《电工实验的目的是使学生了解一些常用电气设备和元器件....doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工实验的目的是使学生了解一些常用电气设备和元器件....doc（37页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流电工实验的目的是使学生了解一些常用电气设备和元器件.精品文档.绪 论实 验 须 知电工实验的目的是使学生了解一些常用电气设备和元器件，理解一定的电工线路，学会使用常用的电工仪器仪表，掌握基本的电路测量方法和一般的安全用电知识，要求学生通过实际操作培养独立思考、独立分析和独立实验的能力。为使实验正确、顺利地进行，保证设备、仪器仪表和人身的安全，在做电工实验时，必须注意以下几个方面的问题。一、实验预习实验前必须认真进行预习，弄清每次实验的目的、内容、线路、设备和仪器仪表、测量和记录项目等等，做到心中有数减少盲目性，提高实验效率。二、电源 1实验桌
2、上设有三相交流电源开关，由实验室统一供电，实验前应弄清各输出端点间的电压数值。 2实验桌上配有直流稳压电源，在接人线路之前应调节好输出电压数值，使之符合实验线路要求。严禁将超过规定电压数值的电源接人线路运行。 3在进行线路的接线、改线或拆线以前必须断开电源开关严禁带电操作，避免在接线或拆线过程中，造成电源设备或部分线路短路而损坏设备或线路元器件。三、实验线路 1熟悉实验线路原理图，能读图并能按图接好实验线路。 2实验线路接线要准确、可靠和有条理，接线性要拧紧，插头与线路中的插孔的结合要紧固，以免接触不良引起部分线路断开。 3线路中不要结活动裸接头，距离较远的两接线端必须选用长导线直接跨接，以免
3、操作不慎或偶然原因触电，致使线路造成意想不到的后果。 4线路接好后，应先由同组同学相互检查，然后请实验指导教师检查同意后，才能接通电源开关，进行实验。 5在实验过程中，测量数据要握住表笔的绝缘部分，不得触摸裸露的带电部分，以免造成触电。四、仪器仪表1认真掌握每次实验所用仪器仪表的使用方法、放置方式(水平或垂直)，并弄清仪表的型号、规格和精度等级；2仪器仪表与实验线路板(或设备)的位置配合应合理，以便于实验操作和测量。3仪器仪表上的旋钮有起止位置，旋转时要用力适度，旋转到头时严禁强制用力，以免损坏旋钮内部的轴及其连接部分，影响实验进行。4测量前应根据计算的物理量数值选择好仪表的量限，然后将仪表接
4、入线路测试点。对于指示仪表，应弄清所选量限的刻度数值，被测量值通常应处在仪表量限的一半以上。应顺着指针方向读数，以减少读数误差。 5实验用仪表一般应在实验线路稳定运行后接入线路测试，同时要观察指针偏转情况，如超过量限应立即取出。特别指出，对于交流电流表应严禁先接入线路后合上电源开关，以免闭合开关瞬间的冲击电流使指针打弯或打断。6选用仪表的内阻与被测元件或电路的电阻的配合要恰当，测试方法要合适、以减少测试误差。五、对实验中异常现象的处理在实验过程中，如发现火花、异声、异味、冒烟、过热等异常现象，应立刻断开电源，保护现场，请指导教师一起检查原因：六、实验结束整理1实验完成后，应将实验记录交指导教师
5、检查认可后，方可拆线。2实验结束应先断开电源开关，然后才能拆线。 3实验桌上的仪器仪表和实验线路板应摆放整齐，连接导线应收拾干净。七、实验报告书写要点实验报告是实验的总结，它应用理论分析实验数据、实验波形和实验现象，从中得出有价值的结论。每个学生都应在实验完成后及时写出分析中肯、结论简洁、字迹工整的实验报告；这不仅能深化理论学习的内容，而且更能培养正确总结实验工作和进行科学实验的能力。实验报告书写要点如下：（1）实验目的。（2）实验时所用到的主要仪器设备的型号与规格。（3）实验电路及原理简述。（4）实验数据处理与误差分析以及实验结论。（5）完成指导书所要求的报告内容。（6）实验后的简单总结与体
