电机学实验指导书(12课时)要点
实验中所用电机铭牌数据一览表
DDSZ-1型电机及电气技术实验装置交流及直流电源操作说明
实验中开启及关闭电源都在控制屏上操作。
?开启三相交流电源的步骤为：
1）开启电源前。要检查控制屏下面“直流电机电源”的“电枢电源”开关（右下角）及“励磁电源”开关（左下角）都须在“关断”的位置。控制屏左侧端面上安装的调压器旋钮必须在零位，即必须将它向逆时针方向旋转到底。
2）检查无误后开启“电源总开关”，“关”按钮指示灯亮，表示实验装置的进线接到电源，但还不能输出电压。此时在电源输出端进行实验电路接线操作是安全的。
3）按下“开”按钮，“开”按钮指示灯亮，表示三相交流调压电源输出插孔U、V、W 及N上已接电。实验电路所需的不同大小的交流电压，都可适当旋转调压器旋钮用导线从这三相四线制插孔中取得。输出线电压为0-450V（可调）并可由控制屏上方的三只交流电压表指示。当电压表下面左边的“指示切换”开关拨向“三相电网电压”时，它指示三相电网进线的线电压；当“指示切换”开关拨向“三相调压电压”时，它指示三相四线制插孔U、V、W和N输出端的线电压。
4）实验中如果需要改接线路，必须按下“关”按钮以切断交流电源，保证实验操作安全。实验完毕，还需关断“电源总开关”，并将控制屏左侧端面上安装的调压器旋钮调回到零位。将“直流电机电源”的“电枢电源”开关及“励磁电源”开关拨回到“关断”位置。
?开启直流电机电源的操作：
1）直流电源是由交流电源变换而来，开启“直流电机电源”，必须先完成开启交流电源，即开启“电源总开关”并按下“开”按钮。
2）在此之后，接通“励磁电源”开关，可获得约为220V、0.5A不可调的直流电压输出。接通“电枢电源”开关，可获得40～230V、3A可调节的直流电压输出。励磁电源电压及电枢电源电压都可由控制屏下方的1只直流电压表指示。当将该电压表下方的“指示切换”开关拨向“电枢电压”时，指示电枢电源电压，当将它拨向“励磁电压”时，指示励磁电源电压。但在电路上“励磁电源”与“电枢电源”，“直流电机电源”与“交流三相调压电源”都是经过三相多绕组变压器隔离的，可独立使用。
3）“电枢电源”是采用脉宽调制型开关式稳压电源，输入端接有滤波用的大电容，为了不使过大的充电电流损坏电源电路，采用了限流延时的保护电路。所以本电源在开机时，从电枢电源开合闸到直流电压输出约有3～4秒钟的延时，这是正常的。
4）电枢电源设有过压和过流指示告警保护电路。当输出电压出现过压时，会自动切断输出，并告警指示。此时需要恢复电压，必须先将“电压调节”旋钮逆时针旋转调低电压到正常值（约240V以下），再按“过压复位”按钮，即能输出电压。当负载电流过大（即
负载电阻过小）超过3A时，也会自动切断输出，并告警指示，此时需要恢复输出，只要调小负载电流（即调大负载电阻）即可。有时候在开机时出现过流告警，说明在开机时负载电流太大，需要降低负载电流，可在电枢电源输出端增大负载电阻或甚至暂时拔掉一根导线（空载）开机，待直流输出电压正常后，再插回导线加正常负载（不可短路）工作。若在空载时开机仍发生过流告警，这是由于气温或湿度明显变化，造成光电耦合器TIL117漏电使过流保护起控点改变所致，一般经过空载开机（即开启交流电源后，再开启“电枢电源”开关）予热几十分钟，即可停止告警，恢复正常。所有这些操作到直流电压输出都有3～4秒钟的延时。
5）在做直流电动机实验时，要注意开机时须先开“励磁电源”，后开“电枢电源”；在关机时，则要先关“电枢电源”而后关“励磁电源”的次序。同时要注意在电枢电路中串联起动电阻以防止电源过流保护。具体操作要严格遵照实验指导书中有关内容的说明。
电机及电气技术实验的基本要求和安全操作规程
实验的基本要求
电机及电气技术实验课的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。在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好实验。现按实验过程提出下列基本要求。
一、实验前的准备
实验前应复习教科书有关章节，认真研读实验指导书,了解实验目的、项目、方法与步骤，明确实验过程中应注意的问题(有些内容可到实验室对照实验预习，如熟悉组件的编号，使用及其规定值等)，并按照实验项目准备记录抄表等。
实验前应写好预习报告,经指导教师检查认为确实作好了实验前的准备，方可开始作实验。
认真作好实验前的准备工作，对于培养同学独立工作能力，提高实验质量和保护实验设备都是很重要的。
二、实验的进行
1、建立小组，合理分工
每次实验都以小组为单位进行，实验进行中的接线、调节负载、保持电压或电流、记录数据等工作每人应有明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠。
2、选择组件和仪表
实验前先熟悉该次实验所用的组件，记录电机铭牌和选择仪表量程，然后依次排列组件和仪表便于测取数据。
3、按图接线
根据实验线路图及所选组件、仪表、按图接线，线路力求简单明了，按接线原则是先接串联主回路，再接并联支路。为查找线路方便，每路可用相同颜色的导线或插头。
4、起动电机，观察仪表
在正式实验开始之前，先熟悉仪表刻度，并记下倍率，然后按一定规范起动电机，观察所有仪表是否正常(如指针正、反向是否超满量程等)。如果出现异常，应立即切断电源，并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实验。
5、测取数据
预习时对电机的试验方法及所测数据的大小作到心中有数。正式实验时,根据实验步骤逐次测取数据。
6、认真负责，实验有始有终
实验完毕，须将数据交指导教师审阅。经指导教师认可后，才允许拆线并把实验所用的组件、导线及仪器等物品整理好。
三、实验报告
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心得体会。
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、室温℃。
2) 列出实验中所用组件的名称及编号，电机铭牌数据(P N、U N、I N、n N）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，图纸尺寸不小于8cm×8cm，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。
实验一 单相变压器实验
一、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。
二、预习要点
1、变压器的空载和短路实验有什么特点？实验中电源电压一般加在哪一方较合适？
2、在空载和短路实验中，各种仪表应怎样联接才能使测量误差最小？
3、如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。
三、实验项目
1、空载实验：测取空载特性()()()000000cos U f U f P I f U =Φ==、、。
2、短路实验：测取短路特性()()()K K K K K K I f I f P I f U =Φ==cos 、、。
四、实验方法
1、实验设备
交流电压表（D33）、交流电流表（D32）、单三相智能功率、功率因数表（D34-3）、三相组式变压器（DJ11）、三相可调电阻器（D42）、波形测试及开关板（D51）
2、屏上排列顺序：D3
3、D32、D34-3、DJ11、D42、D43 3、空载实验
图1-1 空载实验接线图
1）在三相调压交流电源断电的条件下，按图1-1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 P N =77W ，U 1N /U 2N =220/55V ，I 1N /I 2N =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）选好所有电表量程。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底，即将其调到输出电压为零的位置。
3）合上交流电源总开关，按下“开”按钮，便接通了三相交流电源。调节三相调压
器旋钮，使变压器空载电压U0=1.2U N，然后逐次降低电源电压，在1.2～0.2U N的范围内，测取变压器的U0、I0、P0。
4）测取数据时，U=U N点必须测，并在该点附近测的点较密，共测取数据7-8组。按表1-1格式记录。
5）为了计算变压器的变比，需在U N以下测取原方电压的同时测出副方电压数据。
表1-1
4、短路实验
1）按下控制屏上的“关”按钮，切断三相调压交流电源，按图1-2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。
图1-2 短路实验接线图
2）选好所有电表量程，将交流调压器旋钮调到输出电压为零的位置。
3）接通交流电源，逐次缓慢增加输入电压，直到短路电流等于1.1I N为止，在(0.2～1.1)I N范围内测取变压器的U K、I K、P K。
4）测取数据时，I K=I N点必须测，共测取数据6-7组，按表1-2格式记录。实验时记下周围环境温度。
五、注意事项
