电机实验2数据处理

实验二直流并励电动机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。

1.什么是直流电动机的工作特性和机械特性？答：工作特性：当U = UN ， Rf+ rf= C时，η, n ,T分别随P2变；机械特性：当U = UN ， Rf+ rf= C时， n 随 T 变；2.直流电动机调速原理是什么？答：由n=(U-IR)/Ceφ可知，转速n和U、I有关，并且可控量只有这两个，我们可以通过调节这两个量来改变转速。

即通过人为改变电动机的机械特性而使电动机与负载两条特性的交点随之改变，从而到达调速的目的。

1.工作特性和机械特性保持U=UN和If=IfN不变，测取n=f(Ia)及n=f(T2)。

2.调速特性(1)改变电枢电压调速保持U=UN、If=IfN=常数，T2=常数，测取n=f(Ua)。

(2)改变励磁电流调速保持U=UN，T2 =常数，R1 =0，测取n=f(If)。

(3)观察能耗制动过程四．实验设备及仪器1．MEL-I系列电机教学实验台的主控制屏。

2．电机导轨及涡流测功机、转矩转速测量〔MEL-13〕、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〕。

S 〔2〕测取电动机电枢电流I a 、转速n 和转矩T 2，共取数据7-8组填入表1-8中表1-8 U =U N =220V I f =I f N =A K a = Ω 2．调速特性〔1〕改变电枢端电压的调速表1-9 I〔2〕改变励磁电流的调速一7接线：直流电机电枢fMEL-09〕MEL-03中两Ω电阻并联。

刀双掷开关〔MEL-05〕六．注意事项1．直流电动机起动前, 测功机加载旋钮调至零. 实验做完也要将测功机负载钮调到零，否则电机起动时，测功时机受到冲击。

2．，在实验过程中要除去零误差。

3．为安全起动, 将电枢回路电阻调至最大, 励磁回路电阻调至最小。

功率因数的提高一. 实验目的1. 学会用功率表法测量电感阻抗参数的方法。

2．通过实验了解提高功率因数的方法和意义。

3. 熟悉交流电压表、电流表、功率表和单相自耦调压变压器的主要技术特征，并掌握其正确的使用方法。

二. 实验内容1. 电感阻抗参数的测量，按图5-1接线。

分别测量40W 白炽灯(R)，电感线圈(L) 的等效参数。

表5-1被测阻抗测量值电路等效参数U （V ）I （A ） P （W ） cos φ Z（Ω） R （Ω） L (mH) 两个白炽灯R 90 0.1171 10.5 1.00 768.6 768.5 0 电感线圈L 90 0.3565 6.64 0.21 252.5 53.0 785.8 L 与R 串联 900.11179.610.96805.7773.5718.12. 电感阻抗两端并联电容，接线如图5-2。

逐渐加大电容量每改变一次容值，都要测量端电压U （调节自藕变压器使其保持90V 固定值），测量总电流I ，电感阻抗电流IRL ，电容电流IC 以及总功率P 之值，记录于表5-2。

图5-2表5-2 电感阻抗L 两端并联电容C 测得数据电容测量数据uF U(V) I(mA) I RL (mA) I C (mA) P(W) cos φ 2 90 302.8 356.3 57.5 7.05 0.257 4 90 250.0 356.3 113.2 7.06 0.313 6 90 199.8 357.2 169.9 7.10 0.393 890 148.7 354.7230.1 7.07 0.529U *220VWI *Z表5-3 电感阻抗L与两个灯泡R串联后两端并联电容C测得数据三.注意事项1. 本实验直接用市电220V交流电源供电，实验中要特别注意人身安全，不可用手直接触摸通电线路的裸露部分，以免触电，进实验室应穿绝缘鞋。

2. 自耦调压器在接通电源前，应将其手柄置在零位上，调节时，使其输出电压从零开始逐渐升高。

实验2 三相异步电动机的人为机械特性一、实验目的了解三相线绕式异步电动机的人为机械特性。

二、预习要点1、改变三相线绕式异步电动机的机械特性有哪些方法？2、测定人为机械特性应注意哪些问题？3、如何根据所测出的数据计算被试电机在各种运行状态下的机械特性？三、实验项目1、测定三相线绕式转子异步电动机在改变电源电压的人为机械特性。

