《电机与控制技术》实验指导书目录实验一单相变压器的空载和短路实验，实验二三相异步电动机空载和堵转实验
1 《电机与控制技术》实验指导书 目 录 实验一 单相变压器的空载和短路实验. 2 实验二 三相异步电动机空载和堵转实验. 4
实验一单相变压器的空载和短路实验一、实验目的1、了解变压器的结构、工作原理和特性。2.通过实验测定变压器的参数二、实验所需部件交流电压表，交流电流表，单相智能功率、功率因素表，单相变压器，三相组式变压器，自耦调压器，可变电阻器，可调电抗器，接线板三、实验步骤：1.空载实验：测取空载特性Uo=f(Io)，Po=f(Uo)，cosOo=f(Uo)。（1）按如图接线，被测变压器选用单相变压器，额定容量为10VA，UiN/U2N=220V/24V，I1N/l2N=0.045/0.417A。变压器的低压线圈a、x接电源，高压线圈A、X开路。（2）选好电表量程。调节自耦调压器使输出电压为零，合上电源开关，调节自耦调压器使变压器空载电压Uo=1.2UN，然后逐次降低电源电压，在1.2~0.2UN的范围内，测取变压器220V的Uo、Io、po.自耦调压器（3）共测取6组数据，在U=UN附近，测点选取较密一些，填于下表中序号12345bUo(V)Io(A)实验数据Po(W)UAx(V)计算数据cOSPO2.短路实验：测取短路特性Uk=f(Ik)，Pk=f(Ik)，cospk=f(Ik)（1）切断电源，按如图接线。将变压器的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。P220V被测变压器自耦调压器（2）选好所有电表量程，将自耦变压器调到输出电压为零的位置。2
2 W 被测变压器 自 耦 调 压 器 220V ~ A V1 V2 A X a x P I U U 0 0 * * 0 AX 实验一 单相变压器的空载和短路实验 一、实验目的 1. 了解变压器的结构、工作原理和特性。 2. 通过实验测定变压器的参数 二、实验所需部件 交流电压表，交流电流表，单相智能功率、功率因素表，单相变压器，三相组式变压器，自耦调压器， 可变电阻器，可调电抗器，接线板 三、实验步骤： 1．空载实验： 测取空载特性 U0=f(I0)，P0=f(U0)，cosφ0=f(U0)。 （1）按如图接线，被测变压器选用单相变压器，额定容量为 10VA，U1N/U2N=220V/24V， I1N/I2N=0.045/0.417A。变压器的低压线圈 a、x 接电源，高压线圈 A、X 开路。 （2）选好电表量程。调节自耦调压器使输 出电压为零，合上电源开关，调节自耦调压器 使变压器空载电压 U0=1.2UN，然后逐次降低电 源电压，在 1.2~0.2UN 的范围内，测取变压器 的 U0、I0、p0. （3）共测取 6 组数据，在 U=UN 附近，测 点选取较密一些，填于下表中 序号 1 2 3 4 5 6 实验数据 U0(V) I0(A) P0(W) UAX(V) 计算数据 cosφ0 2. 短路实验：测取短路特性 Uk=f(Ik)，Pk=f(Ik)，cosφK=f(Ik)。 （1）切断电源，按如图接线。将变压器的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。 W 被测变压器 自 耦 调 压 器 220V ~ A V1 A X a x P I U k k * * k （2）选好所有电表量程，将自耦变压器调到输出电压为零的位置
