03异步电机实验报告.docx
《03异步电机实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《03异步电机实验报告.docx（18页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
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，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7~8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4~5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5~6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
（Δ）
额定转速（
）：
1420
额定电流（
）
0.48
电枢电阻（
）：
40
1.空载试验
表格1空载试验
序号
U（V）
I（A）
P（W）
cosφ
UAB
UBC
UCA
U0
IA
IB
IC
I0
PⅠ
PⅡ
P0
cosφ0
1
265.00
262.50
262.30
263.27
0.363
0.358
0.360
0.208
62.23
-33.10
29.13
0.177
2
241.30
239.70
240.10
240.37
0.325
0.319
0.317
0.185
51.44
-25.10
26.34
0.198
3
214.80
212.80
213.70
213.77
0.285
0.280
0.277
0.162
41.67
-18.00
23.67
0.228
4
220.10
218.10
218.30
218.83
0.292
0.289
0.283
0.166
42.53
-19.10
23.43
0.215
5
190.90
188.70
189.50
189.70
0.252
0.248
0.246
0.144
34.07
-12.40
21.67
0.265
6
165.70
164.10
164.30
164.70
0.223
0.222
0.216
0.127
27.07
-7.16
19.91
0.317
7
141.10
139.50
140.60
140.40
0.201
0.196
0.197
0.114
22.33
-3.49
18.84
0.391
8
115.20
114.30
114.50
114.67
0.179
0.178
0.182
0.104
17.45
0.00
17.45
0.489
9
90.12
87.90
88.55
88.86
0.177
0.182
0.180
0.104
14.85
2.27
17.12
0.619
10
66.16
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）cosφ0=f（U0）
2.短路实验
序号
U（V）
I（A）
P（W）
cosφ
UAB
UBC
UCA
UK
IA
IB
IC
Ik
PⅠ
PⅡ
Pk
cosφk
1
72.52
71.13
71.62
71.76
0.577
0.566
0.573
0.330
34.20
-4.18
30.02
0.422
2
63.78
63.09
62.44
63.10
0.483
0.484
0.481
0.279
24.50
-3.59
20.91
0.396
3
55.03
54.89
55.01
54.98
0.400
0.396
0.402
0.231
17.37
-2.99
14.38
0.378
4
47.35
47.46
47.44
47.42
0.320
0.319
0.324
0.185
11.78
-2.43
9.35
0.355
5
38.80
39.31
39.44
39.18
0.240
0.238
0.244
0.139
6.94
-1.79
5.15
0.315
6
28.85
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）cosφk=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：
表格3
U02
69309.34
57776.13
45696.19
47888.03
35986.09
27126.09
19712.16
13148.44
7895.507
4330.956
23.9364
22.23546
20.51905
20.11224
19.1966
17.96813
17.27184
16.1588
15.8288
15.18296
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：
3.负载实验
表格4纯电阻负载实验
U1=UN=220V
序号
异步电动机输入
M2（N·M）
n（r/min）
P2（W）
I（A）
P（W）
IA
IB
IC
I1
PⅠ
PⅡ
P1
1
0.602
0.610
0.596
0.348
131.30
44.51
175.81
0.93
1400
136.71
2
0.516
0.525
0.507
0.298
111.00
32.24
143.24
0.76
1422
113.48
3
0.452
0.461
0.438
0.260
94.53
21.44
115.97
0.60
1440
90.72
4
0.396
0.387
0.382
0.224
80.11
9.05
89.16
0.45
1454
68.70
5
0.349
0.340
0.336
0.197
66.11
-2.05
64.06
0.30
1465
46.15
6
0.307
0.309
0.298
0.176
51.17
-11.60
39.57
0.15
1480
23.31
7
0.291
0.295
0.285
0.168
42.58
-19.30
23.28
0.05
1492
7.83
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5
n
P1（W）
P2（W）
I1（A）
S
η
cosφ1
1400
175.81
136.71
0.348
6.67%
77.76%
0.766
1422
143.24
113.48
0.298
5.20%
79.22%
0.729
1440
115.97
90.72
0.260
4.00%
78.23%
0.676
1454
89.16
68.70
0.224
3.07%
77.05%
0.603
1465
64.06
46.15
0.197
2.33%
72.04%
0.492
1480
39.57
23.31
0.176
1.33%
58.91%
0.341
1492
23.28
7.83
0.168
0.53%
33.65%
0.210
ii.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+PΩ+PΔ,当保证端电压不变时，Pfe，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）η=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）cosφ1=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。
升级会员 