2、测定三相线绕转子异步电动机在转子电路串入电阻时的人为机械特性。

四、实验方法1、实验设备2、屏上挂件排列顺序D33、D32、D34-3、D51、D31、D44、D42、D41、D31220V励磁电源励磁绕组图1 三相线绕转子异步电动机机械特性的接线图在图1中：(1) M用编号为DJ17的三相线绕式异步电动机，UN=220V，Y接法；(2) MG用编号为DJ23的校正直流测功机；(3) A1量程为3A；(4) 直流电表A2的量程为2000mA；(5) A3量程为200mA；(6) 交流电表V1的量程为500V；(7) V2的量程为1000V；(8) R1选用D44的180Ω阻值加上D42上四只900Ω串联再加两只900Ω并联共4230Ω阻值；(9) R2选用D44上1800Ω阻值；(10) RS选用D41上三组45Ω可调电阻(每组为90Ω与90Ω并联)；(11) S1、S2、、S3选用D51挂箱上的对应开关，并将S1合向左边1端，S2合在左边短接端（即线绕式电机转子短路），S3合在2'位置（空载）。

3、改变电源电压的人为机械特性操作步骤：用万用表测定测功机MG的电枢电阻R a的电阻值为（Ω）(1) 按照图1接线。

确定S1合在左边1端，S2合在左边短接端，S3合在2'位置，M的定子绕组接成星形的情况下。

把R1、R2阻值置最大位置，将控制屏左侧三相调压器旋钮向逆时针方向旋到底，即把输出电压调到零。

(2) 检查控制屏下方“直流电机电源”的“励磁电源”开关及“电枢电源”开关都须在断开位置。

实验二直流他励电动机机械特性测定一、实验目的掌握直流电动机机械特性的测定方法。

二、实验项目1、固有机械特性测定2、电枢回路串电阻人为机械特性测定3、降低电枢电源电压人为机械特性测定三、实验设备该实验是在DDSZ-1型电机及电气技术实验装置上完成的。

本次实验使用设备包括：1、DD01电源控制屏2、两个D31挂件3、D44挂件4、D51挂件5、D42挂件6、D55－1挂件7、DD03测试台、直流发电机和直流电动机本次实验使用DD01电源控制屏下方的直流励磁电源和直流电枢电源。

D31挂件由直流数字电压表、直流数字毫安表、直流数字安培表组成，本次实验使用两块毫安表和两块安培表。

D44挂件由可调电阻器R1、R2，电容器C1、C2和开关S1、S2组成，本次实验使用R1作为直流电动机电枢绕组串联电阻，R2作为直流电动机励磁绕组串联电阻。

D51挂件，由波形测试部分和开关S1、S2、S3组成，本次实验只使用开关S1 。

D42挂件，由三只相同的可调电阻器R1、R2、R3组成。

R1、R2串并联后，作为发电机的负载电阻R L，R3作为发电机励磁绕组串联电阻。

D55－1挂件，由数字转矩表、数字转速表和数字输出功率表组成。

并有转速输入端口和电枢电流输入端口以及5个功能按键。

5个功能按键分别是：复位键、功能鍵、确定键、数位键和数据键。

DD03测试台包括导轨、测速发电机和指针式转速表直流发电机和直流电动机之间是用联轴器直接联接好的，直流电动机，电枢绕组有两个接线端，励磁绕组有两个接线端。

直流发电机，电枢绕组有两个接线端，励磁绕组有两个接线端。

四、实验接线接线之前：开启电源总开关，按下绿色“启动”按钮，将电源控制屏下方的直流电压指示开关切换到电枢电压一侧，接通电枢电源开关，调节“电压调节”旋钮，将电枢电压调到220V后，关断电枢电源开关，按下红色“停止”按钮直流他励电动机机械特性测定实验接线图。

图3-1 直流他励电动机机械特性测定实验接线图直流电动机按他励电动机接线。

第1篇一、实验目的1. 了解电动机的基本结构和工作原理。

2. 掌握电动机的启动、运行和停止方法。

3. 学习使用电动机进行简单的机械运动实验。

4. 提高动手能力和实验操作技能。

二、实验原理电动机是一种将电能转换为机械能的装置，主要由定子、转子、磁铁和电刷等部分组成。

电动机的工作原理是利用电磁感应现象，通过在定子线圈中通入交流电流，产生旋转磁场，从而驱动转子转动。

三、实验仪器与设备1. 电动机一台2. 电源一节3. 开关一个4. 电流表一个5. 电压表一个6. 导线若干7. 电阻器一个8. 转子支架一个9. 载荷装置一个四、实验步骤1. 将电动机、电源、开关、电流表、电压表和电阻器按照电路图连接好。

