2022年三相異步電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、電機(jī)學(xué)綜合試驗(yàn)報(bào)告書三相異步電動(dòng)機(jī)姓名：班級(jí)：學(xué)號(hào)：江蘇高校電氣學(xué)院2022.6 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),它的運(yùn)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,也必需通過(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)、制造工藝等方面供應(yīng)了牢靠的證據(jù)；依據(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,從而判定該電機(jī)是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（或用戶訂貨時(shí)所簽

2、訂的技術(shù)要求）,此外對(duì)型式試驗(yàn)的分析仍可以制定出該電機(jī)出廠的性能標(biāo)準(zhǔn)；電機(jī)制造廠遇到以下情形之一時(shí)需進(jìn)行電機(jī)的型式試驗(yàn)：1. 新產(chǎn)品試制完成時(shí)；2. 電機(jī)設(shè)計(jì)或工藝上的更換足以引起某些性能發(fā)生變化時(shí),就應(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)生不行容許的偏差時(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)制造廠依據(jù)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)成品都必需進(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)的型式試驗(yàn)項(xiàng)目有：1. 繞組對(duì)機(jī)

3、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)子和溝通換向器電動(dòng)機(jī)）；* 4. 空載試驗(yàn)； * 5. 堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)（僅對(duì)籠形電機(jī)和溝通換向器電動(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)上升電壓試驗(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；第二、試驗(yàn)內(nèi)容及方法

4、 三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法應(yīng)依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)12 項(xiàng)也可依據(jù)需要僅列為型式試驗(yàn)項(xiàng)目；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)試驗(yàn)指導(dǎo)書進(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)臨時(shí)不做；已知數(shù)據(jù)：試驗(yàn)開(kāi)頭時(shí)冷卻介質(zhì)溫度 試驗(yàn)開(kāi)頭時(shí)的繞組電阻試驗(yàn)終止時(shí)冷卻介質(zhì)溫度 試驗(yàn)終止時(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 1P 、定子電流1I 、效率、功率因數(shù) cos 及轉(zhuǎn)差率 s 與輸出功率 P 的關(guān)系曲線；P 1 , I 1 , ,

5、 cos , s f P 2 （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)由負(fù)載試驗(yàn)測(cè)??；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,采納間接法各部分損耗按下面方法運(yùn)算：a. b. c.額定電壓下的鐵耗pFeW由空載試驗(yàn)求??；機(jī)械損耗pmecW由空載試驗(yàn)求??；定子繞組銅耗pcu 1Wpcu13I2R 11I 定子相電流1R 換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)定子繞組相電阻換算：R 1R 0Ka21p cu1R 實(shí)際冷狀態(tài)繞組的相電阻（三相平均值）,單位Ka075C,對(duì) F、H 絕緣等級(jí)0實(shí)際冷狀

6、態(tài)時(shí)繞組的溫度,單位Cd.轉(zhuǎn)子繞組損耗p cu1基準(zhǔn)工作溫度,對(duì)A、E、B 絕緣等級(jí)為為115CKa常數(shù),銅繞組為235,鋁繞組為228 pcu2pFesP 1e.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)際運(yùn)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,以該值為參考值運(yùn)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)固；（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)頭,逐步降低到可能達(dá)到的最低電壓值即電流回升為

7、止,其間測(cè)取 79 點(diǎn)讀數(shù)；（3）試驗(yàn)時(shí)測(cè)取以下數(shù)據(jù)：三相電壓、三相電流、輸入功率；（4）試驗(yàn)終止, 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理, 繪制空載特性曲線,即空載電流0I、空載輸入功率P 與外施電壓U0的標(biāo)幺值（U 0UN）的關(guān)系曲線；仍可以利用為分別鐵耗pFe和機(jī)械損耗p mec,作曲線 P 0fU0UN2其中： P 0pFepmecP 0p0cu 1,p cu 13I2R 10 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）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)頭,然后逐步降低電壓至定子電流接

