三相異步電動機工作特性及參數(shù)測定實驗

1、實驗二、三相鼠籠異步電動機的工作特性及參數(shù)測定一、實驗目的 1、掌握三相異步電動機的空載、堵轉(zhuǎn)和負載試驗的方法。 2、用直接負載法測取三相鼠籠式異步電動機的工作特性。 3、測定三相鼠籠式異步電動機的參數(shù)。二、預習要點 1、異步電動機的工作特性指哪些特性？ 2、異步電動機的等效電路有哪些參數(shù)？它們的物理意義是什么？ 3、工作特性和參數(shù)的測定方法。三、實驗項目 1、測量定子繞組的冷態(tài)電阻。 2、空載實驗。 3、短路實驗。 4、負載實驗。四、實驗方法1、實驗設(shè)備 序 號型 號名 稱數(shù) 量1DD03導軌、測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表1件2DJ23校正過的直流電機1件3DJ16三相鼠籠異步電動機1件4D33交流電

2、壓表1件5D32交流電流表1件6D34-3單三相智能功率、功率因數(shù)表1件7D31直流電壓、毫安、安培表1件8D42三相可調(diào)電阻器1件9D51波形測試及開關(guān)板1件 2、屏上掛件排列順序 D33、D32、D34-3、D31、D42、D51 三相鼠籠式異步電機的組件編號為DJ16。 3、測量定子繞組的冷態(tài)直流電阻。 將電機在室內(nèi)放置一段時間，用溫度計測量電機繞組端部或鐵心的溫度。當所測溫度與冷卻介質(zhì)溫度之差不超過2K時，即為實際冷態(tài)。記錄此時的溫度和測量定子繞組的直流電阻，此阻值即為冷態(tài)直流電阻。 利用萬用表測定繞組電阻，記錄下表 表4-3 繞 組 繞 組 繞 組 R（） 4、空載實驗 1) 按圖4

3、-3接線。電機繞組為接法(UN=220V)，直接與測速發(fā)電機同軸聯(lián)接，負載電機DJ23不接。 2) 把交流調(diào)壓器調(diào)至電壓最小位置，接通電源，逐漸升高電壓，使電機起動旋轉(zhuǎn)，觀察電機旋轉(zhuǎn)方向。并使電機旋轉(zhuǎn)方向符合要求( 如轉(zhuǎn)向不符合要求需調(diào)整相序時，必須切斷電源)。3) 保持電動機在額定電壓下空載運行數(shù)分鐘，使機械損耗達到穩(wěn)定后再進行試驗。 圖4-3 三相鼠籠式異步電動機試驗接線圖 4) 調(diào)節(jié)電壓由1.2倍額定電壓開始逐漸降低電壓，直至電流或功率顯著增大為止。在這范圍內(nèi)讀取空載電壓、空載電流、空載功率。 5) 在測取空載實驗數(shù)據(jù)時，在額定電壓附近多測幾點，共取數(shù)據(jù)79 組記錄于表4-4中。 表4-

4、4序號U0L（V）I0L（A）P0（W）cos0UABUBCUCAU0LIAIBICI0LPP P0 5、短路實驗 1) 測量接線圖同圖4-3。用制動工具把三相電機堵住。制動工具可用DD05上的圓盤固定在電機軸上，螺桿裝在圓盤上。 2) 調(diào)壓器退至零，合上交流電源， 調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之逐漸升壓至短路電流到1.2倍額定電流，再逐漸降壓至0.3倍額定電流為止。 3) 在這范圍內(nèi)讀取短路電壓、短路電流、短路功率。表 4-5序號UKL（V）IKL（A）PK（W）cosKUABUBCUCAUKLIAIBICIKLPPPK 4) 共取數(shù)據(jù)56組記錄于表4-5中。 6、負載實驗 1) 測量接線圖同圖4-3。同軸

5、聯(lián)接負載電機。圖中Rf用D42上1800阻值，RL用D42上1800阻值加上900并聯(lián)900共2250阻值。 2) 合上交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之逐漸升壓至額定電壓并保持不變。 3) 合上校正過的直流電機的勵磁電源，調(diào)節(jié)勵磁電流至校正值( 50mA 或100mA)并保持不變。 4) 調(diào)節(jié)負載電阻RL（注：先調(diào)節(jié)1800電阻，調(diào)至零值后用導線短接再調(diào)節(jié)450電阻），使異步電動機的定子電流逐漸上升，直至電流上升到1.25倍額定電流。 5) 從這負載開始，逐漸減小負載直至空載，在這范圍內(nèi)讀取異步電動機的定子電流、輸入功率、轉(zhuǎn)速、直流電機的負載電流IF等數(shù)據(jù)。 6) 共取數(shù)據(jù)89組記錄于表4-6中。表4

6、-6 U1=U1N=220V（） If= mA序號I1L（A）P1（W）IF(A)T2(N·m)n(r/min)IAIBICI1LPPP1五、實驗報告 1、計算基準工作溫度時的相電阻 由實驗直接測得每相電阻值，此值為實際冷態(tài)電阻值。冷態(tài)溫度為室 溫。按下式換算到基準工作溫度時的定子繞組相電阻： 式中 1ref 換算到基準工作溫度時定子繞組的相電阻，； 1c 定子繞組的實際冷態(tài)相電阻，； ref 基準工作溫度 ，對于E級絕緣為75； c 實際冷態(tài)時定子繞組的溫度，； 2、作空載特性曲線：I0L、P0、cos0=f(U0L) 3、作短路特性曲線：IKL、PK=f(UKL) 4、由空載、短

7、路實驗數(shù)據(jù)求異步電機的等效電路參數(shù)。 (1) 由短路實驗數(shù)據(jù)求短路參數(shù) 短路阻抗： 短路電阻： 短路電抗： 式中 ，PK電動機堵轉(zhuǎn)時的相電壓，相電流，三相短路功率（接法）。 轉(zhuǎn)子電阻的折合值： 式中r1C是沒有折合到75時實際值。 定、轉(zhuǎn)子漏抗： (2) 由空載試驗數(shù)據(jù)求激磁回路參數(shù) 空載阻抗 空載電阻 空載電抗 式中 ，P0電動機空載時的相電壓、相電流、三相空載功率（接法）。 激磁電抗 激磁電阻 式中PFe為額定電壓時的鐵耗，由圖4-4確定。圖4-4 電機中鐵耗和機械耗 5、作工作特性曲線P1、I1、S、cos1=f(P2)。 由負載試驗數(shù)據(jù)計算工作特性，填入表4-7中。 表4-7 U1=2

8、20V() If = mA序號電動機輸入電動機輸出計 算 值(A)P1(W)T2(N·m)n(r/min)P2(W)S(%)(%)cos1 計算公式為： 式中 定子繞組相電流，A； 定子繞組相電壓，V； S轉(zhuǎn)差率； 效率。 6、由損耗分析法求額定負載時的效率 電動機的損耗有： 鐵 耗： PFe 機械損耗： Pmec 定子銅耗： 轉(zhuǎn)子銅耗： 雜散損耗Pad取為額定負載時輸入功率的0.5%。 式中 Pem電磁功率，W； 鐵耗和機械損耗之和為： 為了分離鐵耗和機械損耗，作曲線 ，如圖4-4。 延長曲線的直線部分與縱軸相交于K點，K點的縱座標即為電動機的機械損耗Pmec，過K點作平行于橫軸的直線，可得不同電壓的鐵耗PFe。 電機的總損耗 于是求得額定負載時的效率為：式中P1、S、I1由工作