電氣系畢業(yè)設(shè)計(電機與拖動理實一體化設(shè)計)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要……………………………………………………………………………….……………….I </p><p>　　Abstract……… …………………………………………………………………………………II</p><p>　　緒 論…………………………………………………………………

2、…………..………………1電機概述…………………………………………………………………….……………………5</p><p>　　DZSZ—1實驗臺介紹………………………………………………………………………… 8</p><p>　　安全操作規(guī)程………………………………………………………………………..…………11</p><p>　　第一部分 直流電機理實一體化項

3、目設(shè)計與實施</p><p>　　項目一 用伏安法測取直流電機冷電阻……………...……………………….13</p><p>　　一、相關(guān)知識鏈接………………………………………………………………….………13</p><p>　　（一）伏安法定義……………………………………………………………..…….….14</p><p>　?。ǘ╇?/p>

4、樞電阻測定……………………………………………………………………14</p><p>　　二、項目實施要達到的目的………………………………………………………..………15</p><p>　　三、項目實施的掛件功能介紹……………………………………………………..………15</p><p>　　四、項目實施需要的設(shè)備…………………………………………………………..………

5、18</p><p>　　五、項目實施的方法………………………………………………………………………..18</p><p>　　六、項目實施的報告……………………………………………………………..…………20</p><p>　　七、注意事項……………………………………………………………………….……….21</p><p>　　八、小結(jié)……

6、………………………………………………………………………...…… 21</p><p>　　項目二 直流他勵發(fā)電機空載特性、外特性</p><p>　　和調(diào)節(jié)特性的測取...………………………..……..……………..….…… 22</p><p>　　一、相關(guān)知識鏈接………………………………………………………………………….23</p><

7、p>　?。ㄒ唬┲绷麟姍C的原理與結(jié)構(gòu)……………………………………………….………..23</p><p>　　（二）直流發(fā)電機的基本特性…………………………………………..….………….26</p><p>　　二、項目實施要達到的目的………………………………………………………………..30</p><p>　　三、項目實施的掛件功能介紹……….……………………

8、……………………………… 31</p><p>　　四、項目實施需要的設(shè)備…………….………………………………………….…………32</p><p>　　五、項目實施的方法………………….…………………………………………………….32</p><p>　　六、項目實施的報告………………….…………………….………………………………35</p><

9、p>　　七、注意事項……………….……………………………………………………………….36</p><p>　　八、小結(jié)……………………………………………………………………………………..37</p><p>　　項目三 直流并勵電動機工作特性、機械特性</p><p>　　和調(diào)速特性的測取………….…………….………………………...……38</p&

10、gt;<p>　　一、相關(guān)知識鏈接…………………………………………………………………...……. 38</p><p>　?。ㄒ唬┲绷麟妱訖C的工作原理……………………………………………………..……38</p><p>　　（二）直流電動機的基本特性………………………………………….………………39</p><p>　　二、項目實施要達到的目的…………

11、……………………………………………………. 47</p><p>　　三、項目實施的掛件功能介紹………………………….………………………………… 47</p><p>　　四、項目實施需要的設(shè)備…………………………….………………………….…………48</p><p>　　五、項目實施的方法………………………………………………………………………. 48</p&

12、gt;<p>　　六、項目實施的報告………………………………….…………………………………….51</p><p>　　七、注意事項………………………………………………………………………….…….52</p><p>　　八、小結(jié)……………………………………………………………………………………..53</p><p>　　第二部分 變壓器理實一體化項

13、目設(shè)計與實施</p><p>　　項目一 單相變壓器參數(shù)的測取……………。。。。?！?.………… 54</p><p>　　一、相關(guān)知識鏈接……………………………………….………………………………….54</p><p>　?。ㄒ唬﹩蜗嘧儔浩鞯脑砼c結(jié)構(gòu)………………………………………………………54</p><p>　?。ǘ┳?/p>

14、壓器參數(shù)的測定………………………………………………………………56</p><p>　　二、項目實施要達到的目的……………………………………….……………………….60</p><p>　　三、項目實施的掛件功能介紹…………………………………………………………….61</p><p>　　四、項目實施需要的設(shè)備…………………………………………….………….…………6

15、2</p><p>　　五、項目實施的方法…………………………………………………….………………….63</p><p>　　六、項目實施的報告……………………………………………………….……………… 65</p><p>　　七、注意事項……………………………………………………………….……………….67</p><p>　　八、小結(jié)………

16、……………………………………………………………………………..67</p><p>　　項目二 單相變壓器的并聯(lián)運行……………...………………………………… 69</p><p>　　一、相關(guān)知識鏈接…………………………………………………………………………. 69</p><p>　　（一）變壓器并聯(lián)運行的含義……………………………………………………..…. 7

17、0</p><p>　?。ㄈ┳儔浩骼硐氩⒙?lián)運行的條件……………………………………………….70</p><p>　　（三）變壓器的運行特性………………….………………………….………….…… 72</p><p>　　二、項目實施要達到的目的…………………….………………………………………….76</p><p>　　三、項目實施的掛件功能

18、介紹………………….………………………………………….76</p><p>　　四、項目實施需要的設(shè)備……………………………………………………….………… 77</p><p>　　五、項目實施的方法……………………….……………………………………………….77</p><p>　　六、項目實施的報告………………………………………………………………………..79&l

19、t;/p><p>　　七、注意事項………………………………………………………………………………..80</p><p>　　八、小結(jié)…………………………….…………………………………………….………..80</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計總結(jié)……………………………………………………………………….………….81</p><p>　　參考文獻…………

20、…………………………………………………….…………….………….82</p><p>　　致謝 ……………………………………………………………………………………………...83</p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　一、理實一體化項目教學(xué)模式　</p><p>　　《電機與拖動》是昆明工業(yè)職業(yè)

21、技術(shù)學(xué)院電氣類專業(yè)重要的職業(yè)基礎(chǔ)課程，它所研究的對象是電氣工程領(lǐng)域的馬達，具有實用性、普遍性。它不僅能為后續(xù)專業(yè)課打下必要的理論基礎(chǔ)，而且能為今后遇到的技術(shù)問題提供分析方法和理論依據(jù)，在課程設(shè)置中具有關(guān)鍵地位，是該專業(yè)每個學(xué)生必須學(xué)好的一門課程。基于高職教育的技能應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，筆者在教授《電機與拖動》課程時嘗試采用項目教學(xué)法。教學(xué)實踐證明，項目教學(xué)法在《電機與拖動》課程中應(yīng)用后，學(xué)生更容易了解掌握相關(guān)職業(yè)工作情況，培養(yǎng)了職業(yè)意識，

22、更好地做好就業(yè)準(zhǔn)備，更快地進入職業(yè)角色。</p><p>　　從效果來看，近幾屆的畢業(yè)生中有數(shù)量較多的學(xué)生直接進入電機、變壓器生產(chǎn)企業(yè)工作，如云南昭通市昊龍電機廠、昆鋼變電站等，或在大型企業(yè)中從事電機、變壓器的進場試驗工作，并且這些學(xué)生表現(xiàn)優(yōu)秀，受到企業(yè)的重用。</p><p>　?。ㄒ唬?、項目教學(xué)法在《電機與拖動》課程中的應(yīng)用方法</p><p>　　項目教學(xué)法，