8、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)取以下數(shù)據(jù)：三相電壓、三相電流、轉(zhuǎn)矩、輸入功率,每點(diǎn)測(cè)量及讀數(shù)時(shí),通電連續(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.09 UN開(kāi)頭,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)留意測(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)；由于電機(jī)產(chǎn)生額定轉(zhuǎn)矩時(shí),定子電流在額定電流鄰近,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

9、額定運(yùn)行的圓要大,作圖時(shí)務(wù)必加以留意；（ 5）如堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)最大電壓在 0.91.1 倍額定電壓范疇內(nèi),應(yīng)依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制堵轉(zhuǎn)特性曲線I K f U K ,T K f U K ,額定電壓的堵轉(zhuǎn)電流 I KN,堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 T KN,由特性曲線上查取；（6）如堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)限于設(shè)備,最大電壓低于 .0 9 U N,應(yīng)作 lg I K f lg U K 曲線,并延長(zhǎng)在該曲線上查取 U K U N 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 T K I KN 2 I K,T K試驗(yàn)中測(cè)取的最大電流及該點(diǎn)轉(zhuǎn)矩I K 五 電機(jī)型式試驗(yàn)記錄及運(yùn)算三 相 鼠 籠 異 步 電 動(dòng) 機(jī)型 式 試 驗(yàn) 記

10、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)載試驗(yàn)記錄序號(hào)線電壓（ V）線電流（ A）三相輸入功率（W）P轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) / 分鐘）P1P21 2 3 4 5 6 7 8 9 10 負(fù)載試驗(yàn)運(yùn)算公式鐵耗p Fe、機(jī)械損耗pmec由空載試驗(yàn)求??；定子繞組銅耗pcu 13I2 1R 1p轉(zhuǎn)子繞組損耗p cu2P emsP emP 1p cu 1pFepmecsn 1npp cu 1pFep cun 12P 2100%cosP 1I1P 13 UN負(fù)載試驗(yàn)運(yùn)算額定線電壓UN（V）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 線電流 1

11、I （A）相電流 I 1（A）輸入功率 1P （W）定子銅耗 p cu 1（W）電磁功率 P em（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 P （W）功率因數(shù) cos（1）作曲線P 1fP 2,并從曲線上求P2P N時(shí)：P1N（2）I1fP 2P N= I 1 NkW）sfP 2sNfP 2NcosfP 2cosN運(yùn)算額定轉(zhuǎn)矩TN9550（注：額定功率單位為nN2. 空載試驗(yàn)測(cè)量序號(hào)線電壓（ V）線電流（ A）P01三相輸入功率（W）P 0P021 2 3 4 5 6 7 8 9 10 空載試驗(yàn)終止后定子相電阻測(cè)定：空載試驗(yàn)運(yùn)算線電壓標(biāo)幺值U 0UN

12、1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 標(biāo)幺值平方 U0UN2線電流0I （A）相電流0I（A）輸入功率0P （W）定子銅耗p0cu 1（W）機(jī)械、鐵耗 P （W）其中：p cu 13 I2 0R 1、p mec分別（1） P 0pFepmecP 0p0cu1I0f U0UN作曲線：（2）運(yùn)算：當(dāng)P 0f U0UN P 0fU0UN2,并將pFeU 0UN時(shí)利用上面三個(gè)曲線求0I P 0P 0p FeI0pmeccos0P 03 U0I03. 短路試驗(yàn)測(cè)量序號(hào)線電壓（ V） 線電流（ A）PK1三相輸入功率（W）P K短路力矩PK2（Nm）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 短路試驗(yàn)終

13、止后定子相電阻測(cè)定：短路試驗(yàn)運(yùn)算1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 線電壓UK（V）2）作圖計(jì)相電壓UK（ V）lgUK線電流IK（A）相電流IK（ A）lgIK三相短路功率P （W）短路力矩T K如試驗(yàn)最大電壓在（0.91.1 ）UN之間,就按（ 1）作圖運(yùn)算,否就按（算（即試驗(yàn)最大電壓低于0.9UN）；（1）作曲線IKf UK,T Kf UK從曲線上求取當(dāng)UKUN時(shí)：IKNTKN（2）如限于設(shè)備最大電壓低于0 9. UN,作曲線lgIKflgUK延長(zhǎng)在該曲線查取UKUN時(shí)：IKNTKNTKIKN2IK式中：IK,T K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)TK