6、会。常用电工仪器仪表的使用1.电工测量仪表的分类2.电工测量仪表的形式3.电流的测量4.万用表5.功率的测量6.兆欧表 （详细内容参见电工学教材）实验一 戴维南定理和诺顿定理实验实验目的 1通过实验验证戴维南定理和诺顿定理，加深对等效电路概念的理解。 2学习用补偿法测量开路电压。实验原理 1对任何一个线性含源一端口网络（如图11（a），根据戴维南定理，可以用图11（b）所示电路代替；根据诺顿定理，可以用图11（c）所示电路代替。其等效条件是：UOC是含源一端口网络C、D两端的开路电压；ISC是含源一端口网络C、D两端短路后的短路电流；电阻Ri是把含源一端口网络化成无源网络后的入端电阻。 （a）
7、含源一端口网络 （b）用戴维南定理等效替代 （c）用诺顿定理等效替代图11 等效电源定理用等效电路替代一端口含源网络的等效性，在于保持外电路中的电流和电压不变，即替代前后，在引出端钮间的电压相等时，流出（或流入）引出端钮的电流也必须相等（伏安特性相同）。2含源一端口网络开路电压的测量方法。 直接测量法：当含源一端口网络的入端等效电阻Ri与电压表内阻RV相比可以忽略不计时，可以直接用电压表测量其开路电压UOC。 补偿法：当一端口网络的入端电阻Ri与电压表内阻RV相比不可忽略时，用电压表直接测量开路电压，就会影响被测电路的原工作状态，使所测电压与实际值间有较大误差。补偿法可以排除直接测量时电压表内
8、阻对测量所造成的影响。图12是用补偿法测量电压的电路，测量步骤如下：用电压表初测一端口网络的开路电压，并调整补偿电路中分压器的电压，使它近似等于初测的开路电压。将C、D与C/、D/对应相接，再细调补偿电路中分压器的输出电压，使检流计G的指示为零。因为G中无电流通过，这时电压表指示的电压等于被测电压，并且补偿电路的接入没有影响被测电路的工作状态。图12 补偿法测一端口网络的开路电压3一端口网络入端等效电阻Ri的实验求法：入端等效电阻Ri，可根据一端口网络除源（电压源短路、电流源开路，保留内阻）后的无源网络通过计算求得，也可通过实验的办法求出。测量含源一端口网络的开路电压UOC和短路电流ISC，则
9、将含源一端口网络除源，化为无源网络P，然后按图13接线，测量US和I，则 实验内容及步骤 本实验在直流电路单元板（TSB28）上进行，入端电阻按图14接线使，实验中选择C、D两端左侧为一端口含源网络。图13 测量一端口无源网络 图141测量含源一端口网络的外部伏安特性：调节一端口网络外接电阻RL的数值，使其分别为表11中的数值，测量通过R2的电流（X5和X6电流接口处电流表读数）和C、D两端电压，将测量结果填入表11中，其中RL=0时的电流称为短路电流。表11RL（）05001k1.5k2k2.5k开路I（mA）U（V）2验证戴维南定理 分别用直接测量法和补偿法测量C、D端口网络的开路电压UO
10、C； 用补偿法（或直接测量法）所测得的开路电压UOC和步骤1中测得的短路电流（RL=0）ISC，计算C、D端入端等效电阻图15 戴维南定理的验证 按图11（b）构成戴维南等效电路，其中电压源用直流稳压电源代替，调节电源输出电压，使之等于UOC，Ri用电阻箱代替，在C、D端接入负载电阻RL，如图15所示，按和表11中相同的电阻值，测取电流和电压，填入表12。 将表11和12中的数据进行比较，验证戴维南定理。表12RL（）05001k1.5k2k2.5k开路I（mA）U（V）图16 诺顿定理的验证3验证诺顿定理。按图16接线，构成诺顿等效电路，其中ISC需用可调电流源，若实验室无电流源设备，可用“
