教学实验装置DTSZ电机拖动试验系统实验指导书

教学试验装置

DTSZ电机拖动试验系统

实

验

指

导

书

浙江高校方圆科技产业有限公司

浙大方圆2024年7月25日

前言

本试验指导书是浙江高校方圆科技产业有限公司专业生产的DTSZ-1电机

拖动试验系统配套的试验指导书。

本试验指导书在DSZ-1电机系统试验装置试验指导书的基础上，针对DTSZ

试验装置的具体特点而编制的。

本试验指导书采纳试验指导书和设备运用说明书合二为一的形式。希望可

以作为本试验装置的具体运用说明和各院校相关专业老师编制试验指导书的参

考。由于产品的不断更新，新的模块、新的试验方法层出不穷。我们产品的功能、

性能也在不断的调整、提高。所以本试验指导书的相关内容仅作参考。实际现场

调试、验收以本公司的对外调试验收记录单为准。

本试验指导书中所列的试验部件（如仪表、电源、试验模块）是完成该试

验所需配置的内容。也可以由功能相同或相类似的其他仪器代替运用。所以本试

验指导书中所提到的试验部件并非本公司的标准配置，仅作参考。各用户的配置

以相应的销售合同为准。

在试验指导书的编制过程中，参考了原来浙大电气工程学院电机试验室编

制的DSZ-1电机系统试验装置试验指导书。在实际的编制中也得到了该试验室相

关老师的指导和帮助，在此表示诚心感谢。

由于编者的时间和水平有限，本试验指导书的错误和疏漏在所难免。诚心希

望各位老师在运用过程中指责指正。使我们能同时不断的改进试验设备的性能、

参数和改正试验指导书中的错误。更好的为各院校服务。

目录

第一部分：DTSZ电机拖动试验系统运用说明

其次部分：直流电机

试验一：直流电机相识试验

试验二：直流发电机试验

试验三：直流并励电动机

试验四：直流串励电动机

第三部分：变压器试验

试验一：单相变压器试验

试验二：三相变压器试验

试验三：三相变压器的连接组和不对称短路

试验四：三相三线圈变压器试验

试验五：单相变压器的并联运行

试验六：三相变压器的并联运行

第四部分：异步电动机：

试验一三相鼠笼式异步电动机的参数测定

试验二三相鼠笼式异步电动机的工作特性

试验三三相异步电动机的起动试验

试验四三相异步电动机的调速试验

试验五三相异步电动机M~S曲线的测绘

试验六三相异步电动机温升试验

试验七三相异步电动机作发电机运行

试验八单相电阻起动异步电动机

试验九单相电容起动异步电动机

试验十单相电容运转异步电动机

试验H■一双速异步电动机

第五部分：同步电动机

试验一：三相同步发电机的运行特性

试验二：三相同步发电机的并联运行

试验三：三相同步电动机的并联运行

试验四：三相同步发电机参数的测定

第六部分：拖动及限制电机：

试验一：直流电机四象限机械特性

试验二：三相绕线式异步电动机四象限运行特性:

