目 录
实验一实验二实验三实验四实验五
直流发电机的工作特性 1单相变压器的参数测定 6三相变压器的联接组别 14他励直流电动机的机械特性 18 三相笼型异步电机的工作特性 23
实验一 直流发电机的工作特性
一、实验目的
1、观察并励直流发电机的自励过程及自励条件。2、测定并励及他励直流发电机运行的负载外特性曲线。3、观察直流发电机的剩磁（无励磁）发电。
二、实验设备
1、原动机为直流电动机M03一台：
UN 220V，
IN 1.1A,
PN 185W，
nN 1600rpm
2、直流发电机为M01一台：
UN 200V，
IN 0.5A,
PN 100W，
nN 1600rpm
3、直流电流表2台（2A） 4、直流电压表一台 5、NMEL－03可变电阻箱及转速表（MEL－09）各一台 6、直流励磁电源、可调直流电源各一台
三、实验项目与注意事项 1、并励发电机 A、实验线路
图1-1
并励发电机
（1）可调直流源经电枢电流测量表A1向直流电动机M03的电枢供电（V0内接）。 （2）直流励磁电源经励磁电流测量表A2向直流电机的励磁线圈F1，F2供电。 （3）直流发电机M01输出端接300V档电压表，负载回路串直流电流表2A档。
（4）直流发电机的励磁线圈F1，F2并联到发电机的电枢端。 （5）RL总阻值0～1350Ω可调。
接线要求：必须保证在操作过程中带电导线的金属部分不裸露在外。完成接线后，检查各旋钮的初始位置：可调直流电源输出最小（调节旋钮逆时针旋到底），而RL在最大位置（3个调节旋钮都逆时针旋到底）；直流励磁电源开关置“0N”，可调直流电源开关置“0N”；必须经指导教师检查认可，才能通电。
B、实验系统的启动及调试
（1）接通总电源后，先检查直流电动机的励磁电流测量表A2，必须要有100mA左右的电流指示，才能按复位键启动电机，否则禁止启动电动机，直到励磁电流正常。
（2）调节“可调直流稳压电源”输出电压，渐升电动机转速，发电机端的电压表和电流表应有逐渐增大的读数，则表明发电成功，可将电动机升速到1600rpm。
（3）如果渐升电动机转速，发电机端的电压表和电流表的读数不变化，则表明发电机不能发电，则将可调直流电源恢复到最低后关断，待改接发电机励磁接线后再开。 （4）若励磁端对换后发电机仍不能发电，则要先充磁。方法如下： a)先将可调直流电源降到最小，然后关断。 b)再将直流励磁电源关断。 c)将发电机与电动机的励磁线圈 F1，F2并联（见图1-2，不管如何并联法）。
d)开启直流电源总开关，开启励磁电源，励磁电流测量表A2应有200mA左右的电流指示，片刻后关断两个开关。
e)将发电机的励磁线圈 F1，F2重新并联到发电机G的电枢F1，F2端。 f)按以上步骤重新启动电动机。
图1-2
C、并励直流发电机的运行外特性U=f（I）测定（n=1600rpm保持恒定）
U为并励发电机输出电压，I为并励发电机负载电流，注意随发电机输出功率增大，必然造成电动机的转速跌落，要不断微调“可调直流稳压电源”，将转速调整到n=1600rpm（增大电动机的电枢端电压）。数据记录于表1-1。
发电机充磁
2、他励直流发电机外特性的测定（n=1600rpm保持恒定）
把发电机的励磁绕组（见右侧的F1、F2）也接到直流励磁电源，其余不变，如下图（1-3）。所有旋钮重新置初始位置后启动电动机，操作方法同上。数据记录于表1-2。
图1-3 他励发电机
3、观察直流发电机的剩磁（无励磁）发电
关闭所有直流电源后，将直流发电机的励磁线圈F1、F2从励磁直流电源处断开
（无励磁），并使发电机空载（且断开RL回路）。如下图（1-4）。所有旋钮重新置初始位置后启动电动机。观察发电机输出端的电压表是否有电压指示值：若有则剩磁发电成功，否则不成功。数据记录于表1-3。
图1-4
剩磁发电
四、实验数据记录与处理
1、实验原始数据记录。
表1-1数据记录：（n=1600rpm保持恒定，通过调节RL来改变I值。
