《电机学》实验指导书.docx

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1、电机学实验指导书五、实验步骤1、查看单相变压器额定值本实验选用三相组式变压器中的一只作为单相变压器，额定数据Sng77VA, Uin/U2n=220/55V, Iin/I2n=0.35/1.4A。实际查看并记录单相变压器额定容量、一次侧额定 电压、额定电流、二次侧额定电压、额定电流，填入表1T。表单相变压器额定值SN (VA)Uin(V)Tin (A)U2N (V)I2N (A)2、空载实验1）按图-2接线。变压器的低压侧接电源，高压侧开路。交流调压器旋钮调到电压 为零的位置。X IIX图1-2空载实验接线图2）合上交流电源，电源电压调节到55V,测取变压器的Uo、I。、Po及副方电压V2。

2、记录于表1-2中。表1-2：空载实验数据记录表Uo（v）Io(A)Po(W)Uax(V)低压侧接电源3、短路实验1）按图1-3接线。将变压器的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。交流调压器旋 钮调到电压为零的位置。图1-3短路实验接线图2）接通交流电源，逐渐缓慢增加输入电压，观察电流表，直到短路电流等于0.35A停止，测取变压器的Uk、Ik、Pk及环境温度。记录于表1-3中。Uk(V)Ik (A)Pk (W)高压侧接电源表1-3:短路实验数据记录表室温 4、负载实验1）实验线路如图1-4所示。变压器高压线圈接电源，低压线圈经过开关与接到负载电 阻Rl （两只900 Q并联）上。2）将调压器旋钮调

3、到输出电压为零的位置，S1翻开，Rl阻值调到最大。3）接通交流电源，并调节电压Ui=220V。图1-4负载实验接线图4）保持Ui=220V,合上Si,逐渐增加负载电流，即减小负载电阻Rl的值，从空载 到额定负载（I2=0-1.4A）的范围内，测取变压器的输出电压U2和电流b，输入功率Pi 和输出功率P2，共取数据6-7组，记录于表1-4中。5）测取数据时，b=0 （S1翻开）和b=l2N=1.4A必测。表1-4:负载实验记录表Ui=Un= V序号1234567U2 (V)12 (A)Pl (W)P2 (W)六 实验要求1）预习单相变压器等效电路和运行特性等有关章节内容，思考以下问题：a.变压器

4、一次及二次侧的额定电压和额定电流是否相同，有什么规律？b.画出变压器近似等效电路。变压器的空载和短路实验分别有什么目的?c.什么是变压器的外特性和效率特性？2）实验过程中的考前须知a.在变压器实验中，应注意电压表、电流表、功率表的合理布置及量程选择。b.空载实验时，应注意变压器接电源侧的额定电压值，实际电压不能大于额定电压。c.短路实验时，应注意变压器测量侧的额定电流值，实际电流不能大于额定电流。 测量时操作要快，否那么线圈发热引起电阻变化较大。d.负载实验时，应注意变压器接电源侧的额定电压值和测量侧的额定电流值。e.电流表尽量使用数字表。3）实验报告数据处理要求a.根据实验数据，计算该变压器

5、归算到变压器高压侧的近似等效电路激磁参数（要 求计算过程）。b.画出变压器近似等效电路，并在该电路上标出对应参数值。c.绘制变压器电阻性负载时的外特性、效率特性，并从外特性上计算变压器电阻性 负载时的额定电压调整率。d.根据实验目的及内容得出结论。实验二直流电动机实验一实验目的1、熟悉他励直流电动机的接线、起动、改变转向与调速的方法。2、掌握用实验方法测取直流他励电动机的固有及人为机械特性。二、实验属性本实验属验证性实验三、实验仪器设备及器材校正直流测功机，直流电动机，直流电压、毫安、电流表，可调电阻器，实验台。 四、实验原理1）他励直流电动机：励磁回路由单独电源供电，和电枢回路互不相联。2）