1、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。
2、短路实验操作要快，否则线圈发热引起电阻变化。
六、实验报告
1、计算变比
由空载实验测变压器的原副方电压的数据，分别计算出变比，然后取其平均值作为变压器的变比K 。
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U 0=f(I 0)，P 0=f(U 0)，cos φ0=f(U 0)。式中：0000cos I U P =Φ （2）计算激磁参数。
3、绘出短路特性曲线和计算短路参数
（1）绘出短路特性曲线U K =f(I K ) 、P K =f(I K )、cos φK =f(I K )。 （2）计算短路参数。
4、利用空载和短路实验测定的参数，画出该变压器折算到低压方的“T ”型等效电路。
实验二直流电机认识实验
一、实验目的
1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。
2、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。
3、熟悉他励电动机(即并励电动机按他励方式)的接线、起动、改变电机转向与调速的方法。
二、预习要点
1、如何正确选择使用仪器仪表。特别是电压表电流表的量程。
2、直流电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器？不串接会产生什么严重后果？
3、直流电动机起动时，励磁回路串接的磁场变阻器应调至什么位置？为什么？若励磁回路断开造成失磁时，会产生什么严重后果？
4、直流电动机调速及改变转向的方法。
三、实验项目
1、了解DD01电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。
2、直流他励电动机的起动、调速及改变转向。
四、实验方法
1、实验设备
导轨、测速发电机及转速表（DD03）、校正直流测功机（DJ23）、直流并励
电动机（DJ15）、直流数字电压、毫安、安培表（D31）、三相可调电阻器（D41）、
三相可调电阻器（D42）、可调电阻器、电容器（D44）、波形测试及开关板
（D51）
2、控制屏上挂件排列顺序：D31、D42、D41、D51、D31、D44
3、直流仪表、转速表和变阻器的选择
直流仪表、转速表量程是根据电机的额定值和实验中可能达到的最大值来选择，变阻器根据实验要求来选用，并按电流的大小选择串联、并联或串并联的接法。
（1）电压量程的选择
如测量电动机两端为220V的直流电压，选用直流电压表为1000V量程档。
（2）电流量程的选择
因为直流并励电动机的额定电流为1.2A，测量电枢电流的电表A3可选用直流电流表的5A量程档；额定励磁电流小于0.16A，电流表A1选用200mA量程档。
（3）变阻器的选择
变阻器选用的原则是根据实验中所需的阻值和流过变阻器最大的电流来确定，电枢
回路R 1可选用D44挂件的1.3A 的90Ω与90Ω串联电阻，磁场回路R f1可选用D44挂件的0.41A 的900Ω与900Ω串联电阻。
5、直流他励电动机的起动准备
按图2-2接线。图中直流他励电动机M 用DJ15，其额定功率P N =185W ，额定电压U N =220V ，额定电流I N =1.2A ，额定转速n N =1600r/min ，额定励磁电流I fN ＜0.16A 。校正直流测功机MG 作为测功机使用，TG 为测速发电机。直流电流表选用D31。R f1用D44的1800Ω阻值作为直流他励电动机励磁回路串接的电阻。R f2选用D42的1800Ω阻值的变阻器。作为MG 励磁回路串接的电阻。R 1选用D44的180Ω阻值作为直流他励电动机的起动电阻，R 2选用D41的90Ω电阻6只串联和D42的900Ω与900Ω并联电阻相串联作为MG 的负载电阻。 接好线后，检查M 、MG 及TG 之间是否用联轴器直接联接好。
6、他励直流电动机起动步骤
（1）检查按图2-2的接线是否正确，电表的极性、量程选择是否正确，电动机励磁回路接线是否牢靠。然后，将电动机电枢串联起动电阻R 1、测功机MG 的负载电阻R 2、及MG 的磁场回路电阻R f2调到阻值最大位置，M 的磁场调节电阻R f1调到最小位置，断开开关S ，并断开控制屏下方右边的电枢电源开关，作好起动准备。
图2-2 直流他励电动机接线图
（2）开启控制屏上的电源总开关，按下其上方的“开”按钮，接通其下方左边的励磁电源开关，观察M 及MG 的励磁电流值，调节R f2使I f2 等于校正值（100mA ）并保持不变，再接通控制屏右下方的电枢电源开关，使M 起动。
（3）调节控制屏上电枢电源‘电压调节’旋钮，使电动机端电压为220伏。减小起动电阻 R 1阻值，直至短接。
（4）合上校正直流测功机MG 的负载开关S ，调节R 2 阻值，使MG 的负载电流I F 改变，即直流电动机M 的输出转矩T 2 改变（按不同的I F 值，查对应于I f2=100mA 时的校正曲线T 2=f(I F )，可得到M 不同的输出转矩T 2值）。
（5）调节他励电动机的转速：分别改变串入电动机M电枢回路的调节电阻R1和励磁回路的调节电阻R f1，观察转速变化情况。
（6）改变电动机的转向
将电枢串联起动变阻器R1的阻值调回到最大值，先切断控制屏上的电枢电源开关，然后切断控制屏上的励磁电源开关，使他励电动机停机。在断电情况下，将电枢（或励磁绕组）的两端接线对调后，再按他励电动机的起动步骤起动电动机，并观察电动机的转向及转速表示数的正负。
五、注意事项
1、直流他励电动机起动时，须将励磁回路串联的电阻R f1调至最小，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R1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R1调至零，使电机正常工作。
2、直流他励电动机停机时，必须先切断电枢电源，然后断开励磁电源。同时必须将电枢串联的起动电阻R1调回到最大值，励磁回路串联的电阻R f1调回到最小值。给下次起动作好准备。
3、测量前注意仪表的量程、极性及其接法，是否符合要求。
4、若要测量电动机的转矩T2，必须将校正直流测功机MG的励磁电流调整到校正值：100mA，以便从校正曲线中查出电动机M的输出转矩。
六、实验报告
1、画出直流他励电动机电枢串电阻起动的接线图。说明电动机起动时，起动电阻R1和磁场调节电阻R f1应调到什么位置？为什么？
2、在电动机轻载及额定负载时，增大电枢回路的调节电阻，电机的转速如何变化？增大励磁回路的调节电阻，转速又如何变化？
3、用什么方法可以改变直流电动机的转向？
4、为什么要求直流他励电动机磁场回路的接线要牢靠？起动时电枢回路必须串联起动变阻器？
实验三直流发电机实验
一、实验目的
1、掌握用实验方法测定直流发电机的各种运行特性，并根据所测得的运行特性评定该被试电机的有关性能。
2、通过实验观察并励发电机的自励过程和自励条件。
二、预习要点
1、什么是发电机的运行特性？在求取直流发电机的特性曲线时，哪些物理量应保持不变，哪些物理量应测取。
2、做空载特性实验时，励磁电流为什么必须保持单方向调节？
3、并励发电机的自励条件有哪些？当发电机不能自励时应如何处理？
三、实验项目
1、他励发电机实验
（1）测空载特性保持n=n N使I L=0，测取U0=f（I f）。
（2）测外特性保持n=n N使I f=I fN，测取U=f（I L）。
2、观察并励发电机自励过程
四、实验方法
1、实验设备
导轨、测速发电机及转速表（DD03）、校正直流测功机（DJ23）、直流复励
发电机（DJ13）、直流电压、毫安、安培表（D31）、可调电阻器、电容器（D44）、
波形测试及开关板（D51）、三相可调电阻器（D42）
2、按图3-1接线。图中直流发电机G选用DJ13，其额定值P
N ＝100W，U
N
＝200V，I
N
＝0.5A，n
N
＝1600r/min。校正直流测功机MG作为G的原动机（按他励电动机接线）。MG、
G及TG由联轴器直接连接。开关S选用D51组件。R
f1选用D44的1800Ω变阻器，R
f2
选
用D42的900Ω变阻器，并采用分压器接法。R
1选用D44的180Ω变阻器。R
2
为发电机的负
载电阻选用D42，采用串并联接法（900Ω与900Ω电阻串联加上900Ω与900Ω并联），阻值为2250Ω。当负载电流大于0.4 A时用并联部分，而将串联部分阻值调到最小并用导线短接。直流电流表、电压表选用D31、并选择合适的量程。
（1）测空载特性
1）把发电机G的负载开关S打开，接通控制屏上的励磁电源开关，将R f2调至使G 励磁电压最小的位置。
2）使MG电枢串联起动电阻R1阻值最大，R f1阻值最小。仍先接通控制屏下方左边的励磁电源开关，在观察到MG的励磁电流为最大的条件下，再接通控制屏下方右边的电枢电源开关，起动直流电动机MG，其旋转方向应符合正向旋转的要求。
3）电动机MG起动正常运转后，将MG电枢串联电阻R1调至最小值，将MG的电
枢电源电压调为220V，调节电动机磁场调节电阻R f1，使发电机转速达额定值，并在以后整个实验过程中始终保持此额定转速不变。
