電機學(xué)綜合實驗報告書15p

1、電機學(xué)綜合實驗報告書三相異步電動機姓名：班級：學(xué)號：江蘇大學(xué)電氣學(xué)院2015.6一、概述電機制造廠生產(chǎn)的電機產(chǎn)品，它的質(zhì)量是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)，要通過試驗來驗證。我們設(shè)計的 電機，它的計算數(shù)值是否符合實際，生產(chǎn)過程中由于制造工藝引起的偏差又是多少，也必須通過試驗來判 斷，所以電機的試驗是考核其質(zhì)量是否合格的一個重要手段，同時又為改進(jìn)電磁設(shè)計、結(jié)構(gòu)、制造工藝等 方面提供了可靠的證據(jù)。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB755-81電機基本技術(shù)要求規(guī)定，試驗項目有型式試驗和檢查試驗兩種。型式試驗 的目的是求取電機全部的工作特性和參數(shù)，以全面考察電機的電氣性能和質(zhì)量，從而判斷該 電機是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)（或用戶訂貨

2、時所簽訂的技術(shù)要求），此外對型式試驗的分析還可以制定出該電機出廠的性能標(biāo)準(zhǔn)。電機制造廠遇到下列情況之一時需進(jìn)行電機的型式試驗：1. 新產(chǎn)品試制完成時。2. 電機設(shè)計或工藝上的更改足以引起某些性能發(fā)生變化時，則應(yīng)進(jìn)行有關(guān)的型式試驗項目。3. 當(dāng)檢查試驗結(jié)果與以前的型式試驗結(jié)果發(fā)生不可容許的偏差時。4. 各類型電機標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的定期抽試。檢查試驗（又稱出廠試驗）是電機制造廠按照簡化項目對電機成品所進(jìn)行的試驗，以確定該電機的主 要指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)，保證出產(chǎn)電機的質(zhì)量。制造廠的每一臺電機成品都必須進(jìn)行檢查試驗，檢驗合格者才允 許出廠。從內(nèi)容上看，檢查試驗只是型式試驗的一部分。異步電機的型式試驗項目有：1.

3、繞組對機殼及繞組相互間絕緣電阻測定。*2. 繞組在實際冷狀態(tài)下直流電阻的確定。*3. 轉(zhuǎn)子電壓的測定（僅對繞線轉(zhuǎn)子和交流換向器電動機）。*4. 空載試驗。*5. 堵轉(zhuǎn)試驗（僅對籠形電機和交流換向器電動機）。*6. 溫升試驗。7. 效率、功率因數(shù)和轉(zhuǎn)差率的測定。8. 短時過轉(zhuǎn)矩試驗。9. 最大轉(zhuǎn)矩的測定。10. 啟動過程中最小轉(zhuǎn)矩的測定（僅對籠形電機）。11. 超速試驗（對籠形轉(zhuǎn)子電動機，僅在型式試驗時進(jìn)行）。*12. 振動的測定。*13. 噪聲的測定。14. 轉(zhuǎn)動慣量的測定。15. 短時升高電壓試驗。*16. 耐電壓試驗。*其中后面標(biāo)有*的為檢查試驗項目。第 12項也可根據(jù)需要僅列為型式試驗項

4、目。二、試驗內(nèi)容及方法三相異步電動機試驗方法應(yīng)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB1032-85三相異步電動機試驗方法進(jìn)行。試驗中測量儀表接線按電機學(xué)實驗指導(dǎo)書進(jìn)行。限于設(shè)備，我們只能進(jìn)行溫升試驗、負(fù)載試驗、空載試驗及堵轉(zhuǎn)試 驗。（一） 溫升試驗（略）由于設(shè)備和試驗時間限制，溫升試驗暫時不做。已知數(shù)據(jù)：試驗開始時冷卻介質(zhì)溫度試驗開始時的繞組電阻試驗結(jié)束時冷卻介質(zhì)溫度試驗結(jié)束時的繞組電阻（二）負(fù)載試驗（1） 負(fù)載試驗的目的是測取工作特性曲線。即電動機在額定電壓、額定頻率下輸入功率R、定子電流 丨1、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。R,li,n,co S,s= f （P2）（2） 工作特

5、性曲線應(yīng)在電動機溫度接近熱狀態(tài)時由負(fù)載試驗測取。此時，在1.250.25倍額定功率范 圍內(nèi)測取68點數(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）效率的間接測定法效率的測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算：a. 額定電壓下的鐵耗 PFe（W）由空載試驗求??；b. 機械損耗PmecW）由空載試驗求取；C.定子繞組銅耗Pcu1 （W）2 Pcu1 =3h R1丨1 定子相電流R1 換算到基準(zhǔn)工作溫度時定子繞組相電阻Ka換算：R1二Ro.R0 實際冷狀態(tài)繞組的相電阻（三相平均值），單位11Ka入一一實際冷狀態(tài)時繞組的溫度，單位C齊一一基準(zhǔn)工作溫度，對 A、E、B絕緣等級

