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简单的电动机实验原理

来源:www.xrdq.net   时间:2023-06-27 23:45   点击:114  编辑:admin   手机版

一、简单的电动机实验原理

电动机是什么时候发明的

1834 德国 雅可比 发明直流发动机

1888 南斯拉夫裔美国 特斯拉 发明了交流电动机

1821年英国科学家法拉第首先证明可以把电力转变为旋转运动。最先制成电动机的人,据说是德国的雅可比。他于1834年前后成了一种简单的装置:在两个U型电磁铁中间,装一六臂轮,每臂带两根棒型磁铁。通电后,棒型磁铁与U型磁铁之间产生相互吸引和排斥作用 ,带动轮轴转动。后来,雅可比做了一具大型的装置。安在小艇上,用320个丹尼尔电池供电,1838年小艇在易北河上首次航行,时速只有2.2公里,与此同时,美国的达文波特也成功地制出了驱动印刷机的电动机,印刷过美国电学期刑《电磁和机械情报》。但这两种电动机都没有多大商业价值,用电池作电源,成本太大、不实用。

直到第一台实用直流发动机问世 ,电动机才行了广泛应用。1870年比利时工程师格拉姆发明了直流发电机,在设计上,直流发电机和电动机很相似。后来,格拉姆证明向直流发动机输入电流,其转子会象电动机一样旋转。于是,这种格拉姆型电动机大量制造出来。效率也不断提高。与此同时,德国的西门子接制造更好的发电机,并着手研究由电动机驱动的车辆,于是西门子公司制成了世界电车。1879年,在柏林工业展览会上,西门子公司不冒烟的电车赢得观众的一片喝彩。西门子电机车当时只有3马力,后来美国发明大王爱迪生试验的电机车已达12—15马力。但当时的电动机全是直流电机,只限于驱动电车。

1888年南斯拉夫出生的美国发明家特斯拉发明了交流电动机。它是根据电磁感应原理制成,又称感应电动机,这种电动机结构简单,使用交流电,无需整流,无火花,因此被广泛应用于工业的家庭电器中,交流电动机通常用三相交流供电。

二、电动机工作原理实验装置

电动机是根据电磁感应的原理制成的!该原理是法拉第发现的? 说的是发电机原理,电动机原理是:通电导体(线圈)在磁场中受力运动。

理论上应该是奥斯特最先发现的,奥斯特发现通电导体可以让小磁针运动, 小磁针显然受到了磁力的作用,通电导体周围存在磁场, 根据牛顿第三定律,通电导体也一定受到相反的力(安培力),小磁针是施力体, 即通电导体(线圈)也能在(小磁针的)磁场中受力运动

三、电动机实验视频教程

普通电机检测:采用电涡流测功机或者电力测功机

电动汽车电机检测:由于需要做电机能量回馈试验,采用电力测功机,电力测功机可以倒拖原动机转动。

生产厂家:凯迈(洛阳)机电有限公司 上海启策动力测试有限公司

四、电动机的实验

三相异步电动机的检查试验方法:

1)外观检查:检查外形是否完整,出线端的标志是否正确,固紧用螺钉、螺栓及螺母是否旋紧,转子转动是否灵活,电动机轴伸径向偏摆情况以及振动情况如何等。对绕线转子电动机还应检查电刷、刷架及集电环的装配质量,以及电刷与集电环的接触是否良好。对封闭自扇冷式电动机应检查排风系统;

2)绝缘电阻的测定:对修理后的电动机,一般只测绕组相与相、相对地的冷态(常温)绝缘电阻,对绕线转子电动机还应测量转子绕组的绝缘电阻。而多速绕组的电动机,应对其各绕组的绝缘电阻进行分别逐个测量。大型电动机可通过测量绝缘电阻来判断绕组是否受潮。对于额定电压500V以下的电动机,一般用500V兆欧表进行测量,500~3000V之间的电动机用1000V兆欧表;3000V以上的电动机用2500V兆欧表。对于500V以下电动机,绝缘电阻应不低于0.5MΩ。全部更换绕组的不应低于5MΩ;

