1、電工學實驗講義電工學實驗須知進行一個電工學實驗，要經過實驗預習、實驗操作、實驗總結等主要環(huán)節(jié)，必須做到：一、實驗前，要認真閱讀實驗講義和有關資料，弄清實驗目的、原理、方法、步驟和注意事項。二、愛護公物，正確使用實驗儀器和設備、不能隨意動用與本實驗無關的設備。三、安全操作，電工實驗的特殊性是接觸高電壓、強電流。實踐證明，人體觸電時，通過的電流為50mA就有生命危險，通過100mA則能致人于死地。電工實驗的電源電壓有110伏、220伏及380伏，均非安全電壓，如不安全操作，輕則燒毀儀器設備，重則危及生命。因此，務必遵守下列規(guī)則：1、穿絕緣鞋，并站在絕緣臺上操作。2、嚴格按照“先接線后通電”、“先斷

2、電后拆線”的順序操作。3、不準擅自接通電源；接通電源或起動運轉類設備時，應先通知同組同學。4、做電機實驗時，衣、袖、頭發(fā)要扎好，女同學嚴禁穿裙子操作。電機運行時，實驗者要離開電機一尺距離。5、接好線路后，一定要請指導教師檢查，經同意后才能通電做實驗；通電后，不允許人體觸及任何帶電部位；改接線路時，也必須先斷電，后接線，嚴禁帶電操作。6、配電屏上送電一律由教師操作。7、實驗過程中若出現安全事故或發(fā)生異常情況，應立即關斷電源，并報告指導教師，經檢查消除故障后，才能再接電源操作。四、實驗操作完畢，實驗數據一定要送交指導教師審閱，經允許后，方可拆除實驗線路，將桌上的一切器具整理好，做好清潔工作，經教師

3、檢查同意后才能離開實驗室。實驗一 疊加定理、基爾霍夫第一定律、戴維南定理一、實驗目的1、驗證疊加定理、基爾霍夫第一定律和戴維南定理的正確性，加深對三定理的理解。2、掌握測量有源二端網絡等效電阻的四種方法。3、證明負載上獲得最大功率的條件。二、實驗原理1、疊加定理：在線性電路中，每一支路中的電壓或電流都可以看成是每一個獨立源單獨作用于網絡時，在該支路中所產生的電壓或電流的代數和。2、基爾霍夫第一定律：在任一瞬時，一個節(jié)點上電流的代數和恒等于零。3、戴維南定理：任何一個線性含源二端網絡，就其外特性而言，都可以用一個電壓源和一個電阻的串聯(lián)支路來代替，該支路電壓源的電壓等于含源二端網絡的開路電壓UOC

4、，串電阻等于含源二端網絡化為無源二端網絡后兩端的等效電阻RO。4、最大功率傳輸，當負載電阻RL與含源二端網絡的戴維南等效電阻RO相等時，負載電阻上可獲得最大功率。三、實驗內容與步驟1、驗證疊加定理和基爾霍夫第一定律。（1）按圖11接好線路，U1、U2由直流穩(wěn)壓電源供給。（2）接通U1=8V電源（將K1投向“電源”一側）測量U1單獨作用下各支路的電流I1、I2、I3。（3）除去U1（將K1投向“短路”一側）接通U2=4V電源，測量U2單獨作用下各支路的電流I1、I2、I3。（4）同時接通U1、U2電源，測量U1和U2共同作用下各支路的電流I1、I2、I3。將以上三次測量I1、I2、I3的結果記入

5、表11中。（5）比較U1與U2共同作用時的測量值和疊加值，驗證疊加定理。（6）計算，看是否為0，驗證基爾霍夫第一定律。 表11IUI1（mA）I2（mA）I3（mA）U1單獨作用時U2單獨作用時U1與U2共同作用時測量值疊加值2、驗證戴維南定理（1）測定有源二端網絡的伏安特性：按圖12接好線路，調節(jié)可變電阻箱RL的阻值分別為表12中所列各值，測量相應的電流I、電壓URL的值記入表12中，計算各種負載下所獲得的功率。 表1206008001K1.2K1.5K2K3KI(mA)Id(mA)P(W) （2）測量有源二端網絡的戴維南等效電路參數 測量a、b兩端的開路電壓Uoc。在表12中，當RL為時的

6、電壓既為開路電壓UOC。測量有源二端網絡的等效電阻RO。內阻RO可以通過以下幾種方法求出：方法一、短路電流法：測量a、b端的開路電壓UOC及短路電流ISC（在表12中，當RL為O時的電流值），則。這種方法適應于a、b端等效電阻RO較大且短路電流不超過額定值的情況，否則有損壞電源的危險。方法二、外加電壓法：將有源二端網絡中獨立源去掉，在a、b端加U=12V電壓，測量ab支路的電流I，則等效內阻RO=U/I，實際的電壓源和電流源都具有一定的內阻，它并不能與電源本身分開，因此，在去掉電源的同時，電源的內阻也去掉了而不能保留下來，這將影響測量精度。因此這種方法只適用于電壓源內阻較小和電流源內阻較大的情