23、是指將傳統(tǒng)的學(xué)科體系中的知識內(nèi)容轉(zhuǎn)化為若干個教學(xué)項目，圍繞著項目組織和展開教學(xué)，使學(xué)生直接參與項目全過程的一種教學(xué)方法。在《電機與拖動》課程中采用項目教學(xué)法，利用項目任務(wù)將電機理論知識和電機應(yīng)用實際結(jié)合起來，且與企業(yè)實際生產(chǎn)過程直接聯(lián)系；學(xué)生在完成項目的過程中發(fā)現(xiàn)問題，并通過實踐解決問題，這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，又可使學(xué)生更快地掌握理論知識與操作技能，同時實現(xiàn)與將來從事相關(guān)職業(yè)崗位工作的零距離對接。</p><

24、p>　　《電機與拖動》課程是一門實踐性較強的課程，與工程實際密切聯(lián)系。各類電機的空載、短路、運行及電動機的起動、調(diào)速等實驗也是實際的檢修、維護和試運行及出廠實驗項目。由此在《電機與拖動》課程教學(xué)中，直流發(fā)電機的運行分析，直流電動機起動、調(diào)速、制動，變壓器空載短路試驗、運行分析，交流繞組，異步電動機起動、調(diào)速、制動，同步電動機起動、運行分析等主要內(nèi)容都可采用項目教學(xué)法。</p><p>　?。ǘ?、采用項目教

25、學(xué)法的教學(xué)體會</p><p>　?。?）采用項目教學(xué)法組織教學(xué)，學(xué)生的熱情高，往往能給教師意外的驚喜，發(fā)現(xiàn)了不少實踐能力很強的學(xué)生，再以他們?yōu)楦餍〗M的組長，調(diào)動了他們的學(xué)習(xí)積極性。在整個項目實施過程中，學(xué)生不懂的問題能積極主動的向教師尋求幫助，學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺性和主動性都有明顯提高。</p><p>　?。?）項目教學(xué)法又稱為“跨學(xué)科的課程”，它可以讓不同的課程內(nèi)容在教學(xué)中反映出來，事實上

26、是相關(guān)課程整合的一種方式。因此采用項目教學(xué)法組織教學(xué)，對教材的要求也很高，項目教學(xué)中往往一本教材不能滿足教學(xué)的需求，需要多本教材甚至多門學(xué)科結(jié)合使用。因此需要教師自編項目教材。</p><p>　?。?）采用項目教學(xué)法組織教學(xué)，在學(xué)生合作學(xué)習(xí)過程中極易出現(xiàn)成績較好學(xué)生包辦代替成績相對落后的學(xué)生的工作，給一些喜歡偷懶的學(xué)生鉆空子的現(xiàn)象，個別自學(xué)能力和自控能力都比較差的學(xué)生容易產(chǎn)生依賴思想。如果這部分學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

27、沒有充分調(diào)動起來，項目教學(xué)法也就沒有創(chuàng)新和發(fā)展，很難取得好的教學(xué)效果。因此教師應(yīng)該抽出大量的時間幫助程度比較差的學(xué)生，進行“因材施教”。</p><p>　?。?）采用項目教學(xué)法組織教學(xué)，教師幫助學(xué)生在獨立工作的道路上前進，引導(dǎo)學(xué)生如何在實踐中發(fā)現(xiàn)新知識，掌握新內(nèi)容。學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，通過獨立完成項目把理論與實踐有機地結(jié)合起來，不僅提高了理論水平和實操技能，而且又在教師有目的地引導(dǎo)下，培養(yǎng)了合作、解決問題等綜合

28、能力，培養(yǎng)了職業(yè)素養(yǎng)。同時，教師在觀察學(xué)生、幫助學(xué)生的過程中，開闊了視野，提高了教學(xué)能力、實際操作技能和生產(chǎn)管理能力?？梢哉f，項目教學(xué)法是師生共同完成項目，共同取得進步的教學(xué)方法。</p><p>　　通過理實一體化項目教學(xué)模式，使學(xué)生加深對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，培養(yǎng)學(xué)生使用某些設(shè)備的能力和運用實驗方法研究電機及其裝置的初步能力。在課內(nèi)授課的同時安排學(xué)生進行實驗活動，鼓勵學(xué)生積極參與，鍛煉學(xué)生的實際動手能力，帶領(lǐng)學(xué)

29、生到工廠參觀實習(xí)，使學(xué)生開闊眼界，增長見識，提高學(xué)生對這門學(xué)科的認(rèn)識。</p><p>　　要指出的是：各種教學(xué)法沒有絕對的對錯、優(yōu)劣之分，都有一定的適用性，“教學(xué)有法，教無常法”。教學(xué)法選用的基本原則就是以“適合”為宜。總之，高等職業(yè)教育是一項任重而道遠的任務(wù)，其教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新也是無止境的。</p><p>　　二、項目的實施及目的</p><p>　　在完

30、成理論學(xué)習(xí)等環(huán)節(jié)后，就可進入項目設(shè)計實施階段，項目設(shè)計實施時要做到以下幾點：</p><p>　　開始前，指導(dǎo)教師要對學(xué)生的預(yù)習(xí)報告做檢查，要求學(xué)生了解本次設(shè)計項目的目的、內(nèi)容和方法，只有滿足此要求后，方能允許項目實施。</p><p>　　指導(dǎo)教師對項目實施裝置作介紹，要求學(xué)生熟悉本次項目使用的設(shè)備、儀器，明確這些設(shè)備的功能與使用方法。</p><p>　　按項目

31、設(shè)計進行小組分配，小組成員應(yīng)進行明確的分工，以保證項目實施操作協(xié)調(diào)，記錄數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，各人的任務(wù)應(yīng)在項目實驗實施進行中實行輪換，以便參加者能全面掌握實驗技術(shù)，提高動手能力。</p><p>　　按設(shè)計的項目系統(tǒng)詳細(xì)線路圖進行接線，一般情況下，接線次序為先主電路；先串聯(lián)，后并聯(lián)。在進行調(diào)速系統(tǒng)實驗時，也可由2人同時進行主電路和控制電路的接線。</p><p>　　完成項目設(shè)計系統(tǒng)接線后，必須

32、進行自查。串聯(lián)回路從電源的某一端出發(fā)，按回路逐項檢查各儀表、設(shè)備、負(fù)載的位置、極性是否確定；并聯(lián)支路則檢查其兩端的連接點是否在指定的位置。距離較遠的兩連接端必須選用長導(dǎo)線直接跨接，不得用2根導(dǎo)線在實驗裝置上的某接線端進行過渡連接。</p><p>　　實施時，應(yīng)按實驗教材所提出的要求及步驟，逐項進行實驗和操作。除作階躍啟動實驗外，系統(tǒng)啟動前，應(yīng)使負(fù)載電阻值最大，給定電位器處于零位；測試記錄點的分布應(yīng)均勻改接線路時

33、必須斷開主電源方可進行。實施中應(yīng)觀察實驗現(xiàn)象是否正常，所得數(shù)據(jù)是否合理。</p><p>　　完成本次項目設(shè)計實施全部內(nèi)容后，應(yīng)指導(dǎo)教師檢查實驗數(shù)據(jù)、記錄的波形。經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可后方可拆除接線，整理好接線、儀器、工具，使之物歸原位。</p><p>　　本文通過對《電機與拖動》課程部分進行設(shè)計，主要包括兩大部分：直流電機、變壓器，這些項目設(shè)計不僅僅是用基本理論，同時還要進行參數(shù)或其他性能的驗

