2014年电机与拖动实验指导
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《电机与拖动实验》实验报告实验报告:电机与拖动实验一、实验目的1.了解电机的工作原理和性能;2.掌握电机拖动的基本原理和方法;3.通过实验,培养实际操作和问题解决的能力。
二、实验仪器和材料1.电机拖动系统实验装置;2.直流电机;3.万用电表;4.直流电源;5.电阻箱。
三、实验原理电机是将电能转换为机械能的重要设备,常用于各种机械传动系统、发电机等设备中。
在电机中,电流通过电枢和励磁线圈,产生的磁场与永磁体或电磁体相互作用,导致电枢受到力矩的作用,从而实现旋转。
电机可根据其旋转方向和转速的要求进行接线,从而实现不同的拖动目标。
本实验中,我们使用直流电机作为实验对象,通过改变电源的电压和电阻的大小,来实现对电机的拖动控制。
通过调整电源电压和电阻大小,可以改变电机的拖动转速和负载能力。
四、实验步骤1.将直流电机的正负极与直流电源相连接;2.调节电源电压,观察电机的转速,并记录下来;3.调节电阻箱的电阻大小,改变电机的负载能力,并观察电机的转速;4.重复步骤2和3,记录不同电压和电阻下电机的转速。
五、实验结果分析根据实验步骤中记录的数据,我们可以分析电机拖动性能和控制的情况。
通过实验我们发现,电机的转速与电源电压和电阻的大小成正比,即电压或负载增加时,电机的转速也会相应增加。
这是因为电机的转速受到电源电压和负载的影响。
此外,我们还可以观察到在一定范围内,电机的转速随着电阻的增加而减小,这是因为电阻的增加导致了电流的减小,从而减小了电机的转矩,进而使转速减小。
六、实验总结通过本次实验,我们对电机的工作原理和性能有了更深入的理解。
电机拖动实验让我们通过实际操作和观察结果,进一步加强了对电机转速和负载的控制方法的掌握。
同时,实验还让我们更加了解了电机在不同电压和电阻条件下的工作特性。
电压和电阻的改变会直接影响电机的转速和负载能力,合理的选择和控制这些参数可以使电机的工作更加高效和稳定。
此外,本实验还培养了我们的实际操作和问题解决能力,提高了我们的实验能力和分析能力。
实验一直流发电机的工作特性一实验目的1观察并励直流发电机的自励过程及自励条件。
2测定并励及他励直流发电机运行的负载外特性曲线。
3观察直流发电机的剩磁(无励磁)发电。
二预习要点1什么是发电机的运行外特性?如何测定?2并励直流发电机不能自励发电时该如何处理?3如何保持直流发电机的转速不变?4直流发电机的他励运行与并励运行差异何在?为什么?5认真阅读附录部分关于实验台的使用说明。
三实验设备1 原动机为直流电动机M03一台:U N 220V,I N 1.1A, P N 185W,n N 1600rpm2 直流发电机为M01一台:U N 200V,I N 0.5A, P N 100W,n N 1600rpm3 直流电流表2台(2A)4 直流电压表一台5 N MEL-03可变电阻箱及转速表(MEL-09)各一台6 直流励磁电源、可调直流电源各一台四实验项目1 并励发电机A 实验线路图1-1 并励发电机(1)可调直流源经电枢电流测量表A1向直流电动机M03的电枢供电(V0内接)。
(2)直流励磁电源经励磁电流测量表A2向直流电机的励磁线圈F1,F2供电。
(4)直流发电机的励磁线圈F1,F2并联到发电机的电枢端。
(5)R L总阻值0~1350Ω可调。
接线要求:必须保证在操作过程中带电导线的金属部分不裸露在外。
完成接线后,检查各旋钮的初始位置:可调直流电源输出最小(调节旋钮逆时针旋到底),而R L在最大位置(3个调节旋钮都逆时针旋到底);直流励磁电源开关置“0N”,可调直流电源开关置“0N”;必须经指导教师检查认可,才能通电。
B 实验系统的启动及调试(1)接通总电源后,先检查直流电动机的励磁电流测量表A2,必须要有100mA左右的电流指示,才能按复位键启动电机,否则禁止启动电动机,直到励磁电流正常。
(2)调节“可调直流稳压电源”输出电压,渐升电动机转速,发电机端的电压表和电流表应有逐渐增大的读数,则表明发电成功,可将电动机升速到1600rpm。