3)直流电阻的测定:电动机绕组的直流电阻的测定一般在冷态下进行。所测各相电阻值之间的误差与三相平均值之比不得大于5%。如果电阻值相差过大,则表示绕组中有短路、断路,焊接或接触不良,或绕组匝数有误等,若三相电阻都超出规定范围,说明绕组导线过细;

4)耐压试验:电动机定子绕组相与相、相与地经过绝缘物质绝缘后,能承受一定的电压而不击穿称作耐压。交流耐压和直流耐压都是耐压试验,是鉴定电力设备绝缘强度的方法。

直流耐压试验:电压较高,对发现绝缘某些局部缺陷具有特殊的作用,可与泄漏电流试验同时进行。直流耐压试验与交流耐压试验相比,具有试验设备轻便、对绝缘损伤小和易于发现设备的局部缺陷等优点。与交流耐压试验相比,直流耐压试验的主要缺点是由于交、直流下绝缘内部的电压分布不同,直流耐压试验对绝缘的考验不如交流更接近实际。

交流耐压试验:交流耐压试验对绝缘的考验非常严格,能有效地发现较危险的集中性缺陷。它是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法,对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义,也是保证设备绝缘水平、避免发生绝缘事故的重要手段。交流耐压试验有时可能使绝缘中的一些弱点更加发展,因此在试验前必须对试品先进行绝缘电阻、吸收比、泄漏电流和介质损耗等项目的试验,试验结果合格方能进行交流耐压试验。

a)定子绕组:交接试验时,对额定电压为0.4千伏及以下者取1千伏,额定电压为6千伏者取10千伏;对运行中的电动机,以及对大修中未更换或局部更换定子绕组的电动机取1.5倍额定电压,但不得低于1000伏;全部更换定子绕组的电动机取2倍额定电压再加1000伏,但不得低于1500伏;100千瓦以下不甚重要的低压电动机,其交流耐压试验可用2500伏兆欧表来测试;

b)转子绕组:交接试验时,对不可逆转子取1.5倍额定电压,可逆转子取3倍额定电压。

注:同步电动机转子线圈的交流耐压试验,试验电压为励磁电压的7.5倍,但不应低于1200V,不高于出厂试验电压的75%。

e)匝间绝缘试验:把电源电压提高到额定电压的130%,使电动机空转5min,应不发生短路现象,称匝间绝缘试验,其目的是考核匝与匝之间的绝缘性能;

f)转子开路电压的测定:测量转子开路电压时,转子静止不动,转子绕组开路,起动变阻器断开,在定子绕组上施加额定电压,在转子集电环间测量各线间电压,额定电压在500V以上的电动机,施于定子绕组上的电压可适当降低;

g)空载试验:空载试验是在电动机的定子绕组上施加三相平衡电压,使电动机不带负载运行,其目的是为了确定空载电流和空载损耗,并从空载损耗中分离出铁耗和机械损耗(包括风摩耗)。

在空载试验时,应观察电动机运行情况,监听有无异常声音,铁心是否过热,轴承的温升及运转是否正常,对绕线线转子电动机,应检查电刷有无火花和过热现象。

对修理后的异步电动机,在作空载试验时,通常仅测量空载电流以检查电机修后的质量。只有在有必要时才作空载损耗试验。

直流电动机试验前的一般检查:

1)对电动机的装配质量进行一般性检查(如紧固件是否拧紧、转子转动是否灵活);刷握应牢固而精确地固定在刷架上,刷握下缘应与换向器表面平行,各刷握之间的距离应相等;电刷应能自由地在刷握内上下移动,但也不能太松;电刷表面与换向器应很好吻合;电刷顶端的弹簧压力应调节适当;换向器表面应清洁光滑,换向片间的云母片不得高出换向器表面,凹进深度为1-1.5㎜;检查电动机的出线是否正确;