34、證；本設(shè)計的項目內(nèi)容從單一型擴充為綜合性，例如，直流并勵電動機特性研究，我將其工作特性、機械特性、調(diào)速特性三者結(jié)合在一個實驗臺中，而且在研究它的能耗制動問題時，也可以直接利用該實驗裝置。</p><p>　　通過《電機與拖動》項目設(shè)計與分析，培養(yǎng)自己獨立操作儀器儀表的基本能力，學(xué)會對實驗結(jié)果的分析判斷，加深對理論知識的理解；通過綜合實驗培養(yǎng)自己綜合利用所學(xué)知識，獨立建模、設(shè)計實驗的能力，使自己初步具備利用所學(xué)知識

35、解決工程實際問題的能力，啟發(fā)自己在實踐中創(chuàng)新的意識；通過實驗設(shè)計與分析培養(yǎng)自己使用某些設(shè)備的能力和運用實驗方法研究電機及其裝置的初步能力。</p><p><b>　　三、實驗所用儀器</b></p><p>　　本次設(shè)計過程中的實驗主要利用學(xué)校提供的DDSZ-1型電機及自動控制實驗裝置和系機房提供的Excel、Office、CAD等軟件。</p>&l

36、t;p><b>　　電機概述</b></p><p><b>　　電機的分類</b></p><p>　　應(yīng)用在電磁原理實現(xiàn)電機與機械能互換的旋轉(zhuǎn)機械，統(tǒng)稱為電機。把機械能轉(zhuǎn)化為電能的電機，稱為發(fā)電機；把電能轉(zhuǎn)換為機械能的電機，稱為電動機。</p><p>　　按照產(chǎn)生或取用電能種類的不同，電機分為直流電機和交流電機

37、。產(chǎn)生電能稱為發(fā)電機，取用電能稱為電動機。電動機分為交流電動機和直流電動兩大類。甲流電動機又分為單相和三相的，異步的和同步的。直流電動機按照勵磁方式的不同分為他勵、并勵、串勵和復(fù)勵四種。</p><p>　　交流電動機應(yīng)用較為普遍，特別是異步電動機應(yīng)用廣泛，因為它的結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、維護方便、價格便宜和工作可靠等。</p><p>　　直流電動機是人類最早發(fā)明和應(yīng)用的一種電機，雖然目前不

38、如交流電動應(yīng)用普遍，但是，直流電動機具有比交流電動機較為優(yōu)越的調(diào)速和啟動性能。他的調(diào)速范圍廣，平滑性、經(jīng)濟性較好，采用晶閘管調(diào)速系統(tǒng)更為方便；他的啟動轉(zhuǎn)矩較大。這種性能對有些機械的拖動時十分重要的，例如大型機床、電力機車、大型軋鋼機、大型啟動設(shè)備等。</p><p>　　直流電動機也有它顯著的缺點：一是制造工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高；二是運行時由于電刷與轉(zhuǎn)換器之間容易產(chǎn)生火花，可靠性較差，維護較麻煩。人們雖做過許多研究

39、工作來改善交流電動機的性能，但還不能全部用交流拖動來代替直流拖動。因而，在某些機械的拖動中，任需用直流電動機。</p><p>　　直流發(fā)電機過去是直流電的主要電源之一，廣泛的用在電解、電鍍、充電燈設(shè)備中，也用作同步電動機的勵磁和直流電動機的電源。由于晶閘管整流技術(shù)日益發(fā)展，在某些場合已經(jīng)取代直流電動機。</p><p>　　電動機除了較多的用作動力外，隨著自動化的生產(chǎn)需要，在自動控制系統(tǒng)

40、和計算裝置中還用到一些控制電機和特殊用途電機。例如測速發(fā)電機、步進電動機等。</p><p>　　從理論上講，電機課作為發(fā)電機又可作為電動機，即具有可逆性。但實際應(yīng)用中是專用的。</p><p>　　二、 電機與拖動技術(shù)的發(fā)展</p><p>　　電機是隨著生產(chǎn)力的發(fā)展而發(fā)展的，反過來，電機的發(fā)展促進了社會生產(chǎn)力的不斷提高。從19世紀(jì)末起，電機就逐漸代替蒸汽機作為拖

41、動生產(chǎn)機械的原動機。近一個世紀(jì)來，電機的基本結(jié)構(gòu)似乎并沒有大的變化，但是電機的類型卻有了很大的發(fā)展，在運行性能、經(jīng)濟指標(biāo)等方面也都有了很大的改進和提高，而且隨著自動化控制系統(tǒng)和計算裝置的發(fā)展，在一般旋轉(zhuǎn)電機的理論基礎(chǔ)上又發(fā)展出許多種高可靠性、高精度、快速響應(yīng)的控制電機，成為電機學(xué)的一個獨立分支。</p><p>　　我國的電機制造工業(yè)自新中國成立以來發(fā)展很快，建國以來，國內(nèi)的電機制造廠主要做些裝配和維修工作，生產(chǎn)

42、的電機容量小，如發(fā)電機不超過200KW，電動機不超過230KW，變壓器不超過2000KW。建國以后，我國的電機制造工業(yè)從仿制進入到自行實驗研究和自行設(shè)計階段，50多年來我們已經(jīng)建立了自己的電氣工業(yè)體系，有了統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一的產(chǎn)品系列。我國生產(chǎn)的各種類型的電機不僅能滿足國民經(jīng)濟各部門的需要，而且有的產(chǎn)品已經(jīng)達到世界先進的水品。</p><p>　　三、電機在國民經(jīng)濟生產(chǎn)中的應(yīng)用</p><p

43、>　　在國名經(jīng)濟生產(chǎn)中，電機工業(yè)史機械工業(yè)的一個重要組成部分，電機是幾點一體化中機和電的重要組成部位，是機電一體化的一個很重要的基礎(chǔ)，電機可稱為電氣化的心臟。電機對國名經(jīng)濟的發(fā)展起著重要的作用，并隨著國名經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展。</p><p>　　電機的發(fā)展又與電能的發(fā)展緊密的聯(lián)系在一起。電能是現(xiàn)代社會一種最主要的能源，這主要是由于它的生產(chǎn)和變換比較經(jīng)濟，傳輸和分配比較容易，使用和控制比較方便，而

44、要實現(xiàn)電能的生產(chǎn)、變換、傳輸、分配、使用和控制都離不開電機。</p><p>　　在電力工業(yè)中、發(fā)電機和變壓器是電機和變電所的主要設(shè)備。在電站，利用發(fā)電機可將能源（如:水力、風(fēng)力、熱力、化學(xué)能、太陽能、核能等）轉(zhuǎn)換為電能。在變電所，電能在遠距離傳輸前，利用降壓器把來自高壓電網(wǎng)的高電壓轉(zhuǎn)換成高壓交流電，而電能在供給用戶使用前，利用降壓變壓器把來自高壓電網(wǎng)的搞電壓變換成低電壓后才能安全使用。在機械、冶金、化工等工業(yè)企