11、电压源与电流源等效变换”单元板（TSB25），调出ISC，再与Ri并联接上负载电阻RL，使其值分别为表11中的值，测量电流和电压，填入表13，比较表11和表13中的数据，验证诺顿定理。表13RL（）05001k1.5k2k2.5k开路I（mA）U（V）实验设备 1直流稳压稳流源一台；（若无稳流源，则选用电压源与电流源互换单元板代替）。 2直流毫安表（TSB02）一只；3直流电压表（TSB06）一只；4直流电路单元板（TSB28）一块；5检流计（或直流微安表TSB01）一只；6十进制电阻箱二只；7滑线变阻器一只；8导线若干。 实验报告要求1在同一张坐标纸上画出原一端口网络和各等效网络的伏安特性曲
12、线，并做分析比较，说明如何验证戴维南定理的诺顿定理。2回答问题：对于图12，如果在补偿法测量开路电压时，将C/与D相接，D/与C相接，能否达到测量电压UCD的目的？为什么？实验二 RL和RC串联电路实验实验目的1通过实验验证RL和RC串联电路的电压关系。2学习用电压、电流表测量带铁心电感线关的等效电阻及电感量的方法。3加深对交流电路欧姆定律的理解。图21 RC串联电路实验原理1RC串联电路的电压关系。用一只白炽灯做电阻和一只电容器串联在电路中，就构成RC串联电路，如图21所示。 图22 RC串联电路电压相量图在RC串联电路中，交流电流通过电阻R时在a、b两点间产生电压降UR，通过电容C时在b、
13、c两点间产生电压降UC。根据纯电阻电路的欧姆定律有，并且与同相位；根据纯电容电路的欧姆定律，并且落后相位900。电源电压（即a、c两点间电压）等于电阻两端电压降与电容两端电压降的相量和。即： （21） 其相量图如图22所示。由图22可以看出、为一直角三角形的三个边，其有效值间的关系为或 （22） （23）2RL串联电路的电压关系。在RL串联电路中，（如图23所示）交流电流通过电阻R，产生电压降，根据纯电阻电路欧姆定律，且与同相位；交流电流通过电感L，产生电压降根据纯电感电路欧姆定律，并且导前相位900。电源电压等于电阻两端电压与电感两端电压降的相量和，即 （24）其相量关系，如图24所示。图2
14、3 RL串联电路 图24 RL串联电路电压相量图由图24可以看出，相量、为直角三角形的三个边。有效值间的关系为 或 （25） （26）3对于一个实际的电感线圈来说，当它被联接到交流电路上时，除具有电感参数外还有电阻r存在。本实验采用日光灯镇流器做为电感元件，镇流器是一个带铁芯的电感元件，除电感参数外，还要考虑等效电阻参数，等效电阻r需要考虑导线直流电阻和铁芯损耗等值电阻二方面因素，其值是不能用欧姆表或电桥直接测量出来的。本实验我们用图25来测量等值电阻r和电感L。图25 测量电感L电路根据欧姆定律或 （27）实验时，我们采用保持电路电流I数值不变的办法，使电压U随电阻R的改变而改变。在时，电压
15、，则由（27）式可得 （28）在，电压，有 （29）由（29）式减去（28）式，则可得 （210）将已测出的U1、U2、R1、R2代入上式可求出等值电阻r的数值。将r的数值代入（28）或（29）式可求出XL的数值。因 ，故 （211）实验内容及步骤1按图21联接线路，接通电源后，用电压表测量UR=Uab，UC=Ubc，U=Uac，用电流表测量电流I。2用代数和方法计算UR+UC，验证UR+UCU。 3用求相量和的方法计算，验证 4用作图法，作出UR、UC并求出U/，用尺量出U/的长度并折算成所表示的数值，与步骤3的计算结果相比较。用量角器测量出相角，并与步骤3的计算结果进行比较。5将上面的实验
