安徽大学

实验报告

                实验名称                                

课程名称         电机学实验            

专业班级：          学   号：         姓    名:       

实验日期：          指导教师：        成    绩：      

一、实验名称：单相变压器：

二、实验目的：

1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。
2、通过负载实验测取变压器的运行特性。

三、实验内容

1）空载实验：在三相调压交流电源断电的条件下，按图 3-1 接线。被测变压器选用三相组式变压器 DJ11 中的一只作为单相变压器，其额定容量 PN=77W， U1N/U2N=220/55V， I1N/I2N=0.35/1.4A。变压器的低压线圈 a、 x 接电源，高压线圈 A、X 开路。

2）短路实验： 按下控制屏上的“关”按钮，切断三相调压交流电源，按图 3-2 接线（以后每次改接线路，都要关断电源）。将变压器的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。

3）负载实验：实验线路如图3-3 所示。变压器低压线圈接电源，高压线圈经过开关 S1和 S2，接到负载电阻 RL。 RL选用D42上900Ω加上900Ω共 1800Ω阻值，功率因数表选用 D34-3， 开关 S1和 S2选用 D51 挂箱。

①纯电阻负载
1）将调压器旋钮调到输出电压为零的位置， S1、 S2 打开，负载电阻值调到最大。
2）接通交流电源，逐渐升高电源电压，使变压器输入电压 U1=UN。
3）保持 U1=UN，合上 S1，逐渐增加负载电流，即减小负载电阻 RL 的值，从空载到额定负载的范围内，测取变压器的输出电压 U2 和电流 I2。
4）测取数据时， I2=0(线路开路)和 I2=I2N=0.35A 必测，共取数据 6-7 组，记录于表 3-3 中。

   

四、实验接线

五、实验记录

表3-1

表3-2

表3-3       cosφ2=1    U1=Un=55V

六、实验数据处理
1.计算变比

K=UAx/Uax 利用Excel计算各组的变比，再求得平均值,如下表：

 2.绘出空载特性曲线和计算激磁参数

（ 1）绘出空载特性曲线 U0=f(I0)， P0=f(U0)， cosφ0=f(U0)。

七、思考题

第二篇：《电机学2》教学大纲

电机学（二）（电机专题）

教学大纲

1. 课程编号：

课程名称： 中文名称：电机学（二）

英文名称：Electrical Machinery （Part 2）

2． 学分、学时：2学分、32学时

3． 教学对象：电气工程类专业、本科

4. 先修课程：数学、物理、电路、电机学（一）

5. 课程性质、作用、教学目标（含知识、能力、素质的要求）：

选修课；《电机学》是本专业的一门主要技术基础课，为了培养学生成为电工技术领域中的高级技术人才，电机学（二）主要讲述同步电机的结构，工作原理、运行等到方面的内容， 通过本课程的学习, 使学生获得同步电机的基本理论知识,基本分析方法和基本实验技能,为进一步学习专业课和从事专业工作打下坚实的基础。

6.教学内容与基本要求：

第四篇 同步电机

第十二章 同步电机的基本理论与运行特性

教学内容：

同步电机的结构；同步电机的励磁系统；同步电机的空载运行；负载运行时的电枢反应；隐极同步发电机的分析方法；凸极同步发电机的分析方法；同步发电机的空载特性、短路特性、负载特性；同步发电机的参数及其测定；同步发电机稳态运行特性。

基本要求与教学目的：

本章是同步电机的重点内容。通过本章分析，了解同步发电机和同步电动机的的基本结构和铭牌参数的定义，将同步电机这个具体实物抽象为模型，并且对其运行特性进行了分析。通过本章学习，首先要掌握电枢反应的概念和电枢反应的性质、作用和对电机的影响；其次要熟练掌握同步电机对称稳态运行时的基本方程、等效电路和相量图；最后要掌握同步发电机的运行特性的定义和曲线，并能解释曲线形状。

重点：电枢反应、各电磁量的关系、各电抗参数、方程式、相量图及等效电路 难点：电枢反应

第十三章 同步发电机在大电网上运行

教学内容：

同步发电机并网条件及方法；隐极同步发电机并网后的功角特性；凸极同步发电机并网后的功角特性，有功功率的调节；无功功率调节，V形曲线；同步电动机；同步补偿机

基本要求与教学目的：

本章是同步发电机的重点内容。通过本章的学习，首先要掌握同步发电机准同期并列的条件，熟悉不满足某一条件并列时产生的后果；其次要熟练掌握隐极机的功角特性和有功功率

调节的理论和方法，掌握无功功率的调节方法和V形曲线的分析方法；最后要了解同步电动机的启动方法和功率因数的提高。

重点：并联运行的条件，功角特性；有功、无功功率的调节

难点：功率调节分析

第十四章 同步发电机不对称运行

教学内容：

同步电机的各序阻抗与等效电路；稳态短路

基本要求与教学目的：

本章要求掌握不对称运行的分析方法，了解各序阻抗

重点：不对称运行的分析方法，负序阻抗

难点：负序阻抗

第十五章 同步发电机的突然短路

教学内容：

同步电机三相突然短路的物理过程；瞬态阻抗与超瞬态阻抗；三相突然短路电流 基本要求与教学目的：

要求了解三相突然短路的分析方法，对瞬态电抗及突然短路电流有一定了解。

重点：三相突然短路的分析方法

难点：三相突然短路的物理过程

第四篇 直流电机

第十六章、直流发电机基本原理和电磁关系

教学内容：

直流电机的基本结构

直流电机的绕组

直流电机的磁与电枢反应

电枢绕组的感应电动势、电压、功率平衡方程

基本要求与教学目的：

本章重点为直流电机的工作原理。要求掌握直流电机额定值，了解直流电机电枢绕组，理解直流电机电枢反应，掌握直流发电机与直流电动机电势平衡方程。电磁转矩平衡及公式。掌握直流电机功率平衡。

重点：

直流电机的基本工作原理

难点：

电枢反应，电枢绕组

第十六章、直流发电机和直流电动机

教学内容：

自励发电机的电压建立

直流电动机的运行特性

直流电动机的机械特性和工作特性

电动机的起动方法、调速方法及制动方法

直流电机换向的概念

基本要求与教学目的：

通过本章的学习，重点掌握自励直流发电机电压建立条件，直流电动机的机械特性，要求了解直流电动机的起动方法以及各种运行状态；掌握直流电动机的调速方法和特点。，了解直流电机换向的概念。

重点：自励直流发电机电压建立条件，电动机的调速方法与特点

难点：直流发电机空载电压建立的物理过程，

7．实践性环节的内容、要求

（一）实验：电机实验安排在电机课程内，开设2个实验：

1．同步发电机并网及有功、无功功率的调节

2．同步发电机空载、短路及负载试验

（二）对电机学实验的改革构想：

1. 首先让学生在计算机上进行模拟实验，然后再正式做实验。

2. 实验报告上机完成，改革传统的做实验报告的方法。

8．多媒体教学手段运用内容、要求及占用学时

基本以多媒体形式教学为主，主要内容是：讲课要点（传统的板书）；动画演示，过渡过程分析；复习提示；学生自测等

9．教材及参考书

使用教材：胡虔生、胡敏强、杜炎生合编《电机学》，中国电力出版社

Stephen J.Chapman, Electric Machinery Fundamentals, McGRAW-HILL International Editions

参考书：汪国梁主编《电机学》

10．考核方式

书面闭卷考试为主；随堂测验为辅

11．教学大纲说明

电机学历来是一门比较难教难学的课程，它公式多、概念多、符号多，特别是某些物理量既是空间函数，又是时间函数，对初学者来说比较困难。加之课时较少，所以只能根据专业特点，把握基本概念和重点。同时希望学生有较好的电路基础和电机学（一）的基础。

重点：同步电机的基本理论与运行特性、同步发电机在大电网上运行 难点：同步发电机不对称运行、同步发电机的突然短路