7、況。方法三、直接測量法：在有源二端網絡中可以除源的情況下，直接用萬用表歐姆檔測量除源后網絡二端的電阻。此方法適合于穩(wěn)壓電源本身內阻很小，近似看作恒壓的情況。方法四、兩次電壓測量法：測量電路如圖13所示。第一步：測量a、b端的開路電壓UOC。第二步：在a、b端接一已知電阻如RL=1K，再測量a、b端電壓U，則a、b端的等效電阻。將以上四種方法所測R0的數據記入表13中，并求出平均值。（3）將測得的UOC和組成有源二端網絡的戴維南等效電路，接上負載（如圖14），測量電流，記入表12中并與相應電阻上的電流比較，驗證戴維南定理。 表13測量方法短路電流法外加電壓法直接測量法兩次電源法等效電阻R0（）平

8、均電阻3、最大功率傳輸：利用表12中數據繪制功率變化曲線。四、實驗設備及儀器序號名稱型號、規(guī)格數量備注1實驗線路板1塊自制2萬用表MF500型1只3直流毫安表C63-mA、1.5300mA1只4穩(wěn)壓電源SS17921臺雙路輸出5電阻箱ZX36、0102臺五、實驗報告1、根據實驗數據驗證疊加定理、基爾霍夫第一定理和戴維南定理。2、繪制含源二端網絡的伏安特性曲線。3、繪制功率傳輸曲線p=f(R)，證明最大功率匹配的條件。實驗二 照明電路設計與安裝一、實驗目的 1、了解內線安裝知識。2、掌握白識燈、日光燈的安裝技術。3、掌握提高功率因數的方法二、照明線路概述照明線路是由戶外引兩根進戶線，穿過墻上進戶

9、管引入戶內，經單相電度表、總開關、保險、再在室內敷線。電線敷設方式主要分明裝和暗裝。如采用明裝，其配線方式常有木槽板配線、瓷夾板配線和絕緣子配線等方式。本實驗采用瓷夾板配線，即導線用瓷夾固定，相鄰瓷夾板的距離如圖21：a）導線的轉彎，b）導線的交叉，c）導線的分支。長度單位：毫米圖2-11、導線的連接在配線時，要盡量避免出現不必要的接頭以免造成短路和斷路的故障。如遇到必要的連接，應先削掉線端部的絕緣層，對橡皮絕緣線，應采用分段剝削，或像削鉛筆一樣的斜削法。對塑料絕緣線則采用單層削法如圖22，電工刀與被削線成450角切削。圖2-2照明用的小截面導線，單芯直線連接，可用絞接法，如圖23（a），分支

10、連接可用分支線的芯線纏繞連接，如圖23（b）。圖2-32、照明電路原理（1）照明電路照明負載一般為白熾燈和日光燈，接線原理如圖24，電源為單相220V，各只燈并聯(lián)跨接在火線與中線之間，每只燈的控制開關要與燈串聯(lián)接到火線上。（2）日光燈的組成日光燈電路由燈管、鎮(zhèn)流器和起輝器組成。 圖2-4燈管：是一根真空玻璃，管內充有氬氣和少量水銀蒸氣，內壁涂有一層熒光粉，燈管兩端各有一個用鎢絲繞成的電極，用以發(fā)射電子。鎮(zhèn)流器：是一個繞在硅鋼片鐵芯上的電感線圈。它的作用有兩個：一是產生高壓以點燃燈管，二是在日光燈點燃后起限流作用。起輝器：是一只充有氖氣的玻璃波。泡內有一對觸片，一個是不動的靜觸片，一個是由熱膨脹

11、系數不同的雙金屬倒U形動觸片。當觸片間電壓大于某一數值，動靜觸片接通，否則斷開，起自動開關作用。兩觸片間并聯(lián)一個電容，是為了消除兩觸片斷開瞬間產生的電火花對附近無線電設備的干擾。（3）日光燈的工作原理當閉合電源開關后，電源電壓就加在起輝器上，引起輝光放電；同時電流通過鎮(zhèn)流器、管子兩端燈絲、起輝器和電源構成回路，燈絲被電流預熱后，使管內氬氣游離，水銀汽化，起輝器由于放電使電極金屬片受熱膨脹，因而兩金屬片接觸導電，電壓為零，雙金屬片冷卻恢復原狀，使電路斷開。電路中的電流突然中斷，以至鎮(zhèn)流器兩端產生一個感生電動勢（約300700伏），它與電源電壓一起加到燈管兩端，在此高壓下，燈管兩端電極產生電弧，與

12、水銀蒸汽碰撞電離而放電，放電時發(fā)生的紫外線激發(fā)燈管壁熒光燈而發(fā)出日光。此時燈管兩端電壓約幾十伏，因而與燈管并聯(lián)的起輝器因電壓太低不能發(fā)生火花放電而停止工作。電源電壓大部分降落在鎮(zhèn)流器上，日光燈點燃過程結束。（4）提高的功率因數電感式鎮(zhèn)流器與日光燈管串聯(lián)組成的電路屬感性負載，功率因數比較低。為了提高功率因數，常用的方法是在電感性負載兩端并聯(lián)適當的電容器。三、安裝步驟1、先設計安裝圖，確定照明燈具、開關、插座等電器的裝置地點，再確定導線的敷設位置。2、按照安裝圖采用瓷夾板布線，根據需要鉆孔或用螺釘固定，用導線將各電器聯(lián)結好；固定好瓷夾板后，將導線夾在瓷夾板槽內拉緊，再旋緊螺絲釘。3、安裝白熾燈，采