16、内容记入表21中。C（）IURUCU表216按图25联接线路，使调压器输出为零，滑线变阻器电阻值为100欧，即R1=100欧。7接通电源，使调压器输出由零逐渐升高，注意电流表和电压表的数值，在电流为0.4A时，记录电流I和此时的电压U1。8调压器输出为零、切断电源。9改变滑动变阻器阻值为200欧，即R2=200欧。 10重复步骤7的实验内容，使I仍为0.4A，记录此时的电压U2。将有关数据及计算结果填入表22中。表22IR1R2U1U2URUrLUrUL 11计算r和L。实验设备1单相调压器（实验台电源箱右侧）；2交流电流表（TSB31）一只；3交流电压表（TSB30）一只；4动态电路板或电容
17、组单元板（TSB27）或（TSB21）一只。5镇流器（TSB19）一只；6滑线变阻器01000欧一只；7万用电表MF30一块。 实验报告1实验目的、原理、实验电路、基本公式。2整理数据表格并做相应计算。3做出RC及RL串联电路相量图。实验三 改善功率因数实验实验目的1掌握日光灯电路的工作原理及电路联接方法。 2通过测量电路功率，进一步掌握功率表的使用方法。3掌握改善日光灯电路功率因数的方法。实验原理1日光灯电路及工作原理。日光灯电路主要由日光灯管、镇流器、启辉器等元件组成，电路图如图31所示。图31 日光灯电路灯管两端有灯丝，管内充有惰性气体（氩气或氪气）及少量水银，管壁涂有莹光粉。当管内产生
18、弧光放电时，水银蒸气受激发，幅射大量紫外线，管壁上的莹光粉在紫外线的激发下，幅射出接近日光的光线，日光灯的发光效率较白炽灯高一倍多，是目前应用最普通的光源之一，日光灯管产生放电的条件，一是灯丝要预热并发射热电子，二是灯管两端需要加一个较高的电压使管内气体击穿放电，通常的日光灯管本身不能直接接在220V电源上使用。启辉器有两个电极，一个是双金属片，另一个是固定片，二极之间并有一个小容量电容器。一定数值的电压加在启辉器两端时，启辉器产生辉光放电，双金属片放电而受热伸直，并与静片接触，而后启辉器因动片与静片接触，放电停止，冷却且自动分开。镇流器是一个带铁芯的电感线圈。电源接通时，电压同时加到灯管两端
19、和启辉器的两个电极上，对于灯管来说，因电压低不能放电；但对启辉器，此电压则可以起辉、发热、并使双金属片伸直与静片接触。于是有电流流过镇流器、灯丝和启辉器，这样灯丝得到预热并发射电子，经13秒后，启辉器因双金属片冷却，使动片与静片分开，由于电路中的电流突然中断，便在镇流器两端产生一个瞬时高电压，此电压与电源电压迭加后加在灯管两端，将管内气体击穿而产生弧光放电。灯管点燃后，由于镇流器的作用，灯管两端的电压比电源电压低得很多，一般在50100V。此电压已不足以使启辉器放电，故双金属片不会再与静片闭合。启辉器在电路中的作用相当于一个自动开关。镇流器在灯管启动时产生高压，有启动前预热灯丝及启动后灯管工作
20、时的限流作用。日光灯电路实质上是一个电阻与电感的串联电路。当然，镇流器本身并不是一纯电感，而是一个电感和等效电阻相串联的元件。2功率因数的提高。在正弦交流电路中，只有纯电阻电路，平均功率P和视在功率S是非曲直相等的。只要电路中含有电抗元件并处在非谐振状态，平均功率总是小于视在功率。平均功率与视在功率之比称为功率因数，即 （31）可见功率因数是电路阻抗角的余弦值，并且电路中的阻抗角越大，功率因数越低；反之，电路阻抗角越小，功率因数越高。功率因数的高低反映了电源容量被充分利用的情况。负载的功率因数低，会使电源容量不能被充分利用；同时，无功电流在输电线路中造成损耗，影响整个输电网络的效率。因此，提高
