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三相交流发电机

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实验目的

1、了解三相交流发电机的工作原理及安装结构。

2、探究三相交流发电机和直流发电机结构的区别

实验原理

三相交流发电机含有3个线圈,外部机械力的作用带动这3个互成角度的线圈在磁场中转动,并不断切割磁感线,产生感应电动势。电路里就发生三个交变电动势,这时发出的交流电叫做三相交流电。 当3个线圈完全相同且互成120度角时,它们发出的三个电动势,最大值和频率都相同,相位互差120度。

三根火线中任意相线与零线之间的电压叫相电压;任意火线和火线之间的电压叫做线电压。本实验中三相电源采用三角形接法,线电压=相电压。

实验器材

序号

实验箱名称

器材名称

数量

备注

1

发电机实验箱

发电机皮带

1

 

2

发电机实验箱

三相发电机驱动电机模块

1

 

3

发电机实验箱

A\B\C三相定子线圈基座平台模组

1

 

4

发电机实验箱

铁芯支撑定位杆

3

 

5

发电机实验箱

三相发电机转子轴组件

1

 

6

发电机实验箱

X型支座

1

 

7

发电机实验箱

600mm支撑杆-母杆

2

 

8

发电机实验箱

600mm支撑杆-公杆

2

 

9

发电机实验箱

400匝线圈

3

 

10

发电机实验箱

红黑导线

8

 

11

 

移动式多功能电源

1

 

12

 

示波器

自备

 

 

 

 

 

 

 

实验步骤

实验一、探究三相交流发电机的原理

1、按下图搭建三相交流发电机实验仪器,并了解其构造;检查各部位固定牢靠和接触良好,确保皮带水平。

 

2、通过搭建的实验仪器分析三相交流发电机的原理。

实验二、用示波器观察三相交流发电机的电压波形

1、在搭建好的三相交流发电机实验仪器的A\B\C三相定子线圈基座平台模组底部,分别插入红黑4mm香蕉插头线;

2、将示波器的三个通道打开并设置到交流2V、时基50ms、触发电压2V,分别将探头挂钩端挂在A、B、C三相红色插头线的另一端插头上,挂钩上的夹子夹住黑线的另一端插头。

3、再将另外两条红黑插头线插到三相发电机驱动电机模块的红黑插座上,另一端连接到移动式多功能电源正负极;

4、打开移动式多功能电源让驱动电机工作,电机上的皮带轮带动皮带驱动转子运动,观察示波器,此时示波器上显示有三条正弦波电压曲线。

 

实验、用数字万用表测三相发电机的相电压和线电压

1、将驱动电压定位到/12V档,并启动驱动电机

2、用数字万用表的交流档20V分别测量A、B、C三相线圈的电压值并记录,然后再用数字万用表的交流200V档,分别测量A-B、B-C、C-A两个线圈上的红色插头线上的电压并记录;

3、列表填入两种不同方式记录的电压值,较两组电压值的大小和区别。

问题与讨论

1、三相交流发电机与单相交流发电机有什么区别?

2、三相交流发电机的转子与单相交流发电机的转子有什么不同?

3、三相交流发电机的电压波形两两之间的相位差是多少?

4、三角形接法的三相交流发电机的相电压和线电压有何区别?

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