電機(jī)學(xué)綜合實驗報告書

1、電機(jī)學(xué)綜合實驗報告書三相異步電動機(jī)姓名：班級：學(xué)號：江蘇大學(xué)電氣學(xué)院一、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(jī)，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(jī)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(jī)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(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)是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)（或用戶訂貨時所簽訂的

2、技術(shù)要求），此外對型式試驗的分析還可以制定岀 該電機(jī)岀廠的性能標(biāo)準(zhǔn)。電機(jī)制造廠遇到下列情況之一時需進(jìn)行電機(jī)的型式試驗：1. 新產(chǎn)品試制完成時。2. 電機(jī)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(jī)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的定期抽試。檢查試驗（又稱岀廠試驗）是電機(jī)制造廠按照簡化項目對電機(jī)成品所進(jìn)行的試驗，以確定該電機(jī)的 主要指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)，保證岀產(chǎn)電機(jī)的質(zhì)量。制造廠的每一臺電機(jī)成品都必須進(jìn)行檢查試驗，檢驗合格者 才允許岀廠。從內(nèi)容上看，檢查試驗只是型式試驗的一部分。異步電機(jī)的型式試驗項目有：1. 繞組對機(jī)

3、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(jī)）。*4. 空載試驗。*5. 堵轉(zhuǎn)試驗（僅對籠形電機(jī)和交流換向器電動機(jī)）。*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(jī)）。11. 超速試驗（對籠形轉(zhuǎn)子電動機(jī)，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目。二、試

4、驗內(nèi)容及方法三相異步電動機(jī)試驗方法應(yīng)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB1032-85三相異步電動機(jī)試驗方法進(jìn)行。試驗中測量儀表接線按電機(jī)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(jī)在額定電壓、額定頻率下輸入功率R、定子 電流li、效率 、功率因數(shù)cos及轉(zhuǎn)差率s與輸岀功率F2的關(guān)系曲線。（2） 工作特性曲線應(yīng)在電動機(jī)溫度接近熱狀態(tài)時由負(fù)載試驗測取。此時，在倍

5、額定功率范圍內(nèi)測 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(jī)械損耗pmec（W）由空載試驗求?。籧. 定子繞組銅耗 pcui （W）2 Pcui 311 Rili定子相電流Ri 換算到基準(zhǔn)工作溫度時定子繞組相電阻,K a1換算：RiRoRo 實際冷狀態(tài)繞組的相電阻（三相平均值），單位Ka 00實際冷狀態(tài)時繞組的溫度，單位C1 基準(zhǔn)工作溫度，對 A、E、B絕緣等級為75 C，對F、H絕緣等級為115 CKa常數(shù)，銅繞組為 235，鋁繞組

6、為228d. 轉(zhuǎn)子繞組損耗 Pcu2e. 雜散損耗p對不實測雜散損耗的電機(jī)，額定功率時的雜散損耗值取其輸入功率的%。對其它負(fù)載點(diǎn)，雜散損耗值按與定子電流平方成正比確定（實際計算時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(jī)應(yīng)在額定電壓、額定頻率下空載運(yùn)行一段時間，使機(jī)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（）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回升為止，其間測取79點(diǎn)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

7、 0、空載輸入功率 P0與外施電壓U。的標(biāo)幺值（U0UN）的關(guān)系曲線 2為分離鐵耗PFe和機(jī)械損耗Pmec，作曲線Pof （U o/U n ）其中:PopFep mecPoPocul，Pocul3Io Ri（四）堵轉(zhuǎn)試驗（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）。還可以 利用堵轉(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倍的額定電壓開始，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(diǎn)讀數(shù)，每點(diǎn)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(diǎn)測量及讀數(shù)時，通電持續(xù)時間不應(yīng)超過io秒，以免繞組

8、過熱。（3） 如限于設(shè)備，堵轉(zhuǎn)試驗不能從o.9U n開始，對于100kW以下的電動機(jī)，堵轉(zhuǎn)試驗的最大電 流應(yīng)不低于倍額定電流。（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（）倍額定電流和（）倍額定電流時兩點(diǎn)的數(shù)據(jù)。因為電機(jī)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（）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(yùn)行時小，故作出的 圓比額定運(yùn)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 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），TA （安培）Ai安/毫米（2）功率比例尺1（毫米）3Un A=10

9、00（千瓦）AP千瓦/毫米(3)原點(diǎn)取原點(diǎn)01，作橫坐標(biāo)OjX、縱坐標(biāo)O1Y ,在縱坐標(biāo)上作相電壓矢量 U1N (任意長)U 1N伏根據(jù)空載運(yùn)行數(shù)據(jù)：相電流10和功率因數(shù)(4)空載運(yùn)行點(diǎn)cos 0按Ai確定空載運(yùn)行點(diǎn) O1 0安根據(jù)空載運(yùn)行數(shù)據(jù)：理想空載損耗P0Pmec，按A從O垂直O(jiān)-i X下降(5)理想運(yùn)行點(diǎn)Pmec毫米，確定理想空載點(diǎn)O，作OG平P0p mec瓦毫米=行于O1X根據(jù)空載運(yùn)行數(shù)據(jù)：I 0和基準(zhǔn)工作溫度電(6)圓心線偏角廠.21。R1R歐姆阻R-，按sin計算，作oe，Un與OG成角，OE即為圓心線根據(jù)短路試驗數(shù)據(jù)： 取試驗線電流接近 ()In點(diǎn)的Ik、U k、Pk及額定相電

10、壓,Un1U N，按1 K1 K計算額定電壓時的Ik安UkU K =伏短路相電流ik2IPk =瓦(7)工作圓短路點(diǎn)1 k按PkPk計算短路相電流為1 K1 KIk安的短路功率pk，按A和aP確定工作圓短=毫米路點(diǎn)D。Pk瓦確定D點(diǎn)的方法：作距 Or X線為Pk毫米=毫米的平行線，一 O點(diǎn)為圓心，|K毫米為半徑，畫圓弧交平行線于 D點(diǎn)。連接O和D點(diǎn)，作OD線的垂直平分線， 交OE于C點(diǎn)，C點(diǎn)即為工作圓的圓心。作Da =毫米(8 )作工作圓工作圓的半圓 ODE。量工作圓直徑 Da=安（9）起動圓短路點(diǎn)根據(jù)短路試驗數(shù)據(jù)：取試驗線電流接近（）In 點(diǎn)的 Ik、U k、Pk，按Un,1 K11 K計算

11、 1 K1U K2按 PK1PK 計算 PK1，按 Aj 和 ApIk確定起動圓短路點(diǎn) D1 （方法同工作圓）。iK安U K =伏Pk=瓦1 K1安=毫米Fk1瓦=毫米（10）作起動圓連接0和D1點(diǎn)，作OD1線的垂直平分線， 交OE于O點(diǎn)，C1點(diǎn)即為起動圓的圓心。作起動圓OD1E1。量起動圓直徑 Da1Da1 =毫米=安（11）作電磁功率線Da R-iDa1 R|按tg,tg 1a1求和1UnUn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)及起動圓的電磁功率線（與 OE1成1角）交起動圓于B1點(diǎn)。OB線和OB1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)載試驗額定相電流l1N，按A在工作圓ODE上確定工作點(diǎn) L。確定L的方法： 以O(shè)1為圓心，I1N （毫米）為半徑作圓弧， 交工作圓于L。從L點(diǎn)作Lh線垂直于OE 線，交OB線于b點(diǎn)，線段Lb的長度即為 額定轉(zhuǎn)矩Tn （同步千瓦）1 1N=安=毫米Lb=毫米TN = Lb Ap同步