2)用塞规在电枢圆周上检查各磁极下的气隙,每次在电动机轴向两端测量。空气隙的最大容许偏差值不应超过其算术平均值的±10%。

对修理后的直流电动机通常进行下列试验:

a)检查电动机绕组的极性及其联接的正确性;检查主磁极与换向极绕组联接的正确性;检查串励对并励绕组之间(或各并励绕组之间)联接的正确性;绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻的测定、测量时,除了测量各绕组对机壳及其相互间的绝缘电阻以外,还测量电枢绕组的钢丝箍对换向器之间、换向器紧圈对换向片之间、刷架对机壳之间(此时电刷应提起)的绝缘电阻。绝缘电阻值不应低于下式计算的数值,即R=UN/(1000+PN/100),式中R—绝缘电阻(MΩ);UN—电动机额定电压(V);PN—电动机额定功率(KW);

b)测量绕组的直流电阻,采用双臂电桥。测量应进行三次,取其算术平均值,同时用温度计测量环境温度;在电动机各绕组正确接线的情况下,为保证电动机运行性能良好,电动机的电刷必须放在几何中性线位置上;如有更换绕组,检修换向器等情况,或对绕组绝缘有怀疑时,将各绕组和换向器对机壳作耐压试验,及各绕组之间作耐压试验;

c)如果上述各项试验合格,对电动机即可通电进行空载试验;

d)一般检修后的直流电动机可不进行负载试验。

五、电动机原理的实验装置

电磁调速电机的工作原理?

答:电磁调速电机(俗称滑差调速电机控制器),其组成见下图所示。

它由四部分组成:三相交流异步电动机、电磁转差离合器、测速发电机、调节控制器造成。

所谓电磁调速,实际上是通过电的形式,转换为磁,再利用磁场的强弱的变化来调整输出转速的目的。

交流异步电动机要想改变转速只能够改变频率或磁极数才能够改变转速。

如今这种结构的调速系统被变频器所代替了;不过由于这种结构的调速简单、价格便宜、维修方便,还有一些要求不高的场合,继续使用这种滑差电机。

这种的滑差电机控制器电路都是分离电子元器件组成,见下图所示。

电磁调速滑差电机属于总成组件,三相交流电机直接受控与三相主电源;电磁调速控制器则它是一种将220v的交流电,通过一只半波可控整流(晶阐管),变为0~90v直流电,送入电磁离合器线圈,而产生磁力可调的磁场与配套的电磁磁转盘相互作用,而又达不到三相交流异步电动机的额定转速。主驱与从转只有磁场强弱的联系而不具备直接驱动。

滑差电机的工作原理:

电磁调速异步电动机是由普通鼠笼式异步电动机、电磁滑差离合器和电气控制装置、测速发电机四部分组成。

三相交流异步电机作为原动机旋转,当电动机旋转时,通过传动轴将驱动旋转力矩输出给电磁离合器的电枢一起旋转,电气控制装置是提供滑差离合器励磁线圈励磁电流的装置。

这里介绍电磁滑差离合器,如下图所示。

上图是电磁调速器的结构示意图。它包括转子、磁极和励磁线圈三部分。转子为铸钢制成的圆筒形结构,它与三相异步电动机的转轴相连接,俗称主驱动部分;磁极做成爪形结构,装在负载轴上,俗称从动部分。主动部分和从动部分在机械上无任何直接的联系。只有当用直流电,加至励磁线圈,此时通过电流时产生固定不变的许多对N一S磁场,对应爪形结构便形成很多对磁极。这时若转子被三相异步电动机传动旋转,那么它们之间便产生切割磁场相互作用,而可以输出大小可调的转矩,于是从动部分的磁极便跟着主动部分电枢一起旋转,前者的转速低于后者,因为只有当转子与磁场存在着相对运动时,转子才能够切割磁力线。磁极随转子旋转的原理与普通异步电动机转子跟着定子绕组的旋转磁场运动的原理完全一样,有区别的是,三相交流异步电动机的旋转磁场由定子绕组中的三相交流电产生,而电磁滑差离合器的磁场则由励磁线圈中的直流电流而产生,并由于转子旋转才起到旋转磁场的作用。ZKL一1型可控硅控制器,其控制拖动电机为0.6~30KW的滑差电动机单机无级恒速控制。