45、業(yè)中，大量應(yīng)用電動機把電能轉(zhuǎn)換為機械能，去拖動機床、起重機、軋鋼機、電鏟、抽水機、鼓風(fēng)機等各種生產(chǎn)機械。在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，電車、地鐵、電動自行車、電梯、飛機、輪船等業(yè)需要各種電動機。在醫(yī)療器械及家用電器中也離不開功能各異的小功半電動機。在工業(yè)，航天和國防科學(xué)等領(lǐng)域的自動控制技術(shù)中，各式各樣小巧靈敏的控制電機被廣泛地作為檢測、放大、執(zhí)行和解算元件。</p><p>　　在現(xiàn)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸?shù)雀鞣N行業(yè)中，為了

46、實現(xiàn)生產(chǎn)工藝過程的各種要求，需要廣泛采用各種各樣的生產(chǎn)機械，其中，一部分生產(chǎn)機械采用氣動或液壓拖動，而大多數(shù)生產(chǎn)機械都采用電動機拖動即電力拖動。</p><p>　　電力拖動具有其他拖動方式無法比擬的優(yōu)點，第一，電力拖動比以蒸汽、水力、壓縮空氣等為動力的拖動效率高，且電動機與被拖動機械的連接簡便；第二，電力拖動所用的電動機類型很多，不同的電動機具有不同的運行特性?？蓾M足不同生產(chǎn)機械的需要；第三，電力拖動系統(tǒng)各參數(shù)

47、的檢測、信號的變換與傳遞方便。易于實現(xiàn)自動控制。因此，電力拖動已成為現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)中最廣泛的拖動方式，而且隨著近代電力電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展以及自動控制理論的應(yīng)用，電力拖動控制裝置的特性品質(zhì)正在得到不斷的提高，從而可提高生產(chǎn)機械運轉(zhuǎn)的準(zhǔn)確性、可靠性、快速性和生產(chǎn)過程的自動化程度，便于提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，所以電力拖動也是實現(xiàn)工業(yè)電氣自動化的基礎(chǔ)，在國名經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用。現(xiàn)在，一些工廠企業(yè)的生產(chǎn)過程正從單機、局部自動化

48、發(fā)展到全盤、綜合自動化，已經(jīng)出現(xiàn)大批自動生產(chǎn)線，而且一些自動化車間和自動化工廠已經(jīng)在我國出現(xiàn)。</p><p>　　DDSZ—1實驗臺介紹</p><p>　　1. DDSZ-1型電機及自動控制實驗裝置簡介</p><p>　　《電力拖動自動控制系統(tǒng)》、《電機控制》是電氣工程及自動化、自動化等專業(yè)重要的專業(yè)課程。DDSZ-1型電機及自動控制實驗裝置采用組件掛箱式結(jié)

49、構(gòu)，可根據(jù)不同實驗內(nèi)容進行組合，結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便、功能齊全、綜合性能好，可滿足《電機控制》、《直流調(diào)速系統(tǒng)》、《交流調(diào)速系統(tǒng)》等課程的實驗教學(xué)。</p><p><b>　　圖0-1</b></p><p>　　2. DZ02實驗桌</p><p>　　實驗桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅固，形狀似長方體

50、封閉式結(jié)構(gòu)，造型美觀大方；設(shè)有兩個大抽屜、柜門，用于放置工具、存放掛件及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個寬敞舒適的工作臺面。實驗桌還設(shè)有四個萬向輪和四個固定調(diào)節(jié)機構(gòu)，便于移動和固定，有利于實驗室的布局</p><p><b>　　系統(tǒng)配置組件</b></p><p>　　DZ01 電源控制屏</p><p><b>　　DZ0

51、2實驗桌</b></p><p>　　DD03-2電機導(dǎo)軌、測速發(fā)電機及測速表</p><p>　　DZ04直流電壓、電流表</p><p>　　DD05測功支架、測功盤及彈簧秤</p><p>　　DJ11三相組式變壓器</p><p>　　DJ13直流復(fù)勵發(fā)電機</p><p>

52、　　DJ14直流串勵電動機</p><p>　　DJ15直流并勵電動機</p><p>　　DJ16三相鼠籠式異步電動機</p><p>　　DJ17三相繞線式異步電動機</p><p>　　DJ17-1繞線式異步電動機起動與調(diào)速電阻箱</p><p>　　DJ20單相電容運轉(zhuǎn)異步電動機</p><

53、p>　　DJ21單相電阻起動異步電動機</p><p>　　DJ23校正過的直流測功機</p><p>　　DJ24三相鼠籠式異步電動機</p><p>　　D31直流數(shù)字電壓、毫安、安培表（三只）</p><p>　　D32交流電流表（三只）</p><p>　　D33交流電壓表（三只）</p>

54、<p>　　D34-3單三相智能功率、功率因數(shù)表</p><p>　　D41三相可調(diào)電阻器（90歐X2，1.3A）</p><p>　　D42三相可調(diào)電阻器（90歐X2，0.41A）</p><p>　　D44三相可調(diào)電抗器</p><p>　　D45-1測功專用電阻、電容器</p><p>　　D51波形測

55、試及開關(guān)板</p><p>　　D55-2智能轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、輸出功率測試</p><p>　　27) D54步進電機控制箱及步進電機實驗部件</p><p>　　D57交流伺服電機控制箱及實驗部件</p><p>　　29) ZSZ-1自整角機實驗裝置</p><p>　　30) D61繼電接觸控制（一）</p&g

56、t;<p>　　31) D32繼電接觸控制（二）</p><p>　　DK04滑線變阻器（0.65A~2K）</p><p>　　3、DZSZ-1型電機及自動控制實驗裝置的特點</p><p>　　1）．綜合性強 本裝置綜合了目前國內(nèi)各類院校電機及電氣類課程的全部實驗項目。</p><p>　　2）．適應(yīng)性強 能滿足各類學(xué)校

57、相應(yīng)課程的實驗教學(xué)，實驗的深度與廣度可根據(jù)需要作靈活調(diào)整，普及與提高可根據(jù)教學(xué)的進程作有機地結(jié)合。裝置采用組件式結(jié)構(gòu)，更換便捷，如需要擴展功能或開發(fā)新實驗，只需添加部件即可，永不淘汰。</p><p>　　3）.整套性強 從儀器儀表、專用電源、電機及其它實驗部件到實驗連接專用導(dǎo)線等均配套齊全，配套部件的性能、規(guī)格等均密切結(jié)合實驗的需要進行配置。</p><p>　　4)．直觀性強 各實

58、驗掛件采用分隔結(jié)構(gòu)形式，組件面板示意、圖線分明，各掛件任務(wù)明確，操作、維護方便。</p><p>　　5)．科學(xué)性強 裝置占地面積少，節(jié)約實驗用房，減少基建投資；配套的小電機均經(jīng)特殊設(shè)計，可模擬中小型電機的特性和參數(shù)；小電機耗電少，節(jié)約能源；實驗噪聲小，整齊美觀，改善實驗環(huán)境；電氣控制實驗，內(nèi)容豐富，設(shè)計合理，除了加深理論知識外，還為學(xué)生走向社會打下良好的基礎(chǔ)；測量儀表采用指針式（帶超量程告警等）、數(shù)模雙顯、數(shù)

59、字式、智能化及人機對話等相結(jié)合，密切結(jié)合教學(xué)實驗需要進行配置，使裝置測量手段現(xiàn)代化；設(shè)有定時器兼報警記錄儀，為學(xué)生實驗技能的考核提供一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　6)．開放性強 控制屏供電隔離（浮地設(shè)計），并設(shè)有內(nèi)、外電壓型漏電保護裝置和電流型漏電保護裝置，確保操作者的安全；各電源輸出均有監(jiān)示及短路保護等功能，使用方便；各測量儀表均有保護功能，整套裝置經(jīng)過精心設(shè)計，加上可靠的元器件質(zhì)量及可靠工藝作為保障