（3）接通交流电源，逐次缓慢增加输入电压，直到短路电流等于1.1IN为止，在（0.2～11)I范围内测取变压器的Uk、Ik、Pk。Ik=IN点必须测，共测取数据6组记录于表中。实验时记下周围环境温度（℃）。室温C5序号12346Uk (V)实验数Ik (A)据Pk (W)计算数cosdk据四、注意事项1.在变压器实验中，应注意电压表、电流表、功率表的合理布置及量程选择。1.短路实验操作要快，否则线圈发热引起电阻变化。六、实验报告1.计算变比：由空载实验测变压器的原副边电压的数据，分别计算出变比，然后取其平均值作为变压器的变比K。2.绘出空载特性曲线Uo-f(lo)，Po=f(Uo)，cosΦo=f(Uo)，计算励磁参数R,X,Z3.绘出短路特性曲线Uk=f(Ik）、Pk=f(Ik)、cosΦk=f(Ik)，计算短路参数折算到低压侧的R,Xx,Zz，要折算到基准工作温度75℃的阻值。4.利用空载和短路实验测定的参数，画出被测变压器折算到低压侧的“T”型等效电路。六、思考题1.变压器空载和短路实验应注意哪些问题？实验中电源电压一般加在哪一方较合适？2.在空载和短路实验中，电流表应怎样联接才能使测量误差最小？3.如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗？3
3 （3）接通交流电源，逐次缓慢增加输入电压，直到短路电流等于 1.1IN 为止，在(0.2～1.1)IN 范围内测 取变压器的 UK、IK、PK。IK=IN点必须测，共测取数据 6 组记录于表中。实验时记下周围环境温度(℃)。 室温 ℃ 序号 1 2 3 4 5 6 实验数 据 UK（V） IK（A） PK（W） 计算数 据 cosφK 四、注意事项 1. 在变压器实验中，应注意电压表、电流表、功率表的合理布置及量程选择。 1. 短路实验操作要快，否则线圈发热引起电阻变化。 六、实验报告 1. 计算变比：由空载实验测变压器的原副边电压的数据，分别计算出变比，然后取其平均值作为变压 器的变比 K。 2. 绘出空载特性曲线 U0=f(I0)，P0=f(U0)，cosφ0=f(U0)，计算励磁参数 Rm,Xm,Zm 3. 绘出短路特性曲线 UK=f(IK) 、PK=f(IK)、cosφK=f(IK)，计算短路参数折算到低压侧的 Rk,Xk,Zk , 要折 算到基准工作温度75℃的阻值。 4. 利用空载和短路实验测定的参数，画出被测变压器折算到低压侧的“T”型等效电路。 六、思考题 1. 变压器空载和短路实验应注意哪些问题？实验中电源电压一般加在哪一方较合适？ 2. 在空载和短路实验中，电流表应怎样联接才能使测量误差最小？ 3. 如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗？
实验二三相异步电动机空载和堵转实验一、实验目的1、掌握三相异步电动机的空载、堵转的方法。2、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。二、实验所需部件三相鼠笼异步电动机，交流电压表，交流电流表，功率表，直流电压表、毫安表、安培表，电流信号发生器，接线板三、实验步骤：1.空载实验：01）按图接线。电机绕组为<接法(U,=220V)。2）把自耦变压器调至电压最小位置，接通电源，逐渐升高电压，使电机起动旋转，观察电机旋转方向。并使电机旋转方向符合要求（如转向不符合要求需调整相序时，必须切断电源)。3）保持电动机在额定电压下空载运行数分钟，使机械损耗达到稳定后再进行试验。4）调节电压由1.2倍额定电压开始逐渐降低电压，直至电流或功率显著增大为止。在这范围内读取空载电压、空载电流、空载功率。5）在测取空载实验数据时，在额定电压附近多测几点，共取数据6组记录于表中。序UoL (V)IoL (A)Po (W)cosΦo号UscUoLIAIBIcIoLPPPoUABUcA123456
