实验指导 实验一认识实验 一，实验目的 1.学习电机实验的基本要求与安全燥作注意事项。 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屯阻 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 L.MEL系列电机系统教学实验台主控制屏(MELI、MEL-A、B) 2.电机导轨及测功机、转速转知测量(MEL-13)或屯机导轨及校正直流发电机 3.直流并励电动机M03 4.220V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.实验说明及操作步骤 1.山实验指导人员讲解电机实验的基本要求，实验台各面板的布汽及使用方法，注意 事项。 2.在控制屏上按次子悬挂MEL-13,MEL-O9组件，并检查MEL-13和涡流测功机的连 接。 3.用伏安法测电枢的直流电阻，接线原理图见图1-1。 U:可调直流稳压电源 R:30009磁场调节电阻(MEL09) M V:直流电压表(MEL-06) A:直流安培表(MEL-06) A M:直流电机电根 图1-1测电枢练组直流电阻接线图 (1)经检查接线无误后，逆时针调节磁场 调节电阻R使全最大。直流电压表量程选为 300V档，直流安培表量程选为2A档 (2)按顺序按下主控制屏绿色“闭合”按钮开关，可湖直流稳压电源的船形开关以及
复位开关，建立直流电源，并调节直流电源至220V输出 调节R使电根电流达到0.2A(如果电流太大，可能山于剩磁的作用使电机旋转，测量 无法进行，如果此时电流太小，可能山于接触电阻产生较大的误差)，迅速测取电机电板两 端电压U和电流L。将电机转子分别旋转三分之一和三分之二周，同样测取U、【,填入 表。 (3)增大R(逆时针旋转)使电流分别达到0.15A和0.1A,用上述方法测取六组数据， 填入表1-1。 取三次测量的平均值作为实际冷态电阻值Ra-+R:+R 3 表1.1 室温 ℃ 序号U(V)L(A) R CO) R￥均(Q) Re(9) 1 R R R.2 R R R R33 表中R=(R+R3+R3)/3 R=(+R.2z+)/3 R=(Ra3I+Raaz+Ra33)/3 (4)计算基准工作温度时的电拟电阻 山实验测得电板绕组电阻值，此值为实际冷态电阻值，冷态温度为室温。按下式换算到 基准工作温度时的电枢绕组电阻值： R-R.5 式中R一换算到基准工作温度时电权绕组电阻。(》 R。一电枢绕组的实际冷态电阻。(Q) B一基准工作温度，对于E级绝缘为75℃ 0,—实际冷念时电枢绕组的温度.（℃） 4.直流仪表、转速表和变阻器的选样。 直流仪表、转速表量程是根据电机的额定值和实验中可能达到的最大值来选邦，变阻器 根据实验要求来选用，并按电流的大小选择串联，并联或串并联的接法。 (1)电压量程的选择 如测量电动机两端为220V的直流电压，选用直流电压表为300V量程档
(2)电流量程的选择 因为直流并励电动机的额定电流为1,1A,测量电枢电流的电表可选用2A量程档，额定 励磁电流小于0.16A,测量励磁电流的毫安表选用200mA量程档， (3)电机额定转速为1600rmin,若采用指针表和测速发电机，则选用1800r/min量程 档。若采用光电编码器，则不需要量程选择 (4)变阻器的选样 变阻器选用的原则是根据实验中所需的阻值和流过变阻器最大的电流来确定。在本实验 中，电枢回路调节电阻选用 MEL-09组件的1001.22A (A)6A 电阴，磁场回路调节选用 U MEL-09的3000Q/200mA可 调电阻 5.直流电动机的起动 R:电枢调节电阻(MEL-09 R:磁场调节电阻(MEL-09) M:直流并励电动机MO3: G:涡流测功机 图1-2直流他励电动机接线图 s:电流源，位于MEL-13,山 “转矩设定”电位器进行调 节。实验开始时，将EL-13“转速控制”和“转知控制”选择开关板向“转知控制”，“转 知设定”电位器逆时针旋到底。 U:可调直流稳压电源 U:直流电机励磁电源 V:可调直流稳压电源自带电压表 V2:直流电压表，量程为300V档，位于MEL-06 A:可调直流稳压电源自带电流表 mA:毫安表，位于直流电机励磁电源部。 (1)按图1-2接线，检查M、G之间是杏用联轴器联接好，电机导轨和MEL-13的连 接线是杏接好，电动机励磁回路接线是杏牢常，仪表的量程，极性是杏正确选并。 (2)将电机电权调节电阻，调企最大，磁场调节电阻调全最小，转矩设定电位器（位 于MEL-3)逆时针调到底。 (3)开启控制屏的总电源控制钥匙开关全“开”位骨，按次序按下绿色“闭合”按 开关，打开励磁电源船形开关和可调直流电源船形开关，按下复位按钮，此时，直流电源的 绿色工作发光二极管亮，指示直流电压已建立，旋转电压调节电位器，使可调直流稳压电源 输出220V电压。 (4)减小R1电阻全最小 6.调节他励电动机的转速