2. 打开电源，观察电动机的启动过程，并记录启动电流和电压。

3. 待电动机稳定运行后，调节电阻器，观察电动机转速的变化，并记录不同电阻值下的转速。

4. 在电动机运行过程中，逐渐减小电阻值，观察电动机转速和负载的变化，并记录数据。

5. 改变电动机的旋转方向，观察转速和负载的变化，并记录数据。

6. 关闭电源，观察电动机的停止过程，并记录停止电流和电压。

7. 整理实验数据，分析实验结果。

五、实验数据及分析1. 电动机启动时，电流和电压分别为：启动电流 2A，启动电压 220V。

2. 电动机稳定运行时，电流和电压分别为：运行电流 1A，运行电压 220V。

3. 电阻值分别为：R1=10Ω，R2=20Ω，R3=30Ω。

4. 不同电阻值下的转速分别为：R1=10Ω，转速 1500r/min；R2=20Ω，转速1200r/min；R3=30Ω，转速 900r/min。

5. 改变电动机旋转方向后，转速和负载基本不变。

六、实验结论1. 电动机在启动过程中，电流和电压较大，随着电动机稳定运行，电流和电压逐渐减小。

2. 电动机的转速与电阻值成反比，电阻值越大，转速越低。

3. 电动机的旋转方向可以通过改变电源极性来改变。

七、实验注意事项1. 实验过程中，注意安全，避免触电和烫伤。

三相异步电动机的起动与调速实验报告（2）实验五三相异步电动机的起动与调速⼀．实验⽬的通过实验掌握异步电动机的起动和调速的⽅法。

⼆．预习要点1．复习异步电动机有哪些起动⽅法和起动技术指标。

2．复习异步电动机的调速⽅法。

三．实验项⽬1．异步电动机的直接起动。

2．异步电动机星形——三⾓形（Y-△）换接起动。

3．绕线式异步电动机转⼦绕组串⼊可变电阻器起动。

4．绕线式异步电动机转⼦绕组串⼊可变电阻器调速。

四．实验设备及仪器1．SMEL 电⼒电⼦及电⽓传动教学实验台主控制屏。

2．电机导轨及测功机、转矩转速测量（NMEL-13F ）。

3．电机起动箱（NMEL-09）。

5．⿏笼式异步电动机（M04）。

6．绕线式异步电动机（M09）。

7．开关板（NMEL-0B5）。

五．实验⽅法1．三相笼型异步电动机直接起动试验。

按图5-1接线，电机绕组为△接法。

起动前，把转矩转速测量实验箱（NMEL-13F ）中“转矩设定”电位器旋钮逆时针调到底，“转速控制”、“转矩控制”选择 “转矩控制”，检查电机导轨和NMEL-13F 的连接是否良好。

a ．把三相交流电源调节旋钮逆时针调到底，合上绿⾊“闭合”按钮开关。

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。

（电机起动后，观察NMEL-13F 中的转速表，如出现电机转向不符合要求，则须切断电源，调整次序，再重新起动电机。

）图5-1 异步电动机直接启动接线图b ．断开三相交流电源，待电动机完全停⽌旋转后，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，读取电压值U K 、电流值I K 、转矩值T K ，填⼊表5-1中。

U N ：电机额定电压，V ；图5-3 绕线式异步电动机转⼦绕组串电阻启动接线图2．星形——三⾓形（Y-△）起动按图5-2接线，电压表、电流表的选择同前，开关S 选⽤MEL-05。