《电机与拖动》实验指导书电气信息工程学院实验一认识实验一、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。
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,为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器? 不串接会产生什么严重后果?3、直流电动机起动时,励磁回路串接的磁场变阻器应调至什么位置? 为什么? 若励磁回路断开造成失磁时,会产生什么严重后果?三、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。
四、实验设备及控制屏上挂件排列顺序12、控制屏上挂件排列顺序D31、D42、D41、D51、D31、D44五、实验内容与方法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.了解和掌握各种表、电源及挂件的使用方法 3、用伏安法测电枢的直流电阻图1-1 测电枢绕组直流电阻接线图(1)按图1-1接线,电阻R 用D44上1800Ω和180Ω串联共1980Ω阻值并调至最大。
A 表选用D31直流、毫安、安培表,量程选用5A 档。
开关S 选用D51挂箱。
(2)经检查无误后接通电枢电源,并调至220V 。
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),迅速测取电机电枢两端电压U 和电流I 。
将电机分别旋转三分之一和三分之二周,同样测取U 、I 三组数据列于表2-1中。
(3)增大R 使电流分别达到0.15A 和0.1A ,用同样方法测取六组数据列于表1-1中。
取三次测量的平均值作为实际冷态电阻值表中:)(31321a a a a R R R R ++=)(311312111a a a a R R R R ++=)(312322212a a a a R R R R ++=)(313332313a A a a R R R R ++=(4)计算基准工作温度时的电枢电阻由实验直接测得电枢绕组电阻值,此值为实际冷态电阻值。
《电机与拖动》实验指导书课程编号:课程名称:电机与拖动实验适应专业:自动化、电气工程及其自动化课程类别:必修、限选实验教学种类:课程总学时:46+12实验学时:12执笔人:王卫东西安电子科技大学机电工程学院2006年9月实验一直流电动机的机械特性测定实验一、实验目的和要求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。
预习要求:1.直流电动机的工作特性和机械特性的定义2.直流电动机调速原理二、实验内容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、n=f(I a)及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(Ua)。
(2)改变励磁电流调速保持U=U N,T2 =常数,R1 =0,测取n=f(I f)。
三、实验仪器、设备(软、硬件)及仪器使用说明1.MEL系列电机教学实验台的主控制屏(MEL-I、MEL-IIA、B)。
2.电机导轨及涡流测功机、转矩转速测量(MEL-13)或电机导轨及编码器、转速表。
3.可调直流稳压电源(含直流电压、电流、毫安表)4.直流电压、毫安、安培表(MEL-06)。
5.直流并励电动机。
6.波形测试及开关板(MEL-05)。
7.三相可调电阻900Ω(MEL-03)。
四、实验原理并励电动机实验线路,如图1-1所示。
R1、R f:电枢调节电阻和磁场调节电阻,位于MEL-09mA、A、V2:直流毫安、电流、电压表(MEL-06)G:涡流测功机I S:涡流测功机励磁电流调节,位于MEL-13。
