《电机与拖动基础》实验指导书实验要求与注意事项一：实验之前必须进行充分的预习，初步明确实验的目的、要求、方法和步骤。

画出实验线路图，经老师检查合格后才可以到实验室做实验。

二：由于本实验是220伏直流电，交流电，并且都是高速旋转的电机，所以一定要有安全意识，遵守实验室规则，确保人身安全。

三：实验之前应对所实验的电机作一般性的检查，如电机的装配质量，名牌数据，测试中仪表量程的选择等。

以便保护设备的完好。

爱护实验仪器和设备。

四：实验线路接好之后，同学先自己检查是否接线正确，然后再由老师检查，无误后，方可通电进行实验。

五：实验过程中，调节负载或者改变电阻、电压、转速、等量时，必须先考虑其它量的变化关系，并随时注意转速和电流是否超过额定值。

六：实验中要仔细观察，正确的操作，完整的纪录，深入的分析研究。

实验过程中如发生故障，应立即切断电源，分析故障原因，设法排除故障。

七：实验后，要写出实验报告。

其内容根据每个实验的要求而定。

除了列出实验结果之外，还要有分析和结论。

计算内容必须列出所有的公式，并以一组数据为例进行计算，其它可直接列入数据表格中。

目录实验一：直流电动机的机械特性 (1)实验二：三相异步电动机的机械特性 (7)实验三：异步电动机的M-S曲线测绘 (11)实验一直流电动机的机械特性一、实验目的（一）测定直流他激电动机的固有特性和人为特性。

（二）了解直流电动机在各种运行状态下的接线方法、启动方式和运行状况。

（三）用理论计算的方法求出所测取的机械特性，并与实验结果作分析比较从而加深对理论知识的理解。

二、预习要点（一）改变直流他激电动机机械特性有哪些方法？（二）直流他激电动机在什么情况下，从电动运行状态到回馈制动状态？（三）直流他激电动机回馈制动的能量传递关系、电势平衡方程式及机械特性。

（四）直流他激电动机反接制动的能量传递关系、电势平衡方程式及机械特性。

三、实验项目（一）测定直流他激电动机在电动状态时的固有特性（Ra= 0）。

（二）测定直流他激电动机在电动、反接、再生、能耗、状态下的人为机械特性。

四、实验仪器与设备（一）MEL系列电机教学实验台主控制屏（二）电机导轨及测功机、转矩测速测量组件（NMEL-13）、电机导轨、转速表（三）直流并励电动机M03、M01、（接成他励方式）（四）直流稳压电源（NMEL-18A）（五）直流电压表、毫安表、安培表（MEL-001E）（六）波形测试及开关板（NMEL-5）（七）三相可调电阻900欧姆（NMEL-3）（八）三相可调电阻90欧姆（NMEL-4）（九）电机启动箱（NMEL-09）五、实验线路、原理、说明及操作步骤图1-1 直流他励电动机机械特性实验线路图中：M：直流并励电动机M01，P N=100W，U N=220V，I N=0.5A，n N=1600r/min，励磁电压U f =220V、额定励磁电流I fN < 0.13A，（接成他励接法）G：直流并励电动机M03，P N=185W，U N=220V，I N=1.1A，n N =1600r/min，励磁电压U f =220V、额定励磁电流I fN < 0.16A，（接成他励接法）S1、S2、S3：双刀双掷开关、位于NMEL-05m A1、A1：为直流毫安表和直流安培表、位于直流电源上NMEL-18m A2、A2：为直流毫安表（量程选200m A）和直流安培表（量程选5A），位于MEL-001E U1、U2：为可调直流稳压电源和直流电动机励磁电源V1：可调直流电压表、直流稳压电源自带V2：直流电压表（量程选300V）、位于MEL-001ERa：电动机电枢（armature）串入电阻、360Ω（四只90Ω串联）位于NMEL-04 R f1：电动机磁场调节电阻、900Ω变阻器、位于NMEL-03R f2：负载机磁场（magnetic field）调节电阻、3000Ω/200 m A、位于NMEL-09 R L：电动机负载（load）调节电阻、用NMEL-03中间端和下端变阻器、串并联接法、阻值为2250Ω（两个900Ω串联加上两个900Ω并联）。

调节时先调节串联部分，当串联电阻部分调到最小还需继续调节时，必须用导线将串联电阻部分短接（防止负载电流过大烧毁熔断器），然后继续调节并联电阻部分。

R L的联接如图1-2。

图1-2 负载RL的联接图（一）固有特性测试实验之前，检查开关、电阻等所处的位置：1、接通励磁直流电源，调节R f1、R f2使电动机（M）和负载电动机（G）加入适当的励磁电流，励磁电流额定值分别小于0.13A和0.16A。

2、S2、S3、均合向左方，Ra 、R L均至于最大位置。

R f1、R f2于最小位置。

3、接通可调直流电源，使电动机电枢电压为U=U N=220V，电机开始起动。

4、调节Ra至零，电动机转速升高。

分别调节磁场电阻R f1、R f2、和负载电阻R L、使电动机达到额定励磁对应的转速，n=n N，I f +Ia = I N = 0.5A，（如：此时的励磁电流I f = I f N= 0.085A则0.085+0.42=0.5A）记录此值。

调R L时先调节串联部分，当串联电阻部分调到最小还需继续调节时，必须用导线将串联电阻部分短接（防止负载电流过大烧毁熔断器），然后再继续调节并联电阻部分。

5、保持U=U N=220V和上面测出的I f = I f N不变，增加R L的阻值逐渐减小负载，测取电动机从额定负载到空载范围的转速n和电枢电流Ia，取5~6组数据列入表格并作曲线。

