三相异步电动机试验报告

1、电机学综合实验报告书三相异步电动机姓名：班级：学号：江苏大学电气学院2011.6一、概述电机制造厂生产的电机产品，它的质量是否符合国家标准规定的指标，要 通过试验来验证。我们设计的电机，它的计算数值是否符合实际，生产过程 中由于制造工艺引起的偏差又是多少，也必须通过试验来判断，所以电机的 试验是考核其质量是否合格的一个重要手段，同时又为改进电磁设计、结构、 制造工艺等方面提供了可靠的证据。根据国家标准 GB755-81电机基本技术要求规定，试验项目有型式试 验和检查试验两种。型式试验的目的是求取电机全部的工作特性和参数， 以全面考察电机的电 气性能和质量，从而判断该电机是否符合国家标准（或用户

2、订货时所签订的 技术要求），此外对型式试验的分析还可以制定出该电机出厂的性能标准。电 机制造厂遇到下列情况之一时需进行电机的型式试验：1. 新产品试制完成时。2. 电机设计或工艺上的更改足以引起某些性能发生变化时，则应进行有 关的型式试验项目。3. 当检查试验结果与以前的型式试验结果发生不可容许的偏差时。4. 各类型电机标准所规定的定期抽试。检查试验（又称出厂试验）是电机制造厂按照简化项目对电机成品所进 行的试验，以确定该电机的主要指标符合标准，保证出产电机的质量。制造 厂的每一台电机成品都必须进行检查试验，检验合格者才允许出厂。从内容 上看，检查试验只是型式试验的一部分。异步电机的型式试验项

3、目有：1. 绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻测定。*2. 绕组在实际冷状态下直流电阻的确定。*3. 转子电压的测定（仅对绕线转子和交流换向器电动机）。*4. 空载试验。*5. 堵转试验（仅对笼形电机和交流换向器电动机）。*6. 温升试验。7. 效率、功率因数和转差率的测定。8. 短时过转矩试验。9. 最大转矩的测定。10. 启动过程中最小转矩的测定（仅对笼形电机）。11. 超速试验（对笼形转子电动机，仅在型式试验时进行）。*12. 振动的测定。*13. 噪声的测定。14. 转动惯量的测定。15. 短时升高电压试验。*16. 耐电压试验。*其中后面标有*的为检查试验项目。第12项也可根据需要仅列为

4、型式试 验项目。二、试验内容及方法三相异步电动机试验方法应根据国家标准GB1032-8三相异步电动机试验方法进行。试验中测量仪表接线按电机学实验指导书进行。限于设 备，我们只能进行温升试验、负载试验、空载试验及堵转试验。（一）温升试验（略）由于设备和试验时间限制，温升试验暂时不做。已知数据:试验开始时冷却介质温度试验开始时的绕组电阻试验结束时冷却介质温度试验结束时的绕组电阻（二）负载试验（1）负载试验的目的是测取工作特性曲线。即电动机在额定电压、额定频率下输入功率R、定子电流Il、效率、功率因数cos及转差率s与输出功 率P2的关系曲线。（2） 工作特性曲线应在电动机温度接近热状态时由负载试验

5、测取。 此时， 在1.250.25倍额定功率范围内测取68点数据：三相电压、三相电流、输 入功率及转差率或转速。（3）效率的间接测定法效率的测量有间接法和直接法，采用间接法各部分损耗按下面方法计算：a. 额定电压下的铁耗PFe（W）由空载试验求取；b. 机械损耗Pmec（W）由空载试验求取；C.定子绕组铜耗Pcu1 （W）Pcui =3I；RiIl定子相电流Ri 换算到基准工作温度时定子绕组相 电阻K +甘换算：尺汀。1Ro 实际冷状态绕组的相电阻（三相平均值），Ka代0实际冷状态时绕组的温度，单位C“一一基准工作温度，对 A、E、B绝缘等级为75C，对F、H绝缘等级为115CKa 常数，铜绕

