船舶电气设备及系统 实验报告
《船舶电气设备及系统》课程实验 1
目录 实验成绩表 .........................................
..1 实验一：单相变压器实验 ................................ 3 实验二：他激直流电动机工作特性实验
............. 8 实验三：同步发电机的运行特性实验
......................
12 实验四：三相异步电动机的正、反转控制线路
.17 实验五：三相异步电动机 Y- △起动控制线路实验
..................................... 21 实验六：并激直流发电机工作特性实验
............. 24 实验七：异步电动机起动实验 .............................. 28 实验八：三相变压器实验极性及联接组的测定
.......... 31 实验九：复激发电机 .....................................
34 实验十：行车控制线路的设计 .............................
37
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实验成绩表 项目 预习报 告 实验表 现 实验报 告 成绩 批阅教 师 分值 20 分 30 分 50 分 实 验 项 目 单相变压器实 验
他激直流电动 机工作特性实 验
同步发电机的 运行特性实验
三相异步电动 机的正、反转 控制线路实验
三相异步电动 机Y- △起动控 制线路实验
并激直流发电 机工作特性实 验
异步电动机起 动实验
三相变压器实 验极性及联接 组的测定
复激发电机
行车控制线路 的设计
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实验总成绩
实验一：
单相变压器实验 实验报告成绩：
1 实验组别：
实验日期：
1 、 实验目的：
2 、 实验内容：
3 、 实验仪器、设备: 4 、实验步骤:
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5 、实验线路图: 6 、测试结果（实验数据以表格形式反映）：
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表 1-1 测定单相变压器变比 序号 Uax （V）
U AX
（V）
变比 k 1 50
2 75
3 100
表 1-2 单相变压器空载实验 序号 实验数据 1 2 3 4 5 6 7 U o （ V）
I o （ A）
P o （ W）
表 1-3 单相变压器短路实验 实验数据
1 2 3 4 5 U K
（V）
I K
（A）
P K
（W）
表 1-4 单相变压器负载实验 序号 实验数据 1 2 3 4 5 6 7 U 2 （ V）
1 2 （ A）
7 、曲线图（画坐标纸上）：
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&实验报告要求: (1)
根据测变比的实验数据，分别计算变比 K，取其平均值作为被测试变压器的变比。
(2)
绘空载特性曲线：l o =f(U 0 ) ， P o =f(U 0 ) (用坐标纸画出)
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9 、思考题：
(1)在变压器空载实验和短路实验线路中， 为什么各测量仪表所处的位置有所不同， 是何原因? 2)在变压器空载实验和短路实验时，应注意些什么？为什么空载实验应在低压侧进行，而短路 实验应在高压恻进行？
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实验组别: 1 、实验目的: 2 、实验内容: 实验二：他激直流电动机工作特性实验 报告成绩 实验日期: 3 、实验仪器、设备: 4 、实验步骤:
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5 、实验线路图: 6 、测试结果（实验数据以表格形式反映）：
表 2-1 固有机械特性的测定 （U N = 伏 | fe = 安）
I（ A）
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n (r/min )
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7 、曲线图(画坐标纸上)：
&实验报告要求: (1) 根据实验数据，绘出所测的特性曲线； (2) 根据被测电动机的名牌数据计算并绘出其固有机械特性曲线，并与实验特性相比较; (3) 分析实验结果。I( A)
n (r/min )
表 2-2 人工机械特性的测定 (U N = 伏 I fe = 安)
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9 、思考题：
(1 )为什么起动他激直流电动机时，应该先调激磁电流为额定值，本实验是怎样起动直 流电动机的，为什么？ (2 )本实验所求曲线 n =f (i)能否代替 n =f (M ) 曲线?
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实验三：
同步发电机的运行特性实验 报告成绩：
实验组别：
实验日期：
1 、 实验目的：
2 、 实验内容：
3 、 实验仪器、设备: 4 、实验步骤:
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5 、实验线路图: 6 、测试结果（实验数据以表格形式反映）：
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表 3-1 三相同步发电机空载特性实验 序号 空载电压（V）
励磁电流 （ A）
V AB
V BC V CA V o I f 1
2
3
4
5
6
7
8
9
表中 V0=1/3 (V AB +V BC +V CA )
表 3-2 三相同步发电机短路特性实验 序号 短路电流（A）
励磁电流（A）
I A
I B
I C
I K
I f 1
2
3
4
5
6
7
8
9
表中 I K =1/3 ( I A +I B +I C )
表 3-3 三 相 同 步 发 电 机 外 特 性 实 验 序号 三相电压（V）
三相电流（A）
V AB
V BC
V CA V I A
I B
I C
I 1
2
3
4
5
表中 V=1/3 ( V AB +V BC +V CA )，1=1/3 ( I A +I B +I C )
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表 3-4 三相同步发电机调整特性实验 序号 负载电流（A）
励磁电流 （ A）
I A
I B
I C
I
I f 1
2
3
4
5
表中 1=1/3 (I A +| B +| C )
7 、曲线图（画坐标纸上）：
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8 、实验报告要求: (1)
根据实验数据绘出：
U o =f(| f )、| K =f(| f )、v=f(l)、I f =f(l)四条特性曲线(用坐标纸准确绘制) (2)
求短路比 K e 。( K e =| f0N /| fk ) (3) 求电压变化率△ U % 鬥创卜卜 I r*
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(4) 求 X d 不饱和值。
9 、思考题：
(1 )为什么在做外特性实验时负载(阻性)加得越大电压下降得越多? (2)短路比 K e 与不饱和电抗有什么关系？它的大小对同步发电机性能会造成什么影响?