试验三：步进电动机

第一部分：DTSZ电机拖动试验系统运用说明书

1.DTSZ电机拖动试验系统配置说明：

目前浙江高校方圆科技产业有限公司配套生产的DTSZ电机拖动试验系统采

纳两种结构形式。分为DTSZJ和DTSZ・2。

DTSZ-1采纳集中仪表形式，全部的沟通测量仪表都在DT01主限制屏上。

DTSZ-2采纳分立的测量仪表，全部的仪表全部采纳挂箱结构形式。使试验的

组合更敏捷。具体的各部件可以在两个产品中相互替换。以下对各部件做简洁介

绍。各用户的实际配置以合同为准。

DTSZ-1/2电机拖动试验系统部件介绍

规格型号部件名称及内容数量

主限制屏：1、供应三相0—450V可调沟通电源、2、沟通测量仪

表、3、转速、转矩显示和加载系统、4、电压、电流漏电爱护系

DT011

统和过载爱护系统、5、告警记录显示、6微机通信接口、7、各

部件工作电源、8、荧光灯照明

主限制屏：1、供应三相0—450V可调沟通电源、2、转速、转矩

显示和加载系统、3、电压、电流漏电爱护系统和过载爱护系统、

DT01A

4、告警记录显示、5微机通信接口、6、各部件工作电源、7、

荧光灯照明

DT02220v直流稳压电源（抽屉式）1

DT03励磁电源（直流电机、同步电机）（抽屉式）1

DT04直流电机调整电阻（抽屉式）1

DT05绕线电机启动电阻（抽屉式）1

DT06电机导轨及涡流测功系统1

DT07步进电机驱动系统1

DT08步进电机电源1

DT40三相组式变压器1

DT41三相三线圈芯式变压器：1

D13复励直流发电机：1

规格型号部件名称及内容数量

D14串励直流电动机：1

D15三相绕线式异步电动机1

D16三相同步电动机1

D17并励直流电动机1

D21三相笼型异步电动机1

D22单相电阻启动电动机1

D23单相电容启动电动机1

D24单相电容运转电动机1

D25变极双速异步电动机1

D2680W直流电动机1

D31步进电机1

DT10数显直流电压、电流、亳安表2

DT11数显沟通电压表(共三组)1

DT12数显沟通电流表(共三组)1

DT13数显功率表、功率因数表1

DT20三相可调电阻(0.65A,0—900Q)1

DT21三相可调电阻(L3A,0—90Q)1

DT22三相可调电抗1

DT23三相可变电容1

DT24整步表及旋转指示灯1

DT25波形测试及开关板1

DT26并车开关1

DT31继电接触限制箱一1

DT32继电接触限制箱二1

—试验桌1

2、各部件功能和运用说明：

一、DT01电机拖动试验系统主限制屏运用说明：

（1）将DT01主限制屏三相四线插头插入相应插座中，试验主限制屏同时供应并

联三相四线电源插座、可以用于设备之间的电源互插。便利试验室电源布

线。考虑到进线负荷，试验系统设备级连数量请限制在三台以内。

（2）合上三相四线漏电断路器，设备供电，可以投入正常工作。

（3）合上钥匙开关（钥匙开关置于开状态），电源进入隔离变压器原边，低压限

制电源给电（36V）,各部件（仪表等进入工作状态）。三相相电压监测仪表

显示输入线电压（电压监测开关置于进线输出电压指示）。主限制屏停止按

钮（红色）点亮。

（4）通过调整主限制屏左侧调压旋纽可以预调整输出电压。通过三相电压监测

电压（选择开关置于输出电压）。

（5）挂箱插入主限制屏的相应插座中，各部件进入工作状态。在今后运用过程

中依据试验的须要敏捷更换。

（6）主限制屏上告警记录指示为0,表明正常初始化，进入计数工作状态。

（7）主限制屏上电机转矩和转速显示进入工作状态，由于未接入输入信号和工

作电源，所以输出为随机数。

（8）DT01电源限制屏供应多路电源插座，用于各挂箱电源工作：

・7芯电源插座:给各仪表等挂箱工作运用；各管脚定义为：

1、2脚为36V沟通电源，作为系统供电电源。在主限制屏钥匙开关给电后

即有电。3、4脚为爱护常开触点，在发生过载现象时，相应的部件常开变常闭

主限制屏接收信号后切断输出电源，并声、光告警。3、4、5脚为通信串口（R、

T、GND）,协作智能仪表运月。

・3芯2线电源插座:供应220V沟通电源，供DT26/DT07等挂箱运用。在主限制

屏绿色按钮合上以后，才有电源输出。如有过载现象则切断该路输出电源，保证

明验设备的平安。

•3芯三线电源插座一:供应三相线电压220V沟通电源，供DT02运用（直流220V

稳压电源）。如有过载现象则切断该路输出电源，保证明验设备的平安。

・3芯三线电源插座二：供应三相线电压94V沟通电源，供DT03运用（直流220

励磁电源和同步励磁电源）。如有过载现象则切断该路输出电源，保证明验设备的

平安。

（9）DT06（电机导轨及测速发电机）的接插线插入主限制屏面板上相应的插座

中。（供应转矩信号、转速信号、涡流测功机电源）

（10）按下DT01主限制屏上的绿色按钮，主限制屏输出沟通目源（可以通过调压

器调整）。同时各三芯电源插座通电。可以供应各部件工作电源。在系统中

加装了断相指示功能，假如缺相现象，则相应的输出LED告警指示。

（11）如有漏电（50V）、过流爱护等现象，主控屏输出将切断，同时发出声、光

告警。复位后方可重新启动。漏电电压调整在50V以内。过流电流整定在

3.5Ao

二、DT02220V直流可调稳压电源：

1、采纳开关电源的形式，可以供应50V-240V左右的直流电源，主要用于直

流电机的电枢或励磁。额定输出电流L7A。过载则降压限流。

2、由开关限制电源的输出，在运用时将DT02插入DT01相应的插座内即可。

3、调压电位器调整输出电压，采纳顺时针调整电压方式。电位器在逆时针究

竟位置时输出电压最低，应为50V左右。

4、具有输出电压和电流数字显示功能。能够干脆显示输出电压和电流。

三、DT03励磁电源：

1、采纳开关电源形式，可以供应32V直流可调同步电机励磁电源（2.5A）,

同时供应直流电机励磁电源（220V0.5A）o

2、全部的输出电流数字显示。

3、具有短路爱护功能。

四、DT04直流电机调整电阻：

1、供应直流电机电枢调整电阻（0-90欧姆）和直流电机励磁调整电阻（0-3000

欧姆）

2、以上电阻输出功率150W。

3、顺时针调整变更输出电阻，熔断器爱护。

五、DT05绕线电机调整电阻：

1、供应绕线电机调整电阻（0-2-5-15-8）三相电阻，作为电机起动调整电阻。

顺时针调整变更阻值，连轴调整。

2、采纳熔断器爱护电阻.