6、為75 C，對F、H絕緣等級為 115 CKa 常數(shù)，銅繞組為 235，鋁繞組為228d. 轉(zhuǎn)子繞組損耗Pcu2Pcu2 =（R - Pcu1 - PFe） se. 雜散損耗p :對不實測雜散損耗的電機，額定功率時的雜散損耗值取其輸入功率的0.5%。對其它負(fù)載點，雜散損耗值按與定子電流平方成正比確定（實際計算時可取電流接近名牌上額定電流的某點數(shù)據(jù)作為額定負(fù)載時的 雜散損耗，以該值為參考值計算）。（三）空載試驗（1）測量前電動機應(yīng)在額定電壓、額定頻率下空載運行一段時間，使機械損耗達(dá)到穩(wěn)定。（2） 試驗時施于定子繞組上的電壓應(yīng)從（1.11.3 ）倍額定電壓開始，逐步降低到可能達(dá)到的最低電壓值即電流

7、回升為止，其間測取79點讀數(shù)。（3）試驗時測取下列數(shù)據(jù)：三相電壓、三相電流、輸入功率。（4） 試驗結(jié)束，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，繪制空載特性曲線，即空載電流I 0、空載輸入功率P0與外施電壓U 0的標(biāo)幺值（U0 UN ）的關(guān)系曲線。' 2為分離鐵耗PFe和機械損耗Pmec，作曲線F0 = f （U 0 Un）其中:'F0 = PFe P mec = R） P0cu1 ，P0 cu1堵轉(zhuǎn)試驗。還可以利用1）堵轉(zhuǎn)試驗的目的是求取額定電壓時的堵轉(zhuǎn)電流和堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩（起動電流和起動轉(zhuǎn)矩） 堵轉(zhuǎn)試驗數(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

8、始，然后逐步降低電壓至定子電流接近額定值為止，其間共測取57點讀數(shù)，每點應(yīng)同時測取下列數(shù)據(jù)：三相電壓、三相電流、轉(zhuǎn)矩、輸入功率，每點測量及讀數(shù)時，通電持續(xù)時間不應(yīng)超過10秒，以免繞組過熱。（3）如限于設(shè)備，堵轉(zhuǎn)試驗不能從0.9Un開始，對于100kW以下的電動機，堵轉(zhuǎn)試驗的最大電流應(yīng)不低于4.5倍額定電流。（4）本試驗要利用圓圖法求取額定轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩，應(yīng)注意測量（1.01.1）倍額定電流和（2.02.5）倍額定電流時兩點的數(shù)據(jù)。因為電機產(chǎn)生額定轉(zhuǎn)矩時，定子電流在額定電流附近，而產(chǎn)生最大電磁轉(zhuǎn)矩時，定子電流約為（2.02.5）倍額定電流。當(dāng)電流較大時，磁路趨于飽和，定轉(zhuǎn)子漏抗比額定運行時小，故

9、作出的圓比額定運行的圓要大，作圖時務(wù)必加以注意。（5） 若堵轉(zhuǎn)試驗時最大電壓在0.91.1倍額定電壓范圍內(nèi)，應(yīng)根據(jù)試驗數(shù)據(jù)繪制堵轉(zhuǎn)特性曲線I K = f （U K ）， T = f （U K ），額定電壓的堵轉(zhuǎn)電流I KN，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tkn，由特性曲線上查取。（6）若堵轉(zhuǎn)試驗時限于設(shè)備，最大電壓低于 o.9U N，應(yīng)作ig I k = f （igu K）曲線，并延長在該曲線上查取Uk二Un時的堵轉(zhuǎn)電流I kn，此時的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩按下式求取:Tkn =Tk （件"）2I KIk，Tk 試驗中測取的最大電流及該點轉(zhuǎn)矩五）電機型式試驗記錄及計算三相鼠籠異步電動機型式試驗記錄單型號：額定功率：接法

10、：絕緣等級：制造廠：額定電壓：頻率：工作方式：產(chǎn)品編號：額定電流：轉(zhuǎn)速：重量：1.負(fù)載試驗記錄序號線電壓（V）線電流（A）三相輸入功率（W）轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分鐘）PiP2ZP12345678910負(fù)載試驗計算公式鐵耗PFe、機械損耗Pmec由空載試驗求?。欢ㄗ永@組銅耗Pcu1=3IiR轉(zhuǎn)了繞組損耗Pcu2= PemSPem=(P1-Pcul- pFe)s 為 p Pcul + PFe + Pcu2 + Pmec +nin - 2 x100%cos® 1P3U n 別 i負(fù)載試驗計算12345678910額定線電壓Un （V）線電流I1（A）相電流冷（A）輸入功率p （W）定子銅耗Pcui（