6、直流电动机起动的基本要求：起动转矩要大，起动电流要小，起动设备要简单经 济可靠。起动的基本方法有：直接起动（这里不用），电枢回路串电阻起动和降压起动三 种方式。3）当改变他励直流电动机励磁回路电源极性或改变电枢回路电源极性时，可以改变 直流电动机转向。4）直流电动机调速方法有：a.电枢控制，即调节电枢电压或在电枢回路中接入调速电阻；b.磁场控制，即调节励磁回路中的电组，改变励磁电流的大小，可改变磁场大小。5）直流电动机机械特性：U二Un，励磁回路电阻等于常值时，电动机的转速与电磁转 矩的关系n=f（Tj成为电动机的转矩-转速特性，也称为机械特性。机械机械特性可用实 验的方法来测取。a.直接测量

7、直流电动机电枢电阻R。b.电动机正常接线，启动电动机后，起动电阻调到最小，调节电枢电压等于Un，调 节电动机负载、并配合调节励磁电阻Rf和励磁电流，使电动机到达额定运行状态 （n=nN, Ia=lN），记录电动机电枢电压Un，转速un,电枢电流In等数据。根据他励电动机电压方程：U=Ea+Is*R+2AUs, 2AUs为正负一对电刷上的接触压降，24Us=2V。计算电动势：Ea=Un-In*R-2F即可计算出电动机对应该励磁电流下的G0 二2NC.保持励磁电源电压和励磁回路电阻Rf不变，忽略电枢反响的去磁作用时，那么Q不变，调节电动机负载大小，并测量电枢电枢电流la及电动机转速n,然后可计算出

8、电 磁转矩大小：Te=CTIa =9.55CeIad. U=Un，&=0, I尸1似时测得的机械特性一般称为电动机固有机械特性，不满足上 述三个条件情况下测得的机械特性一般称为电动机人为机械特性。五、实验步骤1 .用欧姆表直接测直流电动机电枢的直流电阻R,并记录。2 .他励直流电动机的起动（步骤）Re = 180QII II电动机测功机图21直流他励电动机接线图1）按图2-1接线。图中M为直流电动机，MG为测功机，M与MG之间虚线表示同轴 相联。起动电阻Re调到阻值最大，励磁电阻R调到最小，第一次起动时将电枢电源旋 扭调至较小位置。2）开启总电源。然后顺序合上励磁电源和电枢电源。3）调节控制屏

9、上电枢电源电压为220伏。电机转动后，然后减小起动电阻Re阻值, 直至最小，电机稳定运行。3 .调节他励电动机的转速分别改变电枢电源电压U （vUn）、电阻Re和R-观察并记录转速变化规律。4 .改变电动机的转向关断电源，分别将电枢或励磁绕组两端的接线对调，再按他励电动机的起动步骤起 动电动机，观察并记录电动机的转向及转速表指针偏转的方向。励磁电源 220V5 .直流电动机的固有机械特性R(.=180Q电枢电源220V 年励磁电源220VRf =1800 0-II II电动机测功机图2 2：直流他励电动机机械特性接线图1）按图2-2接线。直流电动机额定数据为：PN=80W,UN=220V,IN

10、=0.5A, nN=1500r/mino 直流测功机MG按他励发电机连接，在此作为直流电动机M的负载。Rl电阻值调到最大。2）按起动步骤起动电动机M。调节电枢电源的电压（Vi）为220V,凡调至零。3）合上开关S,同时配合调节（减小）负载电阻Rl和调节电动机的励磁电阻Rf， 使电动机到达额定运行状态:U （Vi） =Un，I （Al） =In，n=nN。此时M的励磁电流 If即为电动机额定励磁电流IfN。在以后的实验过程中，保持Rf不变，即保持励磁电流IfN 不变（那么I近似不变）o4）保持V】=Un, Rf不变的条件下，逐次减小电动机负载（增大电阻Rl）。测取电 动机电枢输入电流la （Ai

11、）,转速n。共取数据7-10组，记录于表2-1中。注意：最后一 定测量一组S断开（即电动机空载时）的数据。表 2-1:固有机械特性Vi=Un=V Rc=0 A2=IfN=mA实验 数据1234567X91()la (A)n (r/min )计算 数据Te (n m)6 .直流电动机的人为机械特性：1）在固有机械特性接线不动情况下，保持电枢电源电压（220V）不变，保持励磁回 路串电阻Rf不变，把电枢回路电阻调到最大，重新起动电动机（先合励磁后合电枢）， 电动机起动后，调节电枢回路所串电阻Rc到1/2位置（目测），并保持在此位置，进行 下面工程。2）调节负载电阻Rl，使电动机电枢电流la （Ai