21、功率因数成为电力系统需要解决的重要课题。实际应用电路中，负载多为感性负载，所以提高功率因数通常用电容补偿法，即在负载两端并联补偿电容器。当电容器的电容量C选择合适时，可将功率因数提高到1。日光灯电路中，灯管与一个带有铁芯的电感线圈串联，由于电感量较大，整个电路的功率因数是比较低的，为了提高功率因数，我们可以在灯管与镇流器串联后的两端并联电容器实现。实验内容及步骤 1在实验台中选择镇流器与开关、启辉器与熔断器、电流测量插口，并联电容器组（或动态电路板中的4F电容器）等单元板及实验台顶部的日光灯管联接成图32所示电路。图32 日光灯改善功率因数实验电路 2闭合开关S，此时日光灯应亮，如用并联电容器
22、组完成本实验，则从0逐渐增大并联电容器，分别测量总电流I，灯管电流ID，电容器电流IC，功率P。将数值填入表31，并做相应计算（测量P计算）。表31 电容（F）测量项目U（V）I（mA）IC(mA)ID(mA)P3若并联动态电路板上4F电容器完成本实验，则应在并联电容器前，测量灯管两端电压UD，镇流器两端电压UL，总电流I（此时等于通过灯管的电流）及总功率P和灯管所消耗的功率PD，将数据填入表32。然后，并联4F电容器，除再测量上述数据外，还应测量通过电容器的电流IC和通过灯管中的电流ID，测量日光灯管消耗功率PD的电路图，如图33所示。将数据填入表32中，并做相应计算。表32 测量项目电容器
23、 （F）IIDICUUDULPPD并联前（0）并联后（4F）图33 日光灯电路测量灯管功率实验设备1日光灯管、座40W一套（实验台顶部）；2镇流器、开关单元板（TSB19）一块；3熔断器、启辉器单元板（TSB20）一块；4电容器组单元板（TSB21）；或动态电路单元板（TSB27）一块；5交流电流表（TSB05）一块；6交流电压表（TSB07）一块；7功率表一块；8导线若干。实验报告 1根据表31中的数据，在坐标纸上绘出，等曲线。 2从测量数据中（表31和表32），求出日光灯等效电阻，镇流器等效电阻，镇流器电感。3回答下列问题：UL和UD的代数和为什么大于U？并联电容器后，总功率P是否变化？为
24、什么？为什么并联电容器后总电流会减少？绘相量图说明。实验四 三相电路及功率的测量实验目的1学习三相电路中负载的星形和三角形联接方法。 2通过实验验证对称负载做星形和三角形联接时，负载的线电压UL和相电压UP、负载的线电流IL和相电流IP间的关系。3了解不对称负载做星形联接时中线的作用。4学习用三瓦特表法和二瓦特表法测量三相电功率。实验原理 1当对称负载做星连接时，其线电压和相电压，线电流和相电流之间的关系是 （41）做三角形联接时，它们的关系是 （42）三相总有功功率为 （43）2不对称负载作星形连接时，若不接中线，则负载中点N/的电位与电源中点N电位不同，负载上各相电压将不相等，线电压与相电
25、压间倍的关系遭到破坏。在三相负载均为白炽灯负载的情况下，灯泡标称功率最少（电路电阻最大）的一相其灯泡最亮，相电压最高；灯泡标称功率最多（电阻最小）的一相其灯泡最暗，相电压最低。在负载极不对称情况下，相电压最高的一相可能将灯泡烧毁。倘若有了中线，由于中线阻抗很小，而使电源中点与负载中点等电位，则因电源各相电压是对称相等的，从而保证了各相负载电压是对称相等的。也就是说，对于不对称负载中线是不可缺少的。3三相有功功率的测量方法有三瓦特计法和二瓦特计法两种。三瓦特计法，通常用于三相四线制，该方法是用三个瓦特计分别测量出各相消耗的有功功率，其接线图如图41所示。三个瓦特计所测功率数的总和，就是三相负载消
26、耗的总功率。图41 三瓦特计法测量三相电功率二瓦特计法通常用于测量三相三线制负载功率，其接线如图42所示。不论负载对称与否，二个瓦特表的读数分别为：式中为负载的功率因数角。三相总功率为两个瓦特计读数的代数和。当600时，二个表读数均为正值，总功率为二瓦特计读数之和；当600时，其中一个表读数为负值，总功率为二瓦特计读数之差。本实验负载为白炽灯泡，接近纯电阻性负载，。故二瓦特计读数为正值，三相总功率为二个瓦特计读数之和。（a）二瓦特计测星形接三相功率 （b）二瓦特计测三角形接三相功率图42 二瓦特计测三相功率图43 仪表测量电路为充分利用仪表，保证仪表的安全使用和更方便地进行测量，本实验中我们将
