电机实验指导书(2016) (1)

《电机学》实验指导书华南理工大学电力学院2014年1月目录第一章大功率电机及其继电接触控制实验的基本要求和安全操作规程..............................................11.1实验的基本要求..................................................................................................................................11.2实验安全操作规程........................................................................................................................21.3大功率电机综合实验装置交流及直流操作说明...............................................................21.4THHDZ-4型大功率电机综合实验装置电机铭牌数据一览表........................................4第二章变压器实验......................................................................................................................................52.1单相变压器......................................................................................................................................52.2三相变压器的联接组别校验.....................................................................................................9第三章异步电机实验...................................................................................................................................133.1三相鼠笼异步电动机的工作特性...........................................................................................13第四章同步电机实验...................................................................................................................................194.1三相同步发电机的运行特性....................................................................................................19第五章直流电机实验..................................................................................................................................245.1他励直流发电机...........................................................................................................................245.2直流他励电动机...........................................................................................................................261第一章大功率电机及其继电接触控制实验的基本要求和安全操作规程1.1实验的基本要求大功率电机及其继电接触控制实验课的目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。培养学生能根据实验目的，实验内容及实验设备来拟定实验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需数据，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。学生在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好实验。因此，对学生的实验过程提出下列基本要求。一、实验前的准备实验前应复习教科书有关章节，认真研读实验指导书，了解实验目的、项目、方法与步骤，明确实验过程中应注意的问题(有些内容可到实验室对照实验预习，如熟悉组件的编号，使用及其规定值等)，并按照实验项目准备记录抄表等。实验前应写好预习报告，经指导教师检查认为确实作好了实验前的准备，方可开始做实验。认真作好实验前的准备工作，对于培养学生独立工作能力，提高实验质量和保护实验设备都是很重要的。二、实验的进行1、建立小组，合理分工每次实验都以小组为单位进行，每组由2～3人组成，实验进行中的接线、调节负载、保持电压或电流、记录数据等工作每人应有明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠。2、选择组件和仪表实验前先熟悉该次实验所用的组件，记录电机铭牌和选择仪表量程，然后依次排列组件和仪表便于测取数据。