图3-1直流他励发电机接线图
4）调节发电机励磁分压电阻R f2，使发电机空载电压达U0＝1.2U N为止。
5）在保持n=n N＝1600r/min条件下，从U0＝1.2U N开始，单方向调节分压器电阻R f2使发电机励磁电流逐次减小，每次测取发电机的空载电压U0和励磁电流I f，直至I f＝0（此时测得的电压即为电机的剩磁电压）。
6）测取数据时U0＝U N和I f＝0两点必测，并在U0＝U N附近测点应较密。
7）共测取7～8组数据，记录于表3-1中。
表3-1 n=n＝1600r/min I=0
（2）测外特性
1）把发电机负载电阻R2调到最大值，合上负载开关S。
2）同时调节电动机的磁场调节电阻R f1，发电机的分压电阻R f2和负载电阻R2使发电机的I L＝I N，U＝U N，n=n N，该点为发电机的额定运行点，其励磁电流称为额定励磁电流I fN，记录该组数据。
3）在保持n=n N和I f＝I fN不变的条件下，逐次增加负载电阻R2，即减小发电机负载电流I L，从额定负载到空载运行点范围内，每次测取发电机的电压U和电流I L，直到空载（断开开关S，此时I L=0），共取6-7组数据，记录于表3-2中。
表3-2 n＝n＝r/min I＝I＝mA
3、观察并励发电机自励过程
1）在断电的条件下将发电机G的励磁方式从他励改为并励，接线如图3-2所示。R
f2
选用D42的900Ω电阻两只相串联并调至最大阻值，打开开关S 。
2）起动电动机，调节电动机的转速，使发电机的转速n=n N ，用直流电压表量发电机是否有剩磁电压，若无剩磁电压，可将并励绕组改接成他励方式进行充磁。
3）合上开关S 逐渐减小R f2，观察发电机电枢两端的电压，若电压逐渐上升，说明满足自励条件。如果不能自励建压，将励磁回路的两个端头对调联接即可。
4）对应着一定的励磁电阻，逐步降低发电机转速，使发电机电压随之下降，直至电压不能建立，此时的转速即为临界转速。
图3-2直流并励发电机接线图
五、注意事项
1、直流电动机MG 起动时，要注意须将R 1调到最大，R f1调到最小，先接通励磁电源，观察到励磁电流I f1为最大后，接通电枢电源，MG 起动运转。起动完毕，应将R 1调到最小。
2、做外特性时，当电流超过0.4A 时，R 2中串联的电阻调至零并用导线短接，以免电流过大引起变阻器损坏。
六、实验报告
1、根据空载实验数据，作出空载特性曲线，由空载特性曲线计算出被试电机的饱和系数和剩磁电压的百分数。
2、绘出他励发电机的外特性曲线。算出电压变化率：%100%0N
N
U U U U -=
?。 七、思考题
1、并励发电机不能建立电压有哪些原因？
2、在发电机一电动机组成的机组中，当发电机负载增加时，为什么机组的转速会变低？为了保持发电机的转速n=n N ，应如何调节？
实验四三相同步发电机的运行特性
一、实验目的
用实验方法测量同步发电机在对称负载下的运行特性。
二、预习要点
1、同步发电机在对称负载下有哪些基本特性？
2、这些基本特性各在什么情况下测得？
3、怎样用实验数据计算对称运行时的稳态参数？
三、实验项目
1、空载实验：在n=n N、I=0的条件下，测取空载特性曲线U0=f(I f)。
2、三相短路实验：在n=n N、U=0的条件下，测取三相短路特性曲线I K=f(I f)。
3、外特性：在n=n N、I f=常数、cosφ=1的条件下，测取外特性曲线U=f(I)。
四、实验方法
1、实验设备
导轨、测速发电机及转速表（DD03）、校正直流测功机（DJ23）、三相同步
电机（DJ18）、交流电流表（D32）、交流电压表（D33）、单三相智能功率、
功率因数表（D34-3）、直流电压、毫安、安培表（D31）、三相可调电阻器
（D41）、三相可调电阻器（D42）、可调电阻器、电容器（D44）、旋转灯、
并网开关、同步机励磁电源（D52）
2、空载实验
1) 按图4-1接线，校正直流测功机ＭＧ按他励方式联接，用作电动机拖动三相同步
发电机ＧＳ旋转，ＧＳ的定子绕组为Y形接法(U
N =220V)。R
f2
用D41组件上的90Ω与90
Ω串联加上90Ω与90Ω并联共225Ω阻值，R
st 用D44 上的180Ω电阻值，R
f1
用D44上的
1800Ω电阻值。开关S1，S2选用D51挂箱。
2) 调节D52上的24V励磁电源串接的R f2至最大位置。调节MG的电枢串联电阻R st至最大值，MG的励磁调节电阻R f1至最小值。开关S1、S2均断开。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转退到零位，检查控制屏上的电源总开关、电枢电源开关及励磁电源开关都须在“关”断的位置，作好实验开机准备。
3) 接通控制屏上的电源总开关，按下“开”按钮，接通励磁电源开关，看到电流表A2有励磁电流指示后，再接通控制屏上的电枢电源开关，起动MG。MG起动运行正常后，把R st调至最小，调节R f1使MG转速达到同步发电机的额定转速1500 r/min并保持恒定。
4) 接通GS励磁电源，调节GS励磁电流(必须单方向调节)，使I f单方向递增至GS 输出电压U0≈1.3U N为止。
5) 单方向减小GS励磁电流，使I f单方向减至零值为止，读取励磁电流I f和相应的空载电压U0。
图4-1 三相同步发电机实验接线图
6) 共取数据7～9组并记录于表4-1中
表4-1 n=n=1500r/min I=0
在用实验方法测定同步发电机的空载特性时，由于转子磁路中剩磁情况的不同，当单方向改变励磁电流I f从零到某一最大值，再反过来由此最大值减小到零时将得到上升和下降的二条不同曲线，如图4-2。
图4-2上升和下降二条空载特性图4-3校正过的下降空载特性二条曲线的出现，反映铁磁材料中的磁滞现象。测定参数时使用下降曲线，其最高点取U0≈1.3U N，如剩磁电压较高，可延伸曲线的直线部分使与横轴相交，则交点的横座标绝对值Δi f0应作为校正量，在所有试验测得的励磁电流数据上加上此值，即得通过原点之校正曲线，如图4-3所示。
注意事项：
(1)转速要保持恒定。
(2)在额定电压附近读数相应多些。
3、三相短路试验
1) 调节ＧＳ的励磁电源串接的R
至最大值。调节电机转速为额定转速1500r/min，
f2
且保持恒定。
2) 接通GS的24V励磁电源，调节R f2使GS输出的三相线电压(即三只电压表V的读数)最小，然后把GS输出三端点短接。
3) 调节GS的励磁电流I f使其定子电流I K=1.2I N，读取GS的励磁电流值I f和相应的定子电流值I K。
4) 减小GS的励磁电流使定子电流减小，直至励磁电流为零，读取励磁电流I f和相应的定子电流I K。
5) 共取数据5～6组并记录于表4-2中。
表4-2 U=0V；n＝n=1500r/min
4、测同步发电机在纯电阻负载时的外特性
1)把三相可变电阻器R
接成三相Y接法，每相用D42组件上的900Ω与900Ω串联，
L
调节其阻值为最大值。
2) 按他励直流电动机的起动步骤起动MG，调节电机转速达同步发电机额定转速1500 r/min，而且保持转速恒定。
3)断开开关S2，合上S1，电机GS带三相纯电阻负载运行。
4) 接通24V励磁电源，调节R f2和负载电阻R L使同步发电机的端电压达额定值220伏且负载电流亦达额定值。
5) 保持这时的同步发电机励磁电流I f恒定不变，调节负载电阻R L，测同步发电机端电压和相应的平衡负载电流，直至负载电流减小到零，测出整条外特性。
6) 共取数据5～6组并记录于表4-3中。
表4-3 n＝n=1500r/min I= A cosφ=1
五、实验报告
1、根据实验数据绘出同步发电机的空载特性。
2、根据实验数据绘出同步发电机短路特性。
3、根据实验数据绘出同步发电机的外特性。
实验五三相鼠笼异步电动机的工作特性
一、实验目的
掌握三相异步电动机的空载、堵转试验的方法。
二、预习要点
1、异步电动机的工作特性指哪些特性？
2、异步电动机的等效电路有哪些参数？它们的物理意义是什么？
3、工作特性和参数的测定方法。
三、实验项目
1、空载实验。
2、堵转（短路）实验。
四、实验方法
1、实验设备
导轨、测速发电机及转速表（DD03）、校正过的直流电机（DJ23）、三相鼠
笼异步电动机（DJ16）、交流电压表（D33）、交流电流表（D32）、单三相
智能功率、功率因数表（D34-3）、直流电压、毫安、安培表（D31）、三相
可调电阻器（D42）、波形测试及开关板（D51）
2、屏上挂件排列顺序：D3
3、D32、D34-3、D31、D42、D51
3、空载实验
1) 按图5-1接线。电机绕组为Δ接法(U N=220V)，直接与测速发电机同轴联接，负载电机DJ23不接。
2) 把交流调压器调至电压最小位置，接通电源，逐渐升高电压，使电机起动旋转，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)。
3) 保持电动机在额定电压下空载运行数分钟，使机械损耗达到稳定后再进行试验。
图5-1 三相鼠笼式异步电动机试验接线图
4) 调节电压由1.2倍额定电压开始逐渐降低电压，直至电流或功率显著增大为止。
在这范围内读取空载电压、空载电流、空载功率。