6、组为235，铝绕组为228d. 转子绕组损耗 Pcu2e. 杂散损耗p对不实测杂散损耗的电机，额定功率时的杂散损耗值取其输入功率的0.5%。对其它负载点，杂散损耗值按与定子电流平方成正比确定（实际计算 时可取电流接近名牌上额定电流的某点数据作为额定负载时的杂散损耗，以 该值为参考值计算）。（三）空载试验（1）测量前电动机应在额定电压、额定频率下空载运行一段时间，使机械损耗达到稳定。（2）试验时施于定子绕组上的电压应从（1.11.3 ）倍额定电压开始，逐步降低到可能达到的最低电压值即电流回升为止，其间测取79点读数。（3）试验时测取下列数据：三相电压、三相电流、输入功率。（4） 试验结束，对数据

7、进行处理，绘制空载特性曲线，即空载电流10、 空载输入功率P。与外施电压U。的标幺值（U0 Un ）的关系曲线。为分离铁耗PFe和机械损耗Pmec，作曲线P。= f （U。丿U n ）其中： 2P0 pFePmec 一 P0 一 p0cu1 ，p0cu1 一 3I 0 R1（四）堵转试验（1 ）堵转试验的目的是求取额定电压时的堵转电流和堵转转矩（起动电流和起动转矩）。还可以利用堵转试验数据作圆图，求取额定转矩和最大转矩。（2） 堵转试验施于定子绕组的电压尽可能从不低于0.9倍的额定电压开始，然后逐步降低电压至定子电流接近额定值为止，其间共测取57点读数，每点应同时测取下列数据：三相电压、三相电

8、流、转矩、输入功率，每点测 量及读数时，通电持续时间不应超过10秒，以免绕组过热。（3）如限于设备，堵转试验不能从0.9Un开始，对于100kW以下的电动机， 堵转试验的最大电流应不低于 4.5倍额定电流。（4） 本试验要利用圆图法求取额定转矩和最大转矩，应注意测量（1.01.1） 倍额定电流和（2.02.5 ）倍额定电流时两点的数据。因为电机产生额定转矩时，定子电流在额定电流附近，而产生最大电磁转矩时，定子电流约为（2.02.5 ）倍额定电流。当电流较大时，磁路趋于饱和，定转子漏抗比额定 运行时小，故作出的圆比额定运行的圆要大，作图时务必加以注意。（5）若堵转试验时最大电压在 0.91.1倍

9、额定电压范围内，应根据试验 数据绘制堵转特性曲线*二f （Uk），Tk二f （Uk），额定电压的堵转电流Ikn，堵 转转矩Tkn，由特性曲线上查取。（6）若堵转试验时限于设备，最大电压低于 0.9Un，应作igW = f（igUQ曲 线，并延长在该曲线上查取Uk二Un时的堵转电流Ikn ,此时的堵转转矩按下式 求取：Tkn =几（山）2Ik，Tk试验中测取的最大电流及该点转1 K矩五）电机型式试验记录及计算三相鼠笼异步电动机型式试验记录单型号：额定功率：接法：绝缘等级：制造厂：额定电压：频率：工作方式：产品编号：额定电流：转速：重量：1.负载试验记录序号线电压（V）线电流（A）三相输入功率（W

10、转速（转/分钟）PlF212345678910负载试验计算公式铁耗PFe、机械损耗2Pcul =311尺Pmec由空载试验求取；定子绕组铜耗(P1 一 Pcul 一 pFe)=Pem SPem转子绕组损耗Pcu2 -负载试验计算12345678910额定线电压Un(V)线电流丨1(A)相电流1$(A)输入功率P ( W定子铜耗Pcul(W电磁功率Pem( W转差率s转子铝耗Pcu2(W杂散损耗p( W总损耗区p ( W输出功率P2( W功率因数cosd(1) 作曲线Pi=f(P2)，并从曲线上求P2 = Pn时：Pin =(2) 计算额定转矩Tn =9550也二(注：额定功率nN单位为kW2.