3、由于功率的限制，对于输出电阻仅作为绕线电机启动调整运用，正常启动

后，应切除。如需完成绕线式异步电动机的转子串电阻特性试验应运用D51

或D52挂箱完成。

六、DT06电机导轨及涡流测功系统：

1、电机导轨用于安置各种型号电机，和涡流测功机同轴相联。拆装敏捷、

便利。

2、涡流测功系统和测速发电机同轴相联，采纳压力传感器，测出转矩；测

速发电机测出转速。转速、转矩都采纳直读显示方式。读取便利，精确。

同时配有专用X-Y记录仪输出端口，通过外接X—Y记录仪可以完整

测绘电机的M—S曲线。

3、测功系统独特的反馈限制线路可以稳定测量电机的完整M-S曲线，（可

以使被测电机稳定在不稳定工作区域）。通过手动加载，逐点描述方式完

整测绘完整M-S曲线。

4、采纳和被测电机同轴相连的测速发电机测转速，通过A/D变换，数字显

示转速。转速显示在DT01A面板上，具有显示正、反读数功能。

5、采纳涡流测功机加载的方式，压力传感器测转矩，数字直读显示，转矩

显示在DT01面板上。

6、首先调整转矩显示调零电位器，使输出转矩显示为零，作为起始点。

7、将被测电机和涡流测功机同轴相连。

8、调整加载旋纽（实际是调整开关电源的输出励磁电流）给测功机的定子

加入直流电流。转子旋转切割磁力线，使定子产生力矩而偏转。定子带

动转矩测量机构，显示转矩。

9、由于采纳了较大的PID常数，使闭环反馈稳定。所以在初始加载时，转

矩的产生滞后于加载电位器的调整速度。在初始加载时，切勿快速旋转

加载电位器，以免加载过冲。

10、压力传感器在单方向的显示精度简洁调整，可以得到较高的测量精度，

所以本系统采纳了单方向加载的方式，在加载时，请留意应保证电机的

转速为正方向。

11、木系统对电机的转向判别可以采纳两种方式：

(1)干脆从转速表视察，如转速表显读数为正时，电机转向为正，可以加

载。

(2)测功机的轴伸端视察，电机顺时针旋转为正向，可以加载。

12、为考虑试验的便利，在DT01的面板上安装了T-n输出信号插座，在运用

时将输出插座和X-Y记录仪(由学校自行选购)相连接，调整X・Y记录仪的放

大倍数，在做沟通电机试验的同时，即可以完成T-n的自动测绘。

七.DT07、D31、DT08步进电机极其驱动系统：

1.将DT07的进线电源接至DT01主限制屏的七芯插座上，将DT08的进线电源

接至DT01主限制屏的220V二芯插座上。

2.将DT07、DT08、D31按正常工作状态连接，即由DT07作步进电机的限制

驱动系统，由DT08作供电系统，供应D31步进电机的主回路电源一一60V

连接至VH、6V连接至VL。再经过DT06输出至D31步进电机——UI、U2；

VI、V2；Wl、W2分别接到步进电机的三相绕组上。

3.DT07步进电机驱动系统的工作原理是：由方波发生器产生频率可调的方波信

号送到频率显示器显示，并送到限制电路。限制电路依据面板设定开关的指

令，将输入的方波信号处理成步计数信号和驱动信号。其中步计数信号用于

显示；驱动信号送驱动电路，驱动电路将信号进行功率放大驱动步进电机。

其面板指令功能如下：“清零”键可将计数指示清零；“单步”键可使步进电

机单步运行，即按一下电机就运行一步；“启动”键可启动电机连续运行；”停

止”键可使电机停止运行；“复位”键可使计数指示复位至零位；“正转■反转”

开关可限制电机转向；“置数-连续”开关可限制电机是运行到拨盘开关置数

的位置还是连续运行；“三拍-六拍"开关可限制电机工作状态是以三拍运行

还是以六拍运行。

4.面板方波测试端子两端可用示波器视察由方波发生器产生频率可调的方波信

号的波形；面板Riv测试端子两端可用示波器视察电机运行时V相电流波形。

八、DT24整步表、旋转指示灯：

1,DT24由黄、绿、红三组相灯和整步表组成，三相灯采纳6.3V低压灯泡，其

电源经内部变压器变压而得。

2、当三相电源AO、BO、CO与三相电源A、B、C相序一样且电压值相等时，

三组相灯逆时针旋转亮熄，整步表开关置“开”位时，整步表的“HZ”、“S”、

“V”指示均为零。

九、DT20三相可调电阻：

1、供应三组可调电阻，每组由两个可变电阻(0-900欧姆、0.41A)构成，同轴

调整.输出加熔断器作为过流爱护(0.5A)。

2、顺时针旋转,输出接线柱A3-A2(B3-B2、C3-C2),A3-A1(B3-B1、C3-C1)

之间电阻由900-0欧姆之间变更。顺时针旋转X1-X2之间电阻0-180()欧姆之

间变更。

3、由于加装了输出熔断器爱护可变电阻，所以在运用时应随时留意电阻上的

电流，尤其是在全部切除(短路)电阻时，电流仍经过熔断器。如超过额定电流,

将烧断熔断器，使输出开路。

十、DT21三相可调电阻：

1、供应三组可调电阻，每组由两个可变电阻(0-90欧姆、1.3A)构成，同轴

调整。输出加熔断器作为过流爱护(1.5A)。

2、顺时针旋转，输出接线柱A3-A2(B3-B2、C3-C2),A3-A1(B3-B1、C3-C1)

