电机机械实习报告

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1、电机机械实习报告第次实习缴交日期：同组同学座号：全部共页班别：电三组别：座号：姓名：一.实习项目：交流同步发电机无载、短路与负载特性实验　二.实习目的：(一)测定磁场绕阻电阻与电枢绕组每相电阻,做无载饱和特性及短路特性实验,利用实验结果求同步阻抗及短路比.(二)了解同步发电机之负载特性(三)了解同步发电机之激磁特性三.相关知识：(一)电阻测定常利用直流压降法测定电组或利用惠斯登电桥或凯尔文双电桥测之.因同步发电机均利用Y形接线,故先求二线间之电组R,然后再求每相电阻r=R/2(欧姆)(二)无载饱和曲

2、线因发电机每相之感应电动势可用下式表示:Eo=4.44fNfψKpKd(V)式中f:频率(Hz)Kp:节距因数(pitchfactor)Kd:分布因数(distributionfactor)Nf:每相串联匝数ψ:每极磁通量(Wb)　　而4.44,f,Kp,Kd,N均为定数故Eo=KψN(V),即Eo正比于If及N如转速维持一定,ψ=NfIf/R(R:磁阻)故EoαIf/R,而磁阻R为气隙与铁磁阻之和,气隙之磁阻是固定不变的,而铁磁路之磁阻系随着激磁电流If所生之磁通密度增加而增加,饱和后,则磁阻R与

3、If不再成正比关系,故Eo与If之特性曲线如图1-1所示之关系,此Eo-If曲线称为无载饱和曲线.(三)短路实验同步发电机之三个线端经适当的安培计短接(各相同时短接),在额定的转速下,增加电流磁场If,测定所对应之电枢短路电流Is,则Is和If之关系曲线,为近乎一直线,此乃因ra<

4、及短路曲线绘于同一座标内如图1-2所示.当交流发电机供给负载,而有电流流过电枢绕组便产生磁通,由于枢绕组电阻,电枢反应及电枢漏抗等三者形成所谓的同步阻抗(synchro-nousimpedance)以Zs表示即Zs=ra+j(Xs+Xl)≒jXs所谓同步阻抗Zs,可由开路试验及短路试验之结果求得,其值为同步速率旋转时,同一场电流之开路电压及短路电流之比即:Zs==(Ω)电机以额定转速运转,于无载时感应额定电压Vn所须之激磁电流为Ifo’,在短路通过额定电流In时所须之激磁电流为Ifo,则短路比.(s

5、hortcircuitratio)Ks==(四)负载特性实验同步发电机之负载特性,乃把同步发电机以额定转速运转,调整激磁使其在某一指定之功率因数下,电压ˋ电流均为额定值,维持此激磁电流不变,表示各负载电流I与其所对应之端电压Vt之关系,将其描绘成曲线,称为负载特性曲线,又称为外部特性曲线.外部特性曲线会因功因之变动而变动.如图2-1所示曲线,C1为迟相功因时,受电枢反应之去磁作用,端电压随负载之增加而显着下降,C3为进相功因时,受电枢反应之加磁作用,端电压随负载之增加而降低,其降低程度较小.若把同步

6、发电机在一定功因之下,以额定转速运转,变动负载电流,调整其激磁电流,使各负载之端电压仍保持定值,则激磁电流If与负载电流I14电机机械实习报告第次实习缴交日期：同组同学座号：全部共页班别：电三组别：座号：姓名：之关系曲线称为激磁特性曲线,如图2-2所示.F1为功因滞后曲线,当负载增加时,为维持端电压一定,激磁电流需增加,以抵消电枢反应之去磁作用.F2曲线为功因等于1时,负载增加,激磁电流亦需增加,以维持电压一定,但增加的幅度较前者为小.F3为功因越前时,负载增加,激磁电流要稍微降低（因越前功因产生加

7、磁电枢反应）,但负载增加太大时,激磁电流反须略为增加.四.使用设备和仪器：(一)直流分激电动机--交流发电机组1组(二)交流仪表装置组1.单相瓦特表4000W2.电流表0~20A3.伏特表0~400V4.读表选择开关三段式(三)直流仪表装置组1.单相瓦特表4000W2.电流表0~20A3.伏特表0~400V4.读表选择开关三段式(四)固定直流电源100V4A(五)可调直流电源0到110V4A(六)可调直流电源0到240V4A(七)单相可调式交流电源0到260V20A(八)转速计一台(九)三相电阻、电

8、感、电容负载220/110V4A14电机机械实习报告第次实习缴交日期：同组同学座号：全部共页班别：电三组别：座号：姓名：五.电路图：图1-3三相同步发电机开路及短路实验接线图2-3三相同步发电机负载实验接线14电机机械实习报告第次实习缴交日期：同组同学座号：全部共页班别：电三组别：座号：姓名：六.实验步骤：(一)场电阻及电枢电阻测定　　用直流压降法或电桥法为之,参阅预备实验(二)无载饱和曲线　　1.如图1-3接线.　　2.起动直流电动机,并使交流发电机在实验中维持额定