三相異步電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、三相異步哇勺機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告電機(jī)學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告書三相異步電動(dòng)機(jī)姓名：班級(jí)：學(xué)號(hào)：江蘇大學(xué)電氣學(xué)院2011.6一、概述電機(jī)制造廠生產(chǎn)的電機(jī)產(chǎn)品，它的質(zhì)量是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)，要通過試驗(yàn)來驗(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)過程中由于制造工藝引起的偏差又是多少，也必須通過試驗(yàn)來判斷，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)是否符合國家標(biāo)

2、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)：.新產(chǎn)品試制完成時(shí)。.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。.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)。.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)的型式試驗(yàn)項(xiàng)目有： TOC o

3、 1-5 h z .繞組對(duì)機(jī)殼及繞組相互間絕緣電阻測(cè)定。*.繞組在實(shí)際冷狀態(tài)下直流電阻的確定。*.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)）。*.空載試驗(yàn)。*.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)）。*.溫升試驗(yàn)。.效率、功率因數(shù)和轉(zhuǎn)差率的測(cè)定。.短時(shí)過轉(zhuǎn)矩試驗(yàn)。.最大轉(zhuǎn)矩的測(cè)定。.啟動(dòng)過程中最小轉(zhuǎn)矩的測(cè)定（僅對(duì)籠形電機(jī)）。.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）。*.振動(dòng)的測(cè)定。*.噪聲的測(cè)定。.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)定。.短時(shí)升高電壓試驗(yàn)。*.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)國家

4、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)開始時(shí)冷卻介質(zhì)溫度 n試驗(yàn)開始時(shí)的繞組電阻試驗(yàn)結(jié)束時(shí)冷卻介質(zhì)溫度二 ） 負(fù)載試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的繞組電阻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P 、定子電流Il、效率、功率因數(shù)cos及轉(zhuǎn)差率s與輸出功率F2的關(guān)系曲線。Rl, ,cos ,s f(F 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)取。此時(shí)，在1.250

5、.25 倍額定功率范圍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：額定電壓下的鐵耗pFe （ W ） 由空載試驗(yàn)求取;機(jī)械損耗 Pmec （ W ） 由空載試驗(yàn)求??；C.定子繞組銅耗 Pcui （W）2Pcui 3liRIi 定子相電流Ro $Ka換算：RiRo 實(shí)際冷狀態(tài)繞組的相電阻（三相平均值），單位Ri 換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)定子繞組相電阻75 C基準(zhǔn)工作溫度，對(duì)A、 E 、 B 絕緣等級(jí)為 對(duì) F、o實(shí)際冷狀態(tài)時(shí)繞組的溫度，單位C為 ii5 CKa 常數(shù)，銅繞組為235，鋁繞組為22

6、8轉(zhuǎn)子繞組損耗Pcu2Pcu2 （RPcuiPFe） s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)（i）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。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)。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)據(jù)進(jìn)行處理，繪

7、制空載特性曲線，即空載電流I。、空載輸入功率P0與外施電壓U 0的標(biāo)幺值(Uo Un )的關(guān)系曲線。、，2為分離鐵耗pFe和機(jī)械損耗pmecr作曲線Pof ( (U o u n)其k 2Po P Fe p mecP0p0cu1 ,Pocul(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)量及讀數(shù)時(shí)

8、，通電持續(xù)時(shí)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(yàn)不能從0.9Un開始，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)繪制堵轉(zhuǎn)特性

9、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(yàn)時(shí)限于設(shè)備，最大電壓低于0.9Un,應(yīng)作ig I k f (ig u k)曲線，弁延長(zhǎng)在該曲線上查取Uk u N時(shí)的堵轉(zhuǎn)電流I KN,此時(shí)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩按下式求取：Tkn T？)2Ik, Tk 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)：，造廠：額定電壓：頻率：工作方X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轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分鐘）R1P2R12

10、345678910負(fù)載試驗(yàn)計(jì)算公式鐵耗PFe、機(jī)械損耗Pmec由空載試驗(yàn)求取；了繞組銅耗P3I，RiCUl轉(zhuǎn)子繞組損耗Pcu2Pem SRem(RiPcu1 PFe)nN nSP P cu 1 P FePcu2P mec P良 100%cosRR3Un I1負(fù)載試驗(yàn)計(jì)算1 2345678910額定線電壓U N （ V）線電流Ii (A)相電流1 i(A)輸入功率p (W定子銅耗Pcui (W電磁功率Rm (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F2 (W功率因數(shù)cos(1) 作曲線R f(E),并從曲線上求 已 Pn時(shí)：Rnli f(P2)s f(P2)f(p