之间电阻由90-0欧姆之间变更。

3、由于加装了输出熔断器爱护可变电阻，所以在运用时应随时留意电阻上的

电流，尤其是在全部切除(短路)电阻时，电流仍经过熔断器。如超过额

定电流，将烧断熔断器，使输出开路。

H^一、DT22三相可调电抗：

1、供应三组独立的、感抗为1H的电感和三相独立的调压器，可作为调压器

和负载运用，比如在探讨三相同步发电机的运行特性中，纯电感负载试验时，它

与可调电阻相串联一起作为负载运用。

2、三相可调电抗允许输入的最大电压为250V,允许输入的最大电流为

0.45Ao

3、在通电之前需检查接线是否正确，运用过程中电压、电流的值不行以超

过它的最大电压，电流值。

十二、DT23三相可变电容：

一、供应三相可变电容。

二、由开关切换输出1、2、2、4、4uF,三相通过接线柱分别输出。

三、由琴键开关切换输出电容：0.1-0.9uF,由一个琴键开关切换同时输出

三组至相应的输出接线柱。

四、由于电容的耐压限制，在试验时输入的电压应在220VAe以内，以

免过压损坏电容。

十三、DT24波形测试及开关板：

1、DT24波形测试及开关板主要用于：三相变压器试验时测试变压器回路中相电

流i。、线电流i3、相电压入、线电压巳的波形，和其他试验时需三相同时开合

的三相开关。

2依据面板图示，将i。两端或i3两端串接在电路的相电流或线电流上，将外两

端或巳两端并接在电路的和电压或线电压上，再将示波器输入端接在面板的输

出端上，按下需视察波形相对应的琴键开关，即可在示波器上视察该路波形。留

意：试验时不允许同时按下两个键开关。

3、三相钮子开关，经过内部接线，面板指示哪一边开关即接通哪一边。

十四、DT26并车开关：

1、并车开关用于同步发电机的并网等电机试验。

2、供应并网接触器和通、断按钮各一，和并车开关两组。

3、工作时将电源插头插入主限制屏的相应两芯插座，供应220V工作电

源。

4、可以通过按通按钮，使并网继电器动作。

5、供应两组开关（3路双掷），用于完成电路的切换。

十五、DT31、DT32继电接触限制一（时间继电及行程开关）：

一.主要功能、性能及技术指标

1.供应沟通接触器，热继电器，中间继电器、按钮、电子式时间继电器，

行程开关等，可与电动机协作运用完成教学试验中电动机和继电接触限制相关的

试验。

2.一只时间继电器供应两组延时闭合触点，两组延时断开触点；一只行程

开关供应一组动合触点，一组动断触点。

二.元件介绍：

沟通接触器主要由铁心、吸引线圈和触点组等部件组成。触点可分为主触

点和辅触点，主触点的接触面积大，并具有灭弧装置，能通断较大的电流，可接

在主回路中限制电动机的工作。辅触点只能通断较小的电流,常接在协助电路中。

触点还有常开和常闭之分。

热继电器是一种利用感受到的热量进行动作的爱护电器，用来爱护电路的

过载。它主要有发热元件和协助触点等组成。当电路过载是触点动作，从而使限

制回路失电，达到切断主电路的目的。

时间继电器是一种延时动作的继电器，它从接受信号（如线圈带电）到执

行动作（如触点动作）具有肯定时间间隔，此时间间隔可按须要预先整定，以协

调和限制生产机械的各种动作。时间继电器的种类通常有电磁式、电动式、空气

式和电子式等。时间继电器的触点系统有延时动作触点，其中又分动合触点和动

断触点。延时动作触点又分带电延时型和断电延时型。

行程开关（也称限位开关）是一种依据生产机械的行程信号进行动作的电

器，用于限制生产机械的运动方向、行程大小或位置爱护。

三.运用说明

（1）在通电之前需检查接线是否正确，接触器、继电器、按钮、时间继电器、

行程开关的工作电压是否合适，全部器件的额定电压都在面板上标注。

（2）时间继电器的延时时间整定在合适的位置。

（3）热继电器的运用中，应将协助触头正确的接入继电回路中，以保证工作

中当主回路电流超过整定值时，热继电器会牢靠的切断主回路输出。如长时间的

过载而不切断主电路，会损害热继电器。

十六、DT10智能数字直流电压、电流、毫安表

一.主要功能、性能及技术指标

1、供应一只电压表，两只电流表（一只安培表，一只微安表），可同时用来

测量电压、电流的大小。

2、工作电源：36V

3、电压表量程：5V、20V.50V,100V,250V,500V,输入阻抗为1兆欧

姆

4、电流表1量程：25mA、100mA、250mA、1A、2.5A、5A,输入阻抗为

0.1欧姆

5、电流表2量程；200uA>2mA、20mA、200mA,输入阻抗为5欧姆

6、量程切换采纳上升、下降按键，取消了琴键开关，数字显示，测量精度

优于1.0级。各档均具有超量程爱护、自锁、告警功能，告警的同时切断总

开关电源，信号采集与处理采纳单片机技术，具有计算机串口通信功能。直

流电流表具有强耐电压冲击实力，干脆串接380V电源，仪表不会有任何损

坏并且会告警指示。

二.工作原理

输入值经各档采样电阻及满标电位器采样后送入运放ICL7650和OP07放

大，其值经A/D和转换和光电隔离后，输出值连至单片机的中断T0口，经单片

机实时处理后从P0口和P2口输出至数显表头显示其值。另一路从ICL7650输

