電機(jī)學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)版可編輯

1、« 電 機(jī) 學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)三相異步電動(dòng)機(jī)姓名：班級(jí)：學(xué)號(hào)：江蘇大學(xué)電氣學(xué)院2015.6一、概述電機(jī)制造廠生產(chǎn)的電機(jī)產(chǎn)品， 它的質(zhì)量是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)，要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。我們?cè)O(shè)計(jì)的電機(jī)，它的計(jì)算數(shù)值是否符合實(shí)際，生產(chǎn)過(guò)程中由于制造工藝引起的偏差又是多少，也必須通過(guò)試驗(yàn)來(lái)判斷， 所以電機(jī)的試驗(yàn)是考核其質(zhì)量是否合格 的一個(gè)重要手段，同時(shí)又為改進(jìn)電磁設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、制造工藝等方面提供了可靠的證據(jù)。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB755-81電機(jī)基本技術(shù)要求 規(guī)定，試驗(yàn)項(xiàng)目有型式試驗(yàn)和檢查 試驗(yàn)兩種。型式試驗(yàn)的目的是求取電機(jī)全部的工作特性和參數(shù)，以全面考察電機(jī)的電氣性能和質(zhì)量，從而判斷該電機(jī)是否符合國(guó)家

2、標(biāo)準(zhǔn)（或用戶訂貨時(shí)所簽訂的技術(shù)要求），此外對(duì)型式試驗(yàn)的分析還可以制定出該電機(jī)出廠的性能標(biāo)準(zhǔn)。電機(jī)制造廠遇到下列情況之一時(shí)需進(jìn)行電機(jī)的型式試驗(yàn)：1 .新廣品試制完成時(shí)。2 .電機(jī)設(shè)計(jì)或工藝上的更改足以引起某些性能發(fā)生變化時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行有關(guān)的型 式試驗(yàn)項(xiàng)目。3 .當(dāng)檢查試驗(yàn)結(jié)果與以前的型式試驗(yàn)結(jié)果發(fā)生不可容許的偏差時(shí)。4 .各類型電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的定期抽試。檢查試驗(yàn)（又稱出廠試驗(yàn)）是電機(jī)制造廠按照簡(jiǎn)化項(xiàng)目對(duì)電機(jī)成品所進(jìn)行的試驗(yàn)，以確定該電機(jī)的主要指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)， 保證出產(chǎn)電機(jī)的質(zhì)量。制造廠的每一臺(tái)電機(jī)成品 都必須進(jìn)行檢查試驗(yàn)， 檢驗(yàn)合格者才允許出廠。 從內(nèi)容上看，檢查試驗(yàn)只是型式試驗(yàn)的一部分。異步電機(jī)的

3、型式試驗(yàn)項(xiàng)目有：1 .繞組對(duì)機(jī)殼及繞組相互間絕緣電阻測(cè)定。2 .繞組在實(shí)際冷狀態(tài)下直流電阻的確定。*3 .轉(zhuǎn)子電壓的測(cè)定（僅對(duì)繞線轉(zhuǎn)子和交流換向器電動(dòng)機(jī)）。*4 .空載試驗(yàn)。*5 .堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)（僅對(duì)籠形電機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)）。*6 .溫升試驗(yàn)。7 .效率、功率因數(shù)和轉(zhuǎn)差率的測(cè)定。8 .短時(shí)過(guò)轉(zhuǎn)矩試驗(yàn)。9 .最大轉(zhuǎn)矩的測(cè)定。10 .啟動(dòng)過(guò)程中最小轉(zhuǎn)矩的測(cè)定（僅對(duì)籠形電機(jī)）。11 .超速試驗(yàn)（對(duì)籠形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，僅在型式試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行）。*12 .振動(dòng)的測(cè)定。*13 .噪聲的測(cè)定。14 .轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)定。15 .短時(shí)升高電壓試驗(yàn)。*16 .耐電壓試驗(yàn)。*其中后面標(biāo)有*的為檢查試驗(yàn)項(xiàng)目。第12項(xiàng)也可根據(jù)需