4 实验二 三相异步电动机空载和堵转实验 一、实验目的 1、掌握三相异步电动机的空载、堵转的方法。 2、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。 二、实验所需部件 三相鼠笼异步电动机，交流电压表，交流电流表，功率表，直流电压表、毫安表、安培表，电流信号 发生器，接线板 三、实验步骤： 1．空载实验： 3~ V V V A A A W W M 3~ U V W * * * * 1) 按图接线。电机绕组为Δ接法(UN=220V)。 2) 把自耦变压器调至电压最小位置，接通电源，逐渐升高电压，使电机起动旋转，观察电机旋转方向。并 使电机旋转方向符合要求( 如转向不符合要求需调整相序时，必须切断电源)。 3) 保持电动机在额定电压下空载运行数分钟，使机械损耗达到稳定后再进行试验。 4) 调节电压由 1.2 倍额定电压开始逐渐降低电压，直至电流或功率显著增大为止。在这范围内读取空载电 压、空载电流、空载功率。 5) 在测取空载实验数据时，在额定电压附近多测几点，共取数据 6 组记录于表中。 序 号 U0L（V） I0L（A） P0（W） cosφ0 UAB UBC UCA U0L IA IB IC I0L PⅠ P P0 1 2 3 4 5 6
2、堵转实验1）接线图同前图，用制动工具把三相电机堵住。2）调压器退至零，合上交流电源，调节调压器使之逐渐升压至短路电流到1.2倍额定电流，再逐渐降压至0.3倍额定电流为止。3）在这范围内读取短路电压、短路电流、短路功率。4）共取数据6组记录于表中序UkL (V)IkL (A)Pk (W)cOsdk号UABUBCUcAUKLIAPKPPrIKL1234563、绕组直流电阻的测量：断开三相异步电动机的定子接线，信号发生器设置在200mA档，在小于异步电动机额定电流20%范围内，产生三个电流值，用直流电压版测取绕组的电压，算出三次的平均值后计算出绕组的冷态电阻，填于下表中。序号电流(mA)绕组I电压绕组IⅡI电压绕组Ⅲ电压123平均值阻值 (欧姆）四、实验报告1、由实验直接测得每相电阻值，计算基准工作温度（75℃）时的相电阻。2、作空载特性曲线：IoL、Po、cosΦo=f(UoL)3、作短路特性曲线：IkL、Pk=f(UkL)4、由空载、短路实验数据求异步电机的等效电路参数，短路参数R.XZ，空载参数Ro.XoZo，定、转子电阻和漏抗，励磁阻抗RX，Z。五、思考题1、由空载、短路实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？2、从短路实验数据我们可以得出哪些结论？5
5 2、堵转实验 1) 接线图同前图，用制动工具把三相电机堵住。 2) 调压器退至零，合上交流电源， 调节调压器使之逐渐升压至短路电流到 1.2 倍额定电流，再逐渐降压 至 0.3 倍额定电流为止。 3) 在这范围内读取短路电压、短路电流、短路功率。 4) 共取数据 6 组记录于表中 序 号 UKL（V） IKL（A） PK（W） cosφK UAB UBC UCA UKL IA IB IC IKL PⅠ PⅡ PK 1 2 3 4 5 6 3、绕组直流电阻的测量：断开三相异步电动机的定子接线，信号发生器设置在 200mA 档，在小于异步电 动机额定电流 20%范围内，产生三个电流值，用直流电压版测取绕组的电压，算出三次的平均值后计算出绕 组的冷态电阻，填于下表中。 序号 电流(mA) 绕组Ⅰ电压 绕组Ⅱ电压 绕组Ⅲ电压 1 2 3 平均值 阻值（欧姆） 四、实验报告 1、由实验直接测得每相电阻值，计算基准工作温度（75℃）时的相电阻。 2、作空载特性曲线：I0L、P0、cosφ0=f(U0L) 3、作短路特性曲线：IKL、PK=f(UKL) 4、由空载、短路实验数据求异步电机的等效电路参数，短路参数 Rk,Xk,Zk，空载参数 R0,X0,Z0，定、转子电 阻和漏抗，励磁阻抗 Rm,Xm,Zm。 五、思考题 1、由空载、短路实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？ 2、从短路实验数据我们可以得出哪些结论？