出端经LM358和LM3U推断、比较后，比较值经光耦推断是否超量限，如超出

量限则爱护线路工作，切断总电源，蜂鸣器工作及告警指示灯亮。

3.运用说明

(1)DT10直流电压、电流表的运用方法如下：电压表与被测直流回路或元

件相并联，电流表与被测回路或元件相串联，值得留意的是在通电

之前需检查电压、电流表的量程档是否相宜。

(2)DT10直流电压、电流表的工作电源可由主屏供应，将7芯电源插头插

入对应主屏的电源插座中即可，7芯插头各脚功能为：

1、2脚为36V沟通电源，在主限制屏钥匙开关给电后即有电。

3、4脚为爱护常开触点，在发生过载现象时，继电器一触点常开变常

闭，主限制屏接收信号后切断输出电源，并声、光告警。

5、6、7脚为通信吕口(R、T、GND),计算机可实时跟踪、限制。

(3)量程的选择采纳单片机限制，按钮开关操作，LED显示。

4.常见故障分析

A:一合上主电路就告警缘由有二：一是量程没选正确；二是联线错

误或者是错接表头，比加电流表并联在电路中，导致电源间接短路等等。

B：仪表量程不能切换---上升、下降的按钮失灵，或者单片机程序出错。

8、DT11智能数字沟通电压表

一.主要功能、性能及技术指标

1.供应三只数字式电压表，可同时用来测量三路不同回路电压的大小。

2.工作电源：36V

3.电压表量程：20V、50V、100V、250V、500V

4.输入阻抗为1兆欧姆

5.量程切换采纳上升、下降按键，取消了琴键开关，数字显示，测量精度

优于1.0级。各档均具有超量程爱护、自锁、告警功能，告警的同时切断总开关

电源，信号采集与处理采纳单片机技术，具有计算机串口通信功能。

二.工作原理

输入值经各档采样电阻及满标电位器采样后送入运放ICL7650和OP07放

大，其值经A/D转换和光电隔离后，输出值连至单片机的定时/计数器T0端，

经单片机实时处理后从P0口和P2口输出至数显表头显示其值。另一路从

ICL7650输出端经LM358和LM3U推断、比较后，比较值经光耦推断是否超量

限，如超出量限则爱护线路工作，切断总电源，蜂鸣器工作及告警指示灯亮。

三.运用说明

(1)DT-11沟通电压表的运用方法如下：电压表与被测直流回路或元件相并联,

值得留意的是在通电之前需检查电压表表的量程档是否相宜，

(2)DT-U沟通电压表的工作电源可由主屏供应，将7芯电源插头插入对应主

屏的电源插座中即可。

(3)量程的选择采纳单片机限制，按钮开关操作，LED显示。

四.常见故障分析

A:一合上主电路就告警----缘由有二：一是量程没选正确；二是联线错

误或者是错接表头。

B：仪表量程不能切换---上升、下降的按钮失灵，或者单片机程序出错。

9、DT12智能数字沟通电流表

一.主要功能、性能及技术指标

1.供应三只数字式电流表，可同时用来测量三路不同回路电流的大小。

2.工作电源：36V

3.电流表量程：25mA、100mA、250mA.1A、2.5A、5A

4.输入阻抗为0.1欧姆

5.量程切换采纳上升、下降按键，取消了琴键开关，数字显示，测量精度

优于1.0级。各档均具有超量程爱护、自锁、告警功能，告警的同时切断总开关

电源，信号采集与处理采纳单片机技术，具有计算机串口通信功能。。电流表具

有强耐电压冲击实力，干脆串接380V电源，仪表不会有任何损坏并且会告警指

二.工作原理

输入值经各档采样电阻及满标电位器采样后送入运放ICL7650和OP07放

大，其值经A/D转换和光电隔离后，输出值连至单片机的定时/计数器T0端，

经单片机实时处理后从P0口和P2口输出至数显表头显示其值。另一路从

ICL7650输出端经LM358和LM3U推断、比较后，比较值经光耦推断是否超量

限，如超出量限则爱护线路工作，切断总电源，蜂鸣器工作及告警指示灯亮。

三.运用说明

(1)DT-12沟通电流表的运用方法如下：电流表与被测直流回路或元件相串联，

值得留意的是在通电之前需检查电压表表的量程档是否相宜。

(2)DF12沟通电流表的工作电源可由主屏供应，你只须将为7芯电源插头插入

对应主屏的电源插座中即可，7芯插头各脚功能同DT-10相同。

四.常见故障分析

A:一合上主电路就告警一一缘由有二：一是量程没选正确；二是联线错

误或者是错接表头，将电流表并联在电源的两端，导致电源间接短路。

B：仪表量程不能切换----上升、下降的按钮失灵，或者单片机程序出错。

10、DT13智能数字单、三相功率表及功率因数表

一.主要功能、性能及技术指标

1.供应两只数显功率表，一只数显功率因数表，可同时用来测量功率及功

率因数的大小。

2.工作电源：36V

3.电压量程：75V、250V

4.电流量程：500mA>2A

5.量程切换采纳上升、下降按键，取消了琴键开关，数字显示，测量精度

优于1.0级。各档均具有超量程爱护、自锁、告警功能，告警的同时切断总开关

电源，信号采集与处理采纳单片机技术，具有计算机串口通信功能。电流输入端

具有强耐电压冲击实力，干脆串接380V电源，仪表不会有任何损坏并且会告警

指示。

6.功率因数表量程和功率表相同，它采纳三位LED显示，可以通过功能键