11、3)cos f 舊)(2)計(jì)算額定轉(zhuǎn)矩Tn 9550 -=FIn 1NSnNCOS n(注：額定功率單位為 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(WPolRkPo12345678910空載試驗(yàn)結(jié)束后定子相電阻測(cè)定：空載試驗(yàn)計(jì)算12345678910線電壓標(biāo)幺值U0/Un標(biāo)幺值平方(UO.UN)2線電流1o ( A)相電流Io ( A)輸入功率P0 ( W定子銅耗Pocul ( W機(jī)械、鐵耗Po( W短路試驗(yàn)結(jié)束后定子相電阻測(cè)定：短路試驗(yàn)計(jì)算12345678910線電壓U K (V)相電壓Uk (V)igUK線電流I K ( A)相電流Ik ( Aig i k三相短路功率

12、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(即試作曲線 Ik f (Uk),Tk f(UK)從曲線上求取當(dāng)Uk U N時(shí)：驗(yàn)最大電壓低于0.9 U N )。T KN1 KNigiK f(igUK)(2)若限于設(shè)備最大電壓低于 0.9Un ,作曲線u N時(shí)：延長(zhǎng)在該曲線查取U K1 KNT KNTk(kn)21 K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)TKN1 KNTn1 N4?作圓圖求最大轉(zhuǎn)矩項(xiàng)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

13、3Un Ai1 (毫米) (千瓦)1000Ap千瓦/毫米(3)原點(diǎn)取原點(diǎn)01,作橫坐標(biāo)O1X、縱坐標(biāo)0 丫，在縱坐標(biāo)上作相電壓矢量 U1N (任意長(zhǎng))U 1N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 o按A確定空載運(yùn)行點(diǎn)0I 0安cos 0(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0垂直O(jiān)iX下降Pmec毫米，確定理想空載點(diǎn)O,作OG平小OiXPP mec瓦毫米(6)圓心線偏角根據(jù)空載運(yùn)行數(shù)據(jù)：1 和基準(zhǔn)工作溫度21。R1電阻R1,按sin計(jì)算，作OEUn與OG成角，OE即為圓心線&歐姆(7)工作圓短路點(diǎn)根據(jù)短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)：取試驗(yàn)線電流接近(1

14、-01-1)1 N 點(diǎn)的 I K、U K、PK 及Ik安Uk =伏UnPk =瓦額定相電壓Un,按Ik Ik 一計(jì)算U K1 K安額定電壓時(shí)的短路相電流|k=毫米2按Pk PkiK計(jì)算短路相電流為Pk瓦1 K=毫米I K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O!X線為Pk毫米的平行線，一。點(diǎn)為圓心，|k毫米為半徑，畫圓弧交平行線于D點(diǎn)。連接0和D點(diǎn)，作OD線的垂直平分線，交(8 )作工作圓OE于C點(diǎn)，C點(diǎn)即為工作圓的圓心。作Da =毫米工作圓的半圓ODE量工作圓直徑Da=安I K安根據(jù)短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)：取試驗(yàn)線電流接近(2.02.5 )* 點(diǎn)的 1 ；、U;、Pk,U

15、K =伏U NPk=瓦按Iki Ik 計(jì)算Iki(9)起動(dòng)圓短路點(diǎn)u k1 K1安2=毫米按Pki Pk K1計(jì)算Pki,按A和ApIkPK1瓦確定起動(dòng)圓短路點(diǎn)D (方法同工作圓)。=毫米連接0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。Da1 =毫米(10)作起動(dòng)圓作起動(dòng)圓ODEi。量起動(dòng)圓直徑 Da1=安LDa RiDa1 Ri按 tga 1 , tg 1a1 1 求和 1UnUntg角。分別作工作圓的電磁功率線(與OE(11)作電磁功率線成 角)交工作圓與B點(diǎn)及起動(dòng)圓的電磁tg 1功率線(與OE成1角)交起動(dòng)圓于B1點(diǎn)。OB線和OB線分別為工作圓和起動(dòng)圓的電1磁功率線。（12）額定轉(zhuǎn)矩根據(jù)負(fù)載試驗(yàn)額定相電流|in ,按A在工作圓ODE上確定工作點(diǎn) L。確定L的方法:以。1為圓心，Iin （毫米）為半徑 作圓弧，交工作圓于L。從L點(diǎn)作Lh