27、电流表、电压表和功率表接成为图43所示电路。这样便可以用一个瓦特计、一个电流表和一个电压表同时测量各线（相）的电流、电压和电功率。用这个测量电路进行测量时，只要将电流测量插头插入待测电路的电流插口中，并将电压表笔接到待测电压接点上，就可同时读出电流、电压和电功率，使用十分方便（如果出现功率表反转，则需要改变电流测量插头的插入方向）。实验内容及步骤1星形联接负载。（1） 把电流表、电压表接成图43所示的仪表电路。（2） 选取灯泡负载单元板，电流测量插口单元板及三相负荷开关单元板，安放在实验台架的合适位置上。按图44将电灯泡负载接成星形接法的实验电路。 （3）每相均开3盏灯（对称负载）。 （4）测
28、量各线电压、线电流、相电压、中线电流及用三瓦特计法和二瓦特计法测量三相电功率，并将所测得的数据填入表41中。（5）将三相负载分别改为1、2、3盏灯，接上中线，观察各灯泡亮度是否有差别，然后拆除中线（断开串接在中线上的开关S），再观察各灯亮度是否有差别。重复步骤（4）的测量内容并测量无中线时电源中性点N与负载中性点N/之间的电位差UNN/，将测量数据填入表42中。在断开中线时，观察亮度及测量数据，动作要迅速。不平衡负载无中线时，有的相电压太高，容易烧毁灯泡。图44 星接负载实验电路2三角形接法负载。（1）按照图45联接三角形负载的实验电路，注意此时需要三相调压电源，将线电压调为220V。 （2）
29、每相开3盏灯（对称负载），测量各线电压、线电流、相电流及用三瓦特计法测功率和用二瓦特计法功率，将测量数据填入表43中。 （3）关闭部分灯泡，使每相负载分别为1、2、3盏（非对称负载）重复步骤（2）的测量内容，并将测量数据填入表43中。 （4）如实验室无三相调压器，也可将三个灯泡或两个灯泡串联成三角形接法实验。图45 三角形接法负载实验电路实验设备1三相白炽灯负载单元板（TSB23）三块； 2电流测量插口单元板（TSB22）一块；3三相负荷开关单元板（TSB18）一块；4交流电流表（2A）（TSB05）一只；5交流电压表（450V）（TSB08）一只；6单相瓦特表一只；7电压表测试表笔一付；8三
30、相调压器一台（或中心控制柜输出220V线电压）。9连接导线实验报告要求 1整理实验数据，说明在什么条件下具有，的关系？ 2中线的作用是什么？什么情况下可以省略？什么情况下不可少？3能否用二瓦特计法测三相四线制不对称负载的功率？为什么？注意事项使用瓦特表时，应参照仪表 说明书，注意仪表的接法和读数方法。无论流过电流线圈的电流，还是加在电压线圈上电压，均不应超过额定值，否则会产生瓦特计的指针虽没有超过满刻度，却损坏了瓦特计内部线圈的事故。实验五 三相异步电动机的使用和起动实验目的1了解三相异步电动机的铭牌数据。2学习判断三相异步电动机绕组首、末端的方法。3学习测量电机绝缘电阻的方法。4正确联接异步
31、电机的三相绕组，并使电机起动和实现反转。 实验原理1三相异步电动机的铭牌和额定值。了解电动机铭牌中各项数据的确切含义，是合理选择并正确使用三相异步电动机的前提。现以JQ2624型三相异步电动机的铭牌为例，说明其各项含义（见表51）。表51 三相异步电动机的铭牌三相异步电动机型号：JO2624功率：17千瓦频率：50赫兹电压：380伏电流：33安接法：转速：1460转/分工作方式：连续绝缘等级：E功率因数：0.88温升：650C电机厂出厂 年 月（1）型号：型号是不同种类和型式电动机的代号，它的每一个字母都具有一定的含义。如JO2624中，J表示交流异步电动机，O表示封闭式，即外壳将电机全部封闭