表1-2数据记录：（n=1600rpm保持恒定）
表1-3数据记录：
2、直流发电机并励和他励运行时的外特性。（我是用Matlab 作图）。
五、简答题
（1） 并励发电机不能发电的原因有哪些？实验中如何解决？
（2） 在电动机—发电机组成的机组中，当发电机负载增加时，机组的转速会发生什么变化？
如何处理？为什么？
（3） 简述发电机并励运行与他励运行时外特性曲线的异同。
（4） 直流发电机的剩磁发电是否一定能实现，为什么？
（5） 发电机是否可能发生电枢端有电压，但额定转速下离额定电压甚远？为何？
实验二 单相变压器的参数测定
一、实验目的
1、通过变压器的空载和短路试验测定变压器的变比和参数。
2、通过负载试验测定变压器的运行特性、电压调整率、变压器的效率η等。
二、实验设备
1、单相变压器一台（U1N 220V，
I1N 0.4A ； U2N 110V，
I2N 0.8A）。2、可调交流电源
一台。3、交流电压表、交流电流表、功率表各一台、可变电阻箱一台（NMEL－04）。
三、实验项目与注意事项 1、空载试验
测取空载特性U0=f（I0） ，P0=f（U0）。
电源加在变压器低压侧，额定电压55V。电压表V应可随时改变测量点。
表两端线头固
定不动，只移动被测端线头，如下图。通电前必须使三相调压器输出为零。且数字表的显示会滞后，所以操作要慢一些。A表接在W表及V表之后，是因为变压器空载电流较小，避免将电压表线圈的电流或功率表电压表线圈的电流计入电流表，造成较大测量误差。数据记录与表2-1。
图2-1 空载试验
2、短路试验 (操作要尽快完成)
测取短路特性UK=f（IK） ，PK=f（IK）。
注意，通电前必须使三相调压器输出为零！电源加在高压侧。由于副绕组短路，所以实验时要严密监视电流表的读数，小心地慢慢增大三相调压器的输出！注意到电流表A的位置被移到了功率表W及电压表V之前，因为短路试验时的电流较大，电压表线圈的电流或功率表电压表线圈的电流很小，对短路试验的计算不会产生什么影响。另一方面，电流表A
由于电流增大，其两
端电压会增大，而此时V测量到的电压较小，当然不希望计入电流表A的端电压。数据记录于表2-2。
实验线路如下：
图2-2 短路试验
3、负载试验
测取负载特性U2=f（I2）。
实验线路如图2-3所示。上电前RL置最大值。先空载（开路），调节交流调节器使U20 = U2N =110V，之后调节器不再变动。通过调节RL使I2 增大直至 I2 =I2N = 0.8A（接近）。数据记录于表2-3。其中I2 = 0及 I2 = I2N 两点必须测量。
图2-3 负载试验
4、电压调整率的计算
变压器在额定负载电流下的电压与空载时的电压是不同的，所谓变压器的电压调整率就是指该电压的相对变化量（归算到原边）：
'U2U2
U2%100%100%
U20U20
I2I2N
'其中： U2
'U20K ，U2U20U2U2K U20
而U20则是二次侧空载电压，变比取 K=U1N/U2N ，因此可直接利用负载试验数据进行电压调整率的计算。应该指出：当功率因素cosФ不同时变压器的电压调整率也不同。
5 、 变压器的效率曲线η=f（I 2）测定（电阻性负载） 用间接法测定阻性负载下变压器的效率：
P2I2U2
P1I1U1COS
η=f（I 2）测定可在负载试验时加测P1及计算P2而完成。
四、数据记录和处理 1、数据记录
表2-1 记录数据（电压不必精确地为某一值，接近即可）：
由于二次侧是阻性负载，所以cosФ≈ 1 ，而一次侧的功率由功率表测得。因此效率曲线
000 00
表2-2 记录数据：（电流不必精确地为某一值，接近即可） 室温θ= 20 C0
表2-3 记录数据（电流不必精确地为某一值，接近即可）：
2、数据处理： （1）、计算变比K
K=
（2）、绘制空载特性曲线及计算激磁参数
A、空载特性曲线U0 = f（I0 ）， P0 =f（U0），COSφ0 =f（U0）