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实验四：三相异步电动机的正、反转控制线路实验 报告成绩: 实验组别: 1 、实验目的: 2 、实验内容: 3 、实验仪器、设备: 4 、实验步骤:实验日期:
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5 、实验线路图:
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6 、故障分析：
1）
合上电源开关 QF,按起动按钮 SB i ，接触器 KM i 出现不停吸合、释放现象，当手松开 SB i , KM i 呈失电状态。
2）
合上电源开关 QF，按起动按钮 SB i ，主电路短路使开关跳闸。
3）
合上电源开关 QF，按起动按钮 SB i ，电机能正常起动，按 SB 0 也能正常停车。按 SB 2 能正常 起动，按 SB o 却不能正常停车，只有断开电源才能使电动机停转。
4）
合上电源开关 QF，按起动按钮 SB i ，电机不能正常起动；按 SB 2 能正常起动，按 SB o 也能正 常停车。
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7 、思考题：
(1 )在 4-3 所示的实验线路中为什么要用联锁触头，不用是否行? (2)在 4-2 所示的实验线路中有几种保护功能分别由哪几种电器来实现? (3)在 4-2 所示的实验线路中 FR 常闭触头不接是否行？若主电路中只有 护是否行？热继电器可否代替熔断器，为什么？个热元件进行单相保
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实验五：三相异步电动机 Y- △起动控制线路实验 报告成绩：
实验组别：
______________
1 、实验目的：
实验日期：
______________
2 、实验设计方案: 3 、实验仪器、设备: 4 、电机容量的选择:
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5 、实验步骤: 6 、实验线路图: 7 、起动电流测试结果:
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&思考题：
1) Y- △起动方式是否能带重载起动？为什么? (2 )你在选择电动机容量时考虑到了那些因素? (3)在整个设计过程及方案实施中你遇到哪些问题? 9 、教师评语:
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实验组别: 1 、实验目的: 2 、实验内容: 实验六：并激直流发电机工作特性实验 报告成绩: 实验日期: 3 、实验仪器、设备: 4 、实验步骤:
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5 、实验线路图:
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6 、测试结果（实验数据以表格形式反映）：
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U o (V)
I f (A 厂
表 6-2 外特性曲线的测定 (n=n N = r/min ) U(V)
l(A 厂
7 、曲线图(画坐标纸上)：
表 6-1 空载特性曲线的测定 (n=n N = r/min ) 12 *1 .1 b |・ ・t| ! ■ LE r*- ■ + ! m4・ ・i •* • ■ A … F-Sf- ■ "■» • -=- =E * ! r L I 1 !■■ + ■ •>!- ■ -* 1
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实验报告要求：
(1)
根据空载特性实验数据作出空载特性曲线 u=f (l f ),计算剩磁的电压百分数。
(2)
根据外特性实验数据作出外特性曲线 u=f (l)，计算电压变化率。
9 、思考题：
(1) 在测空载特性时，励磁电流为何不能忽大忽小调节，而只能做单方向调节?
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(2) 并激直流发电机的电压建立不起来原因有哪些？应如何检查和处理? 在测外特性时，当负载增加，发电机的端电压有何变化？为什么
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实验七：异步电动机起动实验 报告成绩：
实验组别：
实验日期：
1 、实验目的:
2 、实验内容: 3 、实验仪器、设备: 4 、实验步骤:
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5 、实验线路图: 6 、测试结果（实验数据以表格形式反映）：
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表 7-1 异步电动机的起动电流 单位：安 V 2 （电压）
V 1 0.4V 1 0.6V 1 0.8V 1 I Q （起动电流）
表 7-2 异步电动机的起动电流 单位：安 联接方式 Y △ I Q （起动电流）
7 、实验报告要求：
（1 ）总结异步电动机起动方法的优缺点。
（2）说明变极调速的优缺点。
&思考题：
（1 ）异步电动机为什么要采用降压起动方式进行起动?
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实验八：
二相变压器实验极性及联接组的测定 报告成绩：
实验组别：
实验日期：
1 、实验目的:
2 、实验内容: 3 、实验仪器、设备: 4 、实验步骤:
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5 、实验线路图: 6 、测试结果（实验数据以表格形式反映）：
表 8-1 三相变压器相间的电压值 U A （ 50%U E ）
U BC
U BY
U CZ
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表 8-2 三相变压器原、副边绕组相间的电压值 U AX
U BY 、 U CZ
Uax U By U CZ
U Aa U Bb U cc
7 、实验报告要求：
（1）
将不同联接组标号时，实测的电压 U Bb 、U cc 、U BC 值与计算值列表进行比较。
（2）
分析不同铁芯结构和不同联接方式时三相变压器的空载电流和电势波形。
&思考题：
（1）国家标准规定电力变压器有哪几种联接组标号? （2）三相变压器绕组联接方式和铁芯结构对空载电流和电势波形有什么影响?
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实验九：
复激发电机实验
报告成绩：
1_ ! 实验组别：
实验日期：
1 、 实验目的：
2 、 实验设计方案：
3 、 实验仪器、设备: 4 、实验步骤:
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5 、实验线路图: 6 、实验数据 7 7、复激发电机特性曲线的测绘
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8 、思考题：
(1 )复励发电机与并励发电机有何不同? (2)差复励发电机常用在什么场合? i9£s » » .1 ■八711, EinlnBl
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9 、教师评语: 实验十：
行车控制线路的设计
报告成绩：
1 _ ! 实验组别：
实验日期：
1 、 实验目的：
2 、 实验设计方案：
3 、 实验仪器、设备:
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4 、实验步骤:
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5 、实验线路图: 6 、调试结果
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&思考题：
1、继电接触器及保护系统在选择时应考虑哪些因素? 2、在整个设计过程及方案实施中你遇到哪些问题? 9 、教师评语: