实验三三相异步电机.docx
《实验三三相异步电机.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验三三相异步电机.docx（19页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
实验三三相异步电机
实验三、三相鼠笼异步电动机的工作特性
一、实验目的
1、掌握三相异步电动机的空载、堵转和负载试验的方法。
2、用直接负载法测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性。
3、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。
二、预习要点
1、异步电动机的工作特性指哪些特性？
2、异步电动机的等效电路有哪些参数？
它们的物理意义是什么？
3、工作特性和参数的测定方法。
三、实验设备及排列1
2、屏上挂件排列顺序
D33、D32、D34-3、D31、D42、D51
三相鼠笼式异步电机的组件编号为DJ16。
四.实验方法与步骤
1、测量定子绕组的冷态直流电阻。
将电机在室内放置一段时间，用温度计测量
电机绕组端部或铁心的温度。
当所测温度与冷却介质温度之差不超过2K时，即
为实际冷态。
记录此时的温度和测量定子绕组的直流电阻，此阻值即为冷态直流电阻。
用伏安法测定子绕组电阻，测量线路如图4-1。
直流电源用主控屏上电枢电源先调到50V。
开关S1、S2选用D51挂箱，R用D42挂箱上1800Ω可调电阻。
图4-1三相交流绕组电阻测定
按图4-1接线。
把R调至最大位置，合上开关S1，调节直流电源及R阻值使试验电流不超过电机额定电流的20%，以防因试验电流过大而引起绕组的温度上升，读取电流值，再接通开关S2读取电压值。
读完后，先打开开关S2，再打开开关S1。
调节R使A表分别为50mA，40mA，30mA测取三次，取其平均值，测量定子三相绕组的电阻值，采集于表4-2中。
注意事项
<1>在测量时，电动机的转子须静止不动。
<2>测量通电时间不应超过
1分钟。
2、空载实验
1）按图4-3接线。
电机绕组为接法（UN=220V），直接与测速发电机同轴联接，负载电机DJ23不接。
2）把交流调压器调至电压最小位置，接通电源，逐渐升高电压，使电机起动旋
转，观察电机旋转方向。
并使电机旋转方向符合要求（如转向不符合要求需调整相序时，必须切断电源）。
3）保持电动机在额定电压下空载运行数分钟，使机械损耗达到稳定后再进行试验。
4）调节电压由1.2倍额定电压开始逐渐降低电压，直至电流或功率显著增大为止。
在
这范围内读取空载电压、空载电流、空载功率。
5）在测取空载实验数据时，在额定电压附近多测几点，共取数据7～9组采集于
表4-4
中。
3、短路实验
1）测量接线图同图4-3。
用制动工具把三相电机堵住。
制动工具可用DD05上的圆盘固定在电机轴上，螺杆装在圆盘上。
2）调压器退至零，合上交流电源，调节调压器使之逐渐升压至短路电流到1.2倍额定电流，再逐渐降压至0.3倍额定电流为止。
3）在这范围内读取短路电压、短路电流、短路功率。
4）
共取数据5～6组采集于表4-5中。
4、负载实验
1）
测量接线图同图4-3。
同轴联接负载电机。
图中
Rf用D42上1800Ω阻值，RL
用D42上1800Ω阻值加上900Ω并联900Ω共2250Ω阻值。
2）合上交流电源，调节调压器使之逐渐升压至额定电压并保持不变。
3）合上校正过的直流电机的励磁电源，调节励磁电流至校正值（100mA）并保持不变。
4）调节负载电阻RL（注：
先调节1800Ω电阻，调至零值后用导线短接再调
节450Ω电阻），使异步电动机的定子电流逐渐上升，直至电流上升到1.25倍额定电流。
（IN=0.5A）5）从这负载开始，逐渐减小负载（即增大负载电阻值）直至