13、用軟線掛燈法。如圖25a）上部為掛線盒，下部為燈座。在掛線盒及燈座中，軟線應打個結。如圖25b），c），使重量不致全加在接線螺釘上。4、安裝日光燈，一般采用懸掛法。根據燈管的長度固定好燈座，鎮(zhèn)流器一定要接在火線上。圖2-55、通電試燈。先經教師指導，用萬用表檢查線路，無斷路或短路故障，則可接電源試用。6、測量日光燈的功率因數7、將功率因數提高到，先計算應并的電容的大小，再將電容器并入電路中。8、畫出相關的相量圖。9、試驗完畢，將線路拆除，清理好一切工具和器材，等待教師檢查，經同意后方能離開。四、器材和工具序號名稱型號、規(guī)格數量備注1插式保險器RCLA380V、5A1個2拉線開關單聯(lián)250V、4

14、A2只3園木3塊4接線盒250V、2.5V1個5燈座插口吊燈頭1只6白熾燈泡插口220V、40W1只7日光燈管220V、20W1根8日光燈管座1套9啟輝器220V40W1個10鎮(zhèn)流器20W1個11瓷夾子20W若干12工具電工刀、鉗子、試電筆、大小起子各一件5件13導線BLV2.5mm23米14電容器250V-uF1個試電筆是一種測試500伏以下導線、電器和電氣設備是否帶電的常用工具。結構見圖26。使用時，把試電筆的筆尖與帶電體接觸，筆尾金屬體與人手接觸，通過人體與大地構成一個回路，則氖管發(fā)光，證明被測物體帶電，而人并無其它感覺，因筆內串有高值限流電阻。圖2-6五、注意事項1、開關一定要串接在火

15、線上，一個開關控制一盞燈。2、安裝要注意做到：安全、經濟、美觀、合理與裝修方便等。3、走線應橫平豎直。接頭處用黑膠布包扎，接線要牢靠，不得采用掛鉤式浮接。六、實驗報告1、設計照明電路安裝圖2、談談收獲體會附：常用保險絲的規(guī)格和應用范圍號碼（相近舊英規(guī)）直徑（毫米）熔斷電流（安培）最高安全工作電流（安培）在220伏的電路里所配用電器的最高瓦數250.50832400220.71253.3660200.91474.8960181.2191071400161.62616112200142.03222153000132.33727183600122.64232224400112.94637265200

16、103.25144306000實驗三 三相交流電路 一、實驗目的1、掌握三相電路負載的聯(lián)接方法。2、驗證在對稱負載和非對稱負載時，線電壓與相電壓、線電流與相電流的關系。3、了解三相四線制中中線的作用。4、掌握用兩表法測三相電路功率的方法。二、實驗原理及線路1、負載作星形聯(lián)接設負載為白熾燈，分三組裝在燈柜內。星形接法如圖31。a,x,b,y,c,z分別為三相負載的端子，a,b,c三端分別有三根線接到380伏電源A、B、C相線上，負載的末端x,y,z聯(lián)接成一點構成負載的中性點，用一根導線聯(lián)到電源的中線O上。此時有：Vl=380VVp=220VIl=IpVl:線電壓，任意兩根相線之間的電壓值Vp：相

17、電壓，任一相線與中線之間的電壓值Il：線電流Ip：相電流IO：中線電流三相負載平衡時：IO=0 三相負載不平衡時，中線有電流，這時不能去掉中線，否則三相電壓不平衡，致使負載不能正常工作或燒毀。2、負載作三角形聯(lián)接如圖32，將三組燈聯(lián)成閉合回路，從a、b、c引出三根端線，接到3220V電源上。此時有： 對稱負載時： 3、三相電路的功率 采用兩表法測功率，接法如圖32所示，總功率為兩表讀數之和，即（負載為電阻性）三、實驗步驟1、負載的形接法 （1）將電源A、B、C接到3220V電源上，使三相負載作形聯(lián)接如圖33、圖33。（2）使用三相負載對稱（燈柜各相燈泡瓦數相同），讀出,數據記入表31中，并且逐

18、步地增加三相負載，做三次，找出線電壓、相電壓，線電流、相電流之間的關系。（3）使三相負載不對稱，讀出記入表31中。并觀察各相燈泡亮度是否一致。2、三相功率的測量按圖32圖34接好線路，逐步地增加三相負載，每增加一次，將瓦特表所測得的讀數以及燈泡的實際瓦數記入表31中，比較功率表測得的總功率與燈泡瓦數是否一致。3、負載的Y形接法（1）將電源線從3220V電源拆下，改接到3380V電源上，使三相負載作Y形連接，如圖31。（2）使三相負載對稱，讀出的數值記入表32中。按此步驟，逐步地對稱地增加燈泡瓦數，做三次找出Vl與Vp關系。并觀察比較有中線和無中線時燈泡亮度有無變化，記入表32中。（3）使三相負

