交流及直流電源實(shí)驗(yàn)操作說明

一、開啟三相交流電源的步驟為：
1、開啟電源前。要檢查控制屏下面“直流電機(jī)電源”的“電樞電源”開關(guān)（右下方）及“勵(lì)磁電源”開關(guān)（左下方）都須在關(guān)斷的位置。控制屏左側(cè)端面上安裝的調(diào)壓器旋鈕必須在零位，即必須將它向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到底。
    2、檢查無誤后開啟“電源總開關(guān)”，“停止”按鈕指示燈亮，表示實(shí)驗(yàn)裝置的進(jìn)線接到電源，但還不能輸出電壓。此時(shí)在電源輸出端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)電路接線操作是安全的。
    3、按下“啟動(dòng)”按鈕，“啟動(dòng)”按鈕指示燈亮，表示三相交流調(diào)壓電源輸出插孔U、V、W及N上已接電。實(shí)驗(yàn)電路所需的不同大小的交流電壓，都可適當(dāng)旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器旋鈕用導(dǎo)線從三相四線制插孔中取得。輸出線電壓為0~450V(可調(diào))并由控制屏上方的三只交流電壓表指示。當(dāng)電壓表下面左邊的“指示切換”開關(guān)撥向“三相電網(wǎng)電壓”時(shí)，它指示三相電網(wǎng)進(jìn)線的相電壓；當(dāng)“指示切換”開關(guān)撥向“三相調(diào)壓電壓”時(shí)，它指示三相四線制插孔U、V、W和N的輸出端的相電壓。
4、實(shí)驗(yàn)中如果需要改接線路，必須按下“停止”按鈕以切斷交流電源，保證實(shí)驗(yàn)操作安全。實(shí)驗(yàn)完畢，還需關(guān)斷“電源總開關(guān)”，并將控制屏左側(cè)端面上安裝的調(diào)壓器旋鈕調(diào)回到零位。將“直流機(jī)電源”的“電樞電源”開關(guān)及“勵(lì)磁電源”開關(guān)撥回到關(guān)斷位置。
二、開啟直流電機(jī)電源的操作：
1、直流電源是由交流電源變換而來，開啟“直流電機(jī)電源”必須先完成開啟交流電源，須開啟“電源總開關(guān)”并按下“啟動(dòng)”按鈕。
2、在此之后，接通“勵(lì)磁電源”開關(guān)，可獲得約為220V、0.5V不可調(diào)的直流電源輸出。接通”電樞電源“開關(guān)，可獲得0～250V、3A可調(diào)的直流電源輸出。實(shí)驗(yàn)中電樞電源調(diào)節(jié)有滯后性，到目標(biāo)電壓值附近時(shí)，應(yīng)該緩慢調(diào)節(jié)。
3、勵(lì)磁電源電壓及電樞電源電壓都可由控制屏下方的一只直流電壓表指示。當(dāng)將該電壓表下方的“指示切換”開關(guān)撥向“電樞電壓”時(shí)，指示電樞電源電壓，當(dāng)將它撥向“勵(lì)磁電壓”時(shí)，指示勵(lì)磁電源電壓。但“勵(lì)磁電源”與“電樞電源”，可獨(dú)立使用。
4、在做直流電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意開機(jī)時(shí)需先開“勵(lì)磁電源”，后開“電樞電源”；在關(guān)機(jī)時(shí)，則要先關(guān)“電樞電源”而后關(guān)“勵(lì)磁電源”的次序。同時(shí)要注意電樞電路中串聯(lián)電阻以防止電源過流保護(hù)。其操作要嚴(yán)格遵照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中有關(guān)內(nèi)容的說明。
三、智能功率、功率因數(shù)表的使用方法：
1、儀表由單片機(jī)、高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片和LED數(shù)字顯示電路構(gòu)成。
2、主要功能：
A、測量功率時(shí)，輸入電壓、電流的范圍為：5V～450V，200mA～5A。為保證測量準(zhǔn)確，儀表內(nèi)部分八個(gè)量程段，測量時(shí)能根據(jù)輸入信號(hào)的大小自動(dòng)切換量程。
B、能測量功率因數(shù)（cosø值），并能自動(dòng)判別負(fù)載性質(zhì)（L或C）。
C、可測輸入信號(hào)的頻率。測量范圍為1.00～99.00Hz。
 3、使用方法：
（1）接線：電壓輸入端與被測對(duì)象并聯(lián)，電流輸入端與被測對(duì)象串聯(lián)。
（2）開啟電源后，顯示器各位將依次顯示“P”，表明儀表已處于正常狀態(tài)，亦即初始狀態(tài)。
（3）“功能”鍵用來選擇測試項(xiàng)目。連續(xù)按動(dòng)此鍵，會(huì)依次顯示以下項(xiàng)目：