5) 在测取空载实验数据时，额定电压附近多测几点，共取数据7～9 组，按表5-1格式记录。
表5-1
4、堵转（短路）实验
1) 测量接线图同图5-1。用制动工具把三相电机堵住。制动工具可用DD05上的圆盘固定在电机轴上，螺杆装在圆盘上。
2) 调压器退至零，合上交流电源，调节调压器使之逐渐升压至短路电流到1.2倍额定电流，再逐渐降压至0.3倍额定电流为止。
3) 在这范围内读取短路电压、短路电流、短路功率。
表5-2
4) 共取数据5～6组，按表5-2格式记录。
五、实验报告
1、作空载特性曲线：I0L、P0、cosφ0=f(U0L)
2、作短路特性曲线：I KL、P K=f(U KL)
3、由空载、短路实验数据求异步电机的等效电路参数。
六、思考题
1、由空载、短路实验数据求取异步电机的等效电路参数时，有哪些因素会引起误差？
2、从短路实验数据我们可以得出哪些结论？
《自动控制原理》实验指导书
自动控制原理实验指导书 池州学院 机械与电子工程系
目录 实验一、典型线性环节的模拟 (1) 实验二、二阶系统的阶跃响应 (5) 实验三、根轨迹实验 (7) 实验四、频率特性实验 (10) 实验五、控制系统设计与校正实验 ......................................... 错误！未定义书签。实验六、控制系统设计与校正计算机仿真实验...................... 错误！未定义书签。实验七、采样控制系统实验 ..................................................... 错误！未定义书签。实验八、典型非线性环节模拟 ................................................. 错误！未定义书签。实验九、非线性控制系统分析 ................................................. 错误！未定义书签。实验十、非线性系统的相平面法 ............................................. 错误！未定义书签。
实验一、典型线性环节的模拟 一、实验目的： 1、学习典型线性环节的模拟方法。 2、研究电阻、电容参数对典型线性环节阶跃响应的影响。 二、实验设备： 1、XMN-2型实验箱； 2、LZ2系列函数记录仪； 3、万用表。 三、实验内容： 1、比例环节： r(t) 方块图模拟电路 图中： i f P R R K= 分别求取R i=1M，R f=510K，（K P=0.5）； R i=1M，R f=1M，（K P=1）； R i=510K，R f=1M，（K P=2）； 时的阶跃响应曲线。 2、积分环节： r(t) 方块图模拟电路图中：T i=R i C f 分别求取R i=1M，C f=1μ，（T i=1s）； R i=1M，C f=4.7μ，（T i=4.7s）；）；
erdas实验5指导书
实验5 某地区的遥感影像分类 1.实验目的和要求 a)了解非监督分类和监督分类的原理和背景知识； b)掌握非监督分类和监督分类的过程和方法； c)了解并掌握监督分类中的样本训练方法、分类决策规则和分类结果评估 方法； d)能够利用非监督分类和监督分类技术提取某一研究区土地覆盖类型（植 被、水体、建筑用地、裸地等），并计算各地类的面积、覆盖率等指标。 2.实验设备和数据 a)实验设备：高性能计算机；Erdas Imagine遥感图像处理软件 b)实验数据：Landsat TM数据 3.实验内容 a)分析、认识研究区域Landsat TM数据基本地物类型，建立分类体系； b)根据分类体系，利用非监督分类方法对研究区域Landsat TM数据进行分 类； c)根据分类体系，利用监督分类方法完成研究区域Landsat TM数据分类及 分类结果评价； d)对比非监督分类和监督分类结果的差异，并分析原因。 4.实验步骤参考 1.分类过程 在Erdas Imagine主菜单中选择Classifier，在其下拉菜单中选择Unsupervised Classification，利用其弹出对话框完成非监督分类； Signature Editor——样本编辑器 Unsupervised Classification——非监督分类
输出分类文件输出样本文件 分类数 收敛域值 注意问题：实际工作中常将分类数目取为最终分类数目的两倍；收敛域值是指两次分类结果相比保持不变的像原所占最大百分比。 2 、分类评价（Evaluate Classification ） 打开新的窗口，同时导入非监督分类后的图和原始分类影像；在视窗工具条 标，弹出Raster Attribute Editor对话框，如下图：
自控实验指导书
自控理论实验指导书 录目 . 1 ..…硬件资源………………………………………..……… 4 ..…………………………………..……………软件的使用6 ………………………………………………实验系统部分.. . 6 …………典型环节及其阶跃响应实验一 .. 8 二阶系统阶跃响应……………………实验二 . 10 …. 连续系统串联校正…………………实验三 1 自控理论实验指导书
硬件资源第一章 （可打印机AD/DA采集卡、自动控制原理实验箱、EL-AT-III型实验系统主要由计算机、，其中计算机根据不同的实验分别起信号产生、测量、显示、系统控制和数1选）组成如图据处理的作用，打印机主要记录各种实验数据和结果，实验箱主要构造被控模拟对象。 显示器 实验箱电路卡AD/DA 计算机打印机 1 实验系统构成图 2：实验箱面板如图 实验箱面板图2 下面主要介绍实验箱的构成：系统电源一、系统采用高性能开关电源作为系统的工作电源，其主要技术性能指标为：AC 220V 1．输入电压：12V/0.5A,-12V/0.5A,+5V/2A /电流：＋2．输出电压22W ．3输出功率： 54．工作环境：－℃～＋℃。40 2 自控理论实验指导书 二、 AD/DA采集卡 AD/DA采集卡如图3采用CYGNAL的C8051F410/2芯片做为主控芯片，负责数据采集和USB通信，AD采样位数为12位，采样率最大为10MHz。DA转换位数为12位。 AD/DA采集卡有两路输出（DA1、DA2）和两路输入（AD1、AD2），其输入和输出电压均为－5V～+5V。
图3 AD/DA采集卡 三、实验箱面板 实验箱面板主要由以下几部分构成： 1．实验模块 本实验系统有八组由放大器、电阻、电容组成的实验模块。每个模块中都有一个由UA741构成的放大器和若干个电阻、电容。这样通过对这八个实验模块的灵活组合便可构造出各种型式和阶次的模拟环节和控制系统。 2．二极管，电阻、电容、二极管区 这些区域主要提供实验所需的二极管、电阻和电容。 3．AD/DA卡输入输出模块 该区域是引出AD/DA卡的输入输出端，一共引出两路输出端和两路输入端，分别是DA1、DA2，AD1、AD2。有一个按钮复位，按下一次对AD/DA卡进行一次复位。20针的插座用来和控制对象连接。 4．电源模块 电源模块有一个实验箱电源开关，有四个开关电源提供的DC电源端子，分别是＋12V、-12V、+5V、GND，这些端子给外扩模块提供电源。 5．变阻箱、变容箱模块 变阻箱、变容箱是本实验系统的一个突出特点，只要按动数字旁边的“＋”、“－”按钮便可调节电阻电容的值，而且电阻电容值可以直接读出。 3 自控理论实验指导书
电机学实验三(一)(1)
肇庆学院 电子信息与机电工程学院电机学实验报告 13级电气2班姓名：梁智健学号：201324122202指导老师：肖奇军实验地点：后山金工楼2楼电工实验室 实验日期:2015年12月15日 实验三：三相鼠笼异步电动机的工作特性 一、实验目的 1、掌握三相异步电动机的空载、堵转和负载试验的方法。 2、用直接负载法测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性。 3、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。 二、预习要点 1、异步电动机的工作特性指哪些特性？ 2、异步电动机的等效电路有哪些参数？它们的物理意义是什么？ 3、工作特性和参数的测定方法。 三、实验项目 1、测量定子绕组的冷态电阻。 2、判定定子绕组的首末端. 四、实验方法 1、实验设备
2、屏上挂件排列顺序 D33、D32、D34-3、D31、D42、D51 3、测量定子绕组的冷态直流电阻。 将电机在室内放置一段时间，用温度计测量电机绕组端部或铁心的温度。当所测温度与冷却介质温度之差不超过2K时，即为实际冷态。记录此时的温度和测量定子绕组的直流电阻，此阻值即为冷态直流电阻。 (1) 伏安法 测量线路图为图3-1。直流电源用主控屏上电枢电源，可先调到50V输出电压。开关S1、S2选用D51挂箱，R用D42挂箱上1800Ω可调电阻。 图3-1 三相交流绕组电阻测定 量程的选择：测量时通过的测量电流应小于额定电流的20%，约小于60毫安，因而直流电流表的量程用200mA档。三相鼠笼式异步电动机定子一相绕组的电阻约为50Ω，因而当流过的电流为60毫安时二端电压约为3伏，所以直流电压表量程用20V 档。 按图3-1接线。把R调至最大位置，合上开关S1，调节直流电源及R阻值使试验电流不超过电机额定电流的20%，以防因试验电流过大而引起绕组的温度上升，读取电流值，再接通开关S2读取电压值。读完后，先打开开关S2，再打开开关S1。 调节R使A表分别为50mA，40mA，30mA测取三次，取其平均值，测量定子三相绕组的电阻值，记录于表3-2中。
