电机学实验报告.doc

朋律yrz去羊实验课程 电机学 学院名称 核技术与自动化工程学院 专业名称 电气工程及其自动化 学生姓名 学生学号 指导教师 黄洪全 实验地点 6C603 实验成绩 教务处制2015年6月19日实验一 异步电机的M-S曲线测绘一. 实验目的用本电机教学实验台的测功机转速闭环功能测绘各种异步电机的转矩 ~转差曲线，并加以比较二. 预习要点1. 复习电机M-S特性曲线2. M-S特性的测试方法三. 实验项目1•鼠笼式异步电机的 M-S曲线测绘测2•绕线式异步电动机的 M-S曲线测绘四. 实验原理图5-6异步电机的机械特性异步电机的机械特性的图 5-6所示在某一转差率Sm时，转矩有一最大值 Tm ,称为 异步电机的最大转矩，Sm称为临界转差率Tm是异 步电动机可能产生的最大转矩如果负载转矩 Tz>Tm,电动机将承担不了而停转起动转矩 Tst是异步电动机接至电源开始起动时的电磁转矩，此时 S=1(n=0)对于绕线式转子异步电动机， 转子绕组串联附加电阻，便能改变 Tst,从而可改变起动特性异步电动机的机械特性可视为两部分组成，即 当负载功率转矩 TzW Tn时，机械特性近似为直线，称为机械特性的直线部分， 又可称为工作部分， 因电动机不论带何种负载均能稳定运行； 当S> Sm时，机械特性为一曲线，称为机械特性的曲线部分， 对恒转矩负载或恒功率负载而言， 因为电动机这一特性段与这类负载转矩特性的配合， 使电机不能稳定运行， 而对于通风机负载，则在这一特性段上却能稳定工作。

在本实验系统中，通过对电机的转速进行检测， 动态调节施加于电机的转矩， 产生随着 电机转速的下降，转矩随之下降的负载， 使电机稳定地运行了机械特性的曲线部分 通过读 取不同转速下的转矩，可描绘出不同电机的 M-S曲线五. 实验设备1. MEL系列电机系统教学实验台主控制屏MEL-13、MEL-14）2 •电机导轨及测功机、转矩转速测量（3. 电机起动箱（MEL-09）4 .三相鼠笼式异步电动机 M045 •三相绕线式异步电动机 M09六. 实验方法1. 鼠笼式异步电机的M-S曲线测绘图5-7鼠笼式异步电机的M-S测绘接线图被试电机为 三相鼠笼式异步 电动机M04 , Y接 法G为涡流测 功机，与M04电 机同轴安装按图5-7接 线，其中电压表采用指针式或数字式均可，量程选用 300V档，电流表采用数字式，可选 0.75A量程档起动电机前，将三相调压器旋钮逆时针调到底，并将 MEL-13中“转矩控制”和“转速控制”选择开关扳向“转速控制”，并将“转速设定”调节旋钮顺时针调到底实验步骤:（1） 按下绿色“闭合”按钮开关，调节交流电源输出调节旋钮，使电压输出为 220V, 起动交流电机观察电机的旋转方向，是之符合要求。

2） 逆时针缓慢调节“转速设定”电位器经过一段时间的延时后， M04电机的负载将随之增加，其转速下降，继续调节该电位器旋钮电机由空载逐渐下降到 200转/分左右（注意：转速低于200转/分时，有可能造成电机转速不稳定 ）（3） 在空载转速至200转/分范围内，测取8-9组数据，其中在最大转矩附近多测几点， 填入表5-9表 5-9 Un=220V Y 接法序 号123456789转速（r/min ）14311385130312291093934601404209转矩（N.m）0.190.290.400.460.490.480.410.390.41（4）当电机转速下降到 200转/分时，顺时针回调“转速设定”旋钮，转速开始上升,直到升到空载转速为止， 在这范围内，读出8-9组异步电机的转矩 T,转速n ,填入表5-10表 5-10 Un=220V Y 接法序 号123456789转速（r/min ）20840965092910991299130613991432转矩（N.m）0.400.390.410.480.490.460.400.280.202. 绕线式异步电动机的M-S曲线测绘被试电机采用三相绕线式异步电动机 M09 , Y接法。