19、載不對稱，再次測量記入表32中，并觀察各相燈泡的亮度。斷開中線，觀察哪一相燈泡最亮（注意：在作無中線不對稱負載聯(lián)接時，由于某相電壓要高于燈泡的額定電壓，故宜動作迅速，中線斷開的時間不可長）。四、注意事項1、形接法，必須接3220V電源。2、使用功率表前一定要參閱本書附錄一中功率表的內容，電壓線圈與電流線圈絕對不能接錯，電壓線圈與負載并聯(lián)，電流線圈與負載串聯(lián)。二者接錯，儀表要燒壞。3、在每次線路聯(lián)接好后，一定要經教師檢查后，才能通電。五、實驗設備與儀器序號名稱型號、規(guī)格數量備注1交流電壓表D26V、0450V1個2交流電流表D26A、5A3個3單相功率表D26W、300/600V、2.5/5A2

20、個4負載燈柜各相負荷電流為2A1個自制六、實驗報告1、記錄數據。2、從實驗數據中分析的成立條件。形聯(lián)接 表31負載情況電壓（伏）電流（安）電流關系三相功率（瓦）燈泡的盞數亮度是否一致VlVpIlIpA相B相C相對稱444666888非對稱468864Y形聯(lián)接 表32負載情況電壓（安）電流（伏）電壓關系燈泡的盞數亮度是否一致VlVpIoIlIpA相B相C相對稱444666888非對稱有中線468無中線468七、思考題1、Y形接法對稱負載時，負載加大，中線電流是否加大？為什么？2、形接法時，負載不對稱，嗎？3、中線有何作用？實驗四 變壓器的研究一、實驗目的1、通過空載試驗和短路試驗測量單相變壓器的

21、鐵損和銅損，并計算變壓器參數。2、掌握變壓器極性判別的方法。3、掌握三相變壓器的聯(lián)接方法。二、概述在原繞組加額定電壓，付繞組開路的情況下測量原邊空載電流和空載損耗。因原線圈內空載電流很少，所以原線圈上的電阻損耗也很少，故功率表所測量的損耗近似為鐵芯內引起的磁滯和渦流損耗，總稱為鐵損，是影響變壓器效率的一個參數。鐵損和空載電流的大小，決定于變壓器的容量、磁路結構及硅鋼片的質量等因素。一般說來，變壓器容量越小，空載電流占額定電流的百分比越大。2、變壓器的短路試驗將變壓器低壓側短路，把高壓側接至調壓器，逐步升高電源電壓，使通過高壓側的電流達到額定值，測量其損耗和短路電壓。由于短路電壓很低（本實驗用變

22、壓器在15伏以下），因，所以鐵芯內很小，由此引起的磁滯和渦流損耗也很小，這時功率表測量的功率為初次級繞組內電流流過導線電阻時產生的損耗，稱之為銅損。短路損耗和短路電壓也是變壓器的重要參數之一。3、極性判別當單相變壓器需并聯(lián)時，或三相變壓器聯(lián)接成不同組別時，都要弄清原付繞組的極性。通常采用交流法測定極性，如圖41所示。將原付繞組的末端X-x連在一起，在原繞組高壓邊加一個較低的便于側量的電壓，用伏特表分別測出A-a端鈕間的電壓VAa和原、付邊電壓V1和V2，如果測量結果是：VAa=V1-V2稱減極性，表示原付繞組極性相同，即A與a為同名端；VAa=V1-V2稱加極性，表示原付繞組極性相反，即A與a

23、為異名端。然后可進行單相變壓器的并聯(lián)或三相變壓器的組別聯(lián)接，如果兩臺變壓器都是減極性（或加極性）的，當要并聯(lián)運行時，將兩臺變壓器原繞組的首端與首端，末端與末端相接，將付繞組的首端與首端，末端與末端相接，就可以進行并聯(lián)運行的。4、三相變壓器組繞的聯(lián)接三相變壓器原付繞組都可以接成星形或三角形，故三相變壓器的三相繞組可以有如下四種聯(lián)接方法。即。進行繞組聯(lián)接時，必須注意首端和末端聯(lián)接正確，其接法如圖42，Y形聯(lián)接時三相繞組的末端連在一起。三、實驗內容和步驟1、空載實驗（1）按圖43連接電路，變壓器的低壓側與電源相接，高壓側開路，將調壓器動觸點旋至零位置。（2）檢查線路無誤后，接通電源，旋轉調壓器的觸點

24、，慢慢提高試驗電壓，觀察各儀表有無異常現象。（3）旋轉調壓器使低壓側電壓達到額定值，讀取I0、P0，并測量V20，數據填入表41中。2、短路試驗（1）按圖44連接電路，將變壓器低壓側短路，由高壓側輸入電壓。短路線宜用粗而短的導線，電流表采用較大量程，如5A，電壓表采用50伏檔。（2）將調壓器調至零點，經老師檢查許可后，方可合上電源開關。并注意電流表是否電流過大。（3）一邊緩慢轉動調壓器手柄，一邊注意觀察電流表，使電流達到額定值（2.3A）后，應立即停止調壓，讀取V1，PCU數據記入表42中。（4）每次做完后，都要將調壓器退回到零點，以防誤加電壓，使短路電流過大而燒壞儀器。因為國家標準所指的短路