树木学实验指导书(5个实验)
树木学实验指导书 树木学课程组编 2010年3月
树木学实验工作守则 一、实验室内一切仪器设备、实验桌椅及实验材料，未经许可，不得任意搬动或取走。 二、爱护和保管好实验用具、腊叶标本，按规定的操作规程进行实验。 三、保持实验室安静清洁的良好工作环境，不许大声谈笑，不可乱丢纸屑废物。 四、课前必须预习本实验指导书，实验过程中应独立思考，独立操作，按时完成作业，不得抄袭。 五、实验课须自备文具、笔记、参考书及实验报告纸。必须遵守上课时间，不得无故缺席。
实验一裸子植物常见代表科的观察 裸子植物是一类没有真正的花和果实，而以种子进行繁殖的木本维管束植物，其主要特征是形成裸露的种子，不形成果实。 一、目的： 通过松柏纲松科（Pinaceae），杉科（Taxodiaceae），柏科（Cupressacear）各科球花，球果的观察，进一步明确裸子植物的主要特征，掌握松、杉、柏各科的分类特征。 二、材料与用具 马尾松Pinus massoniana的雌雄球花和球果 杉木Cunninghamia lancata的雌雄球花和球果 柏木Cupressus funebris的雌雄球花和球果 实验用具：连续变倍体视显微镜Motic SMZ-140、刀片、解剖针、培养皿、镊子。 教师所用示范设备： 1. 数码体视显微镜Motic DM143 用于操作示范。 2. 数码显微镜Motic DMB5-223IPL 用于示范裸子植物花药切片。 三、操作与观察 球花指的是裸子植物孢子叶的集结物，亦称孢子叶球，松柏纲植物是孢子异型的，小孢子叶集结成单独的小孢子叶球即雄球花。 1、马尾松球花、球果的观察 我们将首先看到一群数目很多的小孢子叶球(雌球花)紧密地着生（旋生）在春枝（当年生枝）的基部，而带红色的大孢子叶球（雌球花）则是单独或成对或三个在一起地着生于幼枝顶端，在松树上发育的小孢子叶球要比大孢子叶球多得多，在春末4-5月，小孢子叶球执行传粉功能后，就脱落了。相反地，大孢子叶球并不脱落，而在传粉后的1-2年内继续发育，逐渐变成结有种子的球果。 取一个马尾松的小孢子叶球（雄球花）来观察它的结构：为了这一点，用镊子把一个雄球花从复孢子叶球中取出来，置于双筒体视镜下观察，可以看到，它具有一个短的梗，小孢子叶象紧密的螺旋一样着生于球花轴上，用针将一些小孢子叶从雄球花中挑出，适当加大放大倍数，可观察到，它们的形状象扁平的小叶。其宽的外缘稍微向上弯曲，称之为药鳞，在每个小孢子叶表面，可看到两个大型的凸出的囊（纵向排列着），这是小孢子囊，亦称花粉
电机学实验大纲-2017版
《电机学》实验教学大纲 课程名称：《电机学》课程编码：060132008 课程类别：专业基础课课程性质：选修 适用专业：自动化 适用教学计划版本：2017 课程总学时：32 实验（上机）计划学时： 8 开课单位：自动化与电气工程学院 一、大纲编写依据 1．自动化专业2017版教学计划； 2．自动化专业《电机学》理论教学大纲对实验环节的要求； 3．近年来《电机学》实验教学经验。 二、实验课程地位及相关课程的联系 1．《电机学》是自动化专业的专业基础课程； 2．本实验项目是《电机学》课程综合知识的运用； 3．本实验项目是理解直流电机，交流电机及变压器的基础； 4．本实验以《电路》、《大学物理》为先修课； 5．本实验为后续的《运动控制基础》、《直流运动控制系统》、《交流调速系统》及《工厂供电及节能技术》课程学习有指导意义。 三、实验目的、任务和要求 1．本课程是自动化专业的一门专业基础课。课程主要讲解直流电机、变压器、交流电机。它一方面研究电机的基本理论问题、另一方面又研究与其相联系的科学实验和生产实际中的问题。本课程的实验目的是使学生掌握直流电机、交流电机、变压器的基本理论，为学习“直流运动控制系统”、“交流调速系统”和“工厂供电及节能技术”等课程打下坚实基础； 2．通过实验培养学生观察问题、分析问题和独立解决问题的能力； 3．通过综合性、设计性实验训练，使学生初步掌握电机的应用； 4．培养正确记录实验数据和现象，正确处理实验数据和分析实验结果的能力以及正确书写实验报告的能力。 5．实验项目的选定依据教学计划对学生工程实践能力培养的要求； 6．巩固和加深学生对电机学理论的理解，提高学生综合运用所学知识的能力； 7．通过实验，要求学生做到： （1）预习实验，自行设计实验方案并撰写实验报告； （2）正确连接实验线路； （3）用电机学理论知识独立分析实验数据。 四、教学方法、教学形式、教学手段的特色 重视学生的实际动手能力 五、实验内容和学时分配
计算机网络实验上机指导书实验五
计算机网络上机指导书昆明理工大学信自学院
实验五：静态路由实验 【实验目的】 1．了解静态路由的基本原理 2．掌握静态路由的配置流程，熟悉静态路由的配置命令 3．掌握测试静态路由连通性的方法 【实验学时】 建议3学时 【实验原理】 静态路由是指由用户或网络管理员手工配置的路由信息。当网络的拓扑结构或链路的状态发生变化时，网络管理员需要手工去修改路由表中相关的静态路由信息。静态路由信息在缺省情况下是私有的，不会传递给其他的路由器。当然，网管员也可以通过对路由器进行设置使之成为共享的。静态路由一般适用于比较简单的网络环境，在这样的环境中，网络管理员易于清楚地了解网络的拓扑结构，便于设置正确的路由信息。 静态路由的缺点在于：当网络发生故障或者拓扑发生变化后，静态路由不会自动改变，必须有管理员的介入。 配置IPv4静态路由时，需要了解以下内容： ●目的地址与掩码 在ip route-static命令中，IPv4地址为点分十进制格式，掩码可以用点分十进制表示，也可用掩码长度（即掩码中连续‘1’的位数）表示。 ●出接口和下一跳地址 在配置静态路由时，可指定出接口interface-type interface-name，也可指定下一跳地址nexthop-address，是指定出接口还是指定下一跳地址要视具体情况而定。实际上，所有的路由项都必须明确下一跳地址。在发送报文时，首先根据报文的目的地址寻找路由表中与之匹配的路由。只有指定了下一跳地址，链路层才能找到对应的链路层地址，并转发报文。 在某些情况下，如链路层被PPP封装，即使不知道对端地址，也可以在路由器配置时指定出接口。这样，即使对端地址发生了改变也无须改变该路由器的配置。 ●其它属性 对于不同的静态路由，可以为它们配置不同的优先级preference，从而更灵活地应用路由管理策略。例如：配置到达相同目的地的多条路由，如果指定相同优先级，则可实现负载分担，如果指定不同优先级，则可实现路由备份。 缺省路由是在没有找到匹配的路由表入口项时才使用的路由。在路由表中，缺省路由的目的地址和子网掩码都是0.0.0.0。在使用ip route-static配置静态路由时，如果将目的地址与掩码配置为全零（0.0.0.0
自动控制原理实验指导书(2017-2018-1)
自动控制原理实验指导书 王娜编写 电气工程与自动化学院 自动化系 2017年11月 实验一控制系统的时域分析
[实验目的] 1、熟悉并掌握Matlab 操作环境和基本方法，如数据表示、绘图等命令； 2、掌握控制信号的拉氏变换与反变换laplace 和ilaplace ，控制系统生成模型的常用函数命令sys=tf(num,den)，会绘制单位阶跃、脉冲响应曲线； 3、会构造控制系统的传递函数、会利用matlab 函数求取系统闭环特征根； 4、会分析控制系统中n ζω， 对系统阶跃、脉冲响应的影响。 [实验内容及步骤] 1、矩阵运算 a) 构建矩阵：A=[1 2;3 4]; B=[5 5;7 8]; 解： >> A=[1 2;3 4] A = 1 2 3 4 >>B=[5 5;7 8] B = 5 5 7 8 b) 已知A=[1.2 3 5 0.9;5 1.7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4] ，求矩阵A 的特征值、特征多项式和特征向量. 解：>> A=[1.2 3 5 0.9;5 1.7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4]; >> [V ,D]=eig(A) V = 0.4181 -0.4579 - 0.3096i -0.4579 + 0.3096i -0.6044 0.6211 -0.1757 + 0.2740i -0.1757 - 0.2740i 0.0504 0.5524 0.7474 0.7474 -0.2826 0.3665 -0.1592 - 0.0675i -0.1592 + 0.0675i 0.7432 D = 13.0527 0 0 0 0 -4.1671 + 1.9663i 0 0 0 0 -4.1671 - 1.9663i 0 0 0 0 2.1815 >> p=poly(A) p = -6.9000 -77.2600 -86.1300 604.5500 2. 基本绘图命令 a) 绘制余弦曲线y=cos(x)，x ∈[0，2π] 解：>> x=linspace(0,2*pi); >> y=cos(x); >> plot(x,y)