12、） =INo3）逐次增大负载电阻Rl，减小电动机负载，测取电动机电枢输入电流L （Ai）,转 速n,电枢电压Ua （V2）o共取数据9-10组，记录于表2-2中。注意：最后一定测量一 组S断开（即电动机空载时）的数据。表 2-2:人为机械特性Vi = Un=V Rc=A2=IfN=mA实验 数据12345678910la (A)n (r/min)计算 数据Te (n m)六、实验要求1）预习直流电机内容，思考以下问题：a.直流电动机有哪些起动方法，利用电枢回路串电阻的方法时，起动前该电阻应调到什么 位置，起动后调节到什么位置？b.分别对直流电动机起动和停车两种情况，说明直流电动机励磁回路开关和

13、电枢回路开关 的操作顺序。c.什么是电动机的额定运行状态，测量固有机械特性时，如何调节，使电动机到达额定运 行状态？d.什么是直流电动机的固有机械特性和人为机械特性？励磁电流不变时，电枢电流与电磁 转矩间是什么关系？e.请说明在本实验中，增大负载电阻值，电动机负载是增大还是减小的？2）实验过程中的考前须知a.直流他励电动机起动时，须将励磁回路串联的电阻Rf调至最小（特殊要求除外），先接通 励磁电源，使励磁电流最大，同时必须将电枢串联起动电阻艮调至最大，然后方可接通电枢电 源。使电动机正常起动。起动后，将起动电阻艮调至零，使电机正常工作。b.直流他励电动机停机时，必须先切断电枢电源，然后断开励磁

14、电源。同时必须将电枢串 联的起动电阻Rc调回到最大值，励磁回路串联的电阻Rf调回到最小值（特殊要求除外）。给下次 起动作好准备。c.测量前注意仪表的量程、极性及其接法，是否符合要求。d.做机械特性实验，调节负载电阻Rl时，注意观察直流电动机电枢电流h大小，短时间运 行不可超过1. 2In，长时间运行不可超过In。3）实验报告数据处理要求a.把电枢电阻按下式换算到基准工作温度时的电枢绕组电阻值:Rref=Ra235 + %235+ 仇式中Raref换算到基准工作温度时电枢绕组电阻。（。）。Ra电枢绕组的实际冷态电阻。（。）。夕面一一基准工作温度，对于E级绝缘为75%实际冷态时电枢绕组的温度。（）

15、b.根据表2-1额定运行状态下的数据，求Ce，并根据表2-1和表2-2实验数据，计 算对应各个转速下的电磁转矩。列出计算Ce的过程。c.在同一张图上绘制该直流电动机的固有机械特性和人为机械特性。说明当电动机 电磁转矩变化时，转速的变化规律。d.结合本次实验说明，负载一定时，当他励直流电动机电枢电压U、电枢回路串电 阻&和励磁回路串电阻Rf发生变化时，电动机的转速分别如何变化。e.根据实验目的及内容得出结论实验三感应电动机实验一实验目的1、通过实验掌握异步电动机的起动方法。2、掌握三相异步电动机的空载、堵转方法测定三相绕线式异步电动机的参数。3、通过实验熟悉三相绕线式电动机的调速方法。4、通过实

16、验掌握三相异步电动机的机械特性和工作特性的测量方法。二、实验属性本实验属验证性实验三、实验仪器设备及器材三相绕线式异步电动机，交流电压、电流表，功率表，三相可调电阻器，直流测功 机，直流电压、电流、毫安表，可调电阻，实验台。四、实验原理1、绕线式感应电动机一般使用在在转子中接入起动电阻的方法来起动，不仅使起动 电流减小，起动转矩也可增大。此外还可以使用降低定子电压的方法来起动。2、异步电动机等效电路参数的测定三相异步电动机T型等效电路参数（图3-1），可以通过空载实验和短路（堵转）实 验来测定。12 X2图3-1异步电动机T型等效电路a.实验时直接测得每相电阻值R。此值为实际冷态电阻值。冷态温