(1)分别改变串入电动机M电枫回路的调节电阻R和励磁回路的调节电阻R (2)调节转知设定电位器，注意转知不要超过1.1N.m,以上两种情况可分别观察转速 变化情况 7.改变电动机的转向 将电权回路调节电阻凡1调至最大值，“转知设定”电位器逆时针调到零，先断开可调直 流电源的船形开关，再断开励磁电源的开关，使他励电动机停机，将电枢或励磁回路的两端 接线对调后，再按前述起动电机，观察电动机的转向及转速表的读数。 五.实验报告 1.画出直流并励电动机电枢串电阻起动的接线图。说明电动机起动时，起动电阻1和 磁场调节电阻R肛应调到什么位置？为什么？ 2.增大电枢回路的调节屯阻，电机的转速如何变化？增大励磁回路的调节屯阻，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？ 4.为什么要求直流并励电动机磁场回路的接线要牢靠？
实验二 他励直流电动机机械特性 一实验目的 了解直流电动机的各种运行状态时的机械特性 二.实验项目 1.电动及回馈制动特性 2.电动及反接制动特性。 3.能耗制动特性。 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。 2.电机导轨及转速表(MEL-13、MEL14》 3.可调电阻9002(MEL-03) 4. 三相可调电阻909(MEL-04) 5.波形测试及开关板(MEL-05) 6、直流电压、电流、毫安表(MEL-06) 7.电机起动箱(MEL-09) 四.实验方法及步骤 1,电动及回馈制动特性 接线图如图： N: (AD 电源 机民
M为他励直流电动机，U=220V,w=0.55A,m=1600rmim,P-80W:励磁电压U=220V 励磁电流1<0.13A. G为他励直流电动机，Un-220V,【-1.1A,w-1600rmir 直流电压表V1为220V可调直流稳压电源自带，V2的量程为300V(MEL-06): 直流电流表m4、A,分别为220V可调直流稳压电源自带毫安表、安倍表： mA,、A,分别选用量程为200mA、5A的毫伏表、安培表(EL-06) R1选用900Q欧姆电阻(MEL-03) R2选用180欧姆电阻(MEL-04中两90欧婚电阻相串联) R3选用30002磁场调节电阻(MEL-09) R选用22502电阻（用MEL-03中两只900Q电阻相并联再加上两只900Q电阻相申联） 开关S,、S:选用MEL-05中的双刀双排开关 在开启电源前，检查开关、电阻等的设置： (1)开关S1合向“1”端，S2合向“2”端。 (2)电阻R1企最小值，R2、R1、R4阻值最大位置 (3)直流励磁电源船形开关和220V可调直流稳压电源船形开关须在断开位咒。 实验步骤： a.按次序先按下绿色“闭合”电源开关、再合励磁电源船型开关和220V电源船形开 关，使直流电动机M起动运转，调节直流可调电源，使V,读数为U-220伏，调节R阻值 企零。 b.分别调节直流电动机M的磁场调节电阻R,发电机G磁场调节电阻R、负电阳 R(先调节相串联的9009电阻旋钮，调到零用导线短接以免烧毁熔断器，再调节9002电 阻相并联的旋钮)，使直流电动机M的转速-1600rmim,【-,N-0.55A,此时la,记 采此值。 c.保持电动机的U-U-220V,I-l不变，改变R及R阻值，测取M在额定负载全 空截范围的n、L,共取5-6组数据填入表1中。 表1 U=220伏 L(A) n (r/min) d.折掉开关S2的短接线，调节R,使发电机G的空载电压达到最大（不超过220伏） 并月极性与电动机电枢电压相同。 .保持电电源电压U=U=220V,I,把开关S2合向“1”端，把R值减小，自 金为零（先调节相申联的900Q电阻旋钮，调到零用导线短接以免烧毁熔断器），再调节R 阻值使阻值逐渐增加，电动机M的转速升高，当A表的电流伯为0时，此时电动机转速为 理想空载转速，继续增加R,阻值，则电动机进入第二象限回馈制动状念运行直全电流接近 0.8倍额定值（实验中应注意电动机转速个超过2100转/分）。 测取电动机M的n,L,共取5-6组数据填入表2中。 表2 U=220伏 A L (A)
