷可以得到极性固定的电枢电势。在电动机中刷间电压是直流，根据电磁力定律（左手定则）在旋转的电枢元件中，只有不断改变电流方向才能保证每根导体在任意时刻受到相同方向的电磁力，因此需要电刷和换向器将刷间的直流电转换成旋转元件中的交变电流，电枢才能连续旋转，保证电机正常运行。 1-2 判断直流电机在下列情况下电刷两端电压的性质： （1）磁极固定，电刷与电枢同向同速旋转。 （2）电枢固定，电刷与磁极同向同速旋转。 答：（1）交流；（2）直流。 1-3 他励直流发电机，额定容量N P =14kW ，额定电压N U =230V ，额定转速N n =1450r/min ，额定效率=85.5%，试求电机的额定电流N I 及额定状态下的输入功率1P 。 解： (1) 求电机额定电流 1400060.87230 N N N P I A U = == (2) 额定状态下的输入功率 11416.370.855 N N P P kW η=== 1-4 他励直流电动机， N P =1.1 kW ，N U =110V, N I =13A, N n =1500r/min, 试求电动机的额定效率N η及额定状态下的总损耗功率p ∑。 解： (1) 求电动机额定效率 电机与拖动基础实验报告(一) 实验名称: 直流电机认识实验 实验成员: 一、实验目的 1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。 2、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。 3、熟悉他励电动机(即并励电动机按他励方式)的接线、起动、改变电机转向与调速的方法。 二、实验项目 1、了解DD01电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。 2、用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。 3、直流他励电动机的起动、调速及改变转向。 三、实验方法 1、由实验指导人员介绍DDSZ -1型电机及电气技术实验装置各面板布置及使用方法，讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。 2、用伏安法测电枢的直流电阻 图2-1 测电枢绕组直流电阻接线图 3、直流仪表、转速表和变阻器的选择 直流仪表、转速表量程是根据电机的额定值和实验中可能达到的最大值来选择，变阻器根据实验要求来选用，并按电流的大小选择串联、并联或串并联的接法。 （1）电压量程的选择 如测量电动机两端为220V 的直流电压，选用直流电压表为1000V 量程档。 （2）电流量程的选择 因为直流并励电动机的额定电流为1.2A ，测量电枢电流的电表A 3可选用直 电 流电流表的5A 量程档；额定励磁电流小于0.16A ，电流表A 1选用200mA 量程档。 （3）电机额定转速为1600r/min ，转速表选用1800r/min 量程档。 （4）变阻器的选择 变阻器选用的原则是根据实验中所需的阻值和流过变阻器最大的电流来确定，电枢回路R 1可选用D44挂件的1.3A 的90Ω与90Ω串联电阻,磁场回路R f1可选用D44挂件的0.41A 的900Ω与900Ω串联电阻。 4、直流他励电动机的起动准备 按图2-2接线。图中直流他励电动机M 用DJ15，其额定功率P N =185W ，额定电压U N =220V ，额定电流I N =1.2A,额定转速n N =1600r/min,额定励磁电流I f N ＜0.16A 。校正直流测功机MG 作为测功机使用，TG 为测速发电机。直流电流表选用D31。R f1用D44的1800Ω阻值作为直流他励电动机励磁回路串接的电阻。R f2选用D42的1800Ω阻值的变阻器。作为MG 励磁回路串接的电阻。R 1选用D44的180Ω阻值作为直流他励电动机的起动电阻，R 2选用D41的90Ω电阻6只串联和D42的900Ω与900Ω并联电阻相串联作为MG 的负载电阻。 接好线后，检查M 、MG 及TG 之间是否用联轴器直接联接好。 5、他励直流电动机起动步骤 （1）检查按图2-2的接线是否正确，电表的极性、量程选择是否正确， 电动机励磁回路接线是否牢靠。然后，将电动机电枢串联起动电阻R 1、测功 励磁电源I f 2电枢电源 [ 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：陕西礼泉奥鹏学习中心层次：专升本专业：电气工程及其自动化学号： [1**********]1 学生：刘洁完成日期：2019 年2 月27 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。 实验项目：1 、空载实验测取空载特性U0=f(I0), P0=f(U0) 。Uk=f(Ik), Pk=f(I) U1=U1N，cos?2=1 的条件下，测取U2=f(I2) 。 (一)填写实验设备表 (二)空载实验 1 ．填写空载实验数据表格 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 (三)短路实验 1. 填写短路实验数据表格 表2室温0 =250 (四)负载实验 1. 填写负载实验数据表格 (五)问题讨论 1. 什么是绕组的同名端？ 答：铁心上绕制的所有线圈都被铁心中交变的主磁通所穿过在任意瞬间当变压器一个绕组的某一出 线端为高电位时则在另一个绕组中也有一个相对应的出线端为高电位那么这两个高电位如正极性的线端称同极性端而另外两个相对应的低电位端如负极性也是同极性端。即电动势都处于相同极性的线圈端就称为绕组的同名端。 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。 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。 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1=0，测取U0=f（lf）。n=nN, 使If =IfN ，测取U=f（l）。n=nN,使U=UN 测取lf=f（l）。 （一）填写实验设备表 （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 （三）外特性实验 填写外特性实验数据表格 表2-2 n=nN=1600r/min lf2=l f2N （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 （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：发电机得运动特性有空载特性、短路特性、负载特性、外特性和调整特性等。 直流发电机保持的速度旋转，负载电流时，改变励磁电流的大小，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度。 若保持直流发电机的转速，保持励磁回路电阻不变，调节直流发电机的负载电流，端电压随负载电电机与拖动第三版 作业答案
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