五、实验方法与步骤1.并励电动机的工作特性和机械特性按如图1-1所示将仪器设备与电动机相连接,然后按如下步骤进行实验:a.将R1调至最大,R f调至最小,毫安表量程为200mA,电流表量程为2A档,电压表量程为300V档,检查涡流测功机与MEL-13是否相连,将MEL-13“转速控制”和“转矩控制”选择开关板向“转矩控制”,“转矩设定”电位器逆时针旋到底,开启控制屏的总电源控制钥匙开关至“开”位置,按次序按下绿色“闭合”按钮开关,打开励磁电源船形开关和可调直流电源船形开关,按下复位按钮,此时,直流电源的绿色工作发光二极管亮,指示直流电压已建立,旋转电压调节电位器,使可调直流稳压电源输出220V电压,使电机旋转,并调整电机的旋转方向,使电机正转。
《电机与拖动基础》实验指导书实验要求与注意事项一:实验之前必须进行充分的预习,初步明确实验的目的、要求、方法和步骤。
画出实验线路图,经老师检查合格后才可以到实验室做实验。
二:由于本实验是220伏直流电,交流电,并且都是高速旋转的电机,所以一定要有安全意识,遵守实验室规则,确保人身安全。
三:实验之前应对所实验的电机作一般性的检查,如电机的装配质量,名牌数据,测试中仪表量程的选择等。
以便保护设备的完好。
爱护实验仪器和设备。
四:实验线路接好之后,同学先自己检查是否接线正确,然后再由老师检查,无误后,方可通电进行实验。
五:实验过程中,调节负载或者改变电阻、电压、转速、等量时,必须先考虑其它量的变化关系,并随时注意转速和电流是否超过额定值。
六:实验中要仔细观察,正确的操作,完整的纪录,深入的分析研究。
实验过程中如发生故障,应立即切断电源,分析故障原因,设法排除故障。
七:实验后,要写出实验报告。
其内容根据每个实验的要求而定。
除了列出实验结果之外,还要有分析和结论。
计算内容必须列出所有的公式,并以一组数据为例进行计算,其它可直接列入数据表格中。
目录实验一:直流电动机的机械特性 (1)实验二:三相异步电动机的机械特性 (7)实验三:异步电动机的M-S曲线测绘 (11)实验一直流电动机的机械特性一、实验目的(一)测定直流他激电动机的固有特性和人为特性。
(二)了解直流电动机在各种运行状态下的接线方法、启动方式和运行状况。
(三)用理论计算的方法求出所测取的机械特性,并与实验结果作分析比较从而加深对理论知识的理解。
二、预习要点(一)改变直流他激电动机机械特性有哪些方法?(二)直流他激电动机在什么情况下,从电动运行状态到回馈制动状态?(三)直流他激电动机回馈制动的能量传递关系、电势平衡方程式及机械特性。
(四)直流他激电动机反接制动的能量传递关系、电势平衡方程式及机械特性。
三、实验项目(一)测定直流他激电动机在电动状态时的固有特性(Ra= 0)。
电机与拖动实验报告讲解
对于电机与拖动实验的报告讲解,可以从以下几个方面进行说明:
1. 实验目的和原理
首先要说明本次实验的目的是什么,以及本实验采用的主要原理是什么。
如此可以让读者明确掌握实验的意义和科学基础。
2. 实验器材和步骤
接下来要讲解使用了哪些器材进行实验,整个实验过程采取了哪些步骤。
例如,使用了哪种型号的电机、电源等实验器材,还有实验的具体操作流程和注意事项都要进行详细说明。
3. 实验数据和结果
此处要将实验所测数据进行清晰的陈述,例如测量电机输出功率、拖动负载的效果等。
此外还需说明每一数据背后的含义,如此可使读者了解到数据的意义,得到清晰直观的认识。
4. 结论和讨论
最后,需要进行结论和讨论,整个实验达到了什么效果,是否初步验证了实验原理的有效性,还有采取哪些优化措施可以进一步改进实验结果等,这些都是报告的重要内容。
综上所述,对于电机与拖动实验报告的讲解,需注重实验过程、数据整理与分析等每个环节的详细呈现,同时还需注意结论的客观性和可行性。
DDSZ-1型电机及电气技术实验装置交流及直流操作说明一、实验中开启及关闭电源都在控制屏上操作。
开启三相交流电源的步骤为:1、开启电源前。
要检查控制屏下面“直流电机电源”的“电枢电源”开关(右下方)及“励磁电源”开关(左下方)都须在关断的位置。
控制屏左侧端面上安装的调压器旋钮必须在零位,即必须将它向逆时针方向旋转到底。