按图5-8接法，电压表和电流表的选择同前，转子调节电阻采用 MEL-04中两只90Q电阻相并联（最大值为 45Q）MEL-13的开关和旋钮的设置同前，调压器退至零位1）绕线电机的转子调节电阻调到零 （三只旋钮顺时针到底），顺时针调节调压器旋钮，使电压升至180V，电机开始起动至空载转速逆时针调节“转速设定”旋钮， M09的负载随之增加，电机转速开始下降，继续逆时针调节该旋钮，电机转速下降至 200转/分左右在空载转速至200转/分范围时，读取8-9组绕线电机转矩 T、转速n记录于表5-11表 5-11 U=180V Y接法 Rs=0Q序 号123456789转速（r/min ）696583553542519477432351330转矩（N.m）1.161.181.181.201.221.231.241.241.25（2）绕线电机的转子调节电阻调到 2Q（断开电源，用万用表测量，三相需对称） ，重复以上步骤，记录相关数据表 5-12 U=180V Y 接法 Rs=2Q序 号123456789转速（r/min ）21021534863577782395910551078转矩（N.m）1.491.481.391.361.321.301.241.121.078（3）绕线电机的转子调节电阻调到 5Q（断开电源，用万用表测量，三相需对称） ，重复以上步骤，记录相关数据。

表 5-13 U=180V Y接法 Rs=5Q序 号123456789转矩（N.m）1.391.341.331.281.151.080.760.500.49转速（r/min ）222339469580779980112512901350七．实验分析按照转差率划分电机有三种运行状态：(1 )、0s,电磁转矩T和n方向相反，为发电机状态3) 、1

实验二 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．实验项目1．异步电动机的直接起动2. 异步电动机星形 一一三角形(丫厶)换接起动3．自耦变压器起动4. 绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器起动5. 绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速三. 实验设备及仪器1. MEL系列电机系统教学实验台主控制屏(含交流电压表)2. 指针式交流电流表3 •电机导轨及测功机、转矩转速测量（MEL-13 MEL-14）4 •电机起动箱（MEL-095.鼠笼式异步电动机（M04）6 •绕线式异步电动机（M09）四. 实验方法1. 三相笼型异步电动机直接起动试验按图3-5接线，电机绕组为△接法起动前，把转矩转速测量实验箱（ MEL-13 ）中“转矩设定”电位器旋钮逆时针调到底，“转速控制”、“转矩控制”选择开关扳向“转矩控制”，检查电机导轨和MEL-13的连接是否 良好仪表的选择：交流电压表为数字式或指针式均可，交流电流表则为指针式a. 把三相交流电源调节旋钮逆时针调到底，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 MEL-13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。

）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图3-5异步电机直接起动实验接线图但用它可和下面几种起动方法的起动注：按指针式电流表偏转的最大位置所 对应的读数值计量电流表受起动电流冲击， 电流表显示的最大值虽不能完全代表起动电流的读数, 电流作定性的比较c. 断开三相交流电源，将调压器退到零位用起子插入测功机堵特孔中，将测功机定 转子堵住d. 合上三相交流电源，调节调压器，观察电流表，使电机电流达 2~3倍额定电流，读取电压值Uk、电流值Ik、转矩值Tk,填入表中，注意试验时，通电时间不应超过 10秒，以免绕组过热对应于额定电压的起动转矩 Tst和起动电流I比按下式计算：Tst （严）％1 K式中b:起动试验时的电流值， A;Tk:起动试验时的转矩值， N.m ;1st （仏）Ik 式中Uk：起动试验时的电压值，V; Un:U K电机额定电压，V;测 量 值计 算 值Uk (V)Ik (A)Tk (N.m)Tst(N.m)Ist(A)1301.200.531.472.152 •星形一一三角形（丫-△）起动按图3-6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）接法合上电源开关,逐渐调节调压器，使输出电压升高至电机额定电压 Un=220V，断开电源开关，待电机停转S合向左边（厶b•待电机完全停转后，合上电源开关，观察起动瞬间的电流，然后把接法），电机进入正常运 行，整个起动过程结束，观 察起动瞬间电流表的显示 值以与其它起动方法作定 性比较3. 自耦变压器降压 起动按图3-5接线电机 绕组为△接法压器旋钮，使输出电压达110伏，断开电源开关，待电机停转a. 先把调压器退到零 位，合上电源开关，调节调b•待电机完全停转后，再合上电源开关，使电机就自耦变压器，降压起动，观察电流表的瞬间读数值，经一定时间后，调节调压器使输出电机达电机额定电压 Un=220伏，整个起动过程结束4. 绕线式异步电动机转绕组串入可变电阻器起动主控 制屏 交流 电源 输出图3-7绕线式异步电机转子绕组串电阻起动实验接线图实验。