切换来选择显示相位差或功率因数，可以实时自动显示相位超前或滞后关系（以

电压为基准，显示的相位是电流超前电压还是电流滞后电压C）。

二.工作原理

1.功率表：电压输入值经电压互感器转换送入两级OP07放大，其输出值

送入功率合成集成块的电压输入端；而电流输入值经采样电阻采样后再由两级

OP07放大，其值被送入同一集成块的电流输入端，电压与电流相乘后其输出值

连至光电隔离器的输入端，的输出端连至单片机的定时/计数器T0端，经单片机

实时处理后从P0口和P2口输出至数显表头显示其值。另一路电压电流报警都

分别从各自的第一级OP07的输入端取样经半波整流内后送入比较器LM311的

输入端，其输出值经光耦推断是否超量限，如超出量限则爱护线路工作，切断总

电源开关，蜂鸣器工作及告警指示灯亮。

2.功率因数表：电压输入经电压互感器转换，连至放大隔离转换集成块，

产生对应脉冲送入单片机的中断口INT1；电流输入经采样电阻采样，连至放大

隔离转换集成块，产生对应脉冲送入单片机的中断口INTO,两个中断经单片机

实时处理，部分P1口输出值限制超前滞后灯的转换，①与COS中的切换；另一

部分P1口与P2口输出值连至显示电路显示。

三.运用说明

（1）电压接线端与被测回路或元件相并联，电流接线端与被测回路或元件相

串联，值得留意的是在通电之前需检查电压档、电流档的量程是否相宜。

(2)DT-13单、三相功率表及功率因数表的工作电源可由主屏供应，只须将

7芯电源插头插入对应主屏的电源插座中即可，7芯插头各脚功能同

DT-13相同。

(1)功率表及功率因数表都接线测量时，实际功率的值P等于功率表的读数

乘以功率因数表的读数。

(2)当功率表的同名端反向输入时，功率显示负值，对于功率因数表相同。

(3)量程的选择采纳单片机限制，按钮开关操作，LED显示。

四.常见故障分析

A:一合上主电路就告警------缘由有二：一是量程没选正确；二是联线错

误或者是错接表头，比如电流输入端并联在电路中，导致电源间接短路等等。

B：仪表量程不能切换--一电压、电流的量程按钮失灵，或者单片机程序

出错。

其次部分直流电机

试验一直流电动机相识试验

一、试验目的

1.进行电机试验的平安教化和明确试验的基本要求。

2.相识在直流电机试验中所用的电机、仪表、变阻器等组件。

3.学习直流电动机的接线、起动、变更电机转向以及调速的方法。

二、预习内容

1.直流电机的结构及工作原理。

2.如何变更电动机的旋转方向。

3.直流电机的转速和哪些因数有关。

三、试验项目

1.了解DTSZ-1试验装置中电机试验台上220V直流稳压电源（DT02）、测功

机（DT06）、变阻器、直流电压电流表（DT01）、并励直流电动机（D17）

的运用方法。

2.测量电机的绝缘电阻和绕组的直流电阻。

3.检查和调整电机电刷的位置。

4.进行直流电机的试运转，包括电动机的起动、调速及变更转向试验。

四、试验线路及操作步骤

选用并励直流电动机编号为D17,其额定点PN=185W,UN=220V,

IN=1.1A,HN=1600r/m.If<0.16A

1.由试验指导人员讲解电机试验的基本要求，平安操作和留意事项。DTSZ-1

试验装置上的运用说明见第一部分的内容。

2.测量电机的绝缘电阻和绕组的冷态直流电阻

（1）测量各绕组的绝缘电阻

试验所需设备：并励直流电动机（D17）,兆欧表（500V）

将直流电机与电源断开，分别用兆欧表测量电枢绕组、励磁绕组对地和

两绕组之间的绝缘电阻，并记录其数值。

（2）伏安法测量两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（自备）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（这里指室温）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，可计算基温定子相

电阻。

试验所需设备：并励直流电动机（D17）,220V直流电源（DT02）,开关

（DT26）,直流电流表和直流电压表（DT10）,可变电阻箱（DT21）

量程的选择：测量电枢电阻时，通过电枢电阻的电流一般在电机额定电枢

电流，所以直流电流表量程选为2.5Ao直流电压表量程选为50Vo可变电

阻器R的阻值选为360Q（4个90C（1.3A）串联）。

测量磁场电阻时，直流电流表量程选为1A。直流电压表量程选为250V。

可调电阻R的阻值选为540Q（6个90Q（1.3A）串联）。

电枢电阻测量时，将电阻R调至最大值，然后接通电源，调整变阻器R

使试验电流至额定值（L1A）,测量此时的绕组电压电流值，记录表2—1；

磁场电阻测量时，将电阻R调至最小值，然后接通电源，调整变阻器R使

试验电流接近额定值（约100mA）,测量此时的绕组电压电流值，记录表2

-2o

其中测量电枢绕组时要在转子互差120度机械角度的位置下分别测量三

次，取平均值同时记录室温。

表2—1

电枢0度位置120度位置240度位置平均值

1(A)

U(V)

R(Q)

表2—2

磁场

KA)

U(V)

R(Q)