17、度为室温。换算235 +，”235 + %到基准工作温度时的定子绕组相电阻：R = R-空式中Ri换算到基准工作温度75时定子绕组的相电阻，Q；Ric定子绕组的实际冷态相电阻，0rCf基准工作温度，对于E级绝缘为75；0C实际冷态时定子绕组的温度，；b.由短路实验数据求短路参数（三相感应电动机定子侧为Y接时）短路实验时，使电动机不转，调节电压，测取当I =1N时的线电压UkL,线电流IkL， 和短路损耗Pk （这里使用单功率表测量损耗方法，三相功率等于三倍功率表读数）。短路阻抗:u K(p U KJ短路电阻:短路电抗: 式中Uk”，口小一一电动机堵转时的相电压，相电流。转子电阻的折合值： 小弟

18、_&，式中R是折合到75c时的值。Y定、转子漏抗：C.由空载试验数据求激磁回路参数实验时，使电动机不接任何负载，调节电动机电压，从LIUn0.3Un范围内测量计算三相空载损耗Po和相电流Io。绘制卫=3/福=关系，近似为一直线,图3-2电机中铁耗和机械耗取U二Un时空载线电压Uol、空载线电流Iol和空载损耗Po数据进行计算。额定电压时的铁耗:PFe=Po-Pmec激磁电阻：R,n=Z = Z空载电阻：&0=舄+R机空载阻抗：z0=2 = 2-1。中 v3/ol空载电抗：X。=式中U(H，Io小为电动机空载时的相电压、相电流。 那么激磁电抗：X,=XoX。3、绕线式感应电动机转子回路中串入三相

19、对称电阻，运行时改变电阻可以改变转速。4、感应电动机的机械特性：电源为额定电压和额定频率情况下，转速n与电磁转矩Te之间的关系n=f （Te） o5、工作特性：在额定电压和额定频率下，电动机的转速n,电磁转矩Te，定子电流 11，功率因数cos6及效率n与输出功率P2的关系曲线n,Te,L, cos 6i, n =f （P2） o6、感应电动机的机械特性和工作特性可以用空载和负载实验的方法确定。空载实验 测出电动机额定电压时的铁耗PFe，机械损耗Pmec和定子电阻R1。7、负载实验是在在电源电压UlUn，频率为额定条件下，改变电动机的负载，分别 记录下不同负载下定子的输入功率Pi，定子电流L和

20、转速n,由此计算出电动机的输出 功率，功率因数，电磁功率和效率等值，得到电动机的机械特性和工作特性。这里假设定子按丫接法，使用单功率表测量损耗方法（三相功率为单只功率表读数 3倍），测量计算三相输入功率Pi；根据线电压5和线电流L,可分别求出对应相值% =L =L。那么:转差率：s =ns电磁功率：Pe = px- Pcux - pFe转子铜损耗：Pcu2 = sPe定子铜损耗：匕 =3与电磁转矩：7；=旦杂散损耗：04=0.015*Pn（4-）2 1IN电动机输出三相功率：P2=Pe-Pcu2-Pmec-外效率：7/ = * 100%功率因数：3加=（也可按功率表的COS 1读数）数据处理时

21、可使用表格方法,如表3-1：表3T：数据处理表格123-156711P1nSPculPcPcu22P2nCOS 4 1第一章、概述1第二章、实验要求及考前须知1第三章、实验工程6实验一、单相变压器实验6实验二、直流电动机实验10实验三、感应电动机实验14实验四、感应电机额定转差率计算和Te-s曲线绘制20实验五、同步发电机实验26第四章、实验工程涉及的主要仪器设备简介30第五章、参考文献30五、实验步骤7 .使用欧姆表直接测量一相定子绕组的冷态直流电阻，并记录。8 .绕线式感应电动机的起动及调速图3-3感应电动机接线按图3-3接线，电动机采用三相感应电动机，Y联结。图中仪表为交流，分别按下 述