自动控制理论实验指导书
《自动控制理论》实验指导书
目录 《自动控制原理》实验须知 (3) 一、仪器简介 (3) 二、预习及预习报告 (6) 三、实验及实验报告 (6) 实验一典型环节及其阶跃响应 (7) 实验二控制系统的瞬态响应 (12) 实验三控制系统的稳定性分析 (14) 实验四系统的频率特性测量 (16) 实验五连续系统的串联校正 (19)
《自动控制原理》实验须知 一、仪器简介 本课程实验的仪器主要为爱迪克labACT自控/计控原理教学实验系统。 (一) 构成 labACT自控/计控原理实验机由以下七个模块组成： 1．自动控制原理实验模块 2．计算机控制原理实验模块 3．信号源模块 4．控制对象模块 5．虚拟示波器模块 6．控制对象输入显示模块 7．CPU控制模块 各模块相互交联关系框图见图1-1-1所示： 图1-1-1 各模块相互交联关系框图 自动控制原理实验模块由模拟运算单元及模拟运算扩充库组成，这些模拟运算单元的输入回路和反馈回路上配有多个各种参数的电阻、电容，因此可以完成各种自动控制模拟运算。例如构成比例环节、惯性环节、积分环节、比例微分环节，PID环节和典型的二阶、三阶系统等。利用本实验机所提供的多种信号源输入到模拟运算单元中去，再使用本实验机提供的虚拟示波器界面可观察和分析各种自动控制实验的响应曲线。 主实验板外形尺寸为35厘米×47厘米，主实验板的布置简图见图1-1-2所示。
根据功能本实验机划分了各种实验区均在主实验板上。实验区组成见表1-1-1。
表1-1-1 实验区组成 (二 1）虚拟示波器的显示方式 为了满足自动控制不同实验的要求我们提供了示波器的四种显示方式。 （1）示波器的时域显示方式 （2）示波器的相平面显示（X-Y）方式 （3）示波器的频率特性显示方式有对数幅频特性显示、对数相频特性显示（伯德图），幅相特性显示方式（奈奎斯特图），时域分析（弧度）显示方式。 (4) 示波器的计算机控制显示方式 2）虚拟示波器的设置 用户可以根据不同的要求选择不同的示波器，具体设置方法如下： (1)示波器的一般用法：运行LABACT程序，选择‘工具’栏中的‘单迹示波器’项或‘双迹示波器’
电机学实验报告
电机学实验报告 学院：核技术及其自动化工程专业：电气工程及其自动化 教师：黄洪全 姓名：许新 学号：200706050209
实验一异步电机的M-S曲线测绘 一．实验目的 用本电机教学实验台的测功机转速闭环功能测绘各种异步电机的转矩~转差曲线，并加以比较。 二．预习要点 1．复习电机M-S特性曲线。 2．M-S特性的测试方法。 三．实验项目 1．鼠笼式异步电机的M-S曲线测绘测。 2．绕线式异步电动机的M-S曲线测绘。 ＞T m， （n=0） 当负载功率转矩 当S≥S m 过读取不同转速下的转矩，可描绘出不同电机的M-S曲线。
四．实验设备 1．MEL 系列电机系统教学实验台主控制屏。 2．电机导轨及测功机、转矩转速测量（MEL-13、MEL-14）。 3．电机起动箱（MEL-09）。 4．三相鼠笼式异步电动机M04。 5．三相绕线式异步电动机M09。 五．实验方法 1 被试电动机M04法。 G 功机，与按图线，实验步骤： （1）按下绿色“闭合”按钮开关，调节交流电源输出调节旋钮，使电压输出为220V ，起动交流电机。观察电机的旋转方向，是之符合要求。 （2）逆时针缓慢调节“转速设定”电位器经过一段时间的延时后，M04电机的负载将随之增加，其转速下降，继续调节该电位器旋钮电机由空载逐渐下降到200转/分左右（注意：转速低于200转/分时，有可能造成电机转速不稳定。） （3）在空载转速至200转/分范围内，测取8-9组数据，其中在最大转矩附近多测几点，填入表5-9。
（4）当电机转速下降到200转/分时，顺时针回调“转速设定”旋钮，转速开始上升，直到升到空载转速为止，在这范围内，读出8-9组异步电机的转矩T，转速n，填入表5-10。 2．绕线式异步电动机的M-S曲线测绘
实验五实验六指导书
实验五 MATLAB 实现DFT MATLAB 为计算数据的离散快速傅时叶变换，提供了一系列丰富的数学函数，主要有fft 、ifft 、fft2、ifft2和czt 等。当所处理的数据的长度为2的幂次时，采用基-2算法进行计算，计算速度会显著增加。所以，要尽可能使所要处理的数据长度为2幂次或者用添零的方式来添补数据使之成为2的幂次。 1．fft 和ifft 函数 调用格式是： （1）()X fft Y = 如果X 是向量，则采用傅时叶变换来求解X 的离散傅里叶变换；如果X 是矩阵，则计算该矩阵每一列的离散傅里叶变换；如果X 是()D N *维数组，则是对第一个非单元素的维进行离散傅里叶变换。 （2）()N X fft Y ,= N 是进行离散傅里叶变换的X 的数据长度，可以通过对X 进行补零或截取来实现。 （3）[]()dim ,,X fft Y =或()dim ,,N X fft Y = 在参数dim 指定的维上进行离散傅里叶变换；当X 为矩阵时，dim 用来指定变换的实施方向：dim=1，表明变换按列进行；dim=2，表明变换按行进行。 函数ifft 的参数应用与函数fft 完全相同。 2．fft2和ifft2函数 调用格式是： （1）()X fft Y 2= 如果X 是向量，则此傅里叶变换即变成一维傅里叶变换fft ；如果X 是矩阵，则是计算该矩阵的二维快速傅里叶变换；数据二维傅里叶变换fft 2（X ）相当于()()''X fft fft ，即先对X 的列做一维傅里叶变换，然后再对变换结果的行做一维傅里叶变换。 （2）()N M X fft Y ,,2= 通过对X 进行补零或截断，使得X 成为()N M *的矩阵。 函数ifft2的参数应用与函数fft2完全相同 fftn 、ifftn 是对数据进行多维快速傅立变换，其应用与fft2、ifft2类似；在此，不再叙述。 3．czt 函数 调用格式是： ()A W M X czt X ,,,= 式中X 是待变换的时域信号()n x ，其长度设为N ，M 是变换的长度，W 确定变换的步
自控实验指导书分解
实验一 典型环节的时域响应 一、实验目的 1、掌握典型环节模拟电路的构成方法、传函及输出时域函数的表达式。 2、掌握各典型环节的特征参数的测量方法。 3、熟悉各种典型环节的阶跃响应曲线。 二、实验设备 Pc 机一台，TD-ACC+教学实验系统一套 三、实验原理及内容 1、比例环节 1）结构框图 图1-1 比例环节的结构框图 2）传递函数 K S R S C =) ()( 3）阶跃响应 K t C =)( )0(≥t 其中 01/R R K = 4）模拟电路 图1-2 比例环节的模拟电路图 注：图中运算放大器的正相输入端已经对地接了100k 电阻。不需再接。
2、积分环节 1）结构框图 图1-3 积分环节的结构框图 2）传递函数 TS S R S C 1 )()(= 3）阶跃响应 t T t C 1 )(= )0(≥t 其中 C R T 0= 4）模拟电路 图1-4 积分的模拟电路图 3、比例积分环节 1）结构框图 图1-5 比例积分环节的结构框图
2）传递函数 TS K S R S C 1)()(+= 3）阶跃响应 t T K t C 1)(+= )0(≥t 其中 01/R R K = ；C R T 0= 4）模拟电路 图1-6 比例积分环节的模拟电路图 4、惯性环节 1）结构框图 图1-7 惯性环节的结构框图 2）传递函数 C(S)R(S)=1TS +1 3）阶跃响应 )1()(/T t e K t C --= 其中 01/R R K = ；C R T 1= 4）模拟电路 图1-8 惯性环节的模拟电路图
四、实验步骤 1、按图1-2比例环节的模拟电路图将线接好。检查无误后开启设备电源。 2、将信号源单元的“ST ”端插针与“S ”端插针用“短路块”。将信号形式开关设在“方波”档，分别调节调幅和调频电位器，使得“OUT ”端输出的方波幅值小于5V ，周期为10s 左右。 3、将方波信号加至比例环节的输入端R （t ），用示波器的“CH1”和“CH2” 表笔分别监测模拟电路的输入R （t ）端和输出C(t)端。记录实验波形及结果。 4、用同样的方法分别得出积分环节、比例积分环节、惯性环节对阶跃信号的实际响应曲线。 5、再将各环节实验参数改为如下： 比例环节： k R 2000=，k R 2001=。 积分环节： k R 2000=，u C 2= ； 比例积分： k R 1000=，k R 2001=，u C 2= ； 惯性环节： k R R 20010==；u C 2= 。 6、 重复步骤3。 五、实验报告要求 1、将各环节的阶跃响应曲线画在实验报告上，标明输入信号的幅值、输出 响应曲线的时间和幅值。分析参数变化对响应曲线的影响。 2、理论计算比例放大倍数K 、积分时间常数T 、惯性时间常数T 的值与实 际测量值进行验证。 六、思考题 1、由运算放大器组成的各种环节的传递函数是在什么条件下推导出的？ 2、实验电路中串联的后一个运放的作用？若没有则其传递函数有什么差 别？ 3、惯性环节在什么条件下可以近似为比例环节？而在什么条件下可以近似为积分环节？
电机学实验报告
