文档介绍：电器理论基础
实验指导书
王宣东贾申利
西安交通大学电器教研室
2012年3月
目录
实验一导体的发热试验 1
一、实验目的 1
二、实验设备 1
三、实验内容 5
四、实验注意事项 6
五、实验报告要求 6
实验二直流电弧特性试验 7
一、实验目的 7
二、实验设备 7
三、实验线路 8
四、实验内容 8
五、实验报告要求 9
实验三交流电弧特性试验 10
一、实验目的 10
二、实验设备 10
三、实验线路 10
四、实验内容 12
五、实验报告要求 12
实验四电弧的演示试验 13
一、水中碳电弧放电实验 13
二、电弧在磁场作用下的运动 15
实验一导体的发热试验
电器中使用的材料在温度超过一定的范围后,其机械强度和绝缘强度会明显下降,使用寿命会降低。为了保证电器工作的可靠性及一定的使用寿命,各国家的技术标准对电器各部分的极限允许温升都有明确的规定。发热的研究在电器设计中对于缩小体积、减轻重量、节约原材料等方面有重要意义。
本试验为设计型实验。
一、实验目的
求取不同负载条件下导体的发热曲线和冷却曲线;
测量不同导体的发热规律,加强对热时间常数的感性认识;
学****使用热电偶测量温升的方法。
二、实验设备
本实验所需主要设备如表1-1所示。
表1-1 导体发热试验主要设备明细表
序号
名称
型号及规格
数量
1
导体温升试验装置
自制
1
2
温度控制仪
AI-501T
1
3
自耦调压器
220V 3~5A
1
4
交流电流表
1T1-A型 0~75A
1
5
电流变压器
0~220V;,75A
1
6
热电偶
康铜—铜
2
7
连接导线
若干
16mm2
8
测试用铜片
d=
1
d=
1
本实验主要设备实物如下图所示:
温控仪电源
接线端子
温控仪热电偶
接线端子
温度测试仪
电流表接线端子
交流电流表
导体温升实验装置
电流变压器专用导线
温度测试仪:
AI-501T是单显及三位式调节功能的智能化数字仪表,,可以支持热电偶、热电阻及线性电压(电流)输入,内置热电偶、热电阻数字化非线性修正表格,使用时应首先设定正确的参数。
温控仪接通电源后,按“”键并保持2秒以上,直到显示“Loc”参数的符号为止,将“Loc”改为“808”,再按“”键即可进入参数设置状态。按“、、”等键可以修改参数值。
试验使用参数如表1-2所示:
表1-2 温度测试仪参数
参数
含义
说明
dF
回差(死区、滞坏)
用于避免因测量输入值波动而导致报警输出产生频繁通断的误动作。采用默认设置。
Sn
输入规格
设定值为0
dIP
小数点位置
dIP=1,
dIL
输入下限显示值
默认设置
dIH
输入上限显示值
默认设置
Sc
主输入平移修正
默认设置
本次试验时,温度测试仪参数已经设定完成。
热电偶:
热电效应:同一金属材料上不同空间位置的两点间温度不同时,这两点间将会出现电位差,这一现象称为热电效应。
热电偶:不同的金属材料在相同的温差下热电势不同。
把两根不同材料的金属丝A和B绞在一起,一端直接相连,就构成了热电偶,金属丝A和B就是热电极。
使用方法:如图1-1所示:热电极直接连在一起的一端贴在被测物体的表面,称为热端;另一端与测量仪表连接,称为冷端。由于两根热电极的让热电效应不同,当被测物体温度变化时,它们的冷端之间就会产生电位差,也就是热电势。
采用热电偶可以把被测物体与现场环境间的温度差转变为热电势,热电偶测量的是被测物体表面的温升,只有在冷端被置于0℃环境时,由热电偶测得的才是真实温度。
图1-1 热电效应原理图
自耦调压器:
自耦调压器实物如图1-2a所示,单相自耦调压器的工作原理如图1-2b所示。它是一种电压连续可调的自耦变压器,由线圈、电刷、手轮、刻度盘以及底座和外罩组成。
当调压器电刷借于手轮主轴和刷架的作用,沿线圈的磨光表面滑动时,就可以连续地改变匝数比,从而使输出电压平滑地从零调节到最大值。
图a 自耦调压器实物图图b 单相调压器原理图
图1-2 自耦调压器
电流变压器:
也称大电流发生器,是一种降压变压器,适用于频率50Hz的电器设备的电流负载试验及升温试验。
工作原理:输出功率=输入功率
技术参数:
输入电压:0~110V,0~220V(串联);
输出电流:0~75A,0~150A(并联);
输出电压:0~,0~5V(并联)。
专用导线:
导线可