60、，產(chǎn)品性能優(yōu)良，所有這些均為開放性實驗創(chuàng)造了條件，有利于提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。</p><p><b>　　安全操作規(guī)程</b></p><p>　　為了按時完成電機及自動控制裝置項目設(shè)計，確保項目實施時人身安全與設(shè)備安全，要嚴(yán)格遵守如下規(guī)定的安全操作規(guī)程：</p><p>　　1.學(xué)生應(yīng)按時到達實驗室．在輔導(dǎo)教師宣布開始項目實施后

61、，按預(yù)習(xí)中的分工及儀表清單領(lǐng)取儀表及電壓、電流插頭，并布置設(shè)備、接線。凡在某一項實驗中暫時不用的設(shè)備、儀表應(yīng)整理好放在一邊，以免用錯發(fā)生意外。書包、衣服等不能放在實驗臺或儀器設(shè)備上。</p><p>　　2.接線須整齊、清楚，力求簡單、避免交叉．導(dǎo)線的長短、粗細(xì)選擇應(yīng)合適。一個接線柱上最多接兩根線，以免導(dǎo)線松脫．線路布置(儀器擺放，接線等)應(yīng)文明，安全、便于檢查和操作。儀表位置應(yīng)正確、便于準(zhǔn)確讀數(shù)。</p&

62、gt;<p>　　3.接線完畢，組內(nèi)應(yīng)互相認(rèn)真檢查，且每個成員對全部線路都應(yīng)掌握。項目實施中不用的導(dǎo)線應(yīng)整理好放回原處。然后請輔導(dǎo)教師檢查，未經(jīng)教師檢查和同意不得進行實驗。</p><p>　　4.合閘前，要檢查有關(guān)的各調(diào)節(jié)量(調(diào)壓器、變阻器等)是否在適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｔ谡{(diào)節(jié)負(fù)載或改變電阻、電壓、轉(zhuǎn)速等量時，必須考慮到其他量的變化關(guān)系，隨時注意其他量是否超過額定值、全組同學(xué)應(yīng)明確分工、統(tǒng)一指揮，以免發(fā)生因

63、配合不當(dāng)而使設(shè)備過載乃至損壞的事故。</p><p>　　5.原始記錄中應(yīng)包括實施日期、小組成員、主要銘牌數(shù)據(jù)及實驗數(shù)據(jù)(包括實驗保持條件等)。記錄數(shù)據(jù)要清晰，盡量避免涂改。對所作記錄應(yīng)隨時檢查，以免事后返工。實驗內(nèi)容完成后，組內(nèi)應(yīng)先檢查所記錄的數(shù)據(jù)，確信合理后再將原始記錄送交教師審查，教師認(rèn)可后方能拆線。實驗數(shù)據(jù)不符合要求的應(yīng)返工重做。學(xué)生將拆下的導(dǎo)線及電壓，電流插頭整理好并放歸原處后，再請教師簽字。簽字后的原

64、始記錄不得再隨意涂改。</p><p>　　6.在操作過程中，如果發(fā)生故障，學(xué)生應(yīng)在教師的幫助下，學(xué)習(xí)判斷分析故障原因和排除方法。如果發(fā)生事故，當(dāng)事人要按時交出事故報告，以便實驗室查明情況，酌情處理。</p><p>　　7.項目實施中應(yīng)注意安全：</p><p>　　(1) 實驗時不得穿大衣、戴圍巾，女同學(xué)(長發(fā)的)須戴好安全帽，禁止身體接觸有電線路的裸露部分和設(shè)

65、備的轉(zhuǎn)動部分，以免發(fā)生人身傷害事故。</p><p>　　(2) 接線時，后接電源線；拆線時，須先切斷電源。嚴(yán)禁帶電改接線。合閘前須通知全組成員。調(diào)節(jié)時不應(yīng)過猛。</p><p>　　8.機器運轉(zhuǎn)后，小組成員不得遠離機器。一旦發(fā)生事故，應(yīng)立即切斷電源，保持除電源刀閘外的一切現(xiàn)場，并報告輔導(dǎo)教師處理。 </p><p>　　第一部分 直流電機理實一體化項目設(shè)計與實施

66、</p><p>　　項目一 用伏安法測取直流電機冷電阻</p><p>　　項目概述：電阻都是有一定的溫度系數(shù)。電阻指在不同的溫度下，阻值是不同的。一般金屬材料具有正溫度系數(shù)，溫度升高，電阻變小。冷電阻，即常溫下的電阻。此項目設(shè)計以（直流電機電樞繞組、電樞冷電阻的測定）等知識做了相關(guān)的理論介紹。使我們更加深刻的了解用伏安法測取直流電機冷電阻的意義及作用。用伏安法測取冷電阻，其原理是歐

67、姆定律，首先測取電阻兩端的電壓和通過待測電阻的電流，然后由歐姆定律推算出待測電阻的阻值。</p><p><b>　　一、相關(guān)知識鏈接</b></p><p><b>　?。ㄒ唬├鋺B(tài)電阻</b></p><p>　　電阻都是有一定的溫度系數(shù)。電阻指在不同的溫度下，阻值是不同的。一般金屬材料具有正溫度系數(shù)，溫度升高，電阻變小

68、。冷電阻，即常溫下的電阻，一般指室溫時測取的電阻。</p><p>　?。ǘ┲绷麟妱訖C電樞繞組</p><p>　　電樞繞組是直流電機的核心部分。電樞繞組放置在電機的轉(zhuǎn)子上，當(dāng)轉(zhuǎn)子在電機磁場中轉(zhuǎn)動時，不論是電動機還是發(fā)電機，繞組均產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。當(dāng)轉(zhuǎn)子中通有電流時將產(chǎn)生電樞磁動勢，該磁動勢與電機氣隙磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而實現(xiàn)機電能量的相互轉(zhuǎn)換。</p><p&

69、gt;　　2．1 電樞繞組的基本要求及繞制規(guī)則</p><p>　　基本要求是：一方面能夠產(chǎn)生足夠大的電動勢，通過一定大小的電流，產(chǎn)生足夠的轉(zhuǎn)矩；另一方面要盡可能節(jié)約材料，結(jié)構(gòu)簡單。</p><p>　　繞組是由元件構(gòu)成，一個元件由兩條元件邊和端接線組成。元件邊放在槽內(nèi)，能切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，稱為“有效邊”；短接線放在槽外，不切割磁力線，僅作為連接線使用。為了便于嵌線，每個元件的一個

70、邊放在某一個槽的上層，稱為上層邊，另一個邊則放在另一個槽的下層，稱為下層邊。</p><p>　　（三）電樞冷電阻的測定</p><p>　　測量直流電機電樞繞組冷電阻時，應(yīng)同時測量被測繞組的溫度，繞組溫度與周圍冷卻介質(zhì)溫度相差不大于±3℃，繞組溫度可用膨脹式溫度計、電阻溫度計或熱電偶式溫度計進行測量。如繞組溫度不能直接測量，則在測量電樞繞組的直流電阻之前，應(yīng)將電機在空氣中靜置下

