變壓器極性的測定

實驗目的：判定變壓器各線圈的同名端，以便正確聯接各線圈，從而得到所需的各種電壓。

實驗原理：變壓器利用變壓比等于匝數比的原理，通過采用不同的線圈匝數，以獲得所需的電壓值。在多個線圈進行串、并聯聯接時，可以改變輸出電壓和電流，但必須注意變壓器各線圈的頭、尾極性，即同名端。只有正確連接各線圈的頭、尾端（同名端），才能獲得所需的電壓值。

實驗設備：　

實驗步驟：１）定性確定變壓器各線圈的電壓級別。用萬用電表電阻擋測量各線圈電阻值，一般來說電阻值大的為高壓線圈，電阻值低的為低壓線圈，電阻值相同的為等壓線圈。由此大致判定各線圈的電壓級別。

　　　　?。玻y定各線圈電壓值，確定各線圈變壓比。用額定電壓接被判定的高壓線圈，然后測量其它各線圈的輸出電壓值，并紀錄下來。從而確定變壓比和各線圈輸出電壓值。

　　　　?。常┐_定部分線圈的同名端。除接調壓電源的線圈外，取一輸出電壓適當的線圈頭端作為同名端基準，然后把該線圈依次與其它線圈逐一串聯聯接，測量其總電壓。若總電壓為原兩線圈的輸出電壓之和，則該兩線圈端為頭尾相聯，另一線圈的頭為同名端；若總電壓為原兩線圈的輸出電壓之差，則該兩線圈端為頭頭相聯或尾尾相聯，另一線圈的頭為同名端。

          ４）確定電源線圈的同名端。在接調壓電源的電源線圈上串入一個已知線圈極性且輸出電壓值與電源電壓相接近的線圈Ａ，再重新接入電源。測量另外線圈的輸出電壓值，與原電壓值相比較。若電壓值為原來的一半，則說明電源線圈與線圈Ａ是頭、尾相聯；若電壓值接近零，則說明電源線圈與線圈Ａ是頭頭或尾尾相聯。以此確定電源線圈的同名端。

　　　　　５）驗證同名端的正確性。把電源線圈接入電源，把任意兩線圈的頭、尾串聯。測量其總電壓，應為兩線圈原電壓之和。否則說明同名端定位錯誤。

思考題：?。保┳儔浩鞯淖杩贡扰c電壓比是什么關系？

　　　　?。玻﹥蓚€電源線圈，其電壓值相同。若把它們的頭頭、尾尾并聯在一起，再接到電源。輸出電壓是否改變？這樣做有何好處？

３）把兩個電壓相等的電源線圈的頭頭或尾尾串聯后再接到電源。會產生什么后果？為什么？

3.設計性實驗

設計性實驗是指在教師指導下,根據給定的實驗目的和實驗條件，自已設計實驗方案、確定實驗方法、選擇實驗器材、擬定實驗操作程序，自已加以實現并對實驗結果進行分析處理。

電工設計性實驗主要是電氣控制系統的設計。其基本實驗過程如下：

一、電氣控制系統的一般要求

１）              電氣控制系統應滿足生產工藝的要求。各種不同的生產機械或不同的生產過程，由于控制對象不同，對電氣控制系統的工藝要求也不同。設計電氣控制系統，應根據加工工藝、傳動形式、操作要求等采用有效的設計，逐個環節加以實現。

２）              電氣控制系統設計要做到正確、安全、可靠，操行維護方便，設備投資少等。

３）              要正確選擇控制電路的電壓、電流種類及額定值，合理選擇電器元件。

４）              電器設備的線圈或觸頭連接不正確，會使控制電路發生錯誤的動作，或動作競爭，有時會造成嚴重的事故。

５）              在電力控制系統發生故障的情況下，應保證操作人員的安全，防止生產機械和電氣設備的損壞或加工中出現工件報廢。

６）              設計電氣控制系統，應采取各種有效的保護措施，如短路保護、過載保護、過電流保護、欠失壓保護、終端保護、聯鎖保護、接零保護、故障停車保護等。