32、起来。字母后面的数字2表示国家统计设计的顺号，意思是说这种电动机是在JO型基础上做了第二次改进设计。第一个破折号后的第一位数字6表示机座号，机座尺寸是按国家统一标准的顺序号所对应的尺寸制造的；第二位数字2表示铁芯长度序号，同样对应着国家统一规定的具体尺寸。第二个破折号后数字4表示电机是4极电动机（即P=2）。电机型号每项的意义可用框图表示如下：46 2JO 2 电机系列 磁极数 设计顺序号 机座号 铁芯长度号 我国目前已设计出Y系列新产品，它是国内最先进的异步电动机，即将取代JO2系列异步电动机。Y系列电动机具有高效、节能、特性好及低噪声等优点，功率等级和安装尺寸也符合国际标准。这种电机型号所
33、代表的意义如下面框图所示。L2100Y4 磁极数 长机座第二种铁心长度 机座中心高（毫米） 异步电动机 电压UN和接法电压是指电机定子绕组应接的额定线电压；接法是指在额定线电压下三相绕组的正确接线方法。有时铭牌上有两种电压值，如220V/380V，并应二种接法/Y。表示该电机可在相电压为220V时工作，并应接成三角形；也可在线电压为380V时工作，并应接成星形。 电流ININ是指电动机在额定电压、额定频率并输出额定功率时定子的额定线电流。铭牌有时标出两种额定电流值，它们与绕组的不同接法相对应。 转速nN电机额定运行时，电动机转子的额定转速以“转/分”为单位。通常比相应的同步转速低（26）%。
34、功率PN在额定运行条件下，电动机转轴上输出的额定机械功率。通常以千瓦（kW）为单位。实际运行过程中，电机输出的功率是由负载大小决定的，并不一定等于额定功率。电机从电源吸取的功率不等于额定功率，这里有一个电机效率问题。如额定输出机械功率为PN时，输入电功率为P1N，则： （额定效率）。左右，随电机种类及容量大小而不同。 功率因数是指电机额定运行时的功率因数。电动机是感性负载，定子电路相电流滞后相电压角，功率因数是此角度的余弦值。电机额定运行时=0.70.9左右，空载或轻载时会更低。因此在电机使用时，应尽量避免出于电机的长期轻载或空载运行情况。 工作方式（或称定额）。为充分发挥电机的潜力，电机按持
35、续运行时间划分工作方式。分为连续、短时和重复短时三种。连续工作方式，表示这种电机可以按铭牌上规定的功率长期连续使用。短时工作方式，表示这种电机不能连续使用，在额定功率输出时只能按铭牌规定短时间运行。重复短时工作方式，表示这种电机不能在额定功率输出时连续运行，只能按规定时间做重复性短时间运行。 绝缘等级和温升。绝缘等级是由电机所用绝缘材料决定的。按耐热程度不同，绝缘材料分为A、E、B、F、H等数级，目前异步电机生产中大都采用E级绝缘，其最高允许温度为1200C。温升是指允许高出标准环境温度的数值。2电机的绝缘电阻。在使用电气设备时，其绝缘程度的好坏对设备的正常运行有密切关系。绝缘程度的好坏可以用
36、绝缘电阻的高低来衡量。由于设备受热、受潮等原因，会使绝缘电阻降低，甚至可能造成设备外壳带电和出现短路事故。所以在使用期间应做定期绝缘电阻的检查。如果一台电机长期没有使用，使用前必须做绝缘电阻的检查。绝缘电阻的检查不能用普通的欧姆表（如万用表的电阻档）进行。而应用兆欧表（也称摇表）进行测量，兆欧表是专门用于测量高电阻，即绝缘电阻的仪表。使兆欧表时，要注意以下几个问题：（1）应按电气设备的电压等级选择兆欧表的规格。测量额定电压不足500V的绕组的绝缘电阻（如额定电压380V的电机）时，则应选用500V兆欧表，而测定额定电压高于500V绕组的绝缘电阻时，则应选用1000V的兆欧表。（2）测量绝缘电阻