U：電壓；   I：電流；   P：功率；   COS：功率因數(shù)及負(fù)載性質(zhì)；
FUC：頻率；    SAUE：數(shù)據(jù)保存；      DISP：數(shù)據(jù)查詢。
使用時(shí)，根據(jù)需要用“功能”鍵選定一項(xiàng)。對(duì)于前五項(xiàng)，選定項(xiàng)目后，按“確認(rèn)”鍵，只要輸入端接有相應(yīng)的信號(hào)，即顯示相應(yīng)的測量值。測量單位為：電壓V，電流A，功率W，頻率Hz。
（4）數(shù)據(jù)保存。此功能只能保存COS和P二項(xiàng)的數(shù)據(jù)。操作方法如下：
 用“功能”和“確認(rèn)”鍵先后測量P或COS二項(xiàng)數(shù)據(jù)，待測得的數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，再按“功能”鍵，選定SAUE，按“確認(rèn)”鍵。這時(shí)會(huì)顯示保存數(shù)據(jù)的序號(hào)（共可保存16組數(shù)據(jù)，序號(hào)為0～9，A～F），并保存該組數(shù)據(jù)。如要查詢?cè)摻M數(shù)據(jù)，按“功能”鍵，選定DISP，按“確認(rèn)”鍵，即找到該組存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。先顯示功率因數(shù)值，再按一下“確認(rèn)”鍵顯示功率值。
注意：P和COS二項(xiàng)的數(shù)據(jù)是作為一組同時(shí)保存的。也可各自單獨(dú)保存，但這時(shí)是作為二組數(shù)據(jù)保存的。在查詢時(shí)，每組數(shù)據(jù)中沒測的那項(xiàng)數(shù)據(jù)為亂碼。
要讓微機(jī)采集和保存負(fù)載的U、I數(shù)據(jù)并顯示其波型和相位差別，必須至少保存一組P、COS數(shù)據(jù)。
四、可調(diào)電阻器的接線與保護(hù)：
裝置中用到的三相可調(diào)電阻器分為90歐和900歐兩種。每相有兩只電阻。每只電阻可調(diào)范圍為0～900歐(或0～90歐)，允許電流為0.4A（或1.3A）。兩只電阻作為可變電阻使用時(shí)可有串聯(lián)和并聯(lián)兩種接法。接法介紹以下圖為例：
串聯(lián)：A3接線柱不用，A1與A2兩接線柱之間電阻的可調(diào)范圍為0～2×90歐。并聯(lián)：將A1和A2短接，A1和A3之間兩接線柱之間電阻的可調(diào)范圍為0～45歐。
由于實(shí)驗(yàn)的需要，變阻器除了做可變電阻使用外，還可采用電位器接法做分壓器用。例如他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓調(diào)節(jié)就是采用電位器接法。做分壓器時(shí)可以單只使用，也可以并聯(lián)使用。分壓器接法為： 固定電壓接在A2和X2之間，而可變電壓可以從A3和A2（或A3和A4）端引出。
對(duì)變阻器的保護(hù)很重要。比如，旋鈕手柄調(diào)到最大及最小位置附近時(shí)，不要用力過大，否則可能使接觸碳刷超位，損壞變阻器；在變阻器的使用中，一定要保證流過變阻器的電流小于它的額定值，否則將燒斷電阻絲。
 
五、校正直流測功機(jī)測量轉(zhuǎn)矩：
轉(zhuǎn)矩是電機(jī)的重要物理量之一，準(zhǔn)確測量轉(zhuǎn)矩對(duì)于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制和使用具有十分重要的意義。電機(jī)轉(zhuǎn)矩測量主要有以下幾種方法：測功機(jī)法，校正過的直流電機(jī)法，轉(zhuǎn)矩儀法等。測功機(jī)是根據(jù)力的平衡原理設(shè)計(jì)的，常見的測功機(jī)法有機(jī)械測功機(jī)，渦流測功機(jī)，磁粉測功機(jī)和直流電機(jī)測功機(jī)等。直流測功機(jī)是傳統(tǒng)測功機(jī)中最常用的一種，用直流測功機(jī)測量電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的工作原理是：當(dāng)被測電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)直流測功機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后（此時(shí)定子勵(lì)磁繞組已經(jīng)通入勵(lì)磁電流），轉(zhuǎn)子電樞切割氣隙中的磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，如果電樞外接負(fù)載則有直流電流輸出。電樞電流和定子磁場相互作用，分別在測功機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生一個(gè)大小相等，方向相反的力矩。測功機(jī)轉(zhuǎn)子上力矩的方向是阻礙轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，對(duì)被測電動(dòng)機(jī)來說是一個(gè)制動(dòng)力矩，起到機(jī)械負(fù)載的作用。