2、检查无误后开启“电源总开关”,“停止”按钮指示灯亮,表示实验装置的进线接到电源,但还不能输出电压。
此时在电源输出端进行实验电路接线操作是安全的。
3、按下“启动”按钮,“启动”按钮指示灯亮,表示三相交流调压电源输出插孔U、V、W及N 上已接电。
实验电路所需的不同大小的交流电压,都可适当旋转调压器旋钮用导线从三相四线制插孔中取得。
输出线电压为0~450V(可调)并由控制屏上方的三只交流电压表指示。
当电压表下面左边的“指示切换”开关拨向“三相电网电压”时,它指示三相电网进线的线电压;当“指示切换”开关拨向“三相调压电压”时,它指示三相四线制插孔U、V、W和N的输出端的线电压。
4、实验中如果需要改接线路,必须按下“停止”按钮以切断交流电源,保证实验操作安全。
实验完毕,还需关断“电源总开关”,并将控制屏左侧端面上安装的调压器旋钮调回到零位。
将“直流机电源”的“电枢电源”开关及“励磁电源”开关拨回到关断位置。
二、开启直流机电源的操作1、直流电源是由交流电源变换而来,开启“直流电机电源”,必须先完成开启交流电源,即开启“电源总开关”并按下“启动”按钮。
2、在此之后,接通“励磁电源”开关,可获得约为220V、0.5A不可调的直流电压输出。
接通“电枢电源”开关,40~230V、3A可调节的直流电压输出。
励磁电源电压及电枢电源电压都可由控制屏下方的1只直流电压表指示。
当该电压表下方的“指示切换”开关拨向“电枢电压”时,指示电枢电源电压,当将它拨向“励磁电压”时,指示励磁电源电压。
但在电路上“励磁电源”与“电枢电源”,“直流机电源”与“交流三相调压电源”都是经过三相多绕组变压器隔离的,可独立使用。
电机与拖动基础实验指导书实验一他励直流电动机一、实验目的1、掌握用实验方法测取他励直流电动机的机械特性。
2、掌握他励直流电动机的调速方法。
二、预习要点1、什么是直流电动机的工作特性和机械特性?2、直流电动机有几种调速方法?原理是什么?三、实验方法1、实验设备1)DD03 导轨、测速发电机及转速表1台2)DJ23 校正直流测功机1台3)DJ15 直流电动机1台4)D31 直流电压、毫安、电流表2件5)D42 三相可调电阻器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2、屏上挂件排列顺序D31、D42、D51、D31、D443、他励电动机的机械特性1)按图1-1接线(注:励磁回路的电流表、滑线变阻器R f先不接,后面做“弱磁升速”是才接)。
要求断电接线,注意R2要预置最大值。
直流电机MG做他励发电机用,作为直流电动机M的负载。
2图1-1 直流并励电动机接线图送电源:先合励磁电源,后合电枢电源;断电源则反之:先分电枢电源,后分励磁电源。
开机方法:先将电枢电源调到50V ,然后合上S 1开关(实际工作中为按启动按钮);然后逐渐调大Ua ,直至速度上升到满足生产要求为止(此时Ua 通常为180V —220V ,本实验调至190V 即可);测量数据:S2断开时记录负载电流(即电枢电流I a )及电机转速n 的数据1组;然后合上S2带上负载,然后逐渐增加负载(即逐渐减小R 2之值,调节时注意电枢电流不能大于1.2A )的过程中,记录负载电流(即电枢电流I a )及电机转速n 的数值6组(其中电枢电流的额定值Ia=I a =1.2A 时的数据必测)。
4、改变电枢端电压的调速按上述方法开机,将电枢电压Ua 调至150V ,再调节负载大小,使电枢电流I a =0.9A ,然后进行调压调速,记录Ua 自150V 至220V 时的电源电压Ua 、电机转速n ;5、弱磁升速先拆掉R2(拆后线路悬空,即为空载),然后接入Rf(先预置最小值),再按上述方法开机,使Ua为190v,逐渐调大Rf,记录励磁电流I f和电机转速n数据6组。
《电机与拖动实验》实验报告实验目的:1.通过实验研究电机的基本原理及拖动实验。
2.掌握电机的各种性能参数的测量方法。
3.理解电机在实际应用中的拖动效果。
实验仪器和材料:1.直流电机2.电流表和电压表3.频率表4.力矩表5.功率计6.动力装载机7.电机控制装置8.适量导线9.滑动变阻器10.实验样品实验原理:电机是将电能转化为机械能的装置,其工作原理基于电磁感应定律。
利用斯奥伐尔定律,当一根导线带有电流时,它会受到一个力矩,从而使电机转动。
同时,根据洛伦兹定律,当电机的转子相对于固定磁场运动时,会产生感应电动势,从而形成拖动效果。
本次实验主要研究电机转动所需的电压和功率,以及电机的拖动效果。
通过测量电流、电压和转速等参数,可以计算出电机的转动功率、效率和拖动系数。
实验步骤:1.建立电路连接:将电机接入直流电源,通过滑动变阻器控制电流大小。
2.测量基本参数:将电流表、电压表和频率表连接到电路中,分别测量电流、电压和频率的数值。
3.测量力矩和功率:通过力矩表测量电机的转动力矩,并通过功率计测量电机的输出功率。
4.测量转速:通过频率表测量电机的转速。
5.计算结果:根据测量得到的各项参数,计算电机的效率和拖动系数。
实验结果:实验结果显示,当电机的电流和电压增加时,其输出功率也随之增加。
同时,电机的效率在一定范围内随着电压的增加而提高,但超过一定电压后,效率开始下降。
拖动系数则表明电机的转动与外部负载的大小有关,当负载增大时,拖动系数也随之增加。
实验讨论:1.电机的效率与电压的关系:电势差越大,电机的效率越高。
因为较高的电压可以提供更大的功率输入,从而减小了能量的损耗。
2.电机的拖动效果:根据实验结果,可以看出电机的拖动系数与外部负载大小有关。
在实际应用中,需要根据不同的负载来选择合适的电机类型和规格。
3.实验误差分析:在实验过程中,由于仪器精度和操作技巧的限制,测量值可能存在一定的误差。
为了减小误差,可以采取多次测量取平均值的方法,并加强对仪器的校准和操作规范。
实验二直流他励电动机机械特性一、实验目的1、了解直流电动机的各种运转状态时的机械特性。
二、实验内容1、电动及回馈制动特性的测取。
2、电动及反接制动特性的测取。
3、能耗制动特性的测取。
三、实验仪器1、电机拖动实验装置主控制屏2、DD01电机导轨、测速发电机TG及转速表3、ZYDJ01直流复励发电机G4、ZYDJ04直流并励电动机M5、ZYDT12三相可调电阻器6、ZYDT13三相可调电阻器7、ZYDT14可调电阻器、电容器8、ZYDT05直流电流表、电压表9、ZYDT11波形测试及开关板四、实验原理在生产实践中,有时希望电力拖动系统尽快地停车(或降速);或者使位能性负载以稳定的速度下放,这就要求在电机的轴上加一个与转向相反的制动转矩。
制动的方式有很多,最好是采用电气制动,即靠电动机本身产生一个与转向相反的电磁转矩使系统快速停车(或减速)或使位能性负载稳速下放。
这时电动机的运行特点是,它从轴上吸收机械能将它转换称电能(消耗在电机内部或反馈电网),其电磁转矩与转速方向相反,是制动性质。
电气制动的具体实现方法有能耗制动、反接制动和回馈制动三种。
五、实验步骤及注意事项注意事项调节串并联电阻时,要按电流的大小而相应调节串联或并联电阻,防止电阻过流烧毁熔断丝。
1、电动及回馈制动特性接线图如图1-6。
R1选用900Ω电阻R2选用180Ω电阻R3选用3000Ω电阻R4选用2250Ω电阻(用两只900Ω电阻相并联再加上两只900Ω电阻相串联)按图1-6接线,在开启电源前,检查开关、电阻等的设置;(1)、开关S1合向“1”端,S2合向“2”端。
(2)、电阻R1至最小值,R2、R3、R4阻值最大位置。
(3)、直流励磁电源钮子开关和220V可调直流稳压电源钮子开关须在断开位置。
实验步骤:1)按次序先按下绿色“闭合”电源开关,再合励磁电源船形开关和220V电源钮子开关,使直流电动机M启动运转,调节直流可调电源,使V1读数为U N=220伏,调节R2阻值为零。
2)分别调节直流电动机M的磁场调节电阻R1,发电机MG磁场调节电阻R3,负载电阻R4(先调节相串联的900欧电阻旋钮,调到零用导线短接以免烧毁熔断器,再调节900欧电阻相并联的旋钮),使直流电动机M的转速n N=1600r/min,I r+I a=I N=0.55A,此时 I f=I fN,记录此值。
图1-6 直流他励电动机机械特性测定接线图3)保持电动机的U=U N=220V,,I f=I fN不变,改变R4及R3阻值,测取M在额定负载至空载范围的n、I n,共取5-6组数据填入表1-7中。
N fN23并且极性与电动机电枢电压相同。
5)保持电枢电压U=U N=220V,I f=I fN,把开关S2合向’1”端,把R4值减小,直至为零(先调节相串联的900欧电阻旋钮,调到零用导线短接以免烧毁熔断器)。
再调节R3阻值使阻值逐渐增加,电动机M的转速为理想空载转速,继续增加R3阻值,则电动机进入第二象限回馈制动状态进行直至电流接近0.8倍额定值(实验中应注意电动机转速不超过2100转/分)。
6)测取电动机M的n、Ia,共取5-6组数据填入表1-8中。
N fN222d1-7。
2图1-7 直流他励电动机电动及回馈制动特性2、 电动及反接制动特性在断电的条件下,对图1-6作如下改动: (1)、R 1为1800欧磁场调节电阻,R 2为900欧电阻。
R 3不用,R 4不变。
(2)、S1合向”1”端,S2合向”2”端(短接线拆掉,把发电机G 的电枢两个插头对调。
实验步骤:1) 在未上电源前,R 1置最小值,R 2置最大值2) 按钱前述方法启动电动机,测量发电机G 的空载电压是否和直流稳压电源极性相反,若极性相反可把S 2合向”1”端。
3) 调节R 2为900欧,调节直流电源电压U=U N =220V ,调节R 1使I f =I fN ,保持以上值不变,逐渐减小R 4阻值,电机减速直至为零,继续减小R 4阻值,此时电动机工作于反接制动状态运行(第四象限)。
4) 再减小R 4阻值,直至电动机M 的电流接近0.8倍I N ,测取电动机在第1,第4象限的n 、I 2,共取5-6组数据记录于表1-9中。
2N fNa 2图1-8 直流他励电动机电动及反接制动特性3、 能耗制动特性图1-6中,R 1用1800欧,R 2改为360欧(采用90欧电阻相串联),R 3采用900欧电阻,R 4仍用2250欧电阻。
(1)、操作前,把S 1合向”2”端,R 1,R 2置最大值,R 3置最大值,R 4置300欧(把两只串联电阻调至零位,并用导线短接,把两只并联电阻调在300欧位置),S 2合向”1”端。
(2)、按前述方法起动发电机G(此时作电动机使用),调节直流稳压电源使U=U N =220V ,调节R 1使电动机M 的I f =I fN ,调节R 3使发电机G 的I f =80mA ,调节R 4并先使R 4阻值减小,使电机M 的能耗制动电流I a 接近0.8I aN 数据,记录于表1-10中。
表1-10 R 2=360Ω I fN = mA(3)、调节R 2到180欧,重复上述实验步骤,测取I n 、n ,共取6-7组数据,记录于表1-11中。
2fN当忽略不变损耗时,可近似为电动机轴上的输出转矩等于电动机的电磁转距T 2=Cm φI a ,他励电动机在磁通Ф不变的情况下,其机械特性可以由曲线n=f(I a ),见图1-9。
图1-9 直流他励电动机能耗制动特性六、思考题答案(1)、直流电动机从第一象限运行到第二象限转子旋转方向不变,试问电磁转矩的方向是否也不变?为什么?参考答案:电磁转矩方向改变。
例如当直流电动机进行能耗制动时,由其方程式2e M Rn T C C φ=-⋅⋅⋅可知,当n>0时,T<0,即当直流电动机从第一象限运行到第二象限转子旋转方向不变,但电磁转矩方向却改变了。
(2)、M 、G 实验机组,当电动机M 从第一象限运行到第四象限,其转向反了,而电磁转矩方向不变,为什么?作为负载的G ,从第一到第四象限其电磁转矩方向是否改变?为什么?参考答案:当电动机带动未能性负载进行反接制动时,由于负载转矩大于起动转矩,因此电动机在重力的作用下使重物下放,此时n<0,感应电动势方向改变,但电动机的电磁转矩方向却保持不变。
作为负载的G ,作为发电机运行,当其转速方向改变时,其感应电动势与转速成正比,因此感应电动势方向改变,电枢电流方向改变,从而使得电磁转矩方向改变。
实验三单相变压器一、实验目的1、空载和短路实验测定变压器的变比和参数。
2、负载实验测取变压器的运行特性。