22、两种方法起动感应电动机。a.把可调电阻调到最小位置，把交流调压器调至电压最小位置，接通电源，逐渐升 高电压，使电动机旋转，观察电机旋转方向。并使电机旋转方向符合要求（如转向不符 合要求需调整相序时，必须切断电源）。继续升高电压到Un，保持电动机在额定电压下 空载运行2分钟。b.切断电源，保持交流调压器手柄位置不动，调节三相可调电阻到最大位置，合上 电源，起动电机，并调节可调电阻到最小位置，使电机稳定运行厂2分钟。电机起动后，分别改变电源电压及改变转子串电阻，观察并记录电机转速变化情况。9 .空载实验1）按图3-3接线不变。重新起动电动机，调节可调电阻到最小位置，保持电动机在 额定电压下空载运行

23、数分钟，使机械损耗到达稳定后再进行试验。2）调节电压到1. IUn。3）由1. IUn开始逐渐降低电压，在（1. 10. 3）Un范围内，读取空载电压、空载电流、 空载功率。4）在测取空载实验数据时，在额定电压附近多测几点，共取数据68组记录于表 3-2中。如果电压降低时，转速显著降低，那么该数据舍弃。表3-2:感应电动机空载实验数据123456789U0L（V）Iol(A)Wi (w)10 短路实验1）断开交流电源，按图3-3接线不变。调节可调电阻到最小位置。2）调压器手柄退至零，合上交流电源，缓慢调节调压器使之逐渐升压，观察电流表,当短路电流等于额定电流In时停止。读取短路电压、短路电流、

24、短路功率。期间电动机应一直保持不转，如果发现旋转，可采取措施固定电动机转轴，如用手 捏住电动机轴（此方法仅限于小型号感应电机短路实验）或其他方法，使电动机不动。11 绕线式感应电动机负载试验1）按图3-4接线，三相感应电动机接线不变，测功机MG这里为发电机运行方式， 作为感应电动机负载，M与MG同轴相联。电阻Rf采用D42上1800。电阻（串联），Rl采 用D42上1800 Q阻值加上900 Q并联900 Q共2250 Q阻值。图3-4:感应电动机接线2） S断开情况下，起动感应电动机起动后使感应电动机电源电压为额定，三相可调 电阻到最小位置。3）励磁电阻Rf调到1800Q, Rl调到最大位置

25、，合上开关S。4）调节负载电阻Rl （注：先调节1800 Q电阻，调至零值后用导线短接该1800电阻 Q,再调节450Q电阻。目的：电阻额定电流较小，防止烧毁），使异步电动机的定子电流 逐渐上升，直至电流上升到1.2In。5）从这负载开始，逐渐减小负载（电阻比增大方向。增大电阻时，先增加并联电阻, 然后断开1800Q电阻短接线，继续增大串联电阻。）直至空载（S断开点必测量），在这 范围内读取异步电动机的定子电流、输入功率、转速等数据。共取数据68组记录于表 3-3 中。表3-3：负载实验数据Ui=V1234567811(A)W (W)n(r/min)六、实验要求1）预习感应电机内容，思考以下问

26、题:a.三相笼型感应电动机有哪些起动方法？b.三相感应电动机Y接法时，如果测量的是线电压和线电流，及单相功率，那么相电压、 相电流和三相功率如何计算。c.感应电动机空载运行时输入功率是如何进行分配的，在堵转时其输入功率又是如何分配 的？d.什么是感应电动机的机械特性和工作特性？e.实验测量电动机的机械特性和工作特性时，都需要哪些数据？如何取得？2）实验过程中的考前须知a.实验前应首先观察并记录感应电动机的额定数据。b.测电动机电阻时使用直流表，空载和短路实验时使用交流表，注意选择好量程。c.堵转实验时，测量速度要快。d.实验前应首先观察并记录感应电动机的额定数据。e.感应电动机侧选择交流仪表，