   直流測功機(jī)輸出的電能可以用電阻直接消耗掉，也可以通過逆變器回饋給電網(wǎng)。選擇直流測功機(jī)時(shí)，應(yīng)注意其額定轉(zhuǎn)矩應(yīng)為被測電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的1-3倍，過大則影響測量精度。
采用校正過的直流電機(jī)來測定轉(zhuǎn)矩，也是工程上常用的一種方法。所謂直流電機(jī)的校正只是指用高精度的測功設(shè)備（即：0.5級(jí)以上的測功機(jī)或轉(zhuǎn)矩儀等）實(shí)測直流電機(jī)在指定狀態(tài)下的轉(zhuǎn)矩-電流關(guān)系特性T=f（Ia）。當(dāng)被測電機(jī)為電動(dòng)機(jī)時(shí)，直流電機(jī)的校正在發(fā)電機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行；當(dāng)被測電機(jī)為發(fā)電機(jī)時(shí)，直流電機(jī)的校正在電動(dòng)機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行。 用測功設(shè)備校正直流電機(jī)的方法是：直流電機(jī)的勵(lì)磁采用它勵(lì)，校正前反復(fù)增大和減小勵(lì)磁電流，使被測校正直流電機(jī)的剩磁穩(wěn)定，然后將勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)至所需數(shù)值并且在校正實(shí)驗(yàn)中保持不變。待電機(jī)軸承，電刷等的摩擦損耗穩(wěn)定后，在穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下測取電樞電流和對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)，繪制轉(zhuǎn)矩-電流關(guān)系特性曲線，繪制關(guān)系曲線簇。用校正過的直流電機(jī)來測定電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩時(shí)，只需測取穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的直流電機(jī)的電流和轉(zhuǎn)速，然后根據(jù)T=f（Ia）關(guān)系曲線，就可以查到被測電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩值，根據(jù)測的的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，還可以按下式計(jì)算出電機(jī)輸出的機(jī)械功率P2=0.105Tn  ，式中P2--- 電機(jī)軸上的機(jī)械功率，單位為W，  T----電機(jī)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩，N.m,  n---電機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位為r/min
實(shí)驗(yàn)中，把直流校正測功機(jī)的勵(lì)磁電流調(diào)整到校正值If2=100 mA,根據(jù)測功機(jī)的電樞電流IaG大小查找待測電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩T2 。出于方便考慮，下面給出了在If2=100 mA的情況下的T2= f( IaG )的數(shù)據(jù)表，可直接查表找出對(duì)應(yīng)的T2 值，同時(shí)，轉(zhuǎn)矩-電流關(guān)系特性曲線也給出。

IaG（A）	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
T2（N.M）	0.182	0.290	0.396	0.506	0.612	0.720	0.828	0.935	1.045	1.155	1.265
IaG（A）	1.1	1.2	1.3	1.4	1.5	1.6	1.7	1.8	1.9	2.0	2.1
T2（N.M）	1.375	1.482	1.588	1.690	1.789	1.887	1.986	2.080	2.170	2.251	2.340