71、列時間：</p><p>　　額定功率在10千瓦以下的電機，不少于5小時，</p><p>　　額定功率在10—100千瓦以下的電機，不少于8小時；</p><p>　　額定功率在100～1000千瓦以下的電機，不少于16小時。</p><p>　　在測量串激繞組、換向極繞組等的直流電阻以前，應(yīng)先檢查繞組連接點接觸情況是否良好，因為電樞繞組的

72、電阻一般很小，但連接點較多，如果接觸不良，則容易產(chǎn)生誤差。</p><p>　　電樞電阻的測定方法有兩種，即電橋法，伏安法(電流表和電壓表法)。電樞電阻一般較小，當(dāng)其小于1歐時常用雙臂電橋（本次項目采用伏安法測?。?。</p><p><b>　　3．1 伏安法</b></p><p>　　伏安表法是用電流表和電壓表測量電阻，應(yīng)注意要選取穩(wěn)定的直

73、流電源作為測量用的電源廠被測繞組應(yīng)當(dāng)與可變電阻器、電流表串聯(lián)，電壓表應(yīng)直接接在被測繞組的出線端上，電壓表與被測繞組的連接應(yīng)有良好的接觸，測量時電流表與電壓表讀數(shù)應(yīng)同時讀出。</p><p>　　在測量以前，應(yīng)注意切斷電樞電路與激磁繞組電路的電源。并將激磁繞組短接，以免在接通或切斷測量電流時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。除此之外，防止供給電樞試驗電流時可能產(chǎn)生轉(zhuǎn)動等現(xiàn)象。</p><p>　　測量時，應(yīng)先

74、將電壓表斷開，當(dāng)線路電流穩(wěn)定以后才可將電壓表接入。在測量完成后，應(yīng)先斷開電壓表，而后再斷開線路電流。</p><p>　　在測定電樞繞組的直流電阻時，被測繞組中的電流數(shù)值不應(yīng)大于繞組額定電流20％，同時儀表讀數(shù)應(yīng)盡快的讀出，以免因繞組發(fā)熱而影響測量的準(zhǔn)確性。測量繞組的直流電阻時，每一電阻應(yīng)在三種不同電流數(shù)值下測量三次。而電阻實際數(shù)值應(yīng)取三次測量數(shù)值的算術(shù)平均值。對同一電阻每次測量數(shù)值與其平均值之差不得超過

75、7;2％。</p><p>　　為了校驗設(shè)計值和計算效率及電壓調(diào)整率而測定電樞繞組直流電阻，為此而將電刷自換向器上提起。</p><p><b>　　3．2電橋法</b></p><p>　　電橋是一種用電位比較法進行測量的儀器，被廣泛用來精確測量許多電學(xué)量和非電量。在自動控制測量中也是常用的儀器之一。電橋按其用途可分為平衡電橋和非平衡電橋；按

76、其使用的電源又可分為直流電橋和交流電橋;按其結(jié)構(gòu)可分為單臂電橋和雙臂電橋。直流電橋測量電阻按阻值的大小大致可分為三類：待測電阻值在1M?以上的為高阻；1?至1M? 之間時稱為中值電阻，在可用單臂（惠 斯登）電橋測；阻值在1?以下的為低值電阻，則必須使用雙臂電橋（又稱開爾文電橋）來進行測量。</p><p>　　二、項目實施要達到的目的</p><p>　　1、掌握直流電機參數(shù)的測定方法：用

77、伏安法側(cè)直流電機的電樞繞組的冷態(tài)電阻。</p><p>　　2、了解DD01電源控制屏中的電樞電源、勵磁電源、校正過得直流電機、變阻器、多量程直流電壓表、電流表及電動機的使用方法。</p><p>　　三、項目實施的掛件功能介紹</p><p>　　如圖1-1 直流電機冷電阻掛件排列順序</p><p>　　1、DZ01電源控制屏</p

78、><p>　　電源控制屏主要為實驗提供各種電源，如三相交流電源、直流勵磁電源等；同時為實驗提供所需儀表，如直流電壓、電流表，交流電壓、電流表。屏上還設(shè)有定時器兼報警記錄儀，公供教師考核學(xué)生之用；在控制屏正面的大凹槽內(nèi)，設(shè)有兩根不銹鋼管，可掛置實驗所需掛件，凹槽底部設(shè)有12芯、10芯、4芯、3芯等插座，從這些插座提供的有源掛件的電源；在控制屏兩邊設(shè)有單相三極220V電源插</p><p>　　座

79、及三相四極380V電源插座，此外 圖1-2 DZ01電源控制屏</p><p>　　還設(shè)有為實驗照明用的40W日光燈。</p><p>　?。?）.三相電網(wǎng)電壓指示</p><p>　　主要用于檢測輸入的電網(wǎng)電壓是否有缺相的情況，操作交流電壓表下面的切換開關(guān)，觀測三相電網(wǎng)各線間是否平衡。</p><p>　?。?）.定時器兼報

80、警記錄儀</p><p>　　平時作為時鐘使用具有設(shè)定實驗時間、定時報警和切斷電源等功能，他還何以自動記錄由于接線操作所導(dǎo)致的告警次數(shù)。</p><p>　　（3）.電源控制部分</p><p>　　它的主要功能是控制電源屏的各項功能，它的電源總開關(guān)、啟動按鈕及停止按鈕組成。當(dāng)打開電源總開關(guān)時，紅燈亮；當(dāng)按下啟動按鈕后，紅燈滅，綠燈亮，此時控制屏三相主電路及勵磁電源

81、都有電壓輸出。</p><p>　?。?）.三相主電路輸出</p><p>　　三相主電路輸出可提供三相交流220V/3A電源。輸出的電壓大小由“調(diào)速電源選擇開關(guān)”控制，當(dāng)開關(guān)置于“直流調(diào)速”側(cè)時，A、B、C輸出線電壓為200V，可完成電力電子實驗（當(dāng)開關(guān)置于“交流調(diào)速”側(cè)時，交流電機調(diào)壓調(diào)速及串級A、B、C輸出線電壓為240V，可完成交流電機調(diào)壓調(diào)速及串級調(diào)速等試驗）。在A、B、C三相電

82、源輸出附近裝有黃、綠、紅發(fā)光二極管，用以指示輸出電壓，同時在主電源輸出回路中還裝有電流互感器，電流互感器可測定主電源輸出電流大小，供電流反饋和和過流保護使用，面板上的TA1、TA2、TA3三處觀測點用于觀測三路電流互感器輸出電壓信號。</p><p><b>　?。?）.勵磁電源</b></p><p>　　在按下啟動按鈕后將磁電源開關(guān)拔向“開”側(cè)，則勵磁電源輸出為2

83、20V的直流電壓，并有發(fā)光二極管指示輸出是否正常，勵磁電源事由0.5A熔絲做短路保護，由于勵磁電源容量有限，僅為直流電機提供勵磁電流，不能作為大容量的直流電源使用。</p><p><b>　?。?）.面板儀表</b></p><p>　　面板下部設(shè)置有±300V數(shù)字式直流電壓表和±5A數(shù)字式直流電流表，精度為0.5級，能為可逆調(diào)速系統(tǒng)提供電壓及電