课程名称：电机学实验指导老师：章玮成绩：__________________ 实验名称：异步电机实验实验类型：______________同组学生：旭东 一、实验目的和要求（必填）二、实验容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的 1、测定三相感应电动机的参数 2、测定三相感应电动机的工作特性 二、实验项目 1、空载试验 2、短路试验 3、负载试验 三、实验线路及操作步骤 电动机编号为D21，其额定数据：P N=100W，U N=220V，I N=0.48A，n N=1420r/min，R=40Ω，定子绕组△接法。 1、空载试验 （1）所用的仪器设备：电机导轨，功率表（DT01B），交流电流表（DT01B），交流电压表（DT01B）。 （2）测量线路图：见图4-4，电机绕组△接法。 （3）仪表量程选择：交流电压表250V，交流电流表0.5A，功率表250V、0.5A。（4）试验步骤： 安装电机时，将电机和测功机脱离，旋紧固定螺丝。 试验前先将三相交流可调电源电压调至零位，接通电源，合上起动开S1，缓缓升高电源电压使电机起动旋转，注意观察电机转向应符合测功机加载的要求（右视机组，电机旋转方向为顺时针方向），否则调整电源相序。注意：调整相序时应将电源电压调至零位并切断 电源。
接通电源，合上起动开关S1，从零开始缓缓升高电源电压，起动电机，保持电动机在额定电压时空载运行数分钟，使机械损耗达到稳定后再进行试验。 调节电源电压由1.2倍（264V~66V）额定电压开始逐渐降低，直至电机电流或功率显著增大为止，在此围读取空载电压、空载电流、空载功率，共读取7~9组数据，记录于表4-3中。注意：在额定电压附近应多测几点。 试验完毕，将三相电源电压退回零位，按下电源停止按钮，停止电机。 表4-3 2、短路试验 （1）所用的仪器设备：同空载试验 （2）测量线路图：见图4-4，电机绕组△接法。 （3）仪表量程选择：交流电压表250V，交流电流表1A，功率表250V、2A。
指导书_实验5
实验5 类与对象的应用2 实验目的： 1掌握类和对象的概念、定义和使用方法。 2掌握静态数据成员和const修饰的成员函数的用法。 3掌握c++程序的一般结构。 实验内容： 在实验4 个人的活期储蓄账户类SavingsAccount上修改完成以下内容： （1）在类SavingsAccount中增加一个静态数据成员total，用来记录各个账户的总金额，并为其增加相应的静态成员函数getTotal用来对其进行访问。 （2）将类SavingsAccount中不需要改变对象状态的成员函数声明为常成员函数，比如accumulate，getBalance等。 （3）增加日期类Date class Date { int year, month, day; int totalDays; //该日期是从公元元年1月1日开始的第几天 public： Date(int year, int month, int day); int getYear() const { return year; } int getMonth() const { return month; } int getDay() const { return day; } void show() const; //输出当前日期
bool isLeapYear() const； //判断当年是否为闰年 int distance(const Date& date) const；//计算当前日期与指定日期之间相差天数 }; （4）类SavingsAccount中的int date都要改成Date类的对象。 （）将整个程序分为5个文件：date.h account.h是类定义头文件，date.cpp account.cpp 是类实现文件，5.cpp是主函数文件。 提示： （1）利息的计算方式：一年中每天的余额累积起来再除以一年的总天数，得到一个日均余额，再乘以年利率。 （2）两个日期相差天数的计算方式：选取一个基准日期（如公元元年1月1日），在计算两个日期相差天数时，先分别将两个日期与基准日期的相对天数计算出来，再将两个相对天数相减即可。 （3）与基准日期（如公元元年1月1日）相对天数的计算方式：（1）计算公元元年到公元y-1年的总天数。平均每年有365天，闰年多一天，即365*（y-1）加上公元元年到y-1年之间的闰年数。（2）加上当年当月1日到当年1月1日之间相差的天数。（3）加上当年当月当日到当年当月1日之间相差的天数。 （4）可以把每月1日到1月1日天数放在一个数组中，该数组元素值分别是：0，31，59，90，120，151，181，212，243，73，304，334，365 （5）两个头文件里先写：
自控理论实验指导书
自动控制理论 实验指导书 信息工程学院 2005年10月
第一部分 实验要求 1．实验前做好预习。 2．严格按照要求操作实验仪器，用毕恢复原状。 3．接线完成后，由指导教师检查后方可通电。 4．实验完成后，由指导教师检查实验记录、验收仪器后，方可离开。 5．实验报告应包括以下内容： 1） 实验目的； 2） 实验线路； 3） 实验内容； 4） 实验结果（测得的数据、波形等）； 5） 实验结果的分析和讨论。 第二部分 实验 实验一 二阶系统的阶跃响应 一、 实验目的 1．学习二阶系统阶跃响应曲线的实验测试方法； 2．研究二阶系统的两个参数n ωξ,对暂态性能指标的影响。 二、 实验设备 1．XMN-2型模拟仪。 2．超低频示波器。 3．万用表。 三、 实验内容 典型二阶系统的框图如图1所示： 图1 二阶系统框图 其闭环传递函数为： 2 222)() (n n n s s s X s Y ωξωω++= 用图2所示电路可模拟二阶系统。其中4个运算放大器分别构成如下环节：
)(t x 图2 用运算放大器构建的二阶系统 . , )(;1)(; ,1)()(6921i f op op op op R R K K s G s G RC T Ts s G s G =-=-==-== 上式中op1、op2、op6、op9分别和模拟仪的运放单元相对应。无阻尼自然振荡角频率、阻尼比与时间常数T 、比例系数K 满足下列关系： 2 );/(1 K s rad T n = = ξω 1． 无阻尼自然振荡角频率n ω保持不变，改变阻尼比ξ，输入单位阶跃信号 V t t x )(1)(=，观察和记录响应曲线)(t y 和最大超调量p M 、调整时间s t 的变化。 1）取K R C M R f 40,0.1,1===μ，使s T K 1,4.0==，可得2.0,1==ξωn 。 2）令K R f 80=，其他参数不变，此时s T K 1,8.0==，4.0,1==ξωn 。 3）令K R f 200=，其他参数不变，此时s T K 1,2==，1,1==ξωn 。 2． 阻尼比ξ保持不变，改变无阻尼自然振荡角频率n ω，输入单位阶跃信号 V t t x )(1)(=，观察和记录响应曲线)(t y 和最大超调量p M 、调整时间s t 的变化（与 上述第一组参数下的结果比较）。 取K R C M R f 40,47.0,1===μ，使s T K 47.0,4.0==，可得12.2=n ω， 2.0=ξ。 3．将以上四组测量结果列表给出，并和最大超调量p M 、调整时间s t 的理论值相比较。 四、 思考题 1．推导图2所示电路的闭环传递函数，并确定n ω、ξ和i f R R C R ,,,的关系。 2．该电路的输出的稳态值是否等于阶跃输入信号的幅值？为什么？
实验5 齿厚测量实验指导书
实验5 齿轮齿厚偏差测量 一、实验目的 1.熟悉齿厚游标卡尺的结构和使用方法。 2.掌握齿轮分度圆弦齿高和弦齿厚公称值的计算方法。 3.加深对齿厚偏差定义的理解，熟悉齿厚测量方法。 二、量具简介 齿厚偏差可以用齿厚游标卡尺(图5-11)或光学测齿卡尺测出。本实验用齿厚游标卡尺测量齿厚实际值。齿厚游标卡尺由互相垂直的两个游标尺组成，测量时以齿轮顶圆作为测量基准。垂直游标尺用于按分度圆弦齿高公称值h确定被测部位，水平游标尺则用于测量 分度圆弦齿厚实际值。齿厚游标卡尺的读数方法与一般游标卡尺相同。 三、测量原理 齿厚偏差是指被测齿轮分度圆柱面上的齿厚实际值与公称值之差。对于标准直 齿圆柱齿轮，其模数为m，齿数为z，则分度圆弦齿高公称值和弦齿厚公称值按下式计算 为了使用方便，按上式计算出模数为1mm的各种不同齿数的齿轮分度圆弦齿高和弦齿厚的公称值，列于下表。 对于变位直齿圆柱齿轮，其模数为m，齿数为z，基本齿廓角为a，变位系数为x，则 分度圆弦齿高公称值和弦齿厚公称值按下式计算 四、实验步骤 (1)计算齿轮顶圆公称直径da和分度圆弦齿高公称值和弦齿厚公称值；(或从下表中查取)。 (2)首先测量出齿轮顶圆实际直径d a实际。按的数值调整齿厚卡尺的垂直游标尺，然后将其游标加以固定。 (3)将齿厚游标卡尺置于被测齿轮上，使垂直游标尺的高度板与齿顶可靠地接触，然后移动水平游标尺的量爪，使之与齿面接触，从水平游标尺上读出弦齿厚实际值。
这样依次对圆周上均布的几个齿进行测量。测得的齿厚实际值与齿厚公称值之差即为齿厚偏差。 (4)合格性条件为 五、思考题 1.测量齿轮齿厚是为了保证齿轮传动的哪项使用要求? 2.齿轮齿厚偏差可以用什么评定指标代替?