25、損耗一般是溫度為75時的數據，故所測PCU結果應換算為75時之值，計算公式為 PCU75=KPCU公式 t環(huán)境溫度（）T系數、銅線為235，鋁線為225。3、單相變壓器極性判定按圖41進行判定。弄清楚原、付繞組的同名端，做好標記。4、單相變壓器的并聯(lián)運行V1=110V 表41次序V20（伏）I0（安）P0（瓦）123I1=2.3 表43次序V1（伏）Pcu（瓦）Pcu75（瓦）123（1）按圖45接線（注意：要弄清楚二臺變壓器的極性）（2）閉合開關K1，測量K2兩端有無電壓以判斷變壓器的極性是否相同。如無電壓則可閉合K2，使兩臺變壓器并聯(lián)運行。（3）接上負載，調節(jié)負載使其從小到大，測量兩臺變壓

26、器的電流I1、I2，總電流I和負載端電壓V2，說明變壓器負載的分配情況。5、三相變壓器的聯(lián)接（1）按圖42聯(lián)接成Y/Y形（注意變壓器的極性）原邊加額定電壓，測原、付邊的相電壓、線電壓，將數據記入表43中。計算相電壓變比及線電壓變比。 （2）接成，按步驟（1）測試并計算。 表43聯(lián)接形式相電壓（伏）線電壓（伏）原邊付邊原邊付邊VAOVBOVCOVAOVBOVCOVABVBCVACVabVbcVacY/YY/ 四、實驗設備與儀器序號名稱型號、規(guī)格數量備注1單相變壓器440、220/110伏、一千伏安2臺2調壓變壓器TDGC0250V、二千伏安1臺3低功率因數瓦特表D34W、510A、150/300

27、/600V1個4交流電壓表D26A、150/300/600V1個5交流電壓表T19V、0/15/30V1個6交流電流表D26A、2.5/5A4個7三相變壓器JB3、0.6KW、380/116V（YY型）1臺五、實驗報告按實驗記錄數據計算單相變壓器參數（1）原邊電流：V1e：原邊額定電壓S1e：原邊視在功率Se：變壓器的容量其中V1e和Se的大小取自變壓器銘牌上的數據。（2）變壓器效率式中PFe：空載試驗測出的鐵損PCU：短路試驗測出的銅損P2： 某一負載時的輸出功率，若計算電阻負載，取P2=Se（銘牌上的額定容量）則可用上式算出變壓器的滿效率。近似左右。（3）變壓比（4）激磁阻抗空載鐵損電阻激

28、磁阻抗 激磁電抗（5）短路阻抗（常溫下）短路電阻短路阻抗短路感抗六、思考題1、為什么計算變壓比是按空載試驗測量的原付邊電壓？2、為什么功率表的讀數在空載時就是鐵損，在短路試驗時就是銅損？3、變壓器負載運行的效率與哪些因素有關？實驗五 異步電動機的研究一、實驗目的1、學會用兆歐表測量電機絕緣電阻的方法。2、掌握用閃光法測量電機的轉差率。3、了解異步電動機的起動方式與反轉措施。二、簡述要使用一臺電機，安裝之前應進行驗收試驗，一般正規(guī)的驗收項目很多，本實驗只做電氣方面的試驗。1、電機絕緣電阻的測定因為電機絕緣電阻很高，都在兆歐姆數量級，所以應根據電機額定電壓選用兆歐表，其規(guī)格如下表：電動機額定電壓兆

29、歐表規(guī)格500伏以下500V500伏以上1000V1000伏以上2500V一臺電機有三相繞組，我們應分別測量每相對機殼的絕緣電阻以及每兩相之間的絕緣電阻。如果轉子是線繞式的，也應和定于一樣測量。根據國家標準，電機的絕緣電阻應滿足下列要求：（兆歐）式中R為絕緣電阻（兆歐）Ue為電機繞組額定電壓（伏）Pe為電機額定功率（瓦）對于額定電壓在500伏以下的電機絕緣電阻一般應不低于0.5兆歐。2、用閃光法測轉差率旋轉磁場的n0稱為同步轉速，轉/分鐘，轉子的轉速n總是小于n0，則轉差率。用一個畫著黑白相間的扇形圓盤裝在電機轉軸上（如圖51，扇形對數與電機的磁極對數p=2相等），用日光燈照耀圓盤，（日光燈在