二、電氣控制系統設計的基本內容：

１）確定電氣控制系統方案。

２）選擇被控制電機容量，結構型式。

３）設計電氣控制系統電路圖。

４）元器件選擇，制訂元器件一覽表。

５）電氣控制系統施工設計和使用說明書。

６）編寫設計計算說明書和使用說明書。

三、    控制系統電氣原理圖的繪制

１）              控制系統的電氣原理圖上，應將電力傳動、控制、指示信號及照明等電路全部繪制出來。主電路用粗實線繪制，其它電路用細實線繪制。

２）              電氣原理圖的圖形符號、文字符號和回路標號，應按國家標準進行標注。電路元器件的圖形符號，應按未接通電源時的狀態繪制。

３）              電氣原理圖上的電動機應標注用途、型號、功率、電壓、電流、轉速。

４）              電氣原理圖上的電器元件應標注用途或作用。行程開關等應繪出動作程序及動作位置的示意圖表。

５）              具有循環運動的設備，應在電氣原理圖上繪出工作循環圖。

６）              電氣原理圖上，若干元件組成的具有特定功能的環節，可用虛線方框括起來，并標注出該環節的主要作用；對于電路和元件完全相同并重復出現的環節，可以只繪出其中一個環節的完整電路，其余相同環節可用虛線方框表示，并標明該環節的文字符號或環節名稱，該環節與其它環節間的連線可在虛線框外面繪出。

７）              電氣原理圖中的圖形符號，應繪制正確無誤，并標注出在電氣原理圖中使用的文字符號。全部電機、電器元件的型號及額定技術數據，均應填注在一覽表內。 

四、設計性實驗舉例

實驗課題：直接起動控制電路

設計要求：Y系列電動機，額定功率4KW，額定轉速1440r／min，　額定電壓380V，額定電流8.4A，功率因數０.85，Ｙ形接法，電動機起動電流／額定電流＝7.0，采用輕載起動，長期工作。

控制方案的確定：

１．本三相交流電動機由于功率較小，可采用交流接觸器進行控制。

２．由于本控制系統簡單，控制電路直接采用交流電壓380V作為控制電壓。

３．對起動按鈕用自鎖電路以保證電動機直接起動。

４．本系統采用熔斷器作短路保護，采用熱繼電器作過載保護，采用接觸器作失壓保護。

控制原理圖

元件參數選擇：

１．熔斷器FU的選擇

主電路為單臺電動機起動控制電路，電動機額定電流為8.4A，熔絲電流為Ｉ_eR≥Ｋ₁Ｉ_qD＝0.4×7×8,4＝23.52A，選用25A的螺旋式熔斷器。

２．交流接觸器的選擇

            因為電動機額定電流為8.4A，且電動機為不頻繁起動，故選用CJ10—10的10A交流接觸器，線圈電壓為380V。

３．熱繼電器的選擇

考慮到熱繼電器從額定整定電流為1.2I時加熱至穩定20分鐘后開始動作，則熱元件的額定電流為I＝Ｉ＝8.4A，故選擇JR10－10A。

    元件布置工藝圖及接線圖設計

１．          電氣元件的布局應達到操作維護方便。經常要操作的電氣元件應放在右邊且離操作者最近的地方；不需要經常使用的電氣元件應放在離操作者較遠的地方。本方案中，按鈕安裝在設備旁，將接觸器、熱繼電器等元件布置在配電箱內。這樣的布置必須使用接線端子，以便于配電箱內的電氣元件與機旁的按鈕進行接線。

２．          電氣元件的布置應充分考慮維修工藝要求。為了維修方便，應將主電路與控制電路基本分開，以便于查線。

３．          為了便于配電箱與外部導線連接，端子排應布置在控制箱出線處。

連接導線應按原理圖上的編號進行標注。

電路安裝

１．       電氣元件應按安裝圖上的位置安裝固定。為了安裝固定在設計位置，通常采取座標定位法，即按板面的兩條邊作為X軸和Y軸，然后按照直角坐標位置，逐一劃出各元件的安裝位置，把電氣元件放在固定位置上，依電氣元件的安裝孔位置逐一打孔，并用木（鐵）縲絲把電氣元件固定在劃出的安裝位置上。

２．       電路的安裝應嚴格遵守工藝操作規程。在接線縲絲上接線時，絕對不能將線鼻逆縲絲擰緊方向放置。在大電流電路中，接線頭應根據要求進行電氣焊接，以保證良好的電氣連接與機械強度。

３．       電路最好的接線方式是：首先根據接線圖配線，配線的長短根據安裝圖上導線需長確定，一般在兩端要注意預留５～10cm的線段，以確保接線時做線鼻用，同時也有利于調整電路的布局。

配線后，應在每條線的兩端穿上號碼筒。并在號碼筒上標注線號。然后依號碼筒上的線號進行接線。接線時要注意按號碼筒上的編號對照原理圖上的編號進行接線，否則容易發生錯誤。

最后依接線圖將需要放在一起的走線進行捆綁、整形。注意將走線的彎角整形成直角，以求電路的美觀。

電氣元件參數的整定：

　　　　參數的整定主要包括各類保護電氣參數的整定。如熱繼電器中熱元件動作電流的整定等。整定參數一般根據控制電路設計時所選定電路的參數進行。

實驗報告：寫出完成上述任務過程，并將設計、安裝、調試結果報告。