n (r/min) 2.电动及反接制动特性。 在断电的条件下，对接线图作如下改动： (1)R1为MEL-09的30002磁场调节电阻，R为MEL-03的900Q电阻，R不用， R不变。 (2)S1合向“1”端，S,合向“2”端（短接线拆掉），把发电机G的电枢二个插头对 调。 实哈北暖 a.在未上电源前，R胃最小值，R2置300Q左右，R胃最大值。 b.按前述方法起动电动机，测量发电机G的空载电压是杏和直流稳压电源极性相反， 若极性相反可把S,含向“1”端。 c.调节R为900，调节直流电源电压U-U-220V,调节R使IN,保持以上值不 变，逐渐减小R阻值，电机诚速直全为零，继续减小R阻值，此时电动机工作于反接制动 状念运行（第四象限）： d.再减小R阻值，直企电动机M的电流接近0.8倍w,测取电动机在第1、第4象限 的m、2,共取5-6组数据记录于表3中。 表3 R2=900Q U=220V In= 2(A) n (r/min) 为简使起见，画n=寸，)。 3.能耗制动特性 接线图中，R1用3000Q,R,改为360欧（采用MEL-04中只909电阻相串联），R采 用MEL-03中的900欧电阻，R4仍用22500电阻。 操作前，把S,保向“2”端，R1、R2咒最大值，R置最大值，R置300欧（把两只申 联电阻调全零位，并用导线短接，把两只并联电阻调在300欧位骨)，S,合向“1”端。 按前述方法起动发电机G(此时作电动机使用)，调节直流稳压电源使U=U=220伏， 调节R使电动机M的I,调节R使发电机G的I=80mA,调节R4并先使R阻值减小 使电机M的能耗制动电流L接近0.8LN,数据，记录于表4中。 表4 R,=360 mA 1.(A) n (r/min) 调节R2的1802，重复上述实验步骤，测取L、n,共取6-7组数据，记录于表5中。 表5 R=1802 mA L (A) n (tmin) 当忽略不变损耗时，可近似为电动机轴上的输出转知等于电动机的电磁转知T=CM中L 他励电动机在磁通中不变的情况下，其机械待性可以山曲线n=∫（山，）来描述。画出以上 条能耗制特此曲线n∫(
五.实验注意事项 调节串并联电阻时，要按电流的大小而相应调节串联或并联电阻，防止电阻过流烧毁熔 断丝。 六.实验报告 根据实验数据绘出电动机运行在第一、第二、第四象限的制动特性n=∫（山，）及能耗制 动特性n(
实验三 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.用直接负我法测取二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.负截试验 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、知转速测量(MEL3、MEL14) 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900？(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.实验方法及步骤 1.测量定子绕组的冷态直流电阻。 :名：将由机在室内放置一段时间，用温度计最电机绕组端部或铁的温度。当所凯 温度与冷动介质温度之差不超过2水时，即为实际冷念。记永此时的温度和测量定子绕组的 直流电阻，此阻值即为冷态 直流电阻。 (1)伏安法 测量线路如图31。 220 电 S1,S2:双刀双掷和 流稳压 刀双掷开关，位于MEL-05 电源 (v R:四只9009和900g 电阻相串联(MEL-03)。 A、V:直流毫安表和直 图3-1三相交流绕组电阻的测定
流电压表，或采用MEL-O6,或在主挖制屏上 量程的选祥：测量时，通过的测量电流约为电机额定电流的10%，即为50mA,因而直 流毫安表的量程用2004档。三相笼型异步电动机定子一相绕组的电阻约为50欧姆，因而 当流过的电流为50mA时二端电压约为2.5伏，所以直流电压表量程用20V档，实验开始前， 合上开关S1,断开开关S2,调节电阻R全最大(3600Q)。 分别合上绿色“闭合”按钮开关和220V直流可诚市源的船形开关，按下复位按钮，湖 节直流可调电源及可调电阻R,使试验电机电流不超过电机额定电流的10%，以防止因试验 电流过大而引起绕组的温度上升，读取电流值，再接通开关$，读取电压值。读完后，先打 开开关S,再打开开关S1 调节R使A表分别为50mA. 40mA,30mA测取二次，取其平均值，测量定子二相绕 组的电阻值，记录于表31中。 表31 室温 绕组1 绕组 绕组 I (mA) U (V) R (Q) 注意事项：(1)在测量时，电动机的子须静止不动 (2)测量通电时间不应超过1分钟。 (2)中桥法（洗做） 用单臂电桥测量电阻时，应先将刻度盘旋到电桥能大致平衡的位置，然后按下电池按钮， 接通电源，等电桥中的电源达到稳定后，方可按下检流计按钮接入检流计，测量完毕后，应 先断开检流计，耳断开电源，以免检流计受到冲击。记丞数据于表32中。 电桥法测定绕组直流电阻准确度以灵敏度高，并有直接读数的优点。 表3.2中 绕组！ 绕组Ⅱ 绕组Ⅲ R(0) 2.判定定子绕组的首未端 A 图3-2三相交流绕组首末端的测定 先用用表测出各相绕组的两个线端，将其中的任意二相绕组申联，如图3-2所示 将调压器调压旋钮退全零位，合上绿色“闭合”按钮开关，接通交流电源，调节交流