11、 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）總損耗送p （ W）輸出功率p,（W）功率因數(shù)COS®(1) 作曲線R=f(R)，并從曲線上求P2 = Pn時：Pin =1 1 = f (P,)1 1N =- f (R2)sn -Jf(P2)J =COS® = f (P2)COSN =p(2) 計算額定轉(zhuǎn)矩TN =9550旦=(注：額定功率單位為 kW)nN2.空載試驗測量序號線電壓（V）線電流（A）三相輸入功率（W）P01P02EP0122其中：P°cu1IP0 pFe Pmec P0 Pocul（1）作曲線：l°=f（

12、U°UN）P0 - f （U0 U N ）P。=f（U°/UN）2），并將 PFe、Pmec 分離（2）計算：當(dāng)U0 =UN時利用上面三個曲線求I0 口P° =P0 =PFe =I 0 二Pmec -COS% =3。1。3.短路試驗測量序號線電壓（V）線電流（A）三相輸入功率（W）短路力矩（N -m）Pk1Pk2EPk12345678910短路試驗結(jié)束后定子相電阻測定：短路試驗計算12345678910線電壓U K (V)相電壓U® (V)igUy線電流1 K ( A)相電流Ik© (A)lg 1 K©三相短路功率PK（ W）短路力矩

13、tk右試驗最大電壓在（0.91.1)Un之間,則按（1）作圖計算，否則按（2）作圖計算（即試驗最大電壓低于0.9U n )(1）作曲線ik= f(UK)Tk 二FUk)從曲線上求取當(dāng)Uk=u N時：1KN -Tkn（2）若限于設(shè)備最大電壓低于0.9U n ,作曲線lg Ik=f(lgUQ延長在該曲線查取 Uk=Un時：1KN 二Tkn寸k(嚴(yán))1 K2 _式中：Ik，Tk -試驗中測取的最大電流及該點轉(zhuǎn)矩（3 ）起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)和起動電流倍數(shù)Tkn1 KNTn1 N4作圓圖求最大轉(zhuǎn)矩項目作圖說明數(shù)據(jù)（1）電流比例尺1 （毫米）-A （安培）A =安/毫米（2）功率比例尺3U1 （毫米）竺丄（千瓦）

14、1000Ap -千瓦/毫米取原點01，作橫坐標(biāo)O1X、縱坐標(biāo)O1Y，（3）原點在縱坐標(biāo)上作相電壓矢量 U1N傘（任意長）U1N© =伏根據(jù)空載運行數(shù)據(jù)：相電流丨旳和功率因Io© =安（4）空載運行點數(shù)cos%按A確定空載運行點 OCOS®0=根據(jù)空載運行數(shù)據(jù)：理想空載損耗P。- Pmec，按Ap從O垂直0梯下降（5）理想運行點Pmec毫米，確疋理想空載點O,作OG平Po -Pmec =瓦毫米行于O1X根據(jù)空載運行數(shù)據(jù)：1唧和基準(zhǔn)工作溫度（6）圓心線偏角a21 bR-i電阻尺，按si屮計算，作OE，U N©R = a =歐姆與OG成。角，OE即為圓心線根據(jù)

15、短路試驗數(shù)據(jù)：取試驗線電流接近11 k© =安（7）工作圓短路點(1-01-1) In 點的 Ik©、UK0、PK 及額1U K帖伏定相電壓Un按I k定電壓時的短路相電流按 Pk 二 Pk(8 )作工作圓(9)起動圓短路點(10)作起動圓= Ik$敗計算額U k4Pk =IkIk計算短路相電流為I k的短路功率Pk，按A和Ap確定工作圓短路點Do確定D點的方法：作距O1X線為Pk毫米的平行線，一 O點為圓心，lK毫米為半徑，畫圓弧交平行線于 D點。 連接O和D點，作OD線的垂直平分線, 交OE于C點，C點即為工作圓的圓心。作工作圓的半圓 ODE。量工作圓直徑 Daa根據(jù)短

16、路試驗數(shù)據(jù)：取試驗線電流接近(2.02.5) I N 點的 I K 總、U 心、pK，按I Ki i K !計算丨KiU k4按 Pki = PkI；.計算pKi,按a和Ap確定起動圓短路點Di (方法同工作圓)o連接O和Di點，作ODi線的垂直平分線, 交OE于Ci點，Ci點即為起動圓的圓心。毫米Pk毫米Da =毫米U K =PK =1 KiPKiD ai =毫米毫米毫米作起動圓ODiEi °量起動圓直徑 Da1按対瓷“DT求和1(11)作電磁功率線角。分別作工作圓的電磁功率線(與OE成 角)交工作圓與B點及起動圓的電磁功率線(與 OEi成1角)交起動圓于 Bi點。OB線和OBi線分別為工作圓和起動圓的電磁功率線。（12）額定轉(zhuǎn)矩根據(jù)負(fù)載試驗額疋相電流|訕傘，按A在工作圓ODE上確定工作點 L。確定L的方 法：以01為圓心，丨1叫（毫米）為半徑 作圓弧，交工作圓于 L。從L點作Lh線垂 直于0E線，交0B線于b點，線段Lb的 長度即為額定轉(zhuǎn)矩Tn （同步千瓦）11叫=