4、要僅列為型式試驗(yàn)項(xiàng)目。二、試驗(yàn)內(nèi)容及方法三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法應(yīng)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1032-85三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法進(jìn)行。試驗(yàn)中測(cè)量?jī)x表接線按電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行。限于設(shè)備，我們只能進(jìn)行 溫升試驗(yàn)、負(fù)載試驗(yàn)、空載試驗(yàn)及堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)。（一） 溫升試驗(yàn)（略）由于設(shè)備和試驗(yàn)時(shí)間限制，溫升試驗(yàn)暫時(shí)不做。已知數(shù)據(jù)：試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)冷卻介質(zhì)溫度試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的繞組電阻試驗(yàn)結(jié)束時(shí)冷卻介質(zhì)溫度試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的繞組電阻(二)負(fù)載試驗(yàn)(1)負(fù)載試驗(yàn)的目的是測(cè)取工作特性曲線。即電動(dòng)機(jī)在額定電壓、額定頻率下輸入功率R、定子電流11、效率、功率因數(shù)cos及轉(zhuǎn)差率s與輸出功率P2的關(guān)系曲 線。(2)工作特性曲線應(yīng)在電動(dòng)機(jī)溫度接近熱狀態(tài)時(shí)由

5、負(fù)載試驗(yàn)測(cè)取。此時(shí)，在 1.250.25倍額定功率范圍內(nèi)測(cè)取 68點(diǎn)數(shù)據(jù)：三相電壓、三相電流、輸入功率及轉(zhuǎn) 差率或轉(zhuǎn)速。(3)效率的間接測(cè)定法效率的測(cè)量有間接法和直接法，采用間接法各部分損耗按下面方法計(jì)算：a.額定電壓下的鐵耗PFe(W)由空載試驗(yàn)求??；b.機(jī)械損耗Pm“(W)由空載試驗(yàn)求取；C.定子繞組銅耗Pcu1(W)pcul 31 1 R1I 1AH子相電流R 換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)定子繞組相電阻 K 一 ” 換算：RiLR0 實(shí)際冷狀態(tài)繞組的相電阻 (三相平均值)，單位Ka 00實(shí)際冷狀態(tài)時(shí)繞組的溫度，單位C1 基準(zhǔn)工作溫度，對(duì)A、E、B絕緣等級(jí)為75 C ,對(duì)F、H絕緣等級(jí)為115 C

6、Ka 常數(shù)，銅繞組為235,鋁繞組為228d.轉(zhuǎn)子繞組損耗pge.雜散損耗p對(duì)不實(shí)測(cè)雜散損耗的電機(jī)，額定功率時(shí)的雜散損耗值取其輸入功率的0.5%。對(duì)其它負(fù)載點(diǎn)，雜散損耗值按與定子電流平方成正比確定(實(shí)際計(jì)算時(shí)可取電流接近名 牌上額定電流的某點(diǎn)數(shù)據(jù)作為額定負(fù)載時(shí)的雜散損耗，以該值為參考值計(jì)算)。(三)空載試驗(yàn)(1)測(cè)量前電動(dòng)機(jī)應(yīng)在額定電壓、額定頻率下空載運(yùn)行一段時(shí)間，使機(jī)械損耗達(dá)到穩(wěn)定。(2)試驗(yàn)時(shí)施于定子繞組上的電壓應(yīng)從(1.11.3 )倍額定電壓開(kāi)始，逐步降低到可能達(dá)到的最低電壓值即電流回升為止，其間測(cè)取79點(diǎn)讀數(shù)。(3)試驗(yàn)時(shí)測(cè)取下列數(shù)據(jù)：三相電壓、三相電流、輸入功率。(4)試驗(yàn)結(jié)束，對(duì)數(shù)

7、據(jù)進(jìn)行處理，繪制空載特性曲線，即空載電流 跖、空載輸入功率p0與外施電壓u泮q標(biāo)幺值(u0/un)的關(guān)系曲線。為分離鐵耗PFe和機(jī)械損耗Pmec,作曲線P。 ”(Uo/Un/)其中：Po PFe pmec P0 p0cu1 ,Pocul 3I 0 Ri(四)堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)(1)堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)的目的是求取額定電壓時(shí)的堵轉(zhuǎn)電流和堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩(起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩)。還可以利用堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)作圓圖，求取額定轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩。(2)堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)施于定子繞組的電壓盡可能從不低于0.9倍的額定電壓開(kāi)始，然后逐步降低電壓至定子電流接近額定值為止，其間共測(cè)取57點(diǎn)讀數(shù)，每點(diǎn)應(yīng)同時(shí)測(cè)取下列數(shù)據(jù)：三相電壓、三相電流、轉(zhuǎn)矩、輸入功率，每點(diǎn)測(cè)