空载，在这范围内读取异步电动机的定子电流、输入功率、转速、直流电机的负载电流IF等数据。
6）共取数据8～9组采集于表4-6中。
五、实验报告
1、计算基准工作温度时的相电阻
由实验直接测得每相电阻值，此值为实际冷态电阻值。
冷态温度为室温。
按下式换算到基准工作温度时的定子绕组相电阻：
式中ｒ1ref——换算到基准工作温度时定子绕组的相电阻，Ω；ｒ1c——定子绕组的实际冷态相电阻，Ω；
θref——基准工作温度，对于E级绝缘为75℃；θc——实际冷态时定子绕组的温度，℃；2、作空载特性曲线：
I0L、P0、cosφ0=f（U0L）
3、作短路特性曲线：
IKL、PK=f（UKL）
4、由空载、短路实验数据求异步电机的等效电路参数。
（1）由短路实验数据求短路参数短路阻抗：
短路电阻：
短路电抗：
22
式中PK——电动机堵转时的相电压，相电流，三相短路功率（接法）。
转子电阻的折合值：
式中r1C是没有折合到75℃时实际值。
定、转子漏抗：
由空载试验数据求激磁回路参数
空载阻抗空载电阻
空载电抗
000
式中，P0接法）。
激磁电抗激磁电阻
式中PFe为额定电压时的铁耗，由图4-4确定。
P0'
2
0）
图4-4电机中铁耗和机械耗
N
U02
5、作工作特性曲线P1、I1、η、S、cosφ1=f（P2）。
由负载试验数据计算工作特
性，填入表4-7中。
计算公式为：
1500
P1
I1L
P1
式中——定子绕组相电流，A；
——定子绕组相电压，V；
S——转差率；
η——效率。
6、由损耗分析法求额定负载时的效率
电动机的损耗有：
铁耗：
PFe
机械损耗：
Pmec
定子铜耗：
转子铜耗：
CU2100
杂散损耗Pad取为额定负载时输入功率的0.5%。
式中Pem——电磁功率，W；
铁耗和机械损耗之和为：
为了分离铁耗和机械损耗，作曲线，如图4-4。
延长曲线的直线部分与纵轴相交于K点，K点的纵座标即为电动机的机械损耗
Pmec，过K点作平行于横轴的直线，可得不同电压的铁耗PFe。
电机的总损耗
于是求得额定负载时的效率为：
式中P1、S、I1由工作特性曲线上对应于P2为额定功率PN时查得。
电动机的损耗有：
铁耗PFe
机械损耗Pmec
定子铜耗
转子铜耗
100=127.85*6.5/100=8.31W
杂散损耗Pad取为额定负载时输入功率的0.5％。
Pad=147.1×0.5％=0.074W式中Pem——电磁功率，W；
Pem=P1-Pcul-PFe=147.1-10.13-9.12=127.85W
铁耗和机械损耗之和为：
P0′=PFe+Pmec=PO-3I2
Or1=9.12+4.98=14.1W
，如图3-4。
OO为了分离铁耗和机械损耗，作曲线
延长曲线的直线部分与纵轴相交于P点，P点的纵座标即为电动机的机械损耗Pmec，过P点作平行于横轴的直线,可得不同电压的铁耗PFe。
电机的总损耗ΣP=PFe+Pcul+Pcu2+Pad=9.12+10.13+8.31+0.074=27.63W
于是求得额定负载时的效率为：
=81.2﹪=（147.1-27.63）÷147.1×100﹪
式中P1、S、I1由工作特性曲线上对应于P2为额定功率PN时查得。
1.作空载特性曲线：
I0、P0、
2.作短路特性曲线：
IK、PK=f（UK）
3.由空载、短路试验的数据求异步电机等效电路的参数。
（1）由短路试验数据求短路参数
短路阻抗短路电阻
UK
IKPK
23IK
22
短路电抗
式中UK、IK、PK——由短路特性曲线上查得，相应于IK为额定电流时的相电压、相电流、三相短路功率。
六、思考题
1、由空载、短路实验数据求取异步电机的等效电路参数时，有哪些因素会引起误差？
2、从短路实验数据我们可以得出哪些结论？
3、由直接负载法测得的电机效率和用损耗分析法求得的电机效率各有哪些因素会引起误差？
升级会员 