3.检查和调整电机电刷的位置

电机不转时，电枢绕组可以看成一个螺旋管。当电刷在几何中线位置上时,

这个螺旋管的轴线与励磁绕组的轴线垂直，因而两个绕组之间没有磁的交

链.所以当变更励磁电流时，在两电刷之间不产生感应电势.假如电刷不在

几何中线位置上，当变更励磁电流时，电枢绕组中将产生感应电势。

试验设备为:并励直流电动机（D17）,220V直流电源（DT02）,开关（DT26）,

直流电流表和直流电压表（DT10）,可变电阻箱（DT20）

量程选择为：直流电流表量程选为1A,直流电压表量程选为20V,变阻器R

的阻值选为5400。（6个900c（0.41A）串联）。

先将可调电阻R调至最大阻值处，合上220V直流电源开关，再合上开关K,

使电机励磁绕组通电。这时将K打开、再合上，视察励磁电流If变更瞬间

直流电压表是否发生偏转。偏转很小，渐渐加大励磁电流（调小变阻器R阻

值），重复上述步骤，直至If加大到额定励磁电流为止，假如直流电压表偏

转还是很小，则说明电刷位置在儿何中线上。否则偏转很大时，要松开电机

固定电刷的螺丝，细致调整电刷位置直至开、合K时电压表偏转很小为止。

4.并励直流电动机的起动试验

试验设备：电机导轨，220V直流电源（DT02）,并励直流电动机（D17）,直

流电压电流表（DT10）,电枢调整电阻（0〜90Q—DT21）,磁场调整电阻（0〜

3000Q—DT04）

量程的选择:直流电压表的量程选为250V,直流电流表A1的量程选为2.5A,

直流毫安表A2的量程选为2mA。按图2—1接线

甑-1

试验前先将R1调至最大阻值，Rf调至最小阻值，合上220V直流电源开关,

电机起动，视察电机旋转方向是否与测功机加载方向符合（此说明具体见第

一部分）。调整220V电源调压旋钮，使电动机的端电压加到220V。渐渐减

小电阻R1,直至完全切除，电机起动完毕。

5.并励直流电动机的调速试验

试验设备与所选量程同起动试验。

试验同图2—1接线，电动机起动后，分别调整电枢电阻R1和磁场调整电阻

Rf,视察电动机转速的变更状况。留意在弱磁调速（增大电阻Rf）时肯定要

监视电动机的转速，决不允许超过L2倍的额定转速。试验完毕，断开电源。

6.变更直流电动机转向试验

试验设备与所选量程同起动试验。

按图2-1接线，起动电机，视察此时电动机的旋转方向；断开电源，将直

流电机的电枢绕组或励磁绕组两端的接线对调后，重新起动电动机，再视察

此时的电动机转向，是否与原来的不一样。试验完毕，断开电源。

五、试验报告

试验二直流发电机特性试验

一、试验目的

1.驾驭用试验方法测定直流发电机的运行特性

2.通过试验视察并励发电机的自励过程和自励条件

3.了解复励发电机的基本特性

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，在试验中哪些物理量

应保持不变，哪些物理量应测取？

2.做空载试验时，励磁电流为什么必需单方向调整？

3.什么是电枢反应？发电机的电枢反应对性能有什么影响？

4.并励发电机的自励条件有哪些？

5.如何确定复励发电机是积复励还是差复励？

三、试验项目

1.直流他励发电机

(1)空载特性

保持n=nN和1=0,测取Uo=f(If)o

(2)外特性

保持n=nN和h=IfN,测取U=f(I)。

(3)调整特性

保持n=n/DU=UN,测取If=f(I)°

2.直流并励发电机

(1)自励条件

(2)外特性

保持n=nN和Rf=常值，测取U=f⑴。

3.直流复励发电机

(1)绕组的判别

(2)外特性

保持n=nN和Rf=常值，测取U=f(I)。

四、试验线路及操作步骤

试验直流发电机选用电机编号为D13,其额定点PN=100W,UN=200V,

lN=0.5A,nN=1600r/m0

1.他励直流发电机

他励发电机的空载、调整及外特性三个试验内容都按图2-2接线。

试验设备有：直流电动机（D17）,直流发电机（D13）,电机导轨（DT06）,

220V直流电源（DT02）,直流电压电流表（DT10X2）,可变电阻箱（DT21）,

开关（DT26）,电枢调整电阻（0〜90。一DT04）,磁场调整电阻（0-3000

Q—DT04）o

量程选择为：直流电压表VI,V2量程选为250V,直流电流表量程选为:A1

为2.5A,A2为0.5A,A3为1A,A4为1A,R1为电枢调整电阻，Rfi为磁场调

整电阻，Rf2采纳分压器接法,阻值为900Q,R2取阻值2250。（2个900Q

（0.41A）并联再与2个900Q串联）

安装电机时，将电动机和发电机与测功机同轴相联，旋紧固定螺丝

（1）空载特性

打开SI,S2开关，把R3调至输出电压最小的位置，测功机旋钮旋至最小

位置，合上220V直流电源开关，起动直流电动机（留意电机转向符合测功机加

载要求）。调整电动机电枢电阻R1到最小，电动机输入电压为220V,调整电动

机磁场调整电阻Rf2,使发电机转速达额定值，并在以后整个试验过程中始终保

持此额定转速不变。合上发电机励磁电源开关S1,调整发电机磁场电阻Rn,使

发电机空载电压达Uo=1.25UN为止。在保持n二nN的条件下，从UO=1.25UN起先,

单方向调整分压器电阻Rf2,使发电机励磁电流渐渐减小，直至If2=0o每次测

取发电机的空载电压Uo和励磁电流If,共取7—8组数据，记录于表2—2中。

留意：1、其中UO=UN和两点必需测取，并在UO=UN旁边测点应较密

2、调整励磁电流If时应保持单纯的递减（或者递增），励磁电流的忽增忽

减会使曲线出现磁滞小回环，影响试验数据。

表2-1n=nN=r/min

Uo(V)

If(A)

