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文檔簡介

實驗問題1Problem實驗問題1第)式中?是發電機中葉片的角速度，R是風扇葉片的半徑，v是葉片尖上的風速。假定穿過風洞截面的風速是均勻的。風力發電機內部的等效電路相當于一個電動勢和一個內電阻。電機旋轉時旋轉線圈提供電動勢（emf），等效內電阻為RM（電機內部線圈的電阻總和），RM很小但是不能忽略(<2)。這樣，實際的電機可以看成是一個理想的電機（理想的電機中的線圈沒有電阻）加上一個阻值為RM的電阻，如下圖所示。圖12風力發電機的等效電路圖中，MOTOR意為電機，STATORBRUSH意為定子電刷MAGNET意為磁鐵，RORORCOIL意為轉子線圈確定電機的內電阻RM的值，注意直流電機的定子電刷和運動的轉子相互接觸時（見圖12）可能產生隨著電機中葉片轉動而變化的額外電阻。[0.4分]確定鎳鉻電阻線的單位長度的電阻λR(單位為：/m)。注意相較于數字萬用表（DMM）的接線電阻，鎳鉻線的電阻要小（<7歐姆）。[1.2分]如果你需要恒流源，可以將熱絲電路盒設置在恒流風速計[ConstantCurrentAnemometer(CCA)]模式。如果你需要將#2和#3萬用表用做安培表，請注意不要超過量程以免損壞保險絲。操作指南：將風力發電機置于風洞內。首先，將電機上的香蕉頭和鱷魚夾通過風洞上方的小孔（放置風洞時小孔向上）穿出來，然后將支架上的鋼桿（上面帶有熱電偶）插進小孔，并將電機固定在上面。如圖11所示。這個實驗中，你需要測量兩個頻率：風產生器（計算機風扇）頻率（進而可以通過計算得到風速）和風力發電機頻率。為此，如圖13(a)那樣連接好。你可以用黑色的鱷魚夾來切換，讀取風產生器的頻率或者發電機的頻率。用鱷魚夾連上電機和作為負載的鎳鉻線。你可以象圖13(b)那樣，將鎳鉻線的兩端連上電壓表，單獨測量其電壓。圖13(a)測量兩個頻率的連接圖。用黑線來選擇讀出風扇和湍流風的頻率。(b)鎳鉻負載線的連接。注意電壓表連在鎳鉻線的兩端圖中OPTO-SENSOR：光傳感器，WINDGENERATOR:風發生器（計算機風扇），WINDTURBINE：風力發電機，MOTORTURBINE：風力發電機，Nichromwire：鎳鉻線，BLACK：黑色線，RED：紅色線，BLUE：藍色線通過實驗來確定最大功率轉化時的最佳負載RL。畫出傳給負載RL的功率與RL或長度l的關系圖。理論上希望的RL的值是多少？[2.4分]風力發電機的效率WT定義為傳給負載R

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