以上为个人观点,仅供提问者和头条上的有类似需要了解一下阅读者们参考。

知足常乐于上海2019.7.3日

六、学生实验电动机原理装置实验报告

泵和马达是两个不同功能的,但是相反的机械(把机械能转换为其它形式能(包括机械能)的装置叫泵,将其它形式的能(包括机械能)转化为机械能的装置叫马达)。

有些形式的泵和马达在原理上是可逆的,比如齿轮泵,叶片泵,将泵反过来就可以作为马达(实际上由于使用中要求不一样,还是有些区别的)。

柱塞泵和柱塞马达有多种形式,常见的有轴向柱塞泵/马达,径向柱塞泵/马达,还有其它形式的。

七、电学电动机实验

电池盒、电池、开关、导线、鱼尾夹、定值电阻、滑动变阻器、小灯座、小灯泡电流表、电压表、检流计、电动机、电铃、电磁铁、小磁针、条形磁体、U型磁体

八、中学电动机实验

电机品控是关键的工序,一般对电机产品的检测会通过仪器来实现,主要有以下几种:

噪音实验室:

通过布置噪声采集话筒,收集到的噪声数据都会呈现在系统里,由专业人员分析得出相关数值并进行改进控制。

模拟环境试验箱:

将电机置于环境实验室进行模拟环境试验,再送到环境试验场进行实地环境试验,检验电机在高温环境及潮湿环境中的性能优势。

惯量测功机:

通过MEA惯量测功机实现全自动控制,对电机进行负载特性测试,包括扭矩、转速、电流、电压、输入输出功率、能效。根据测试数据分析检出缺陷产品并实时生成分析报告,实现了对受检电机的性能把控。

UL标准燃烧试验机:

实验室中的UL标准燃烧试验机对塑料、钢、铜等原料分别进行不可燃性能试验。进行高压点火,经标准施火15秒,熄灭15秒,重复5次后检查试件被焚情形。有效检验产品耐高温的性能,有助于电机内部结构优化,提升整机性能。

电机寿命测试台:

电机寿命测试台适用于各种型号的电机产品进行耐久度测试,内置短路保护、超压保护、过载保护功能,操作简便、工作可靠、输出精度高、综合性能稳定、质量有保证。

九、电动机工作原理实验

发电机原理:导体在外力作用下切割磁力线,导体内会感应出电动势,可以用右手定则来判别。

电动机原理:通电导体在磁场中会运动,运动方向可以用左手定则来判别。

如果电动机用作发电机时是可以的,但是电动机设计时在定子上有专门换向补偿绕组,它是去磁作用,可减少换向电流及火花,改成发电机使用,换向电流可能较大从而产生火花比正规发电机要大。

并激电动机只要有其他电动机拖动就能作发电机使用,而发电机只要通电就会成为电动机旋转。里面不存在再需要外加励磁电压,(他激式电机除外)

十、学生实验电动机视频

一般情况下,在确定供电没有问题的情况下,电机不能启动时,把数字万用表档位放在200Ω档上,两两对应着测量电动机上的三相电源线,如果三次测量的电阻值相等或非常接近,说明三相绕组导通良好。

测接地,用万用表表笔一端测电机随意一个接线柱,另一端测电机的外壳,如果万用表阻值是零的话,那就说明电机接地了(也就是相地短路)。

再把电动机的接线盒打开,把接线端上的连接铜片去掉,也就是断开U、V、W三个绕组的连接,把万用表档位放在电阻档的最大档位,还是用万用表表笔两两测量U、V、W三个绕组相互间的任意一端,若阻值都显示无穷大,说明电动机相间绝缘正常,可以通电试验起动。

如果万用表无法确认情况的话,就要使用摇表,用摇表前,首先先做摇表的开路和短路检查。

开路检查:在摇表未接通被测电阻前,把端钮L和E悬空,摇动手柄让发电机达到2r/s(每秒保持2圈)的额定转速,摇表指针指在标度尺“∞”位置。

短路检查:将端钮L和E短接,慢慢摇动手柄,指针指在标度尺的“0”位置。

摇表测量都正常的话,测量相间阻值,拆下接线,短接线分别测相间绝缘,相地绝缘,绕组阻值用电子兆欧表好一些.

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