《电力机车电机》实验报告

-0-实验报告书实验课程：电力机车电机专业：铁道机车车辆班级：2014-专姓名：寝室号码：实验时间：2015年月日-1-实验一直流电机认识实验一．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．实验项目1．了解MEL系列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。三．实验设备及仪器1．MEL系列电机系统教学实验台主控制屏（MEL-I、MEL-IIA、B）2．电机导轨及测功机、转速转矩测量（MEL-13）或电机导轨及校正直流发电机3．直流并励电动机M034．220V直流可调稳压电源（位于实验台主控制屏的下部）5．电机起动箱（MEL-09）。6．直流电压、毫安、安培表（MEL-06）。四．实验线路-2-五．问与答1.说明电动机起动时，起动电阻R1和磁场调节电阻Rf应调到什么位置？为什么？2.增大电枢回路的调节电阻，电机的转速如何变化？增大励磁回路的调节电阻，转速又如何变化？3.用什么方法可以改变直流电动机的转向？-3-实验二直流发电机运行特性实验一．实验目的掌握用实验方法测定直流他励发电机的运行特性，并根据所测得的运行特性评定该被试电机的有关性能。二．实验项目1．空载特性：保持n=nN，使I=0，测取Uo=f（If）。2．外特性：保持n=nN，使If=IfN，测取U=f（I）。三．实验设备及仪器1．MEL系列电机教学实验台主控制屏（MEL-I、MEL-IIA、B）。2．电机导轨及测功机，转矩转速测量组件（MEL-13）或电机导轨及转速表。3．直流稳压电源（位于主控制屏下部）。4．直流电压、毫安、安培表（MEL-06）。5．波形测试及开关板（MEL-05）。6．三相可调电阻900Ω（MEL-03）。7．三相可调电阻90Ω（MEL-04）。8．电机起动箱（MEL-09）。四．实验线路五．实验数据（1）空载特性表1-1n=nN=1600r/minUO（V）If2（A）-4-（2）外特性表1-2n=nN=1600r/minIf2=If2NU（V）I（A）六．问与答1.根据空载实验数据，作出空载特性曲线，由空载特性曲线计算出被试电机的饱和系数和剩磁电压的百分数。2.绘出他励发电机调整特性曲线，分析在发电机转速不变的条件下，为什么负载增加时，要保持端电压不变，必须增加励磁电流的原因。-5-3.并励发电机不能建立电压有哪些原因？4.在发电机-电动机组成的机组中，当发电机负载增加时，为什么机组的转速会变低？为了保持发电机的转速n=nN，应如何调节？-6-实验三单相变压器一．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。二．实验项目1.空载实验测取空载特性UO=f(IO)，PO=f(UO)。2.短路实验测取短路特性UK=f(IK)，PK=f(IK)。三．实验设备及仪器1．MEL系列电机教学实验台主控制屏（含交流电压表、交流电流表）2．功率及功率因数表（NMEL-20或含在主控制屏内）3．三相组式变压器（NMEL-01）或单相变压器（在主控制屏的右下方）4．三相可调电阻900Ω（NMEL-03）5．旋转指示灯及开关板（NMEL-05）6．三相可调电抗（NMEL-08）四．实验线路和实验数据1．空载实验（1）实验线路（2）实验数据表2-1序号实验数据计算数据U0（V）I0（A）Po（W）U1U1。1U22cos166260355445540-7-6357302．短路实验（1）实验线路（2）实验数据表2-2室温θ=℃序号实验数据计算数据UK（V）IK（A）PK（W）kcos10.38520.3530.3040.2550.2060.18五．问与答1.计算变比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UO=f(IO)，PO=f(UO)，Ocos=f(UO)。-8-(2)计算激磁参数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)、Kcos=f(IK)。（2）计算短路参数。UoIoPoocos-9-实验四三相鼠笼异步电动机的工作特性一．实验目的1．掌握三相异步电机的空载、堵转和负载试验的方法。2．用直接负载法测取三相鼠笼异步电动机的工作特性。3．测定三相笼型异步电动机的参数。二．实验项目1．测量定子绕组的冷态电阻。2．判定定子绕组的首未端。3．空载试验。4．短路试验。5．负载试验。三．实验设备及仪器1．MEL系列电机教学实验台主控制屏。2．电机导轨及测功机、矩矩转速测量（MEL-13、MEL-14）。3．交流功率、功率因数表（MEL-20或MEL-24或含在实验台主控制屏上）。4．直流电压、毫安、安培表（MEL-06或含在实验台主控制屏上）。5．三相可调电阻器900Ω（MEL-03）。6．波形测试及开关板（MEL-05）。7．三相鼠笼式异步电动机M04。四．实验线路与实验数据1．测量定子绕组的冷态直流电阻。（1）实验线路（伏安法）（2）实验数据图3-1三相交流绕组电阻的测定220V可调直流稳压电源电机定子一相绕组-10-表3-1室温25℃绕组I绕组Ⅱ绕组ⅢI（mA）504030504030504030U（V）R（Ω）2．判定定子绕组的首未端实验线路3．空载试验（1）实验线路（2）实验数据表3-3序号UOL（V）IOL（A）PO（W）cosUABUBCUCAUOLIAIBICIOLPIPIIPO126422253220421551806160-11-4．短路实验（1）实验线路（图3-3）（2）实验数据表3-4序号UOL（V）IOL（A）PO（W）cosKUABUBCUCAUKIAIBICIKPIPIIPK12345675．负载实验（1）实验线路（图3-3）（2）实验数据表3-5UN=220伏（△）序号IOL（A）PO（W）T2（N.m）n（r/min）P2（W）IAIBICI1PIPIIP1123456五．问与答1.计算基准工作温度时的相电阻。-12-2.作空载特性曲线：I0、P0、cos0=f(U0)。3.作短路特性曲线：IK、PK=f(UK)。4.由空载、短路试验的数据求异步电机等效电路的参数。(1)由短路试验数据求短路参数(2)由空载试验数据求激磁回路参数-13-5.作工作特性曲线P1、I1、n、η、s、cos1=f(P2)。（1）由负载试验数据计算工作特性，填入表3-6中。表3-6U1=220V（△）If=A序号电动机输入电动机输出计算值I1(A)P1(W)T2(N·m)n(r／min)P2（W）s(％)η(％)cos1123456（2）特性曲线6.由损耗分析法求额定负载时的效率。7.由空载、短路试验数据求取异步电机的等效电路参数时，有哪些因素会引起误差？-14-8.从短路试验数据我们可以得出哪些结论？9.由直接负载法测得的电机效率和用损耗分析法求得的电机效率各有哪些因素会引起误差？