27、直流测功机侧选择直流仪表，注意选择好量程。负载实验时，电动机电流在0. 9-L 2In附近，测量速度要快。g.如何使用瓦特表测量功率？3）实验报告数据处理要求a.根据空载实验数据，并进行整理，绘制耳=31-3/篙回=/。；）曲线，并从区线上查出电动机机械损耗和额定时的铁损PFeoC.根据空载和短路实验数据，计算感应电动机的T型等效电路参数（列出计算过程）, 并绘制T型等效电路，在电路上标出对应参数值。d.根据实验数据，计算相关参数，把计算结果填入表3T中。并列出对应额定电流 数据的计算过程。e.绘制机械特性和工作特性曲线。（机械特性绘制一个图，转速特性和定子电流特性 绘制在一个图上，效率特性、

28、功率因数特性和转矩特性绘制在一个图上）e.根据实验目的及内容得出结论。实验四、感应电机额定转差率计算和Te-s曲线绘制一、实验目的1 .感应电动机参数和额定功率，计算额定转差率。2 .改变转子电阻，绘制Te-s曲线。二 实验属性验证性实验三 实验仪器设备及器材个人计算机及mat lab软件。四、mat lab程序基础1. mat lab 启动2. mat lab 界面命令窗口图4-1： matlab主界面3. 命令窗口中可输入mat lab指令（输入一行，执行一行），并显示运算结果。mat lab 基本数学运算方法与C语言基本相同。直接输入某变量，那么可显示该变量的值。Comrrand Win

29、dow711x1 Comrrand Window图4-2：基本数学运算图4-3：复数运算4. matlab中可直接进行复数运算，复数的表示方式a=2+3ib=2+ （3/2）*ic=a/b5. matlab程序编制窗口在命令窗口中输入EDIT并回车，即可翻开程序编制窗口 o图4-4：程序编制窗口在程序编制窗口中编制程序，然后赋名存盘。在命令窗口中输入存盘文件名，即可 执行该程序。6. 数组基本使用方法与C语言相似。7. if分支：有两种基本形式if （关系运算表达式）mat lab语句endif （关系运算表达式）mat lab语句elsemat lab语句end8. 循环：有两种基本形式wh

30、ile （表达式）mat lab语句endfor index=start: increment: end %循环变量起始值:步进值:终止值mat lab语句end当increment （步进值）为+1时可省略。例：求 sum=l+2+100sum=Ofor i=l:100sum=sum+iend9. Mat lab 绘图plot (x数组，y数组，图形颜色)例如：绘制正弦线，在matlab中，pi代表兀。for i=l:1:100x(i)=i*pi/100y(i)=sin(x(i) %sin 函数endplot (x, y, red)图4-5：图形显示窗口如果想把两次绘制图形显示在一个窗口中，

31、可使用hold on固定图形窗口命令。五、实验原理1. 一台三相感应电动机的T型等效电路如图4-6：图4-7 Te与S关系曲线图电流X;7 Z? x Z?乙1十 ，z?+zm电磁功率QuBx/x生输出功率P2=(1-S)Pe- PS上述为复数运算。S称为转差率，电磁功率Pe与转差率之间函数曲线关系如图4-7, 电机正常运行时的转差率SmSeO。_ A% X1 + x2额定电压U=400VZ=R+ jX =1.33 + yl.437、 R? .v *1.12Z2 = 一 + jX 2 =+ j4.4ssZm=R,+jXm=7 + j902 .电机额定运行时的电磁功率P2GOOOOW,求额定状态下

32、的转差率Sn, sitiSnOo 该问题无法直接求出S值，可使用试探法：假定一个S数值，然后按步骤计算P2,如果计 算值P2yl0000W,那么说明假定s为正确，否那么重新假定s,重复上述步骤。3 .提高假定s时，也可用中间插值法(优化方法)。根据题意，SmSN0,可先定 义解的区间下限S1=0,上限s2二sm, s取中值进行试探计算：s =S+S22代入上式求出及,2和P2, 把P2与PN比拟，然后缩小解的区间。If P2 PN Thens2 = s SI 不变Else P2 PNsi = s SI不变End If即当P2Pn时,SN应在S2与S之间,上界不变，下界应设为S。说明sSn, S

