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《电机与电力拖动基础》实验教学大纲
2019-06-30 17:02  

《电机与电力拖动基础》实验教学大纲

编写:李小敏审核:董燕飞

课程编码

091702204

承担单位

电气与控制工程系

适用专业

自动化(0924)

考核形式

考查

学时

10

学分

0.5

一、课程简介

电机是一种机电能量转换装置,它亦是电力系统,自动控制系统中的一个元件。本课程为自动化专业的学科基础课,同时也是电气类其他专业的平台课。学生在学习了高等数学,大学物理和电路等课程以后,通过本课程的学习,获得电机拖动基本理论和电机稳态分析等方面的知识和实验技能,为下一步学习专业课做好准备,为今后从事专业工作打下坚实的基础。

二、课程实验教学目的与要求

电机与电力拖动实验课教学目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。培养学生学会根据实验目的,实验内容及实验设备拟定实验线路,选择所需仪表,确定实验步骤,测取所需数据,进行分析研究,得出必要结论,从而完成实验报告。

电机与电力拖动实验课教学要求在整个实验过程中,必须集中精力认真做好实验。逐步培养学生能根据实验目的自行拟定实验线路,选择所需仪器仪表,确定实验方法和步骤,测取实验数据、并对其进行分析和研究,得出正确的实验结论,提交实验报告。

1. 通过实验教学,使学生巩固所学理论知识,理论联系实际。

2. 通过实验,训练学生的动手能力,为从事专业技术工作打好实践基础。

3. 通过实验,培养学生分析问题、解决问题的能力和科学创新精神。

三、实验项目

实验一:并励直流电动机

1、实验目的和要求:

1)实验目的:

掌握用实验的方法测定并励直流电动机的工作特性和调速特性。

掌握并励直流电动机的调速方法

2)实验要求:

基本要求:了解测定并励电动机的工作特性与机械特性的方法,掌握并励电动机的调速方法。根据直流电机基本原理及调速方法接线,测取实验数据,并对其进行分析和研究。

重点:并励电动机的工作特性与机械特性

难点:并励电动机的调速方法   

2、实验教学内容:

1)测定并励直流电动机的固有工作特性。

在保持电动机端电压   和励磁电流   的条件下,测取电动机的转速特性   、转矩特性   和效率特性  

2)测定并励直流电动机的调速特性

改变电动机电枢电压   调速时在保持电动机端电压   、励磁电流   不变以及输出转矩   为常数的条件下,测取电动机的调速特性  

改变电动机励磁电流调速   是在保持电动机端电压   、输出转矩   不变的条件下,测取电动机的调速特性  

3、主要实验设备与材料

序号

型号

名称

数量

1

DD03

导轨、测速发电机及转速表

1

2

DJ23

校正直流测功机

1

3

DJ15

直流并励电动机

1

4

D31

直流电压、毫安、电流表

2

5

D42

可调电阻器

1

6

D44

可调电阻器

1

7

D51

波形测试及开关板

1

 

实验二:变压器

1、实验目的和要求:

1)实验目的:

掌握通过空载实验和短路实验测定单相变压器、三相变压器电压比及参数的方法。

通过不同性质的负载实验测定、计算单相变压器的运行特性。

掌握测定三相变压器极性的方法。

用实验的方法确定三相变压器的联结组标号。

2)实验要求:

基本要求:根据变压器基本原理等效电路图连线,测量并计算出变压器的主要参数结果。

重点:单相变压器的空载实验、短路实验、纯电阻负载实验。

难点:单相变压器的空载实验、短路实验、纯电阻负载实验、连接并判断组别、观测不同连接法和不同铁芯结构对空载电流和电动势波形的影响。

2、实验教学内容:

测定单相变压器的电压比

由空载实验测定单相变压器的空载特性   和空载损耗  

由短路实验测定单相变压器的短路特性   和短路损耗  

由不同性质的负载实验测定单相变压器的外特性  

测定三相变压器的相间极性,测定一次侧与二次侧的同名端。

用时钟表示法确定三相变压器的联结组标号。

观察不同铁芯结构和不同绕组联结时三相变压器的空载电流和电动势波形。

3、主要实验设备与材料

 

序号

型号

名称

数量

1

D33

交流电压表

1

2

D32

交流电流表

1

3

D34-3

单三相智能功率、功率因数表

1

4

DJ11

三相组式变压器

1

5

D42

三相可调电阻器

1

6

D51

波形测试及开关板

1

7

DJ12

三相心式变压器

1

 

实验三:三相异步电动机参数测定              

1、实验目的和要求:

1)实验目的:

掌握三相异步电动机空载、堵转实验及参数计算的方法。

测定三相异步电动机的工作特性。

2)实验要求:

基本要求:根据异步电机的基本工作原理及等效电路,连接线路,测取实验数据,并对其进行分析和研究。

重点:异步电机的空载实验和短路实验

2、实验教学内容:

测定三相异步电动机定子绕组室温下的电阻,判别三相定子绕组的首末端。

三相异步电动机空载实验、堵转实验

3、主要实验设备与材料

序号

型号

名称

数量

1

D33

交流电压表

1

2

D32

交流电流表

1

3

D34-3

单三相智能功率、功率因数表

1

4

DJ11

三相组式变压器

1

5

D42

三相可调电阻器

1

6

D51

波形测试及开关板

1

7

DJ12

三相心式变压器

1

实验四:三相异步电动机运行特性       

1)实验目的:

熟悉和掌握三相异步电动机的各种起动方法。

熟悉三相异步电动机的各种调速方法。

2)实验要求:

基本要求:根据异步电机的基本工作原理及等效电路,连接线路,测取实验数据,并对其进行分析和研究。

重点及难点:三相异步电动机的星三角(Y-∆)起动、自耦变压器法起动,三相绕线式异步电动机转子绕组串电阻起动和串电阻调速;三相绕线式异步电动机的机械特性;测取电动机运行状态及回馈制动时的机械特性、测取电动机运行状态及反接制动时的机械特性、测取能耗制动状态时的机械特性。

2、实验教学内容:

测定三相异步电动机的工作特性曲线  

三相异步电动机的起动和调速:三相鼠笼式异步电动机的直接起动、星三角(Y-∆)起动、自耦变压器法起动,三相绕线式异步电动机转子绕组串电阻起动和串电阻调速;三相绕线式异步电动机的机械特性:测取电动机运行状态及反接制动时的机械特性。

3、主要实验设备与材料

序号

型号

名称

数量

1

D33

交流电压表

1

2

D32

交流电流表

1

3

D34-3

单三相智能功率、功率因数表

1

4

DJ11

三相组式变压器

1

5

D42

三相可调电阻器

1

6

D51

波形测试及开关板

1

7

DJ12

三相心式变压器

1

 

实验五:三相同步电机的运行特性

1、实验目的和要求:

1)实验目的:

熟悉三相同步电动机的异步起动方法。

掌握三相同步电动机V形曲线及工作特性曲线的测取方法。

2)实验要求:

基本要求:根据同步电机的基本原理及等效电路,连接线路,测取实验数据,并对参数进行分析和计算。

重点:三相同步电机稳态对称运行特性的实验方法。

难点:三相同步电机稳态对称运行特性的原理及参数计算方法。

2、实验教学内容:

三相同步电动机的异步起动。

测取三相同步电动机V形曲线   和工作特性  

3、主要实验设备与材料

序号

型号

名称

数量

1

D33

交流电压表

1

2

D32

交流电流表

1

3

D34-3

单三相智能功率、功率因数表

1

4

DJ11

三相组式变压器

1

5

D42

三相可调电阻器

1

6

D51

波形测试及开关板

1

7

DJ12

三相心式变压器

1

 

四、实验项目学时分配表

序号

实验项目

实验类别

学时

1

直流电机

综合性

2

2

变压器

设计性

2

3

异步电动机

验证性

4

4

同步电机

验证性

2

合计

10

五、实验报告格式

实验报告是根据实测数据和在实验中观察和发现的问题,经过自己分析研究或分析讨论后写出的结果。实验报告要简明扼要,字迹清楚,图表整洁,结论明确。

实验报告包括以下内容:

1.实验名称,专业班级,学号,姓名,实验日期。

2. 列出实验中所用组件的名称及编号,电机铭牌数据(PN,UN,IN,nN)等。

3. 列出实验项目并绘出实验时所用的线路图,并注明仪表量程,电阻器阻值,电源端编号等。

4. 数据的整理和计算。

5. 按记录及计算的数据用坐标纸画出曲线。曲线要用曲线尺或曲线板连成光滑曲线,不在曲线上的点仍按实际数据标出。

6. 根据数据和曲线进行计算和分析,说明实验结果与理论是否符合,可对某些问题提出一些自己的见解并最后写出结论。实验报告应写在一定规格的报告纸上,保持整洁。

7. 每次实验每人独立完成一份报告,按时送交指导教师批阅。

六、成绩评定办法及标准

根据实验过程中的表现和实验报告进行评定,成绩分成优、良、中、及格、不及格五个档次。

成绩评定标准

1)优:实验操作熟练,实验结果正确,分析合理,能独立解决实验中出现的问题。

2)良:实验操作正规,实验结果正确,分析基本合理。

3)中:实验操作基本规范,实验结果基本正确,分析不太合理。

4)及格:实验操作不太规范,实验结果有少量错误,分析不太合理。

5)不及格:实验操作不规范,实验结果错误,分析不合理。

七、教材及参考书

教材:《电机及拖动基础》第四版,顾绳谷,机械工业出版社,2007.10

 

 

 

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