8、量及讀數(shù)時(shí)，通電持續(xù) 時(shí)間不應(yīng)超過(guò)10秒，以免繞組過(guò)熱。(3)如限于設(shè)備，堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)不能從0.9Un開(kāi)始，對(duì)于100kW以下的電動(dòng)機(jī)，堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)的最大電流應(yīng)不低于 4.5倍額定電流。(4)本試驗(yàn)要利用圓圖法求取額定轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩，應(yīng)注意測(cè)量(1.01.1 )倍額定電流和(2.02.5 )倍額定電流時(shí)兩點(diǎn)的數(shù)據(jù)。因?yàn)殡姍C(jī)產(chǎn)生額定轉(zhuǎn)矩時(shí)，定子 電流在額定電流附近，而產(chǎn)生最大電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)，定子電流約為(2.02.5 )倍額定電流。當(dāng)電流較大時(shí)，磁路趨于飽和，定轉(zhuǎn)子漏抗比額定運(yùn)行時(shí)小，故作出的圓比額定 運(yùn)行的圓要大，作圖時(shí)務(wù)必加以注意。(5)若堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)最大電壓在0.91.1倍額定電壓范圍內(nèi)，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)

9、繪制堵轉(zhuǎn)特性曲線Ik f(UQ, Tk f(UQ,額定電壓的堵轉(zhuǎn)電流Ikn,堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tkn , 由特性曲線上查取。(6)若堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)限于設(shè)備，最大電壓低于0.9Un ,應(yīng)作IglK f(lgUQ曲線，并延長(zhǎng)在該曲線上查取Uk Un時(shí)的堵轉(zhuǎn)電流I kn ,此時(shí)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩按下式求?。篢kn Tk ()2Ik, Tk 試驗(yàn)中測(cè)取的最大電流及該點(diǎn)轉(zhuǎn)矩1 K(五)電機(jī)型式試驗(yàn)記錄及計(jì)算三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)型式試驗(yàn)記錄單型 號(hào)：額定功率：接法：絕緣等級(jí)：制造廠：額定電壓：頻率：工作方式：產(chǎn)品編號(hào)：額定電流：轉(zhuǎn)速：重量：1.負(fù)裁試驗(yàn)記錄序號(hào)線電壓(V)線電流(A)三相輸入功率W轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分鐘)PiP21234

10、5678910負(fù)裁試驗(yàn)計(jì)算公式鐵耗PFe、機(jī)械損耗Pmec由空載試驗(yàn)求?。?定于繞組銅耗 外1 3I ； R轉(zhuǎn)子繞組損耗Pcu2Pem sPem(PPcuiPFe)負(fù)載試驗(yàn)計(jì)算12345678910額定線電壓Un(V)線電流I1 (A)相電流I i (A)輸入功率Pi (vy定子銅耗Pcui (W電磁功率Pem (W轉(zhuǎn)差率s轉(zhuǎn)子鋁耗Pcu2 (W雜散損耗p (W總損耗 p (W輸出功率P2 (W功率因數(shù)cos(1)作曲線Pi f(P2),并從曲線上求P2 Pn時(shí)：PiN(2)計(jì)算額定轉(zhuǎn)矩Tn 9550 N =(注：額定功率單nN位為kW2.空載試驗(yàn)測(cè)量序號(hào)線電壓(V)線電流(A)三相輸入功率(

11、WPoiR212345678910空載試驗(yàn)結(jié)束后定于相電阻測(cè)定：空載試驗(yàn)計(jì)算12345678910線電壓標(biāo)幺值Uo.Un標(biāo)幺值平方(U0，Un)2線電流Io (A)相電流Io (A)輸入功率Po (W定子銅耗pocu 1(W機(jī)械、鐵耗Po (W其中：Pocul(1)作曲線：(2)計(jì)算：當(dāng)13I2 R0 f (U 0 /U N )Po'f(U0 ,/Un)2),并將 PFe、Pmec分離J 0 Un時(shí)利用上面二個(gè)曲線求3.短路試驗(yàn)測(cè)量序號(hào)線電壓(V)線電流(A)三相輸入功率(w短路力矩(N m)RiPk212345678910短路試驗(yàn)結(jié)束后定于相電阻測(cè)定：短路試驗(yàn)計(jì)算1234567891

