电机机械特性的测定精

1、电机与拖动实验指导57第五章电机机械特性的测定实验一三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性一. 实验目的了解三相绕线式异步电动机在各种运行状态下的机械特性。二. 预习要点1如何利用现有设备测定三相绕线式异步电动机的机械2 测定各种运行状态下的机械特性应注意哪些问题。3 .如何根据所测得的数据计算被试电机在各种运行状态下的机械特性。三. 实验项目1 .测定三相绕线式异步电动机在电动运行状态和再生发电制功状态下机械特性。2 测定三相绕线式异步电动机在反接制动运行状态下的机械特性。四. 实验设备及仪器1. MEL系列电机系统教学实验台主控制屏。2. 电机导轨及测速表（ MEL-13、MEL-14）

2、3. 直流电压、电流、毫安表4 三相可调电阻器 900 Q （MEL-03）5 三相可调电阻器 900 Q （MEL-04）6.波形测试及开关板（MEL-05）五. 实验方法及步骤按实验线路图5-5接线M为三相绕线式异步电动机 M09,额定电压UN=220伏，Y接法；G为直流并励电动机 M03（作他励接法），其UN=220伏，Pn=185WRS选用三组90 Q电阻（每组为 MEL-04, 90 Q电阻）R选用675 Q电阻（MEL-03中，450Q电阻和225 Q电阻相串联）。Rf选用3000 Q电阻（电机起动箱中，磁场调节电阻）V2、A、mA分别为直流电压、电流、毫安表，采用MEL-06或直

3、流在主控制屏上V A、W、W为交流、电压、电流、功率表，含在主控制屏上S选用MEL-05中的双刀双掷开关1. 测定三相绕线式异步电机电动及再发电制动机械特性仪表量程及开关、电阻的选择：（1）V2的量程为300V档，mA的量程为200mA档, A的量程为2A档。（2）金阻值调至零，R、R阻值调至最大。(3)直 流 电 机 励 磁 电 源图5-5绕线式异步电动机机械特性实验接线图（4）三相调压旋钮逆时针到底，直流电机励磁电源船形开关和220V直流稳压电源船形开关在断开位置。并且直流稳压电源调节旋扭逆时针到底，使电压输出最小。实验步骤：（1）接下绿色“闭合”按钮，接通三相交流电源，调节三相交流电压输

4、出为180V （注意观察电机转向是否符合要求），并在以后的实验中保持不变。（2 ）接通直流电机励磁电源，调节 Rf阻值使I f=95mA并保持不变。接通可调直流稳压 电源的船形开关和复位开关，在开关 S的“2”端测量电机 G的输出电压极性，先使其极性 与S开关“ 1”端的电枢电源相反。在 R1为最大值的条件下，将 S合向“ 1”端。（3）调节直流稳压电源和 R的阻值（先调节 R中的450Q电阻，当减到0时，用导线 短接，再调节 225Q电阻，同时调节直流稳压电源），使电动机从堵转（约 200转左右）到 接近于空载状态，其间测取电机 G的Ua、la、n及电动机M的交流电流表 A、功率表Pi、Pi

5、 的读数。共取8-9组数据记录于5-6中。表 5-6U=200VR=0 lf=mAU(A)la(A)n(r/mi n)11(A)P(W)Pi (W)(4) 当电动机 M接近空载而转速不能调高时，将 S含向“ 2”位置，调换发电机 G的 电枢极性使其与“直流稳压电源”同极性。调节直流电源使其G的电压值接近相等，将 S 合至“ 1”端，减小Ri阻值直至为零(用导线短接 900 Q相串联的电阻)。(5) 升高直流电源电压，使电动机M的转速上升，当电机转速为同步转速时，异步电 机功率接近于0，继续调高电枢电压，则异步电机从第一象限进入第二象限再生发电制动状态，直至异步电机 M的电流接近额定值，测取电动

6、机M的定子电流li、功率Pi、Pii ,转速r和发电机G的电枢电流la,电压U,填入表5-7中。表 5-7U=200伏lf=AU(A)la(A)n(r/mi n)I i(A)P(W)Pi (W)2 电动及反接制功运行状态下的机械特性在断电的条件下，把FS的三只可调电阻调至 90 Q,折除Ri的短接导线，并调至最大2250 欧，直流发电机 G接到S上的两个接线端对调，使直流发电机输出电压极性和“直流稳压 电源”极性相反，开关 S合向左边，逆时针调节可调直流稳压电源调节旋钮到底。(1) 按下绿色“闭合”按钮，调节交流电源输出为200伏，合上励磁电源船形开关， 调节R的阻值，使lf=95mA(2)

7、按下直流稳压电源的船形开关和复位按钮，起动直流电源，开关S合向右边，让 异步电机M带上负载运行，减小 R阻值(先减小1800欧0.41A，当减至最小时，用导线短 接，再接小450欧0.82A ),使异步发电机转速下降，直至为零。(3) 继续减小Ri阻值或调离电枢电压值，异步电机即进入反向运转状态，直至其电流接近额定值，测取发电机G的电枢电流la、电压、Ua值和异步电动机 M的定子电流li、Pi、Pii、转速n,共取8-9组数据填入表5-8中。表 5-8U=200伏Uf=95mAU(A)la(A)n(r/mi n)li(A)P(W)Pi (W)六. 实验注意事项i. 调节串并联电阻时，要按电流的