84、流指示；面板上部設(shè)置有500V真有效值交流電壓表和5A真有效值交流電流表，精度為0.5級，供交流調(diào)速系統(tǒng)實驗使用。</p><p>　　2、DD03-2電機導(dǎo)軌、測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表</p><p>　　包括測速發(fā)電機及固定電機的不銹鋼導(dǎo)軌等。不銹鋼導(dǎo)軌平整度好，無應(yīng)力變形，加工精細(xì)，同心度好，互換性好，能保證電機與電機、電機與測功機之間連接的同心度不超過±5絲，電機運行噪聲小，實

85、驗參數(shù)典型，能較好滿足實驗要求。</p><p>　　3、DJ23校正直流測功機</p><p>　　直流測功機由直流電機、測力計和測速發(fā)電機組合而成。直流電機的定子由獨立的軸承座支撐，它可以在某一角度范圍內(nèi)自由擺動。機殼上帶有測力臂，他與測力計配合，可以檢測定子所受到的轉(zhuǎn)矩。直流測功機可以作為直流發(fā)電機運行，作為被測動力機械的負(fù)載，以測量被測機械的軸上輸出轉(zhuǎn)矩；也可以作直流電動機運行，拖

86、動其他機械，以測量其軸上輸入轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩與測速發(fā)電機測得的轉(zhuǎn)速之積即軸功率。其額定值PN =100W, UN =200V, IN =0.5，nN =1600r/min。</p><p>　　4、DJ15直流并勵電動機</p><p>　　電路并聯(lián)、分壓、并勵繞組兩端電壓就是電樞電壓，但是勵磁繞組用細(xì)線繞成，其匝數(shù)很多，因此具有較大的電阻，使得通過他的勵磁電流較小。</p>&l

87、t;p>　　5、D31直流數(shù)字電壓、毫安、安培表</p><p>　　直流數(shù)顯電壓表一只，測量范圍0～1000V，分2V、20V、200V、1000V四檔，直鍵開關(guān)切換，三位半數(shù)顯，輸入阻抗為10MΩ，精度為0.5級，具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能；直流數(shù)顯毫安表一只，測量范圍0～2000mA，分20mA、200mA、2000mA三檔，直鍵開關(guān)切換,三位半數(shù)顯,精度為0.5級，具有超量程報警、指示及

88、切斷總電源等功能；直流數(shù)顯電流表一只，測量范圍0～5A，三位半數(shù)顯，精度為0.5級，具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。</p><p>　　6、D51波形測試及開關(guān)板</p><p>　　由變壓器的波形測試部分和兩個三刀三位開關(guān)、一個雙刀雙擲開關(guān)組成。</p><p>　　7、D44可調(diào)電阻器、電容器</p><p>　　由可調(diào)電阻R1

89、、R2，電容器C1、C2和開關(guān)S1、S2組成。提供90Ω×2/1.3A及900Ω×2/0.41A瓷盤電阻各一組，35μF/450V、4μF/450V電力電容各1只。</p><p>　　四、項目實施需要的設(shè)備</p><p><b>　　1、項目設(shè)備 </b></p><p>　　2、控制屏上掛件排列順序</p>

90、<p>　　D51、D31、D44、</p><p>　　五、項目實施的方法 </p><p>　?。?）按以下接線，電阻R用D44上1800Ω阻值并調(diào)至最大。A表選用D31直流數(shù)字電壓、毫安、安培表，量程選用5A檔。開關(guān)S選用D51掛箱上的雙刀雙擲開關(guān)。 如圖1-3 電樞繞組冷電阻接線圖</p><

91、;p>　?。?）經(jīng)檢查無誤后按下控制屏上的“啟動”按鈕，將電樞電源開關(guān)撥至“開”位置接通電樞電源，并調(diào)節(jié)右側(cè)旋鈕至220V。調(diào)節(jié)R使電樞電流達到0.2A（如果電流太大，可能由于剩磁的作用使電機旋轉(zhuǎn)，測量無法進行；如果此時電流 太小，可能由于接觸電阻產(chǎn)生較大的誤差），迅速測取電機電樞兩端電壓U和電流I。將電機轉(zhuǎn)子分別旋轉(zhuǎn)三分之一和三分之二周，同樣測取U、I三組數(shù)據(jù)列于表1-1中。</p><p>　　（

92、3）增大R使電流分別達到0.15A和0.1A，用同樣方法測取六組數(shù)據(jù)列于表格1-1中。</p><p>　　取三次測量的平均值作為實際冷態(tài)電阻值</p><p>　　表1-1 室溫 ℃</p><p><b>　　表中：</b><

93、/p><p>　　（4）計算基準(zhǔn)工作溫度時的電樞電阻</p><p>　　由實驗直接測得電樞繞組電阻值，此值為實際冷態(tài)電阻值。冷態(tài)溫度為室溫。按下式換算到基準(zhǔn)工作溫度時的電樞繞組電阻值：</p><p>　　式中Raref ——換算到基準(zhǔn)工作溫度時電樞繞組電阻。（Ω）。</p><p>　　Ra——電樞繞組的實際冷態(tài)電阻。（Ω）。</p&g

94、t;<p>　　θref ——基準(zhǔn)工作溫度，對于E級絕緣為75℃。</p><p>　　θa——實際冷態(tài)時電樞繞組的溫度。（℃）</p><p>　?。?）直流儀表、轉(zhuǎn)速表和變阻器的選擇</p><p>　　直流儀表、轉(zhuǎn)速表量程是根據(jù)電機的額定值和實驗中可能達到的最大值來選擇，變阻器根據(jù)實驗要求來選用，并按電流的大小選擇串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的接法。<

95、;/p><p><b>　　①電壓量程的選擇</b></p><p>　　例如測量電動機兩端為220V的直流電壓，選用直流電壓表為1000V量程檔。</p><p><b>　　②電流量程的選擇</b></p><p>　　因為直流并勵電動機的額定電流為1.2A，測量電樞電流的電表A2可選用直流安培表的

96、5A量程檔；額定勵磁電流小于0.16A，測量勵磁電流的電表A1可選用直流毫安表的200mA量程檔。 </p><p>　　③電動機DJ15的額定轉(zhuǎn)速為1600r/min，渦流測功機測量轉(zhuǎn)速的范圍為0~3000r/min,所以可以用信號線將渦流測功機控制箱與渦流測功機導(dǎo)軌連接，直接從渦流測功機控制箱讀取電動機的轉(zhuǎn)速。</p><p><b>　?、茏冏杵鞯倪x擇</b>&

97、lt;/p><p>　　變阻器選用的原則是根據(jù)實驗中所需的阻值和流過變阻器最大的電流來確定。</p><p><b>　　六、項目實施的報告</b></p><p>　　1、分析他勵直流電動機電樞電阻為什么較小。</p><p><b>　　解：</b></p><p>　　2、

98、分析測取直流電機電樞繞組冷電阻，能否滿足歐姆定理。</p><p><b>　　解：</b></p><p><b>　　七、注意事項</b></p><p>　　1、在側(cè)電機冷態(tài)電樞電阻時，為防止因試驗電流過大而引起繞組的溫度上升，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器使試驗電流不超過電機額定電流的10%。</p><p&