图1-3 直流他励电动机固有机械特Ra = 0 U=U N=220V I f N = （）AIa（A）n（r/min）注意：测完之后负载R L退回最大位置，后面的实验均如此。

（二）人为特性测试（电枢串接电阻Ra 360Ω）1、电动状态特性（负载电动机G处于发电状态运行）通电之前，R L置最大，Ra 为360Ω，其余电阻均不变，S3合向右方。

此时负载电机G的转向要与被测电机G的转矩相反（可改变S3电源极性来判断）。

由于电动机电枢串接电阻，所以通电后转速明显下降，约在850 r/min 左右，特性变软，逐渐减小R L，测取在第一象限的4~5个n、Ia 的值，直到电动机堵转n=0，（此时Ia约为0.5A），特性在第一象限。

图1-4 直流他励电动机人为机械特性Ra = 360Ω U N=220V I f N = 0.085AIa（A）n（r/min）2、反接制动状态特性电机转速下降到堵转（n=0）继续减小R L则电机反转，进入第四象限，在堵转点至额定电流点范围测取2~3个n、Ia 的值（Ia <0.6A）。

N f NIa（A）n（r/min）3、回馈制动状态特性将S3电源接线极性接为电动机和负载机的转矩方向相同。

逐渐减小R L，则Ia减小、转速升高，直到 Ia = 0 、n=n0（理想空载转速点）。

继续减小R L到最小，电流反向，转速升高，若还达不到n0，可增大负载机励磁电阻R f2继续升高电动机的转速，测取理想空载转速点以上的2~3个n、Ia 的值。

（n <1900 r/min）N f NIa（A）n（r/min）4、能耗制动状态特性此时负载电机G 处于电动状态，被测电机M处于制动状态，其转矩为阻力矩，负载机产生原动力矩。

S3仍置于右方，S2再合向右方，当S2合向右方时电动机立刻制动，逐渐减小R L，转速逐渐上升，电枢电流Ia 反向增大（Ia <0.5A），测取在第二象限的4~ 5个n、Ia 的值。

图1-5 直流他励电动机能耗制动特性Ra = 360Ω U N=220V I f N =（）AIa（A）n（r/min）调节Ra = 180Ω，再做出另一组能耗制动的特性。

N f NIa（A）n（r/min）由上面几种运行状态的实验，可将几种状态的特性会在一个坐标系中，从而可以方便的和理论计算出来的机械特性相比较、进行分析。

图1-6 直流他励电动机特性的各种状态特性六、思考题（一）回馈制动实验中如何判断理想空载转速点？（二）第一象限运行到第二象限旋转方向不变，电磁转矩的方向是否也不变？七、实验报告（一）用理论计算的方法求出所测取的机械特性，并与实验结果作分析比较。

（二）根据实验数据绘出电动机运行在第一、第二、第四象限的制动特性n=f（I a）及能耗制动特性n=f（I a）实验二三相异步电动机的机械特性一、实验目的（一）测定交流异步电动机的固有特性和人为特性。

（二）了解交流电动机在各种运行状态下的接线方法、启动方式和运行状况。

二、预习要点（一）如何利用现有设备测定三相线绕异步电动机的机械特性？（二）测定各种运行状态下的机械特性应注意哪些问题？（三）如何由所测的数据计算被测电机在各种运行状态下的机械特性？三、实验项目（一）测定三相交流异步电动机的固有机械特性。

（二）测定三相交流异步电动机在电动运行状态和反接制动、再生发电制动状态下的人为机械特性，（考虑如何测定能耗制动状态下的机械特性）。

四、实验仪器与设备（一）EL系列电机教学实验台主控制屏（二）机导轨及测功机、转矩测速测量组件（NMEL-13）（三）直流并励电动机M03、三相线绕异步电动机M09（四）直流稳压电源NMEL-18A（位于主控制屏下部）（五）直流电压表、毫安表、安培表（MEL-001E）（六）波形测试及开关板（NMEL-5）（七）三相可调电阻900欧姆（NMEL-3）（八）三相可调电阻90欧姆（NMEL-4）五、实验线路、原理、说明及操作步骤实验线路如图2-1：图2-1 三相线绕异步电动机的机械特性实验线路图中：M：三相线绕异步电动机M09，PN =100W，UN=220V，IN=0.55A，n N=1420r/min，定子、转子三相绕组均为Y接法，E级绝缘。

G：直流并励电动机M03，PN =185W，UN=220V，IN=1.1A，n N=1600r/min，励磁电压U f =220V、额定励磁电流I fN < 0.16A，（接成他励接法）S2、S3：双刀双掷开关、位于MEL-05m A、A-：为直流毫安表、直流安培表、位于MEL-06V_：直流电压表、位于直流电源上。

U1、U2：为可调直流稳压电源和直流电动机励磁电源。

V1、A1、A2、A3：W1、W2：为交流电压表、电流表、功率表，位于主控屏上。

Rs：转子串入电阻、三组90Ω，位于nMEL-04 Rf：磁场（magnetic field）调节电阻、3000Ω/200 m A、位于NMEL-09R L：负载（load）调节电阻、用NMEL-03中间端和下端变阻器、串并联接法、阻值为2250Ω（两个900Ω串联再串上两个900Ω并联）。