8、大小而相应调节串联或并联电阻，防止电阻器过流引 起烧坏。七. 实验报告根据实验数据绘出三相绕线转子异步电机运行在三种状态下的机械特性。八. 思考题1. 再生发电制动实验中，如何判别电机运行在同步转速点 ？,要计算出全压下2. 在实验过程中，为什么电机电压降到200V?在此电压下所得的数据的机械特性应作如何处理 ？实验二异步电机的M S曲线测绘一.实验目的转差曲线，并加以比用本电机教学实验台的测功机转速闭环功能测绘各种异步电机的转矩 较。.预习要点1. 复习电机M-S特性曲线。2. M-S特性的测试方法。三. 实验项目1鼠笼式异步电机的 M-S曲线测绘测。2绕线式异步电动机的 M-S曲线测绘。四

9、. 实验原理图5-6异步电机的机械特性异步电机的机械特性的图 5-6所示。在某一转差率Sm时，转矩有一最大值 Tm,称为 异步电机的最大转矩，Sm称为临界转差率。Tm是异步 电动机可能产生的最大转矩。如果负载转矩Tz Tm,电动机将承担不了而停转。起动转矩Tst是异步电动机接至电源开始起动时的电磁转矩，此时S=1( n=0)。对于绕线式转子异步电动机，转子绕组串联附加电 阻，便能改变Tst，从而可改变起动特性。异步电动机的机械特性可视为两部分组成，即当负载功率转矩 Tz Sm时，机械特性为一曲线，称为机械特性的曲线部分，对恒转矩负载或恒功率负载而言，因为电动机这一特性段与这类负载转矩 特性的配

10、合，使电机不能稳定运行，而对于通风机负载，则在这一特性段上却能稳定工作。在本实验系统中，通过对电机的转速进行检测， 动态调节施加于电机的转矩， 产生随着 电机转速的下降，转矩随之下降的负载， 使电机稳定地运行了机械特性的曲线部分。 通过读 取不同转速下的转矩，可描绘出不同电机的 M-S曲线。五. 实验设备1. MEL系列电机系统教学实验台主控制屏。2电机导轨及测功机、转矩转速测量(MEL-13、MEL-14)。3. 电机起动箱(MEL-09)。4. 三相鼠笼式异步电动机M045三相绕线式异步电动机 M09六. 实验方法1鼠笼式异步电机的 M-S曲线测绘图5-7鼠笼式异步电机的M-SW绘接线图被

11、试电机为三相鼠笼式异步电动机M04, Y接法。G为涡流测功机，与 M04电机同轴安装。按线路图5-7接线，其中电压表采用指针式或数字式均可，量程选用300V档，电流表采用数字式，可选 0.75A量程档。起动电机前，将三相调压器旋钮逆时针调到底，并将MEL-13中“转矩控制”和“转速控制”选择开关扳向“转速控制”，并将“转速设定”调节旋钮顺时针调到底。实验步骤：(1) 按下绿色“闭合”按钮，调节交流电源输出调节旋钮，使电压输出为220V,起动 交流电机。观察电机的旋转方向，是之符合要求。(2) 逆时针缓慢调节“转速设定”电位器经过一段时间的延时后，M04电机的负载将随之增加，其转速下降，继续调节

12、该电位器旋钮电机由空载逐渐下降到200转/分左右(注意：转速低于200转/分时，有可能造成电机转速不稳定。 )(3) 在空载转速至200转/分范围内，测取8-9组数据，其中在最大转矩附近多测几点，填入表5-9。表 5-9UN=220VY 接法序号123456789转速(r/min )转矩(n.M)(4) 当电机转速下降到 200转/分时，顺时针回调“转速设定”旋钮，转速开始上升， 直到升到空载转速为止，在这范围内，读出8-9组异步电机的转矩 M,转速n,填入表5-10。表 5-10UN=220VY 接法序号123456789转速（r/min ）转矩（N.M）2 绕线式异步电动机的M-S曲线测绘

13、被试电机采用三相绕线式异步电动机M09, Y接法。按线路图5-8接法，电压表和电流表的选择同前，转子调节电阻采用 MEL-04中两只90Q电阻相并联（最大值为 45Q）O MEL-13的开关和旋钮的设置同前，调压器退至零位。主控制屏 三相交流 电源输出图5-8绕线式异步电机的M-S测绘接线图（1）绕线电机的转子调节电阻调到零（三只旋钮顺时针到底），顺时针调节调压器旋钮，使电压升至180V,电机开始起动至空载转速。逆时针调节“转速设定”旋钮，M09的负载随之增加，电机转速开始下降，继续逆时针调节该旋钮，电机转速下降至100转/分左右。在空载转速至100转/分范围时，读取 8-9组绕线电机转矩 T、转速n记录于表5-11。表 5-11U=180VY 接法R=OQ序号123456789转速（r/min ）转矩（N.M）（2）绕线电机的转子调节电阻调到 2Q （断开电源，用万用表测量，三相需对称），重复以上步骤，记录相关数据。表 5-12U=180VY接法R=2Q序号123456789转速（r/min ）转矩（N.M）（3）绕线电机的转子调节电阻