3、按图接线根据实验线路图及所选组件、仪表、按图接线，线路力求简单明了，一般按接线原则是先接串联主回路，再接并联支路。为查找线路方便，每路可用相同颜色的导线。4、起动电机，观察仪表在正式实验开始之前，先熟悉仪表刻度，并记下倍率，然后按一定规范起动电机，观察所有仪表是否正常(如指针正、反向是否超满量程等)。如果出现异常，应立即切断电源，并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实验。5、测取数据预习时对电机的试验方法及所测数据的大小作到心中有数。正式实验时，根据实验步骤逐次测取数据。6、认真负责，实验有始有终实验完毕，须将数据交指导教师审阅。经指导教师认可后，才允许拆线并把实验所用的组件、导线及仪器等物品整理好。2三、实验报告实验报告是根据实测数据和在实验中观察和发现的问题，经过自己分析研究或分析讨论后写出的心得体会。实验报告要简明扼要、字迹清楚、图表整洁、结论明确。实验报告包括以下内容：1、实验名称、专业班级、学号、姓名、实验日期、室温℃。2、列出实验中所用组件的名称及编号，电机铭牌数据(PN、UN、IN、nN）等。3、列出实验项目并绘出实验时所用的线路图，并注明仪表量程，电阻器阻值，电源端编号等。4、数据的整理和计算。5、按记录及计算的数据用坐标纸画出曲线，图纸尺寸不小于8cm×8cm，曲线要用曲线尺或曲线板连成光滑曲线，不在曲线上的点仍按实际数据标出。6、根据数据和曲线进行计算和分析，说明实验结果与理论是否符合，可对某些问题提出一些自己的见解并最后写出结论。实验报告应写在一定规格的报告纸上，保持整洁。7、每次实验每人独立完成一份报告，按时送交指导教师批阅。1.2实验安全操作规程为了按时完成大功率电机实验，确保实验时人身安全与设备安全，要严格遵守如下规定的安全操作规程：1、实验前必须了解和掌握设备的技术性能以及操作规程。2、实验时人体不可接触带电线路，接线或拆线都必须在切断电源的情况下进行。3、学生独立完成接线或改接线路后必须经指导教师检查和允许，并使组内其他同学引起注意后方可接通电源。实验中如设备发生故障，应立即切断电源，经查清问题和妥善处理故障后，才能继续进行实验。4、电机如直接起动则应先检查功率表及电流表的电流量程是否符合要求，有否短路回路存在，以免损坏仪表或电源。5、总电源或实验台控制屏上的电源接通应由实验指导人员来控制，其他人只能由指导人员允许后方可操作，不得自行合闸。1.3大功率电机综合实验装置交流及直流操作说明一、实验中开启和关断三相交流电源的步骤1、将电源控制屏的电源线接入对应的三相电源，开启电源前。要检查控制屏上面“双路直流电源”的“电枢电源”开关及“励磁电源”开关，还有“同步电机励磁电源”的开关都须在关断的位置。控制屏桌面左端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，合上控制屏左侧端面上的三相带漏电保护的空气开关(电源总开关)，此时控制屏的控制部分（所有仪表都将有显示，定时器兼报警记录仪工作）、屏上的电源插座及照明3都将得电。“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，表示三相交流调压的输入端U1、V1、W1、N1插孔已经接入到三相交流电网，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)并由控制屏左下方的三只交流电压表指示。当电压表下面的“电压指示切换”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，还需切断“电源总开关”，并将控制屏桌面左端安装的调压器旋钮调回到零位。将“双路直流电源”的“电枢电源”开关及“励磁电源”开关,还有“同步机励磁电源”拨回到关断位置。二、开启双路直流电源的操作1、直流电源是由交流电源变换而来，开启“双路直流电源”，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、再此之后，将分为以下几种情况下使用：（1）按常规启动直流他励电动机的步骤：打开“励磁电源”开关，可获得0~250V、3A的可调的直流电压输出，调节电位器和负载回路的电阻使得励磁回路的电流达到额定值；将电枢电压的调节电位器逆时针旋到底，再打开”电枢电源”开关，可获得0~260V、20A的可调的直流电压输出，调节电位器使得电枢电压达到额定使得电机正常运转。（注：“励磁电源”在刚打开时会发出“欠励”告警声光指示，随着励磁电流的增大将消失。）停机时必须先关励磁后关电枢。（2）单独使用“励磁电源”的步骤：因为本套装置的“双路直流电源”专为直流他励电动机设计了“欠励”保护功能，所以在打开“欠励保护”开关，回路中电流没有达到“欠励”限定值200mA装置都将发出告警指示。打开励磁电源开关，调节旋钮此时如果回路电流达到200mA时告警将消失，但“正常”指示灯只有在电流达到200mA以上时才会亮。（3）单独使用“电枢电源”的步骤：先打开“电枢电源”开关，“欠励”告警，且无电压输出，关闭“欠励保护”开关，告警消失，再打开“电枢电源”开关，此时电枢电源才能正常输出。3、励磁电源电压及电枢电源电压都可由同1只直流电压表指示。当该电压表下方的“电压指示切换”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。三、同步电机励磁电源的操作同步电机的直流励磁电源也是由交流转换而来的，所以在开启“同步励磁电源”之前，必须先开启“电源总开关”并按下“启动”按钮。再此之后，将控制屏左侧端面上的单相调压器旋钮逆时针旋到底，然后打开开关“S”通过调节控制屏左侧端面上的单相调压器旋钮来调节“同步励磁电源”的输出电压，并可通过一只直流电压指示。41.4THHDZ-4型大功率电机综合实验装置电机铭牌数据一览表序号编号名称PN（KW）UN(V)IN(A)nN(r/min)UfN（V）IfN（A）绝缘等级备注1DJ