a ．起动前，把三相调压器退到零位，三⼑双掷开关合向右边（Y ）接法。

电动机试验报告（二）引言概述：本文是关于电动机试验报告（二）的文档，通过对电动机进行实验测试，获取相关数据并进行分析，以评估电动机的性能和可靠性。

本文将以概述、正文和总结的方式呈现，正文分为五个大点来阐述电动机试验的具体内容。

正文：1. 试验目的- 确定电动机的额定功率和额定电压。

- 测试电动机的负载特性，包括负载扭矩和转速之间的关系。

- 检测电动机运行时的噪音和振动水平。

- 评估电动机的效率和能量消耗。

2. 试验方法- 设定电动机的额定电压和频率，记录相应的额定电流和功率。

- 在不同负载下，测量电动机的扭矩和转速，并绘制负载特性曲线。

- 使用合适的仪器测量电动机的噪音和振动水平。

- 通过测量输入功率和输出功率，计算电动机的效率。

- 重复试验多次以确保结果的准确性和可靠性。

3. 试验结果- 电动机的额定功率为XXX kW，额定电压为XXX V。

- 在不同负载下，电动机的扭矩和转速之间呈线性关系，且负载越大，转速越低。

- 电动机运行时的噪音水平为XXX dB，振动水平为XXXmm/s。

- 电动机的效率约为XX％，能量消耗为XXX kWh。

4. 结果分析- 电动机的额定功率和电压符合设计要求，能够满足实际工作需求。

- 负载特性曲线显示电动机在不同负载下的输出能力，可以作为设计时的参考。

- 噪音和振动水平在可接受范围内，不会对周围环境和设备造成过大影响。

- 电动机的效率较高，能够有效利用输入能源，减少能量浪费。

5. 结论通过电动机试验，我们得出以下结论：- 电动机具有合适的额定功率和电压，适合实际工作需求。

- 电动机的负载特性良好，能够稳定输出扭矩和转速。

- 电动机的噪音和振动水平在可接受范围内。

- 电动机的效率较高，能够有效利用输入能源。

总结：本文以电动机试验报告（二）为标题，通过引言概述、正文和总结的形式，详细介绍了电动机试验的目的、方法、结果以及分析。

试验结果表明电动机具备合适的额定功率和电压，负载特性良好，噪音和振动水平在可接受范围内，并且效率较高，能够有效利用能源。

直流电机实验2-1 认识实验实验时间：2015.10.18 一、实验目的1、认真学习安全实验操作时应注意的相关事项。

2、学会实验台各种仪表、变阻器以及电源的连接方法。

3、掌握直流他励电动机的接线、起动、改变电机转向与调速的方法。

二、实验设备 序号 MEL-I 名称数量 1 G 校正直流测功机 1 2 M03 直流并励电动机 1 3 MEL-06 直流电压、毫安、安培表2 4 MEL-13 转速转矩测量装置 1 5MEL-09电机启动箱1三、实验步骤1、伏安法测直流电机的电枢绕组的冷态电阻 （1）连接线路，并将电阻调至最大。

（2）检查无误后接通电源，调至220V 。

调节R 使电枢电流达到0.2A ，测取电枢两端电压U 与电流I 。

将电机分别旋转三分之一周和三分之二周，同样测取电压电流。

（3）增大R 是电流分别达到0.15A 、0.1A ，用同样的方法测取数据。

（4）计算基准工作温度时电枢电阻。

表2-1序号 U(V) I(A) R(平均)(Ω)a R (Ω)arefR (Ω)18.23 0.20011a R =41.15 1a R =41.3041.4149.988.34 12a R =41.70 8.2713a R =41.352 6.18 0.15021a R =41.20 2a R =41.226.22 22a R =41.47 6.1523a R =41.003 4.21 0.10131a R =41.68 3a R =41.714.2532a R =42.074.1833a R =41.392、他励直流电动机的起动（1）选择合适的电压表、电流表、电机与变阻器。

（2）正常接线。

检查极性、量程、接线是否牢固。

电枢调节电阻调到最大，磁场调节电阻调至最小，转矩设定电位器逆时针调到底。

（3）开启电源，逐步调整电枢调节电阻、磁场调节电阻、转矩设定电位器，调节电机转速。

四、思考题1、画出直流他励电动机电枢串电阻起动时的接线图。

实验二 同步发电机励磁控制实验1.本次实验的目的和要求1）、了解微机励磁调节器的几种控制方式及其各自特点。

2）、了解强励的作用，掌握励磁电压上升速度和强励倍数等几个概念。

3）掌握可控励磁发电系统励磁系统电路原理及其工作特性。

2.实践内容或原理1）微机励磁调节器的几种控制方式及其各自特点励磁调节器具有四种控制方式：恒发电机电压U g ，恒励磁电流I e ，恒给定电压U R 和恒无功Q 。

其中，恒U R 为开环控制，而恒U g ，恒I e 和恒Q 三种控制方式均采用PID 控制，PID 控制原理框图如图2-3-1所示，系统由PID 控制器和被控对象组成，PID 算法可表示为：()()-()e t r t c t = （1）(){()1/() [()]/}P I D u t K e t T e t dt T d e t dt =+⎰+ （2）其中：u(t )—调节计算的输出； K P —比例增益；T I —积分常数； T D —微分常数。

因上述算法用于连续模拟控制，而此处采用采样控制，故对上述两个方程离散化，当采样周期T 很小时，用一阶差分代替一阶微分，用累加代替积分，则第n 次采样的调节量为：0(){()/() /[()- (-1)]}P I D u n K e n T T e i T T e n e n u =+∑++ （3）式中：u 0—偏差为0时的初值。

则第n-1次采样的调节量为：0(-1){(-1)/() /[(-1)- (-2)]}P I D u n K e n T T e i T T e n e n u =+∑++ （4）两式2-3-3和2-3-4式相减，得增量型PID 算法，表示如下：()()- (-1) [()- (-1)]()[()-2(-1)(-2)]P I D u n u n u n K e n e n K e n K e n e n e n ∆==+++ （5） 式中：K P —比例系数；K I —积分系数， I P IT K K T =； K D —微分系数， D D P TK K T =每种控制方式对应一套PID 参数（K P 、K I 和K D ），可根据要求设置，设置原则：比例系数加大，系统响应速度快，减小误差，偏大，振荡次数变多，调节时间加长，太大，系统趋于不稳定；积分系数加大，可提高系统的无差度，偏大，振荡次数变多；微分系数加大，可使超调量减少，调节时间缩短，偏大时，超调量较大，调节时间加长。