03异步电机实验报告.docx

1、03异步电机实验报告实验报告课程名称：电机学实验指导老师：成绩：实验名称：三相异步电机实验实验类型：同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得三相异步电机实验环境温度：16摄氏度定子绕组阻值：40欧姆一、实验目的1. 测取三相鼠笼式异步电动机的参数2. 测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性二、实验内容和原理1. 实验项目A. 空载实验B. 短路实验C. 负载实验2. 实验原理三相异步电机是通过从定子端通入交变的三相电流通过电磁感应原理产生磁场，转动的磁场切割转

2、子的绕组，使转子中产生感应电动势，由于转子是闭合的，所以转子中会有交变的感应电流，转子中的电流和定子中的电流共同建立了气隙磁场。而定子端和转子端分别可以看作是变压器的原副边，而通过之前的变压器的等效电路及其简化电路可以得到其空载、负载、短路的特性及其参数。电动机不加载就是相当于空载，电动机使得电机不转动，这就是相当于短路状态，当正常加载时就是可以得到其工作特性曲线。三、实验设备1、DT01/DT01交流电压电流表2、DT01单三相功率表3、三相鼠笼式异步电动机四、实验步骤及接线图1. 空载实验将三相交流电压调到输出为“0”伏，并选择交流电表量程。缓慢起动电机并观察电动机的旋转方向是否符合要求，

3、否则应切断电源，调整三相电源相序。测取三相鼠笼式异步电动机空载特性。U=1.2UN U=0.3UN。测取电动机的空载电压、空载电流、空载功率，共测取78 组数据。注意：其中额定电压U=UN 点必测。2. 短路实验将电机与测功机同轴联接，旋紧低脚固定螺钉，并用销钉（黄铜棒）把测功机的定子和电机转子销住。此时电机的旋转方向应正确。选择交流电表量程。测取三相鼠笼式异步电动机短路特性。I=1.2IN I=0.3IN。测取电动机的短路电压、短路电流、短路功率共45 组数据。注意：其中短路电流等于额定电流I=IN 的点为必测点。注意：短路实验动作要迅速，以免定子绕组可能过热。3. 负载实验拆除安装在测功机

4、上的销钉。选择交流电表量程。测取三相鼠笼式异步电动机工作特性。接通电源，起动电机，注意电机的旋转方向；调测功机加载，从I=1.5IN 至空载，测取异步电动机的定子电流、输入功率、转速、输出转矩共56 组数据。逐渐升高三相交流电源电压至额定电压（U=UN=220V），并在整个实验的过程中保持不变；注意：其中电流等于额定电流I=IN 的点为必测点。五、实验数据记录、处理与分析记录异步电机铭牌：产品编号：D21额定功率（）：100额定电压（）：220（）额定转速（）：1420额定电流（）0.48电枢电阻（）：401. 空载试验表格1空载试验序号U(V)I(A)P(W)cosUABUBCUCAU0IA

5、IBICI0PPP0cos01265.00 262.50 262.30 263.27 0.363 0.358 0.360 0.208 62.23 -33.10 29.13 0.177 2241.30 239.70 240.10 240.37 0.325 0.319 0.317 0.185 51.44 -25.10 26.34 0.198 3214.80 212.80 213.70 213.77 0.285 0.280 0.277 0.162 41.67 -18.00 23.67 0.228 4220.10 218.10 218.30 218.83 0.292 0.289 0.283 0.166

6、 42.53 -19.10 23.43 0.215 5190.90 188.70 189.50 189.70 0.252 0.248 0.246 0.144 34.07 -12.40 21.67 0.265 6165.70 164.10 164.30 164.70 0.223 0.222 0.216 0.127 27.07 -7.16 19.91 0.317 7141.10 139.50 140.60 140.40 0.201 0.196 0.197 0.114 22.33 -3.49 18.84 0.391 8115.20 114.30 114.50 114.67 0.179 0.178 0

7、.182 0.104 17.45 0.00 17.45 0.489 990.12 87.90 88.55 88.86 0.177 0.182 0.180 0.104 14.85 2.27 17.12 0.619 1066.16 65.68 65.59 65.81 0.225 0.223 0.224 0.129 13.94 3.25 17.19 0.673 绘制空载特性曲线：1) I0=f（U0）2) P0=f（U0）3) cos0=f（U0）2. 短路实验序号U(V)I(A)P(W)cosUABUBCUCAUKIAIBICIkPPPkcosk172.52 71.13 71.62 71.76 0