99、gt;　　2、測試過程中應(yīng)高度重視人身安全，一定要確認(rèn)無人觸碰裸露導(dǎo)線、接線端子的情況下方能合閘供電。</p><p>　　4、當(dāng)要改接導(dǎo)線或進行其他涉電操作時，首先應(yīng)斷開電源。注意保護設(shè)備儀器不受損害，接線完畢后應(yīng)仔細(xì)檢查，防止錯接漏接，嚴(yán)格按照設(shè)備、儀器操作規(guī)程進行操作，嚴(yán)禁擅自改變測量方案。</p><p>　　3、讀數(shù)時請考慮所選量程與兩電表上刻度尺的換算關(guān)系。</p>

100、<p><b>　　八、小結(jié)</b></p><p>　　用伏安法測取直流電機的電樞繞組的冷電阻之前，我們要記住不能用歐姆定理，因為歐姆定理只適用于純電阻電路。而電機他內(nèi)部轉(zhuǎn)動時靠通電導(dǎo)體在磁場中受力實現(xiàn)轉(zhuǎn)動的，這時候阻礙電流就不只是導(dǎo)線的電阻，還有磁場力對電荷的定向運動也是阻礙的，所以它是不滿足歐姆定理的。在測直流電機的電樞繞組的冷電阻的時候，在啟動的的時候我們就應(yīng)該測取，而

101、不是要運載幾分鐘后才測取。</p><p>　　項目二 直流他勵發(fā)電機</p><p>　　空載特性、外特性、調(diào)節(jié)特性的測取</p><p>　　項目概述：直流發(fā)電機是基于導(dǎo)體切割磁力線感應(yīng)電動勢的基本原理上工作的。本項目設(shè)計是對直流他勵發(fā)電機空載特性、外特性、調(diào)節(jié)特性等的測取。在測取該特性之前，我們學(xué)習(xí)相關(guān)的理論，包括發(fā)電機的工作原理與結(jié)

102、構(gòu)；勵磁方式、基本方程；直流發(fā)電機的基本特性、運行特性等相關(guān)知識介紹。繪制了相關(guān)特性曲線圖。并設(shè)計了項目要求的實驗線路及實施方法。</p><p>　　此項目的設(shè)計和實施有利于我們熟悉與理解直流發(fā)電機的基本工作原理及結(jié)構(gòu)，掌握測取發(fā)電機的各種運行特性的方法。</p><p><b>　　一、相關(guān)知識鏈接</b></p><p>　　（一）直流發(fā)

103、電機的工作原理與結(jié)構(gòu)</p><p>　　直流電機包括直流發(fā)電機和直流電動機，由直流電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的電機稱為直流電動機，由機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔艿碾姍C稱為直流發(fā)電機。直流電動機和發(fā)電機在結(jié)構(gòu)上沒有什么差別，只是由于外部條件不同，得到相反的能量轉(zhuǎn)變過程。所以電機是一種雙向的機電能量轉(zhuǎn)換裝置，即電機具有可逆性。</p><p>　　直流電機是由靜止的定子和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子（又稱電樞）兩大部分組成的。

104、定子的作用是產(chǎn)生磁場和作為電機的支撐，電樞是用來產(chǎn)生電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)轉(zhuǎn)換能量。 </p><p>　　1.1直流發(fā)動機的工作原理</p><p>　　直流發(fā)電機的工作原理是基于導(dǎo)體切割磁力線感應(yīng)電動勢的基本原理。但要將繞組中感應(yīng)的交流電動勢變?yōu)橥怆娐返闹绷麟妱觿荩瑒t需要一套機械整流裝置，即換向片和電刷。圖2-1所示的是一臺兩磁極直流發(fā)電機的工作原理圖。圖中N和S是一對靜止的磁極，用以

105、產(chǎn)生磁場，其磁感應(yīng)強度沿圓周為正弦分布。容量較小的發(fā)電機是用永久磁鐵做磁極的。容量較大的發(fā)電機的磁場是由直流電流通過繞在磁極鐵心上的繞組產(chǎn)生的。用來形成N極和S極的繞組稱為勵磁繞組，勵磁繞組中的電流稱為勵磁電流。 </p><p>　　當(dāng)電樞被原動機以恒速驅(qū)動，按逆時針方向轉(zhuǎn)動，用右手定則可以判斷，線圈ab和cd邊切割力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢e的方向，如圖2-1（a）所示，在負(fù)載與線圈構(gòu)成的回路中產(chǎn)生電流，其方向與電

106、動勢方向相同。電流由電刷A流出,由電刷B流回。</p><p>　　當(dāng)電樞轉(zhuǎn)到圖2-1（b）所示的位置時，ab邊轉(zhuǎn)到了S極下，cd邊轉(zhuǎn)到了N極下。這時線圈中感應(yīng)電動勢的方向發(fā)生了改變，但由于換向器隨同一起旋轉(zhuǎn)，使得電刷A總是接觸N極下的導(dǎo)線，而電刷B總是接觸S極下的導(dǎo)線，故電流任由A流出B流回，方向不變。</p><p>　　圖2-1 直流發(fā)電機工作原理圖</p><p

107、>　　直流發(fā)電機的電動勢，因割切磁力線而產(chǎn)生，故兩電刷間電動勢E的大小，與發(fā)電機電樞的轉(zhuǎn)速和磁極磁通的乘積成正比，即</p><p>　　E= （2-1）</p><p>　　式中，為電機常數(shù)，與點擊的構(gòu)造有關(guān)；的單位是Wb; 的單位是r/min; E的單位是V。</p><p>　　與此同時，電樞電流與磁場相互作用而產(chǎn)生的電磁力形

108、成了電磁轉(zhuǎn)矩T,且</p><p>　　T= （2-2）</p><p>　　式中，是與電動機結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)；的單位是Wb; 的單位是A；T的單位是N·m。</p><p>　　用左手定則可以判定，電磁轉(zhuǎn)矩T的方向與電樞旋轉(zhuǎn)方向相反。因此，在電樞等速旋轉(zhuǎn)時，原動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩必須與發(fā)電機的電磁轉(zhuǎn)矩T和空載損耗轉(zhuǎn)矩相平衡（是發(fā)電機軸

109、上的轉(zhuǎn)矩），即=T+。</p><p>　　總之，在直流發(fā)電機的上述工作過程中，電刷A所引出的電動勢始終是切割N極磁場導(dǎo)體的電動勢，它始終具有正極性；而電刷B所引出的電動勢始終是切割S極磁場導(dǎo)體的電動勢，它始終具有負(fù)極性。因此，在電刷兩端可獲得直流電動勢。這就是直流發(fā)電機的工作原理。</p><p>　　1.2直流電機的結(jié)構(gòu)</p><p>　　直流電動機主要由靜止

110、的定子和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子兩大部分組成。定子與轉(zhuǎn)子之間有空隙，稱為氣隙。定子部分包括基座、主磁極、換向級、端蓋、電刷等裝置。轉(zhuǎn)子部分包括電樞鐵心、電樞繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸、風(fēng)扇燈部件。如圖2-3所示：</p><p>　　圖2-3 直流電機結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　1—風(fēng)扇 2—機座3—電樞 4—主磁極 5—刷架</p><p>　　6—換向器 7—接線板 8—出線盒

111、9—換向磁極 10—端蓋</p><p><b>　　1．定子部分</b></p><p><b>　?。?）主磁極</b></p><p>　　作用：產(chǎn)生氣隙磁場。</p><p>　　組成：主磁極包括鐵芯和勵磁繞組兩部分，主磁極鐵芯柱體部分稱為極身，靠近氣隙一端較寬的部分稱為極靴，極靴做成圓弧