30、50HZ頻率下，每秒內閃爍100次）這光源與電機接在同一電源上。如果轉子轉速等于同步轉速，則扇形位置看上去不移動（日光燈每閃爍一次，則圓盤剛好轉過一個扇形位置，燈每分鐘閃爍6000次，扇形一分鐘也轉過1500轉4=6000個扇形）。如果電機轉速低于同步轉速，則光源閃爍一次，而扇形轉不到與下一個扇形重合的位置，而在人的眼睛看來，好像是扇形向反方向倒退一樣。扇形每分鐘倒退的個數就是，所以可求出轉差率。3、異步電動機鼠籠式異步電動機的起動方式如下：（1）直接起動對于小功率的電機，只要起動時的電流在電網上引起的電壓降不超過1015%額定電壓，就允許直接起動。直接起動就是用閘刀開關或接觸器把電動機的定子

31、繞組直接接到額定電壓的電網上。（2）補償起動大容量的電動機起動時電流太大、影響電網電壓，應采用降壓起動。補償起動就是自耦變壓的降壓起動，如圖52所示。起動時利用自耦變壓器把電源電壓降低加到電機定子繞組上，待轉速接近穩(wěn)定時再把定于繞組直接接到電源上。圖中A、B、C是電源，L1、L2、L3是電動機定子繞組端的接頭，P是與六刀雙擲開關相連的操作手柄，當開關倒向起動位置時，電源三相電壓加在自耦變壓器上，借助于自耦變壓器的中間拙頭L4、L3、L2使電動機所取電壓僅為電源電壓的一部分，因而得到降壓起動；接著將開關倒向運轉位置，這時變壓器完全離開電路，電動機直接與三相電源連接并在額定電壓下正常運轉。在補償起

32、動器里，還配有低壓釋放線圈和過載線圈，其作用如下：當電流通過低壓釋放線圈時產生電磁力將起動手柄固定在運動位置使電動機在額定電壓下正常運轉，如果電網電壓低，電磁力減小，無法吸住手柄，則手柄跳到“停”的位置，電動機停止運轉；如果出現過載現象，則過載線圈中電流加大，電磁力增加T1、T2按鈕被吸向下，使釋放線圈電流中斷，于是手柄利用彈簧的力量跳至“停”的位置。這樣，避免了電動機因低壓或過載運行而發(fā)熱燒毀。如果要使電動機停止運轉，則可按下T3，使釋放線圈斷路，手柄跳到“停”位置，電動機停下：（3）星一三（Y）起動如果一臺電動機在運行時定于繞組是接法，則在起動時可以改接成Y形。這樣一方面由于相電壓降為線電

33、壓的；另一方面線電流又等于相電流，所以Y形起動時的電流僅為形起動時的。此種起動特別適合工作在空載或輕載起動的場合。圖53為其接線圖。三、實驗步驟1、測電動機絕緣電阻：用兆歐表測各相繞組對機殼的絕緣電阻，再測相間絕緣電阻，記下讀數。2、測轉差率：將一臺轉軸上涂有扇形面的電動機接上380V電源運轉，將日光燈照射扇形面，用秒表測出一分鐘內扇形倒退的個數，求出轉差率。3、電動機直接起動：將電動機繞組聯(lián)成Y形接到380V電源上，合閘，觀察轉動方向；然后任意對調電機兩根相線，使電動機反轉。4、補償起動：按圖52接好線路，按補償器使用說明操作手柄，使電機起動。5、Y起動：選用220V電源，按圖53接好線路，

34、接通電源，將刀閘倒向Y形一邊起動電機，然后再將刀閘倒向形一邊，使電機投入運行。四、注意事項1、接好實驗線路后，一定要經教師檢查，經同意后才能通電。2、兆歐表的兩表棒切勿短接猛搖手柄，以免因短路燒毀兆歐表。3、Y起動時，電源必須選用200V。五、儀器設備序號名稱型號、規(guī)格數量備注1異步電動機YS-Q324、380V、180瓦一臺2Y起動器一個自制3補償起動器QJ2G型一臺4兆歐表ZC7型、500W一個5日光燈臺式，8W一盞 六、實驗報告 1、抄錄電機銘牌。 2、分析電機絕緣電阻測試結果。3、計算轉差率。4、概述電動機起動方法與反轉措施，并畫出電路圖。5、試比較各種起動方法的優(yōu)缺點。實驗六 導步電

35、動機的正反轉控制和連鎖控制一、實驗目的1、了解交流接觸器、復合按鈕、熱繼電器等元件的結構、動作原理及其應用。2、用交流接觸器控制電動機的正、反轉。弄清主電路與控制電路的作用，弄清交流接觸器輔助觸頭作自鎖及復合按鈕作互鎖的作用。3、熟悉兩臺電動機按順序起動及按規(guī)定時間間隔起動的典型控制線路。二、原理及線路1、交流接觸器，復合按鈕，熱繼電器，時間繼電器的作用原理（1）交流接觸器：是利用電磁鐵對銜鐵的吸力使觸頭閉合的電磁開關，常用來直接控制主電路（指電氣線路中通過強電流的部分）。它主要由電磁鐵、觸頭組和滅弧裝置組成，其結構和圖形文字符號見圖61（a）、（b）。當電磁線圈加上額定電壓，動鐵心被吸住，帶