33、n应在s与Si之间，上界应设为S,下界不变。否那么,cl + q2如果不成立，返回重新跌代进行计算5=二及进行上述步骤定状态下的转差率S,然后给定一个精度二0.0001,再判断，IP2-Pj是否成立，假设成立，那么S就是额2计算并判断，直到满足要求为止。迭代程序程序使用While循环语句。五、编制程序1 .启动mat lab,熟悉mat lab的基本用法。2 .翻开程序编制窗口，编制试探程序。%后为程序注释局部，该局部不执行。;的作用：语句后不带语句计算结果显示在命令窗口，带;，那么计算结果不显示.ul=380;rl=l. 33;rm=7;r2=l. 12;%电阻xl-2. 43; xm=90

34、;x2=4. 41%电抗ep=200;% 2Ps=？假设的s值在命令窗口中变化输入zl=rl+xl*i;%阻抗(复数)计算z2=r2/s+x2*i;zm=rm+xm*i;zz=zl+(zn)*z2)/(zm+z2) ;%总阻抗il=ul/zz;%I1i2=abs (i l*zm/ (zm+z2) ;%求 I2 的模pe=3*i2-2*r2/s;%电磁功率p2=(l-s)*pe-ep%输出功率,不带;，显示计算结果3 .编制绘图程序。ul=380;rl=l.33;rm=7;%基本参数%r2=?l. 12; R2值在命令窗口中变化输入xl=2.43;xm=90;x2=4.4;ep=200;om=2

35、*pi*1500/60;for kkk= 1:1000%机械角速度s (kkk)=kkk*. 001;zl=rl+xl*i;z2=r2/s(kkk)+x2*i;zm=rm+xm*i;zz=zl+(zni*z2)/(zm+z2);il=ul/zz;i2=abs (i l*zm/ (zm+z2) ; %有效值pe=3*i2-2*r2/s (kkk) ;%电磁功率te (kkk)=pe/om;%电磁转矩endplot （s, te, red） ;%红色绘图hold on%固定图形4.赋名保存上述程序，文件名即可执行程序名。五、实验内容1 .调试试探程序（例5-3）：在命令窗口输入$=试探值，然后输入

36、试探程序名，执行 试探程序，在命令窗口中观察P2数值，看与实际的P2是否相等（误差可控制在0-100W）, 如不相等，可继续试探，直到相等为止。把过程中的s值和P2值记录下来。2 .调试绘图程序（例5-3）：在命令窗口输入R2二值，然后执行绘图程序，在弹出的图 形窗口观察并记录电机的Te-s曲线。改变R2值，重复绘图程序。3 .根据电机学习题中参数对程序中数据进行相应改变（具体参数如表1）,然后按上述 步骤调试运行程序。表1:电机参数U线联结RiXiR29X2，RmXm打P2例5-33801.332.431.124.4790100+10010000题 5-143800.7151.740.416

37、3.036.275139+32017000题 5-20380Y0.2280.550.2240.75018.5350+250 +5%Pn17000六、实验预习要求1 .复习C语言基本运算指令，数组和循环结构的使用方法。熟悉指导书中matlab 基本用法。2 .复习感应电动机Te-s曲线，及额定转差率的计算方法。3 .阅读指导书中程序编制局部，独立写出程序代码，熟悉各局部功能。4 .在预习报告中列出电机学例5-3,习题5-14和5-20中感应电机的有关参数。七、实验报告1 .列出额定转差率的计算步骤（公式）及程序代码。2 .整理有关原始数据及计算结果（s和P2及计算误差），Te-s曲线。3 .简单

38、介绍程序执行情况，说明在上机实验时，实际遇到的问题及你是如何解决的。4 .根据实验目的及内容得出结论。实验五同步发电机实验一、实验目的1、掌握三相同步发电机投入电网并联运行的条件与操作方法。2、掌握三相同步发电机并联运行时有功功率与无功功率的调节。二、实验属性本实验属综合性实验三、实验仪器设备及器材三相同步电机，直流测功机，交流电压、电流表，功率表，直流电流表，可调电阻 器，实验台。四、实验原理1、现代电力系统（电网）由许多发电厂并联组成，每个发电厂又有多台同步发电机 在一起并联运行。同步电动机与电网并联运行时，其频率和端电压将受到电网的约束而 与电网相一致。2、同步发电机投入并联时，为了防止