8、.577 0.566 0.573 0.330 34.20 -4.18 30.02 0.422 263.78 63.09 62.44 63.10 0.483 0.484 0.481 0.279 24.50 -3.59 20.91 0.396 355.03 54.89 55.01 54.98 0.400 0.396 0.402 0.231 17.37 -2.99 14.38 0.378 447.35 47.46 47.44 47.42 0.320 0.319 0.324 0.185 11.78 -2.43 9.35 0.355 538.80 39.31 39.44 39.18 0.240 0.23

9、8 0.244 0.139 6.94 -1.79 5.15 0.315 628.85 29.40 28.87 29.04 0.144 0.148 0.147 0.084 2.86 -0.99 1.87 0.254 表格2短路实验数据绘制短路特性曲线：1) Ik=f（Uk）2) P0=f（U0）3) cosk=f（U0）1. 计算等效电路参数1) 由表格2中数据可知，额定电流时：相电压Uk=63.10V，相电流Ik=0.279A，三相空载功率Pk=20.91W短路阻抗： 短路电阻： 短路电抗： 转子电阻折算值： 定转子绕组漏抗： 2) 先有表格1中实验数据计算铁耗：有理论分析得到如下计算数据：表

10、格3U0269309.3457776.1345696.1947888.0335986.0927126.0919712.1613148.447895.5074330.95623.936422.2354620.5190520.1122419.196617.9681317.2718416.158815.828815.18296绘制关系曲线：曲线拟合方程为： 由此可知：当U0=UN时， pFe=6.23W由表格1中数据可知，额定电压下：相电压U0=218.83，相电流I0=0.166A，三相空载功率P0=23.43W。由空载电压计算激磁回路参数：空载阻抗： 空载电阻： 空载电抗： 激磁阻抗： 激磁电阻

11、： 3. 负载实验表格4纯电阻负载实验U1=UN=220 V序号异步电动机输入M2(NM)n(r/min)P2(W)I(A)P(W)IAIBICI1PPP110.602 0.610 0.596 0.348 131.30 44.51 175.81 0.93 1400136.71 20.516 0.525 0.507 0.298 111.00 32.24 143.24 0.76 1422113.48 30.452 0.461 0.438 0.260 94.53 21.44 115.97 0.60 144090.72 40.396 0.387 0.382 0.224 80.11 9.05 89.16

12、 0.45 145468.70 50.349 0.340 0.336 0.197 66.11 -2.05 64.06 0.30 146546.15 60.307 0.309 0.298 0.176 51.17 -11.60 39.57 0.15 148023.31 70.291 0.295 0.285 0.168 42.58 -19.30 23.28 0.05 14927.83 i. 计算各项工作特新参数：计算公式：定子绕组相电流： 转差率： 功率因数： 输出功率： 效率： 计算结果如下表：表格5nP1（W）P2（W）I1（A）Scos11400175.81136.710.3486.67%77

13、.76%0.7661422143.24113.480.2985.20%79.22%0.7291440115.9790.720.2604.00%78.23%0.676145489.1668.700.2243.07%77.05%0.603146564.0646.150.1972.33%72.04%0.492148039.5723.310.1761.33%58.91%0.341149223.287.830.1680.53%33.65%0.210ii. 有表格5绘制工作特性曲线：1) P1=f（P2）P1和P2几乎成线性关系，据公式P1=p2+Pcu1+Pcu2+Pfe+P+P,当保证端电压不变时，P

14、fe，Pcu1均基本不变，而只有铜耗会随电流改变切变化很小，所以几乎成线性关系，直线和纵坐标的截距就是除去转子和定子上铜耗之外的其它固定损耗。2) I1=f（P2）3) n=f（P2）4) =f（P2）由图中可看出，随着输出功率的增大，效率先快速升高；当输出功率接近100w（额定功率）时，效率变化较平缓且接近最大值；当输出功率继续增大时，效率逐渐降低。可见，电机应该工作在额定功率附加，此时效率最高。5) S=f（P2）随着输出功率的减小，电机转差逐渐趋向于0。由上图可看出，当输出功率接近于0时，转差已很小，这也证明，当令转子不带载时，可近似认为转子转速与定子转速基本一致。6) cos1=f（P2）六、思考题1. 空载短路实验所得到的数据测量时，哪些因素会引起误差？答：1、在测量中异步电机长时间工作会引起温度上升，温度变化直接影响定子绕组的阻值大小。2、实验仪表和读数也会存在一定的误差。2. 从短路特性曲线IK = f (UK ) 可以得到什么结论答：短路电压和电路电流呈非常好的线性关系，可知短路电阻基本不变。3. 试分析由直接负载法和损耗分析法求得的电动机效率各存在什么误差答：直接负载法：计算时，测功机测量存在系统误差，在读数时表也会能引入误差；损耗分析法：很多损耗不能精确地得到具体数值，往往要通过估算和换算的方法，会引入误差。