自动控制理论实验指导书
前言 自动控制原理是自动化、自动控制、电子电气技术等专业教学中的一门重要专业基础课程。它可以处理时变、非线性以及多输入、多输出等复杂的控制系统等问题。本套EL-AT-III型自动控制实验系统克服了以前做自动控制理论实验时，连线复杂，连接不稳定的缺点，通过对单元电路的灵活组合，可构造出各种型式和阶次的模拟环节和控制系统。可以使学生把主要精力集中在系统电路和系统特性的研究上。 本系统采用DA/AD卡通过USB口和计算机连接实现信号源信号的输出和系统响应信号的采集，采集后的信号通过计算机显示屏显示，省去了外接信号源和示波器测量相应信号的麻烦。EL-AT-III型自动控制实验系统支持自动控制理论课的所有实验，通过这套仪器可使学生进一步了解和掌握自动控制理论的基本概念、控制系统的分析方法和设计方法，学习和掌握系统模拟电路的构成和测试技术，提高应用计算机的能力和水平。 本书分为三章，第一章为EL-AT-III型实验箱硬件资源，主要介绍实验箱的硬件组成和系统单元电路。第二章为系统集成操作软件，主要介绍系统软件的安装，操作以及计算机和实验箱的通讯设置。第三章为实验系统部分，主要介绍各个实验的电路组成，原理和实验步骤。另外，在附录部分由部分实验的说明和参考结果。
目录 第一章硬件资源 (2) 第二章软件安装及使用 (5) 第三章实验系统部分 (11) 实验一典型环节及其阶跃响应 (12) 实验二二阶系统阶跃响应 (17) 实验三控制系统的稳定性分析 (21) 实验四系统频率特性测量 (24) 实验五连续系统串联校正 (30) 实验六数字PID控制 (35) 实验七采样实验 (38)
电机学实验预习讲义
实验一直流他励发电机 一．实验目的 1．掌握用实验方法测定直流发电机的运行特性，并根据所测得的运行特性评定该电机的有关性能。 2．通过实验观察并励发电机的自励过程和自励条件。 二．预习要点 1．什么是发电机的运行特性？对于不同的特性曲线，在实验中哪些物理量应保持不变，而哪些物理量应测取。 2．做空载试验时，励磁电流为什么必须单方向调节？ 3．并励发电机的自励条件有哪些？当发电机不能自励时应如何处理？ 三．实验项目 1．他励发电机 （1）空载特性：保持n=n N，使I=0，测取Uo=f(I f)。 （2）外特性：保持n=n N，使I f =I fN，测取U=f(I)。 （3）调节特性：保持n=n N，使U=U N，测取I f =f(I)。 2．并励发电机 （1）观察自励过程 四．实验设备 1．直流电动机电枢电源（NMEL-18/1） 2．直流电动机励磁电源（NMEL-18/2） 3．同步发电机励磁电源/直流发电机励磁电源（NMEL-18/3） 4．可调电阻箱（NMEL-03/4） 5．电机导轨及测功机、转速转矩测量（NMEL-13） 6．开关板（NMEL-05） 7．直流电压、毫安、安培表 8．直流发电机M01 9．直流并励电动机M03 五．实验说明及操作步骤
1．他励发电机。 按图1-3接线 S 1：双刀双掷开关（NMEL-05） R 1：发电机负载电阻（NMEL-03/4中R 1）。 V 、A ：分别为直流电压表（量程为300V 档），直流安倍表（量程为2A 档）。 （1）空载特性 a ．打开发电机负载开关 S 1，将 NMEL-18/3中纽子开关拨向直流发电机励磁，直流发电机励磁 电流调至最小，接通直流发电机励磁电源，注意选择各仪表的量程。 b ．调节直流电动机电枢电源至最小，直流电动机励磁电流最大，接通直流电动机励磁电源，接通直流电动机电枢电源，使电机旋转。 b ．从数字转速表上观察电机旋转方向，若电机反转，可先停机，将直流电动机电枢或励磁两端接线对调，重新起动，则电机转向应符合正向旋转的要求。 d ．调节电动机电枢电源至220V ，再调节电动机励磁电流，使电动机（发电机）转速达到1600r/min （额定值），并在以后整个实验过程中始终保持此额定转速不变。 e ．调节发电机励磁电流，使发电机空载电压达U O =1.2U N （240V ）为止。 f ．在保持电机额定转速（1600r/min ）条件下，从U O =1.2U N 开始，单方向调节直流发电机励磁电流，使发电机励磁电流逐次减小，直至I f =o 。 I f =o 时对应的电压就是剩磁电压。 每次测取发电机的空载电压U O 和励磁电流I f ，只取7-8组数据，填入表1-2中，其中U O =U N 和I f =0两点必测，并在U O =U N 附近测点应较密。 U O （V ） I f （mA ） （2）外特性 图1-3 直流他励发电机接线图直流发电机 G V A 直流电动机 M 直流电动机励磁电源 mA 直流 发电 机励 磁电源 mA 直流电动机电枢电源 V R 1 S 1 E E E U I I f F 1 F 2 A 1 A 2 F 1F 2 A 1 A 2
CASS实验指导书(实验五)
实验五 CASS8.0在工程中的应用 本章主要讲述CASS8.0在工程中的应用,其中包括基本几何要素的查询、土方量的计算、断面图的绘制、公路曲线设计、面积应用以及如何进行图数转换。 5.1 基本几何要素的查询 本节主要介绍如何查询指定点坐标，查询两点距离及方位，查询线长，查询实体面积。首先打开任一已有.dwg图像，如STUDY.DWG。 5.1.1查询指定点坐标 用鼠标点取“工程应用”菜单中的“查询指定点坐标”。用鼠标点取所要查询的点即可。也可以先进入点号定位方式，再输入要查询的点号 说明:系统左下角状态栏显示的坐标是迪卡尔坐标系中的坐标，与测量坐标系的X和Y的顺序相反。用此功能查询时，系统在命令行给出的X、Y是测量坐标系的值。 5.1.2查询两点距离及方位 用鼠标点取“工程应用”菜单下的“查询两点距离及方位”。用鼠标分别点取所要查询的两点即可。也可以先进入点号定位方式，再输入两点的点号。 说明：CASS8.0所显示的坐标为实地坐标，所以所显示的两点间的距离为实地距离。 5.1.3查询线长 用鼠标点取“工程应用”菜单下的“查询线长”。用鼠标点取图上曲线即可。 5.1.4查询实体面积 选择“工程应用”菜单下的“查询实体面积”，用鼠标点取待查询的实体的边界线或内部点即可，要注意实体应该是闭合的，如房子、菜地等。
5.2土方量的计算 5.2.1 DTM法土方计算 由DTM模型来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标（X，Y，Z）和设计高程，通过生成三角网来计算每一个三棱锥的填挖方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量，并绘出填挖方分界线。 DTM法土方计算共有两种方法，一种是进行完全计算，一种是依照图上的三角网进行计算。完全计算法包含重新建立三角网的过程，又分为“根据坐标计算”和“根据图上高程点计算”两种方法；依照图上三角网法直接采用图上已有的三角形，不再重建三角网。下面分述三种方法的操作过程： 1. 根据坐标计算 ●用复合线/多段线（命令：ＰＬ）画出所要计算土方的区域，一定要闭 合，但是尽量不要拟合。因为拟合过的曲线在进行土方计算时会用折 线迭代，影响计算结果的精度。 ●用鼠标点取“工程应用”菜单下的“DTM法土方计算”子菜单中的“根 据坐标文件”。 ●提示：选择边界线用鼠标点取所画的闭合复合线。出现“输入高程 点数据文件名”，选中study.dwg文件，出现“ＤＴＭ土方计算参数设 置”对话框，其中： 区域面积：该值为复合线围成的多边形的水平投影面积。 平场标高：指设计要达到的目标高程。（本实验为了方便观看效果，可 选择497） 边界采样间距：边界插值间隔的设定，默认值为２０米。: 边坡设置：选中处理边坡复选框后，则坡度设置功能变为可选，选中 放坡的方式（向上或向下：指平场高程相对于实际地面高程的高低， 平场高程高于地面高程则设置为向下。）然后输入坡度值。 ● 设置好计算参数后点击“确定”，屏幕上显示填挖方的提示框，如图 5-1所示，包括挖方量和填方量。命令行也会显示： 挖方量= XXXX立方米，填方量=XXXX立方米 同时图上绘出所分析的三角网、填挖方的分界线(白色线条)。 回车后屏幕上显示填挖方的提示框，命令行显示： 挖方量= XXXX立方米，填方量=XXXX立方米 同时图上绘出所分析的三角网、填挖方的分界线(白色线条)。 ●关闭对话框后系统提示：