39、发电机和电网产生冲击电流，及冲击转矩，待 投入并联的发电机应当满足以下要求：a.发电机的相序应与电网一致；b.发电机的频率应与电网一致；c.发电机的激磁电动势应与电网电压大小相等，相位相同。上面三个条件中，第一个条件必须满足，其它两个条件允许稍有出入。3、为了投入并联所进行的调节和操作过程，称为整步过程。实用的整步方法有两种, 一种叫准整步法，一种叫自整步法。准确整步：把发电机调整到完全合乎投入并联的条件，然后投入电网，叫做准确整 步法，为了判断是否满足投入并联条件，常采用同步指示器，最简单的同步指示器由三 个同步指示灯组成，在实验时可以接成直接接法和交叉接法两种。这里采用交叉接法，电网三相A

40、。、Bo、C（）端子与发电机端子A、B、C之间连接特点 为：AoA、B（）C、C（）-B实验时，调节发电机励磁电流，使发电机端电压与电网电压相等，调节拖动电动机 励磁电流改变电动机转速，影响同步发电机频率和激磁电动势相位，当不满足条件时， 三盏同步指示灯“灯光旋转”，继续调节，灯光旋转变慢，当灯灭，同亮度时，果 断合闸，发电机并入电网。实验时，如果灯光同时明灭，说明发电机相序与电网不一致，应进行调整。4 .同步发电机并网发电时，当拖动机输入功率发生变化时，可以改变同步发电机输 出的有功功率；当调节同步发电机励磁电流时，可以改变同步发电机输出的无功功率。5 .利用直流电动机调速原理，当改变直流电

41、动机励磁电流时，可以改变电动机转速, 当同步发电机单机运行时，可以改变同步发电机电压频率；当同步发电机并网发电时， 可以改变其输出的有功功率。6 .本实验用到直流电动机（拖动作用）起动和转速调节，同步发电机整步，同步发第一章概述电机学是电气工程及其自动化专业一门重要的专业基础课。通过对本课程的学 习，使学生了解并掌握变压器、直流电机、异步电动机、同步电机等四类电机的基本结 构、工作原理及其起动、调速、运行（特性）等方面的知识，培养学生分析问题与解决 问题的能力，为后续专业课的学习打好必要的基础。电机学实验是电机学课程的一 个重要教学环节，在专业培养计划中占有重要地位。电机学实验是学习、研究电机

42、理论的重要实践环节，是电机学课程的必要组成局部。 但电机实验应侧重于掌握实验方法和运用所学到的理论知识来分析研究实验中的各种问 题，得出必要的结论，从而到达培养学生分析问题和解决问题的初步能力。该实验指导 书是电机学配套教材，依据中原工学院电机学课程教学大纲及实验教学大纲要 求编写，在编写中充分考虑了运用电机理论、掌握电机性能的要求，更重视实验方法、 实验技能方面的培养。通过实验，使学生了解并掌握电机基本实验的原理和方法，初步 掌握对电机进行一般操作的动手能力和对实验数据的分析能力。该实验指导书总共包括五个实验工程，变压器、直流电机、同步电机各一个，感应 电机两个，通过这些实验，应掌握变压器等

43、效电路参数测定；掌握直流电动机的起动、 调速方法及运行特性的测定、交流电动机外特性的测定方法；掌握感应电动机的起动、 调速方法及运行特性和等效电路参数的测定，以及利用计算机对感应电机Te-s特性和额 定数据进行分析计算；掌握同步发电机的并联运行、功率调节等操作。通过上述实验， 学生应能熟练地掌握电机的基本实验方法和操作技能，能对实验结果进行分析和评定， 促进对电机学课程的学习，到达电机学课程教学大纲和实验教学大纲的基本要 求。电机有功和无功功率的调节等知识，属于综合性质实验。五 实验步骤1 .用准确整步法将三相同步发电机投入电网并联运行1）按图5-1接线。同步发电机额定数据为：Pn=170W, Un=220V, In=O. 45A, Y连接, nN=1500r/min,测功机M