（2）外特性

在空载试验后，把发电机负载电阻R2调至最大值，合上负载开关S2,

同时调整电动机的磁场调整电阻Rfi,发电机的磁场调整电阻Rn和负载

电阻R2,使发电机的n=nwU=UN,I=IN,该点为发电机的额定运行点，

其励磁电流称为额定电流If2N,在保持不变的条件下，渐渐增加负载电

阻R2,即减小发电机负载电流，直至空载状态，在此期间，测取发电机

的端电压U和电流I,共取6—7组数据，记录于表2—3中。其中额定

和空载（拉开开关S2）两点必测

表2-3n=nN=r/minA

U(V)

1(A)

（3）调整特性

同样在空载试验基础上，调整发电机的磁场调整电阻Rf2,使发电机空载

时达额定电压，在保持发电机转速片派条件下，合上负载开关S2,调

整负载电阻R2,渐渐增加发电机输出电流I,同时相应调整发电机励磁

电流及，使发电机端电压保持额定值U=UN,从发电机的空载至额定负

载范围内测取发电机的输出电流I和励磁电流If,共取6-7组数据记录

于表2—4中。试验完毕，切断电源。

表2—4n=nN=r/minU=UN=A

1(A)

IKA)

2.并励直流发电机

并励直流发电机自励条件和外特性试验都按图2-5接线。

试验所需设备与他励直流发电机试验相同。

量程选择除了Rf2阻值改为1800Q（2个900Q串联），其余同他励直流发电

机试验。

（1）自励条件

打开负载开关SI,S2,将发电机磁场调整电阻Rf2调至最大，合上220V电

源，起动直流电动机，调整电动机的转速，使发电机转速n=nN,试验时要

保持不变。测量发电机的端电压并记录，看是否有剩磁电压值，若无剩磁电

压，可将并励绕组改接他励法进行充磁。一般在他励发电机试验后进行此试

验，其剩磁电压肯定存在。

在发电机具有剩磁电压的状况下，合上开关S1,渐渐减小Rf2视察发电机电

枢两端的电压，假如电压渐渐上升，说明励磁绕组与电枢绕组的极性是正确

的。假如电压减小，表明极性接触，不能自励建压，应将励磁绕组的两个端

头对调一下。

视察变更发电机励磁回路中串联电阻Rf2的大小对发电机端电压大小的影

响。当Rf2为最大时发电机的电压应当很低，这说明发电机励磁回路的总电

阻超过了临界电阻，发电机端电压仍旧建立不起来。这时应渐渐减小Rf2,

在某一范围内变更Rf2时发电机的端电压变更最大，这时的励磁回路的总电

阻值就是发电机的临界电阻值，可以依据此时发电机端电压和励磁电流的读

数计算出来。

满意自励条件后，发电机自励发电，调整Rf2使发电机端电压至额定电压，

这时假如降低发电机的转速，发电机的端电压将下降。在某一转速范围内变

更转速对端电压的影响最大，这个转速即为发电机的临界转速。转速的变更

由电动机电枢电阻和磁场电阻的变更来实现，留意此时R1应由D51中电阻

串联而成。

（2）外特性

在并励发电机自励建压后，调整负载电阻R2到最大，合上负载开关S2,同

时调整电动机的磁场调整电阻Rfi,发电机的磁场调整电阻Rf2和负载电阻

R2,使发电机n=HN,U=UN,I=IN,在保持此时Rf2的值和n=HN不变的条件

下，逐步减小负载（即增大电阻R2）,直至1=0,从额定到空载运行范围内

测取发电机的电压U和电流I,共取6—7组数据，记录于表2—5中，其中

额定和空载两点必测。试验完毕，切断电源。

表2—5n=nN=r/minRf二常值

U(V)

KA)

3.复励发电机

五、试验报告

试验三直流并励电动机

一、试验目的

I.驾驭用试验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。

2.驾驭直流并励电动机的调速方法。

二、预习要点

1.什么是直流电动机的工作特性和机械特性？

2.直流电动机调速原理是什么？

三、试验项目

1.工作特性和机械特性

保持U=UN和If=IfN不变，测取n、M2、n=f(la)&n=f(M2)。

2.调速特件

(1)变更电枢电压调速

保持U=UN,If=IfN常值，M0=常值，测取n=f(Ua)。

(2)变更励磁电流调速

保持U=UN,M2=常值，RI=O,测取n=

(3)视察能耗制动过程

四、试验线路及操作步骤

L并励电动机的工作特性和机械特性

试验线路如图1—5所示。电机选用D17直流并励电动机，测功机(请阅测功机运用说

0一

作为电动机负载。依据试验一方法起动直流并励电动机，其转向从测功机端视察为逆

时针方向。

将电动机电枢调整电阻R1调至零，同时调整直流电源调压旋钮，测功机的加载旋钮和

电动机的

磁场调整电阻Rf,调到其电机的额定值U=UN,I=IN,n=nN,其励磁电流即为额定

励磁电流

IfN,在保持U=UN和I=IfN不变的条件下，逐次减小电动机的负载，即将测功机的加

载

旋钮逆时针转动直至零。测取电动机输入电流I,转速n和潮功机的转矩M,共取6—7

组数

据，记录于表1——6中。

丧表中Ra对应于环境温度0C时电动机电枢回路的总电阻，可由试验室给出。

2.调速特性

(1)变更电枢端电压的调速

直流电动机起动后，将电阻RI调至零，同时调整负载(测功机)、直流电源及电阻

Rf使

U=UN,I=0.5IN,If=IfN,保持此时的M