二、实验内容1、空载实验测取空载特性U o=f(I o),P o=f(U o)。
2、短路实验测取短路特性U K=f(I K),P K=f(I K)。
3、负载实验(1)纯电阻负载保持U1=U N,COSφ2=1的条件下,测取U2=f(I2)。
(2)阻感性负载(COSφ2=0.8)保持U1=U1N,COSφ2=0.8的条件下,测取U2=f(I2)。
三、实验仪器1、电机拖动实验装置主控制屏2、ZYDT08三相组式变压器3、ZYD83功率、功率因数表4、ZYDT01交流电流表(数字式)5、ZYDT02交流电压表(数字式)6、ZYDT13三相可调电阻器7、ZYDT11波形测试及开关板四、实验原理在使用基本方程组、等效电路和相量图来分析和计算变压器性能时,首先都必须知道变压器的参数,这些参数可以根据变压器所用的材料和有关的几何尺寸,在设计变压器时,通过计算求得,但对已制成的具体变压器来说,也可以通过实验方法求取。
由于变压器的等效电路是一个四端网络,故其参数可以通过空载和短路实验测出。
五、实验内容及注意事项注意事项:(1)、在变压器实验中,应注意电压表、电流表、功率表的合理布置。
(2)、短路实验操作要快,否则线圈发热会引起电阻变化。
1、空载实验测空载特性U o=f(I o),P o=f(U o)1)在三相调压交流电源断电的条件下,按图2-1接线。
被试变压器选用三相组式变压器中的一只作为单相变压器,其额定容量P N=50W,U1N/U2N=220/127V,I1N/I2N=0.227/0.4A。
变压器的低压线圈a、x接电源,高压线圈A、X开路。
2)选好所有电表量程。
将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底,即将其调到输出电压为零的位置。
3)合上交流电源总开关,按下“开”按钮,便接通了三相交流电源。
调节调压器旋钮,使变压器空载电压U o=1.2U N,然后,逐次降低电源电压,在1.2~0.2U N的范围内,测取变压器的U o、I o、P o。
4)测取数据时,U=U N点必须测,并在该点附近测的点较密,共测取数据6-7组。
图2-1 空载实验接线图5)为了计算变压器的变比,在U N 以下测取原方电压的同时测出副方电压,数据也记录于表2-1中。
表2-12、短路实验 测短路特性U K =f(I K ),P K =f(I K )。
图2-2 短路实验接线图1)按下控制屏上的“关”按钮,切断三相调压交流电源,按图2-2接线(以后每次改接线路,都要关断电源)。
将变压器的高压线圈接电源,低压线圈直接短路。
2)选好所有电表量程,将交流调压器旋钮调到输出电压为零的位置。
3)按通交流电源,逐次缓慢增加输入电压,直到短路电流等于1.1I N 为止,在(0.2~1.1)I N 范围内测取变压器的U K 、I K 、P K 。
4)测取数据时,I K =I N 点必须测共测取数据5-6组记录于表2-2中。
实验时记下周围环境温度(℃)。
注意:短路实验时操作要快,否则线圈发热会引起电阻变化。
3、负载实验实验线路如图2-3所示。
变压器低线圈接电源,高压线圈经过开关S 1和S 2,接到负载电阻R L 和电抗X L 上。
图2-3 负载实验接线图(1)、纯电阻负载 保持U 1=U N ,COS φ2=1的条件下,测U 2=f(I 2)。
1)将调压器旋钮调到输出电压为零的位置,S 1、S 2打开,负载电阻值调到最大。
2)接通交流电源,逐渐升高电源电压,使变压器输入电压U 2=U N 。
3)在保持U 1=U N的条件下,合上S 1逐渐增加负载电流,即减小负载电阻R L 的值,从空载到额定负载的范围内,测取变压器的输出电压U 2的电流I 2。
4)测取数据时,I 2=0和I 2=I 2N =0.227A 必测,共取数据5-7组,记录于表2-3中。
21N (2)、阻感性负载(COS φ2=0.8) 保持U 1=U 1N ,COS φ2=0.8的条件下,测得U 2=f(I 2)。
1)用电抗器X L和R L并联作为变压器的负载,S1、S2打开,电阻及电抗值调至最大。