实验三三相异步电机

1、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序号型峥数9:1DD03导轨.测速发电机及转速表1件空DJ23枝正过的克流电机1件3DJ16相歐宠舁狼电动Hl(UP220V,IrO. 5A)1件4D361件5D35交滾电流表11'|6D3H2锻三相智陡功率.功奉因數表1 (1产D31血流电氐毫如安培农

2、1件8D42三柑可调电阳器1件9D51波形濤试仪开关板1 ft2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 o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1800Q可调电阻。图4-1三相交流绕组电阻测定按图4-

3、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。绕细1婕细】1|绕m inI 1 mA.)50.110.1OQ "斗II29.710.150so10.130U t V)1151.471. 462, J52. 151.71-17R( 0 > 18.1049.13轮16：4虫 1648.GS99.

4、 0019.00n.1349. 00rllef ilc<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

5、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79组采集于表4-4中。ir 号buc V)% 1 A rPo ( W*mr車gIXflLhh1Po2652ft5261. in0. 2790.2780. 2790. 27B7-22.917.9250. 19ft亠2-40d 25 i0. 253a. is0. 2513-17.5g 322. 83U二 h 330. Z37ii的0 ZSK3-15-537. I2L6沏221220220.330- 2280. 2的0.23O £290-LI. I31.321. 2u. mS2102W期2(»

6、. 330, 216 :0,2160.217(L2163-1L33L 7血4(J.绅*62 0U.：J.-iyg. £70. 20Sa 2oi0. 2050. 2042-9.52B. 9丨0. 27 】7164L61ItiO. 330. I«9a 169G. 1710. 1697-3. 720. 5A 3571W1JW)NH'100.00a 1：阳0. 1370. 139lai«3-L01L5ft 6().4019斶Ml師s- ：1：0, 1420. H30. 14U6. 1 IN-2, IIL* 19(i r.>10：07071E :?:ia 15

7、7D. 15"0. 1SB0. 157：4_y e 占.ij10l7A. 2( I'Si«(y>k (A)h«)cos *1>.UhLLu«Lu1 (Mb(A)【kpiPp*7l.fi7LT71.77】耐T0. 4970t 43S0. 4970. 4则-1.529. 327. a0. 450鈕H鮭762"62. 700. 410. JU. 42a 4133"1. 720.919. 20.42851. 351.25L 55L 330. 302仇3oeQ 3010.301712.3LG. 1D.38839.239, 4

8、3939,20fl. J 920” 1920. W30. 1917-1,35.7乳4D.:U833. 8J3. 633. S33. 770.1470. 1450. UH0 1467-0. 93. 72.K0. 326輿hJ9. 92019*875 1I&OU 16(ir 1150. II 鬧-4). 72< 51. K0. 3013、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

9、围内读取短路电压、短 路电流、短路功率。4）共取数据56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1800Q阻值，RL 用D42上1800Q阻值加上900Q并联900Q共2250Q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。1P, (W)I, (A)n(r min)1JA)IHA)L (A)In| PiP.P,0t 6220.560. 55Q 571【19tX5】畝K0.6113780.OHB0. 180, 51105. 1:悟.】110. 00.51-100止5000+ 440. 110.1694.928. 112

10、30. 4214E30. 4500.40. 100. 4281720.7L01. 40.33112S0.-1000. 360,360. 3773. 112.785. 50,2411130. 3500.310- 310. 32g 13. 5063.60. 1311593210倍0. 29(k 305X551.6116H0 300仏260. 260. 2744.3_8. 535.80.0211793）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1800Q电阻，调至零值后用导线短接再调 节450Q电阻），使异步电动机的定子电流逐渐上

11、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89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：235 ref rlref rlC235 C式中r 1ref 换算到基准工作温度时定子绕组的相电阻，Q; r 1c 定子绕组的实际冷态相电阻，Q;9 ref 基准工作温度，对于E级绝缘为75C； 9 c 实际冷

12、态时定子绕组的 温度，C； 2、作空载特性曲线：IOL、PO、cos© O=f(UOL)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：1TK 短路电阻：_ &223KIKL短路电抗：22XK ZK rK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：浊 rllrZ1式中r1C是没有折合到75C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UU 3U0LZ(JI0 1儿卩卩U空载电阻rt) 1)223110 OL空载电抗X Z2 r2UKUKL

13、 JK IKL000式中，poa接法)。激磁电抗Xm X0 XI Pll'erm I乜 激磁电阻 22U0 UOL-. 10 I0L灿 | 式中PFe为额定电压时的铁耗，由图4-4确定。P0'0)图4-4电机中铁耗和机械耗NU025、作工作特性曲线P1、11、n S、cos ©仁f(P2)由负载试验数据计算工作特 性，填入表4-7中。电动入电动机输出Pi(I)Tj(N n(r/ Bin)0. LI7畑60. 18211780. 1600” 2.1711700. 1787L6Q, 333 J1600.1958L 00. 39714500. 21599. 00.1731

14、Ml0. 231U2, 06 5371431I. J-Vj126.00. 602mH.-I7SI38+ JS 66714100+ 29915L20. 720MOO0. 3閔165, 00. 7850. 354162+66. 85513750. 361186. 00. 8791365计算值R (f)S(%)n (%)cosj28. 21I. A758. 12a 50 *39. 722+0070. 6S0?5345L 012+ 677L240. tilO60. 503. 3372.027L523.9372.25O 700KO. 73乩6072.080, 726&9t815.2771.286

15、 74098.686 007L30Q+ 757IOS. B96, 6770. 030* 76RP III 40P 7.4769. 336 7731曲 ir8.367.600 784125. 939. 0067. 70O 783 1计算公式为:331500 nS 100%1500P1COS 13U1 II P2 0.105nT2III1LIA IB ICP2 100%pi式中定子绕组相电流，A ； Ul 定子绕组相电压，v ； S转差率； n 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：卩规卩$转子铜耗：CU2100杂散损耗Pad取为额定负载时输

16、入功率的0.5%。式中Pem电磁功率，W ；Pem Pl Pcul PFe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4-4Pl) i(L0)J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PFeo电机的总损耗P PFe Pcul Pcu2 Pad Pmec于是求得额定负载时的效率为：P P1 100% P1式中P1、S、11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Pmec2P 3Irl=32m8M3.09=l()J3WCUll 定子铜耗转子铜耗杂散损耗P

17、ad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 = P OI2Or1 =9.12+4.98=14.1W，如图3-4o 00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PFeo电机的总损耗 工 P = 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) T47.1 *00%式中P1、S、11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、11035003000.1500.1500AQ00.00