36、動動觸頭向靜觸頭處移動，使動、靜觸頭接觸，電路接通。當電磁線圈斷電，電磁力消失，動鐵心因受彈力作用而回復到釋放位置，電路斷開。觸頭按未通電時的狀態(tài)分為“常開觸頭”和“常閉觸頭”兩種。（2）復合按鈕：是一種簡單的手動開關，用來控制輔助電器（指低壓小電流電路）的接通與斷開，其結構如圖62（a）所示。它的動觸頭和靜觸頭都是橋式雙斷點式的，一對組成常開，一對為常閉，其圖形文字符號如圖62（b）。當用手撳按扭帽時，動觸頭下移，此時常閉觸頭被斷開，常開觸頭被閉合。當手松開按鈕帽時，由于復位彈簧的作用，常閉和常開觸頭都恢復到原來的工作狀態(tài)位置。（3）熱繼電器：是利用電流熱效應使觸頭動作的電器，常用來防護電器

37、的過載。它由發(fā)熱元件雙金屬片和電熱絲、觸頭組、動作機構、復位機構、整定電流調節(jié)裝置和溫度補償裝置組成。當通過發(fā)熱元件的電流超過整定值。主雙金屬片受熱彎曲而推動導板，并通過補償金屬片與推桿，把動觸頭從常閉靜觸頭的一邊推向常開靜觸頭一邊，即斷開常閉觸頭，從而斷開電路。熱繼電器斷開后，經過一段時間的冷卻，即可自動或手動復位。圖63（a）、（b）分別為其工作原理和圖形文字符號。（4）時間繼電器：是一種延時動作的繼電器，從它接受信號到執(zhí)行工作具有一定的時間間隔，如空氣式時間繼電器就是利用空氣的阻尼作用實現延時動作的。它主要由電磁系統(tǒng)、工作觸頭及氣室三部分構成，如圖64（a）所示。當線圈通電時，銜鐵和托板

38、因鐵芯吸引而下移，這時，固定在活塞桿上的撞塊因失去托板的支托也要下落，但由于與活塞桿相連的橡皮膜跟著向下運動時受到空氣阻尼作用，只能緩慢地下落；經過一定時間后，撞塊才觸及微動開關的推桿，使觸頭閉合或斷開。從線圈通電到觸頭動作這段時間就是繼電器的延時時間，延時時間的長短可通過調節(jié)螺釘，調節(jié)空氣室進氣孔的大小來改變。圖64（b）為時間繼電器的圖形文字符號。2、電動機正、反轉控制用交流接觸控制電動機的正、反轉，利用其輔助觸頭作自鎖及復合按鈕作互鎖，控制電路如圖65所示。主電路中，正當轉接觸器主觸頭ZC閉合，電機定子繞組三個頭D1、D2、D3分別接入電源的A、B、C相，而當反轉接觸器主觸頭FC閉合，定

39、子繞組三個頭D1、D2、D3分別接入電源的C、B、A相，電流相序改變了，電動機就反轉。控制電路中，按下正轉起動按鈕ZQA，線圈ZC中通入兩相380V電壓，使鐵心吸合，帶動接觸器主觸頭接通，電動機運轉。由于輔助觸頭ZC1與ZQA是并聯(lián)的，而ZC1觸頭也因鐵心吸合而接通，所以按下ZQA再松開，電動機照常運轉，實現了自鎖。按下反轉起動按鈕FQA，正轉線圈斷路，主觸頭、輔助觸頭斷開，正轉停止。與此同時，反轉復合按鈕FQA的常開觸點閉合，反轉線圈FC通電，使反轉接觸器的主觸頭FC和輔助觸頭FC1同時接通，電機進入反轉。松開FQA，由輔助觸頭FC1實現反轉自鎖。正、反兩個復合按鈕的常開觸點既各自與本系統(tǒng)的

40、線圈串聯(lián)，又與另一個按鈕的常閉觸點串聯(lián)，起到了互鎖的作用。即只要按下正轉（或反轉）起動按鈕就斷開了反轉（或正轉）線圈的電路，使反轉（或正轉）接觸器不能動作。故不能造成逆轉或兩相電源短路的事故。需要停機時，按下停鈕TA，整個控制電路斷開，電動機停轉。電動機的過載保護由熱繼電器RJ實現。3、兩臺電機按順序起動。圖66實驗線路中，只有當電動機1D起動后才能起動電動機2D。即：若接觸器1C線圈不帶電，1C常開觸頭不閉合，即使按下起動按鈕2QA，接觸器2C線圈也不會帶電，2D就無法起動。按下停止按鈕TA，兩臺電動機同時停止。4、兩臺電機按規(guī)定時間間隔起動。有些生產機械要求按時間原則起動控制電動機。如圖6

41、7就是實現電動機1D起動后，經過若干時間，電動機2D自行起動的控制線路。當按下起動按鈕QA時，不但接觸器1C線圈帶電，使電動機1D起動，而且也使時間繼電器SJ的線圈帶電。時間繼電器的延時閉合瞬時斷開的常開觸頭SJ從線圈通電時起經過一定的延時閉合，使接觸器2C線圈帶電，于是電動機2D才自行起動起來。圖中符號T/L為時間繼電器SJ的常開觸頭，延時閉合（當SJ線圈得電后），瞬時斷開（當SJ線圈失電后）。三、實驗步驟1、結合實物研究交流接觸器、繼電器、復合按鈕的結構和作用。2、按圖61連接好電動機正、反轉控制線路。經教師檢查無誤后，方能通電操作。按復合按鈕，進行正、反、停控制。3、按圖62連接線路，經