37、前，必须切断电机的电源，并做兆欧表自检。自检的方法是先将兆欧表二端线开路，缓慢摇动兆欧表手柄，表针应指到“”处，再把兆欧表二端线迅速短接一下，表针应指到零处。如果不是这样，说明兆欧表自身有故障，必须检查修理，方能使用。（3）测量绝缘电阻时，将兆欧表端钮L、E分别接到待测绝缘电阻处，如测量对地绝缘电阻，则应将E接地（如电机外壳）。（4）兆欧表要平放，转动手柄的转速要均匀（120转/分）。测量电机的绝缘电阻，一般有二项内容，一是测相间绝缘，二是测对地绝缘（相壳绝缘）。对于500V以下的中、小型电机，绝缘电阻最低不得小于1000/V。3电动机绕组首、末端的判别。当电动机绕组各相引出线标志脱落时，必须
38、判明哪二根引出线属于同一相，哪根是首端，哪根是末端，这是对电机进行正确接线的前提。判定异步电动机绕组首、末端有多种方法。 （1）串灯法：首先，用一个灯泡与交流电源串联后，接到电动机绕组的某根引线上，再用电源的另一根线去碰触绕组其余的引出线，能使灯泡发亮的两根引出线显然是属同相绕组，这样可将六根引出线分成三相绕组。然后，任意规定一相绕组的首、末端（如D1、D4），并将另一相（如B相）的任意一端与D4相联，将串联起来的这二相绕组的另外两端接到低压电源上（40100V），其余那一相（C相）的两端接灯泡，当合上开关后，灯泡发亮，可断定与D4相联的那一端即为该相的首端（D2）；如灯泡不亮，则为末端（D5
39、）。实验电路如图51所示。（a） （b）图51 串灯法判定绕组首末端图52串灯法判定首、末端的原理用同样的办法可以判定另一相的首、末端。图中接入开关S，是为了使通电时间尽量短些，以保护电机绕组。本实验方法的原理可简述如下：如A、B二相绕组是首、末端相联，通入交流电所产生的合成磁通会穿过C相绕组，因此C相绕组产生感应电动势而使灯泡发亮，如图52（a）所示。如A、B二相绕组是末端与末端相联，通入交流电后产生的合成磁通不穿过 C相绕组，C相绕组不产生感应电动势，灯泡当然不亮，如图52（b）所示。 电流表法（或万用表法）用万用表电阻档或将电池与电流表（毫安表或微安表）串联的办法，可以从六个引出线中判定
40、哪二根引线是属同一相的。然后规定任意一相（如A相）的首、末端（如D1和D4）。并通过开关S和电池相联接，在另外一相（如B相）绕组的二端接上毫安表（或万用电表直流毫安最小量程档），在接通开关S的瞬间，若表头指针正向摆动，则电流表负极所接的引线与电池正极所接的引线端是同极性端（即同为首端或末端），用同样的办法可以判定第三相的首、末端。实验电路如图53所示。 图53 电流表判定绕组首、末端 3三相异步电动机的起动和反转。对于中、小型异步电动机，当电源容量相对电动机功率足够大时，一般均采用直接起动，即将电动机的定子绕组直接接入额定电压的电源上。异步电动机转子的旋转方向与旋转磁场的旋转方向相同，而旋转磁
41、场的旋转方向取决于绕组与电源接线的相序。因此，改变三相绕组与电源联接的相序就可达到改变三相异步电动机转向的目的。实验内容及步骤1熟悉异步电动机的外形结构及各引线端，记录铭牌数据。2判定三相绕组的首、末端。实验可分别按图51和图53接线。3测量三相异步电机的绝缘电阻。自检你准备使用的兆欧表，并用检查后的兆欧表测量实验用电动机的绝缘电阻。填入表51中。表51相间绝缘绝缘电阻相与机壳绝缘绝缘电阻A相与B相 MA相与机壳 MB相与C相 MB相与机壳 MC相与A相 MC相与机壳 M图544按铭牌要求，将电机正确接线（本实验台所配电机为380V三角形接法），并按图54接线。经教师验查无误后，闭合负荷开关QM直接起动电机，并观察电动机的转向。5断开负荷开关QM，改变电机与电源接线的相序（倒换任意三相接线），闭合QM，观察电机转向与前是否相反。实验设备1三相异步电动机一台； 2