I（mA） U（V） R（Ω） 2．空载试验
绕组I 绕组II 绕组III 三刀双掷开关 NMEL-05L电流取样插座ARL1RL212同步发电机M08W1VGIfR1S1RL3可调直流稳压电源W2直流电机励磁电源同步电机励磁电源RstVAmAMRf直流电动机M03NMEL-18NMEL-18图4-1 三相同步发电机实验接线图（MCL-II、MEL-IIB）按图4-1接线，直流电动机M按他励方式联接，拖动三相同步发电机G旋转，发电机的定子绕组为Y形接法（UN=220V）。
Rf用NMEL-09中的3000Ω磁场调节电阻。
Rst采用NMEL-03中90Ω与90Ω电阻相串联，共180Ω电阻。 RL采用NMEL-03中三相可调电阻。 S1、S2采用NMEL-05C中的三刀双掷开关。 R1、采用NMEL-03中，两个90Ω电阻并联。
同步电机励磁电源采用NMEL-05C上的24V 直流稳压电源串两个90Ω电阻并联，调节励磁电流。须注意，切不可将电源源输出短路。
V1、mA、A1为直流电压、毫安、安倍表，按装在主控制屏（NMCL-001）的下部。 交流电压表、交流电流表、功率表按装在主控制屏上，不同型号的实验台，其仪表数量
不同，接法可参见异步电机的接线。
实验步骤：
（1）未上电源前R1的阻值调到最大，使同步电机励磁电源电流最小，直流电机磁场调节电阻Rf调至最小，电枢调节电阻Rst调至最大开关S1、S2扳向“2”位置（断开位置）。
（2）按下绿色“闭合”按钮开关，合上直流电机励磁电源和电枢电源船形开关，启动直流电机M03。
调节Rst至最小，并调节可调直流稳压电源（电枢电压）和磁场调节电阻Rf，使M03电机转速达到同步发电机的额定转速1500r/min并保持恒定。
（3）合上同步电机励磁电源船形开关，调节RI的电阻值使M08电机励磁电流If（注意必须单方向调节），使If单方向递增至发电机输出电压U0≈1.3UN为止。在这范围内，读取同步发电机励磁电流If和相应的空载电压Uo，测取7-8组数据填入表4-2中。
表4-2 序 号 UO（V） If（A） 1 2 3 n=nN=1500r/min 4 5 6 I=0 7 8 （4）减小M08电机励磁电流，使If单方向减至最小为止。读取励磁电流If和相应的空载电压U0。填入表4-3中。
表4-2 序 号 UO（V） If（A） 1 2 3 n=nN=1500r/min 4 5 6 I=0 7 8 实验注意事项：
（1）转速保持n=nN=1500r/min恒定。 （2）在额定电压附近读数相应多些。 实验说明：在用实验方法测定同步发电机的空载特性时，由于转子磁路中剩磁情况的不同，当单方向改变励磁电流If从零到某一最大值，再反过来由此最大值减小到零时将得到上升和下降的二条不同曲线，如图4-2。二条曲线的出现，反映铁磁材料中的磁滞现象。测定参数时使用下降曲线，其最高点取图4-2 上升和下降两条空载特性U0≈1.3UN，如剩磁电压较高，可延伸曲线的直线部分使与横轴相交，则交点的横座标绝对值△if0应作为校正量，在所有试验测得的励磁电流数据上加上此值，即得通过原点之校正曲线，如图4-3所示。 3．三相短路试验。 图4-3 校正过的下降空载特性（1）R1阻值调到最大，使同步电机励磁电流到最小，按空载试验方法调节电机转速为额定转速1500r/min，且保持恒定。
（2）用短接线把发电机输出三端点短接，合上同步电机励磁电源船形开关，调节M08电机的励磁电流If，使其定子电流IK=1.2IN，读取M08电机的励磁电流If和相应的定子电流值IK。
（3）减小发电机的励磁电流If使定子电流减小，直至励磁电流为零，读取励磁电流If
和相应的定子电流IK2，共取数据7-8组并记录于表4-4中。
表4-4 序 号 IK（A） If（A） 1 2 U=0V 3 4 5 n=nN=1500r/min 6 7 8 4．测同步发电机在纯电阻负载时的外特性。
（1）把三相可变电阻器RL调至最大，按空载试验的方法起动直流电动机，并调节其转速达同步发电机额定转速1500r/min，且转速保持恒定。
（2）开关S2合向“2”端（断开感性负载），开关S1合向“1”端，发电机带三相纯电阻负载运行。
（3）合上同步电机励磁电源船形开关，调节发电机励磁电流If和负载电阻RL使同步发电机的端电压达额定值220伏，且负载电流亦达额定值。
（4）保持这时的同步发电机励磁电流If恒定不变，调节负载电阻RL，测同步发电机端电压和相应的平衡负载电流，直至负载电流减小到零，测出整条外特性。记录5-6组数据于表4-6中。
表4-6 序 号 U（V） I（A） 1 n=nN=1500r/min 2 3 4 If= 5 A 6 cos?=1 7 8 6．测同步发电机在纯电阻负载时的调整特性。
（1）发电机接入三相负载电阻RL（S1合向“1”），断开感性负载XL（S2合向“2”），并调节RL至最大，按前述方法起动电动机，并调节电机转速1500r/min，且保持恒定。
（2）合上同步电机励磁电源船形开关，调节同步电机励磁电流If，使发电机端电压达额定值UN=220伏，且保持恒定。
（3）调节负载电阻RL以改变负载电流，同时保持电机端电压不变。读取相应的励磁电流If和负载电流I，测出整条调整特性。测出6~7组数据记录于4-7中。
表4-7 序 号 I（A） If（A） 1 2 U=UN=220V 3 4 5 n=nN=1500r/min 6 7 8
六．实验报告
1．根据实验数据绘出同步发电机的空载特性。 2．根据实验数据绘出同步发电机短路特性。 3．根据实验数据绘出同步发电机的外特性。 4．根据实验数据绘出同步发电机的调整特性。 5．由外特性试验数据求取电压调整率ΔU％。
实验八 三相同步电动机
一．实验目的
1．掌握三相同步电动机的异步起动方法。 2．测取三相同步电动机的V形曲线。 3．测取三相同步电动机的工作特性。
二．预习要点
1．三相同步电动机异步起动的原理及操作步骤。
2．三相同步电动机的V形曲线是怎样的？ 怎样作为无功发电机（调相机）？ 3．三相同步电动机的工作特性怎样？怎样测取？
三．实验项目
1．三相同步电动机的异步起动。
2．测取三相同步电动机输出功率P2≈0时的V形曲线。
3．测取三相同步电动机输出功率P2=0.5倍额定功率时的V 形曲线。 4．测取三相同步电动机的工作特性。
四．实验设备及仪器
1．实验台主控制屏。 2．电机导轨及转速测量。
3．功率、功率因数表（NMCL-001）。
4．直流电机仪表、电源（含在主控制屏左下方，NMEL-18） 5．三相可调电阻器900Ω（NMEL-03）。 6．三相可调电阻器90Ω（NMEL-04）。
7．旋转指示灯及24V同步机励磁电源、开关板（NMEL-05C）。 8．三相同步电机M08。 9．直流并励电动机M03。
五．实验方法
被试电机为凸极式三相同步电动机M08 1．三相同步电动机的异步起动 实验线路图如图4-5。
R的阻值选择为同步发电机励磁绕组电阻的10倍（约90欧姆），选用NMEL-04中的90Ω电阻。