42、教師檢查無誤后接通電源，先按起動按鈕1QA起動電動機1D，后接下起動按鈕2QA，起動電動機2D，再按下停止按鈕TA，使1D、2D停止。然后，先按下2QA，觀察2D能否先起動。4、按圖63連接線路，經教師檢查無誤后通電。按下起動按鈕QA，觀察電動機1D是否先起動，經過一定時間后，2D自行起動。按下停止按鈕TA，觀察1D、2D是否同時停止轉動。調節(jié)時間繼電器SJ的延時時間，觀察兩臺電機先后起動的時間間隔變化情況。注意：本實驗以弄清楚原理、熟悉線路為主，切勿使電機頻繁起動與轉向，以保護設備。四、實驗設備序號名稱型號、規(guī)格數量備注1三相異步電動機YSQ324、380V、180瓦2臺2交流接觸器CJ02

43、0A2只3熱繼電器JRO20/31個4時間繼電器JS7型空氣式1個5復合按鈕LA1822J2個6停止按鈕LA18221個7控制線路板1塊自制五、實驗報告1、畫出電動機正、反轉控制電路2、結合電路說明電動機正、反轉控制電路的工作過程，指出自鎖和互鎖是如何實現的。實驗七 同步發(fā)電機的研究一、實驗目的1、了解發(fā)電機的結構并掌握接線方法。2、了解發(fā)電機感應電勢受勵磁電流和原動機轉速的控制。3、研究發(fā)電機的空載特性和外特性。二、原理1、發(fā)電機電勢根據發(fā)電機空載時，每相繞組感應電動勢有效值 可知：其中：p磁極對數；n原動機轉速、一為每極磁通，通過改變勵磁電源IL可以改變E，可見E和f直接受到勵磁電流和原動

44、機轉速的影響。2、空載特性空載即發(fā)電機不接負載，電樞電流為零。空載特性是指發(fā)電機轉速為額定值時，發(fā)電機端電壓與勵磁電流IL的關系，它呈磁化曲線的關系，即當n=ne，I=0時，E=f(IL)的關系。如力71所示，圖中E0為剩磁電勢。3、外特性當發(fā)電機接上負載時，在保持額定轉速不變，激磁電流不變，也為常數的情況下，研究發(fā)電機端電壓與負載電流的變化關系，即：的關系。 本實驗為白熾燈泡負載，看作，由于負載電流增加，一方面引起繞組內阻抗壓降增加。同時因電樞反應的去磁作用，也進一步引起端電壓下降，如圖72所示。三、實驗步驟1、按圖73接好線路，注意原動機、發(fā)電機、直流勵磁電源銘牌上的數據及接線端的接法。2

45、、合上開關K1，啟動異步電動機。本實驗采用感應電動機來驅動，其起動方法為直接起動。注意：電機轉動方向應與發(fā)電機標定方向一致3、空載試驗（1）斷開K2，讓負載電流I=0，斷開K3，不加勵磁。（2）用電壓表測出發(fā)電機的剩磁電勢E0，記入表71中，再合上K3，調節(jié)電阻器RL，記下IL和對應的電勢E，記入表71中，依次做5次。調節(jié)勵磁電流IL使發(fā)電機端電壓達到400V為止。保持其值，再做以下的負載試驗.4、負載試驗在空載時，使發(fā)電機在額定電壓Ue及額定轉速下運轉，記下IL、Ue于表72中。逐次對稱地開燈，增加發(fā)電機各相負載，并保持發(fā)電機的勵磁電流不變。在表72中記下各次的負載電流I和端電壓U之值。 表

46、71 ne= IL= 表72次序IL（A）E（V）次序燈（盞）I（安）U（V）101020.22130.43240.64350.85461.0657400四、注意事項（1）空載實驗中，勵磁電流IL只能從零逐步增加，中途不能返回，否則因磁滯影響，讀數會不準確。（2）空載試驗中，發(fā)電機最高電壓不要超過1.1Ue（<450V）（3）若原動機功率不夠大，在外特性試驗時，不應使電動機長期過載。五、儀器、設備序號名稱型號、規(guī)格數量備 注1異步電動同步發(fā)電機組Y90S4.1.1KW1組2勵磁調節(jié)裝置LCHI1臺3交直流電壓表D26V型，0/150/300/600V1個4交流電壓表T19V型，15/30V1個5交流電流表D26A型2.5A/5A1個6轉速表LZ45型1個7直流電流表T75型/1A/2A1個8負載燈柜無1個自制9三相按扭開關500V、20A2個10單刀開關500V、10A1個六、實驗報告（1）根據表71中實驗數據，畫出同步發(fā)電機空載特性曲線。（2）根據表72中實驗數據，畫出同步發(fā)電機負載特性