12、0線電壓Uk (V)相電壓U K (V)線電流Ik (A)相電流Ik(A)三相短路功率Pk(W短路力矩Tk若試驗(yàn)最大電壓在(0.91.1 ) Un之間，則按(1)作圖計(jì)算，否則按(2)作圖計(jì)算(即試驗(yàn)最大電壓低于0.9 Un )。(1)作曲線 Ik f(UK), Tk f(UK)從曲線上求取當(dāng)Uk Un時(shí)：若限于設(shè)備最大電壓低于 0.9Un，作曲線5 k f(lgU0延長(zhǎng)在該曲線查取Uk Un時(shí)：式中：Ik,Tk 試驗(yàn)中測(cè)取的最大電流及該點(diǎn)轉(zhuǎn)矩(3)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)和起動(dòng)電流倍數(shù)4.作圓圖求最大轉(zhuǎn)矩項(xiàng)目作圖說(shuō)明數(shù)據(jù)(1)電流比例尺1 (毫米)=Ai (安培)Ai安/毫米(2)功率比例尺1 (毫米)

13、=3ULA_ (千瓦)1000Ap千瓦/毫米(3)原點(diǎn)取原點(diǎn)。1 ,作橫坐標(biāo)0木、縱坐標(biāo)O1Y ,在縱坐標(biāo)上作相電壓矢量U1N (任意長(zhǎng))Uin伏(4)空載運(yùn)行點(diǎn)根據(jù)空載運(yùn)行數(shù)據(jù)：相電流Io和功率因數(shù)cos 0按A確定空載運(yùn)行點(diǎn)o'Io安(5)理想運(yùn)行點(diǎn)根據(jù)空載運(yùn)行數(shù)據(jù)：理想空載損耗Po Pmec,按Ap從O'垂直O(jiān)X下 降Pmec毫米，確定理想空載點(diǎn)O , 作OG平行于O1XP0pmec瓦毫米(6)圓心線偏角根據(jù)空載運(yùn)行數(shù)據(jù)：I 0和基準(zhǔn)工作溫度電阻R1,按sin 也且計(jì)Un算，作OE與OG成角，OE即為圓心線Ri歐姆(7)工作圓短路占八、根據(jù)短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)：取試驗(yàn)線電流接近(

14、1.01.1 ) In點(diǎn)的Ik、Uk、Pk及額定相電壓Un ,按Ik Ik 也計(jì)算額定電壓時(shí)的短UkI K安U K=伏路相電流Ik2按Pk Pk兄計(jì)算短路相電流1 K為Ik的短路功率Pk ,按A和Ap確 定工作圓短路點(diǎn)D。確定D點(diǎn)的方法：作距OiX線為 Pk毫米的平行線，一。點(diǎn)為圓心， Ik毫米為半徑，畫(huà)圓弧交平行線 于D點(diǎn)。Pk=瓦1 K安毫米Pk瓦毫米(8)作工作圓連接。和D點(diǎn)，作ODB的垂直平 分線，交OE于C點(diǎn)，C點(diǎn)即為工 作圓的圓心。作工作圓的半圓 ODE量工作圓直徑DaDa=毫米安(9)起動(dòng)圓短路占八、根據(jù)短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)：取試驗(yàn)線電流接近(2.02.5 ) In點(diǎn)的iK、Uk、Pk,

15、按 Iki Ik N 計(jì)算 I ki Uk2按Pk1 PK U1計(jì)算Pki ,按Ai和 1 KAp確定起動(dòng)圓短路點(diǎn) D (方法同 工作圓)。1 K安U K=伏PK=瓦1 K1安毫米PK1瓦毫米(10)作起動(dòng)圓連接。和D點(diǎn)，作OD線的垂直平 分線，交OE于C點(diǎn)，C點(diǎn)即為起 動(dòng)圓的圓心。作起動(dòng)圓 ODE。量起動(dòng)圓直徑Da1Da1=毫米安(11)作電磁功率線按tg 處,tg 1 D16求和 UnUn1角。分別作工作圓的電磁功率線(與OE成角)交工作圓與B 點(diǎn)及起動(dòng)圓的電磁功率線(與 OE 成1角)交起動(dòng)圓于B點(diǎn)。OB線 和OB線分別為工作圓和起動(dòng)圓 的電磁功率線。(12)額定轉(zhuǎn)矩根據(jù)負(fù)載試驗(yàn)額定相電流 h ,按Ai在工作圓ODE±確定工作點(diǎn)L。確定L的方法：以。1為圓心，(毫米)為半徑作圓弧，交工作圓于L。從L點(diǎn)作Lh線