14、NIKNTNIN4. 作圓圖求最大轉(zhuǎn)矩項(xiàng)目作圖說(shuō)明iA數(shù)據(jù)（1）電流比例尺1（毫米） =iA （安培）安/ 毫米（2）功率比例尺1（毫米） =3 UNA i（千瓦）A P千瓦 / 毫米1000（3）原點(diǎn)取原點(diǎn)O ,作橫坐標(biāo)O1X、縱坐標(biāo)O1 Y,U 1N伏在縱坐標(biāo)上作相電壓矢量U 1N（任意長(zhǎng)）0I安依據(jù)空載運(yùn)行數(shù)據(jù)：相電流0I和功率因（4）空載運(yùn)行點(diǎn)數(shù)cos0按iA 確定空載運(yùn)行點(diǎn)Ocos0根 據(jù) 空 載 運(yùn) 行 數(shù) 據(jù) ： 理 想 空 載 損 耗（5）抱負(fù)運(yùn)行點(diǎn)P0p mec,按A 從 P O 垂直O(jiān)1X下降P0pmec瓦pmec毫米,確定抱負(fù)空載點(diǎn)O ,作 OG 平 = 毫米（6）圓心線

15、偏角行于O1XR 1歐姆依據(jù)空載運(yùn)行數(shù)據(jù)：I0和基準(zhǔn)工作溫度電阻R ,按sin2I0NR 1運(yùn)算, 作 OE,UI K安與 OG成角, OE即為圓心線（7）工作圓短路點(diǎn)依據(jù)短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)：取試驗(yàn)線電流接近（ 1.01.1 ）IN點(diǎn)的I、U、 P 及U= 伏KKK額定相電壓UN,按IKIUN運(yùn)算 P = 瓦KU安KIK額定電壓時(shí)的短路相電流IK= 毫米按P K P KIK2計(jì) 算 短 路 相 電 流 為P K瓦I = 毫米KIK的短路功率P ,按iA 和A 確定工作圓短路點(diǎn)D；確定 D點(diǎn)的方法： 作距O1X線為P 毫米的平行線,一O 點(diǎn)為圓心,IK毫米為半徑,畫圓弧交平行線于D點(diǎn)；連接 O和 D

16、點(diǎn),作 OD線的垂直平分線,（8）作工作圓交 OE于 C點(diǎn),C點(diǎn)即為工作圓的圓心；作D = a毫米工作圓的半圓ODE；量工作圓直徑Da = 安I K安依據(jù)短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)：取試驗(yàn)線電流接近（9）起動(dòng)圓短路點(diǎn)（ 2.02.5 ）IN點(diǎn)的I、U、 P ,U= 伏KKK P = 瓦按IK1IUN運(yùn)算IK1KUIK1安K按P K1 P KIK12運(yùn)算P K1,按iA和A P= 毫米IP K1瓦K確定起動(dòng)圓短路點(diǎn)D1（方法同工作圓） ； = 毫米連接 O和 D1 點(diǎn),作 OD1線的垂直平分線,（10）作起動(dòng)圓交 OE于 C1點(diǎn), C1 點(diǎn)即為起動(dòng)圓的圓心；Da 1= 毫米（11）作電磁功率線作起動(dòng)圓OD 1E1；量起動(dòng)圓直徑Da1 = 安按tgD a R 1 ,U Ntg1Da 1R 1求和1tgUN角；分別作工作圓的電磁功率線（與OEtg1成角）交工作圓與B點(diǎn)及起動(dòng)圓的電磁功率線（與 OE1成1角）交起動(dòng)圓于B1點(diǎn)；1OB線和 OB1線分別為工作圓和起動(dòng)圓的電磁功率線；（12）額定轉(zhuǎn)矩依據(jù)負(fù)載試驗(yàn)額定相電流I 1N,按iA 在I 1N= 安工作圓 ODE上確定工作點(diǎn)L；確定 L 的方= 毫米法：以O(shè) 為圓心,I 1N（毫米）為半徑Lb= 毫米（13）最大