11、空载试验测量序号线电压(V)线电流(A)三相输入功率(WP01F0212345678910空载试验结束后定子相电阻测定：空载试验计算12345678910线电压标幺值U,Un标幺值平方(Uo/Un)2线电流Io (A)相电流lo$ (A)输入功率P0 (W定子铜耗Pocul(W机械、铁耗Po(W其中：Pocul =3|0Rl(1) 作曲线：Io = f(UofUN)Po (Uo/Un)2)，并将 PFe、Pmec 分离(2) 计算：当U=Un时利用上面三个曲线求3.短路试验测量序号线电压(V线电j(A)流三相输入功率(W短路力矩(N m)P1Pk212345678910短路试验结束后定子相电阻

12、测定：短路试验计算12345678910线电压Uk (V)相电压U K (V)线电流Ik (A)相电流1“( A)三相短路功率Pk(W短路力矩Tk若试验最大电压在（0.91.1 ） Un之间，则按否则按（2）作图计算（即试验最大电压低于0.9（1）作图计算，Un）。（1）作曲线K = f(UK), Tk =f(UK)从曲线上求取当Uk=Un时：（2）若限于设备最大电压低于0.9U N，作曲线lg I K :二 f(igUK)延长在该曲线查取Uk=Un时：式中：Ik, Tk试验中测取的最大电流及该点转矩（3）起动转矩倍数和起动电流倍数4作圆图求最大转矩项目作图说明数据（1 ）电流比例尺1 （毫米

13、）=A （安培）a =米安/毫（2）功率比例尺1 （毫米）=*（千瓦）1000Ap =毫米千瓦/取原点。1，作横坐标。1 X、纵（3）原点坐标。1丫，在纵坐标上作相电压U 1N =伏矢量U1N （任意长）（4 ）空载运行占八、根据空载运行数据：相电流1。 和功率因数COS%按A确定空载 运行点O1 0 =安（5 ）理想运行根据空载运行数据：理想空载P。- Pmec占八、损耗P - Pmec，按Ap从0垂直瓦OiX下降Pmec毫米，确定理想空 载点O,作OG平行于OiX毫米根据空载运行数据：1坤和基准(6)圆心线偏工作温度电阻Ri ，按欧角口sin a -2IRl 计算，作 OE 与 OG姆U

14、N成口角，OE即为圆心线1IK =根据短路试验数据：取试验线安电流接近(1.01.1)In点的Ik*、Uk护Pk及额定相电压Un，1U K=伏按I K - I K，计算额疋电压时Pk的短路相电流Ik瓦(7)路点工作圆短按Pk =Pk 计算短路相电E丿IK =安流为Ik的短路功率Pk，按A和Ap确定工作圆短路点D。毫米确定D点的方法：作距O“X线为Pk =Pk毫米的平行线，一 O点为圆瓦心，Ik毫米为半径，画圆弧交平行线于D点。毫米连接O和D点，作OD线的垂直Da=(8)作工作圆平分线，交OE于C点，C点即毫米为工作圆的圆心。作工作圆的半圆ODE量工作圆直径Da安H1 K =安Ug=根据短路试验

15、数据：取试验线伏电流接近(2.02.5)In点的HPk=1缚、Ug、P；，按 Iki=I 挣计U K瓦(9)起动圆短1 K1 =算Iki路点2安丄、“1、按Pk1丨计算PK1，按AiU K0丿和Ap确定起动圆短路点 D (方毫米法同工作圆)。PK1 瓦毫米连接O和D点，作OD线的垂直Da1=平分线，交OE于G点，G点即毫米(10)作起动圆为起动圆的圆心。作起动圆ODE。量起动圆直径Dai安(11)作电磁功按tgDaR , tg亠尺求丫和 UnUn率线7i角。分别作工作圆的电磁功率线（与0E成Y角）交工作圆 与B点及起动圆的电磁功率线（与0E成X角）交起动圆于B 点。0B线和0B线分别为工作 圆和起动圆的电磁功率线。I 1N=根据负载试验额定相电流1 1N ，安按A在工作圆ODE上确定工作=点L。确定L的方法：以Oi为圆毫米心，IlN *（毫米）为半径作圆弧，Lb=（12）额定转矩交工