三相鼠笼异步电动机的工作特性

1、41三相鼠笼异步电动机的工作特性一、实验目的掌握三相异步电动机的空载、堵转和负载试验的方法。用直接负载法测取三相鼠笼有电动机的工作特性。测定三相鼠笼异步电动机的参数。二、预习要点异步电动机的工作特性指哪些特征？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?工作特性和参数的测定方法。三、实验设备序号DDSZ-1名称数量1DD03导轨、测速发电机及转速表1件2DJ23校正过的直流电机1件3DJ16三相鼠笼异步电动机1件4D33交流电压表1件5D32交流电流表1件6D34-3单三相智能功率、功率因数表1件7D31直流电压、毫安、安培表1件8D42三相可调电阻器1件9D51波形测试及开关板1件

2、四、测量定子绕组的冷态直流电阻将电机在室放置一段时间，用温度计测量电机绕组端部或铁心、的温度与冷 却介质温度之差不超过2K时，即为世纪冷态。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。用优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1800Q可调电阻。电机定子图4-1三相交流绕组电阻测定臆中薯足堰顿羿FAO牌A2量程的选择：测量时通过的测量电流应小于额定电流的20%,约为50mA,因 而直流电流表的量程用200mA档。三相鼠笼式异步电动机定子一相绕组的电阻约 为50Q,因而当流过的电流为5

3、0mA时二端电压约为2.5V,所以直流电压表量程 用20V档。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，采集数据：表4-1绕组I绕组II绕组IIII(mA)40503029.9840.0050.1729.9239.9950.11U(V)1.7062.1171.2801.2571.6782.1051.2531.67

4、72.014R(Q)42.6542.3442.6741.9341.9541.9641.8841.9440.19五、负载情况(一)针对DDSZ-1电机教学实验台空载实验按图4-2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。把交流调压器调至电压最小位置，接通电源，逐渐升高电压，使电机启动 旋转，观察电机旋转方向。并使电机旋转方向符合要求(如果转向不符合要求需 要调整相序时，必须切断电源)。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。图4-3三相鼠笼式异步电动机试验接线图（4）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

5、稳定后再进行 试验。（5）调节电压由1.2倍额定电压开始逐渐降低电压，直至电流或动率显著增大 为止。在这围读取空载电压、空载电流、空载功率。（6）在测取空载实验数据时，在额定电压附近多测几个点，共取数据79组采 集于表4-2。表4-2序号U JV)P (W)0CUSUUUUIIIIPPP1259.6256259.8UL258.50.3020.2820.2820.28952.08-24.5227.560.1232249.8245.9249.5248.40.2850.2670.2670.27347.81-22.0025.810.1293228.0224.9228.12270.2570.2390.2

6、400.24540.48-16.6523.830.1434221.6218.6221.9220.70.2480.2300.2340.23738.01-12.5625.450.1625220.4217.4220.4219.40.2460.2300.2370.23837.83-15.0122.820.1466220.0217.4219.8222.80.2450.2290.2300.23537.47-14.8722.60.1447216.2214.2217.0215.80.2400.2250.2290.23136.62-14.3422.280.1498210.1207.9211.0209.70.23

7、40.2160.2220.22434.95-13.2021.750.1549133.8133.4134.7134.00.16490.15370.15870.15916.68-1.0515.630.2451080.4079.0080.8080.10.16540.1530.15190.15712.602.4315.030.3981162.9661.8563.1162.-640.2160.2070.2040.20912.932.8415.770.4021255.1354.2254.8254.720.2900.3870.3850.35417.77-1.4316.340.281短路实验（1）测量接线图同

8、图4-2,。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到短路电流到1.2倍额定电流，再逐渐降压至0.3倍额定电流为止。（3）在这围读取短路电压、短路电流、短路功率。共读取56组采集于表4-3 中。表4-3序号U “匚)、P (W)COSKUU UUIAI)IIPPP175.86BC74.63CA75.75KL75.410.6200.615C0.615KL0.61739.84-0.9738.870.278265.0264.2165.4764.90.5040.4970.5020.50127.55-

9、1.4526.100.266358.9157.4059.1058.470.4380.4250.4310.43127.55-1.4526.100.266450.2849.0450.1249.810.3440.3370.3380.41013.95-1.7712.180.199541.7340.4941.7241.310.2570.2490.2520.2538.35-1.526.830.217633.8533.4735.0534.120.1850.17350.1860.1824.79-1.123.670.197730.0128.7630.0329.600.14460.13570.13750.1393

10、.14-0.862.280.1853.负载实验测量接线图如图4-2.同轴联接负载电机。图中Rf用D42上1800Q阻值， RL用D42上1800 Q阻值加上900 Q并联900 Q共2250 Q阻值。合上交流电源，调节调压器使之逐渐升压至额定电压保持不变。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(50mA或 100mA )并保持不变。调节负载电阻RL (先调节1800Q电阻，调至零后用导线短接再调节450 Q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 为止。从这负载开始，逐渐减小负载直至空载，在这围读取异步电动机的定 子电流、输入功率、转速、直流电机的

11、负载电流If等数据。共取数据89组采集于表4-4中表4-4UU浦22OV0)项岬园序 号141NUAfP (W)IF(A)T2(N*m)N (r/min)IIIIPPP10.6210.6010.5960.606130.949.14180.040.6830.920137820.5050.4850.4820.491106.9335.28142.210.5180.730141130.4550.4420.4300.44295.4527.53122.980.4320.654142440.4060.3860.3850.39285.0220.68105.70.3570.556143850.3310.3070

12、.3080.31566.090.69666.790.2010.390145960.3000.2800.2810.28758.001.1359.130.1350.340146870.2870.2690.270.0.27554.30-1.4552.850.1050.290147180.2770.2590.2560.26451.19-4.0447.150.0770.275147990.2540.2380.2400.24442.15-10.8331.3200.1851485六、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

13、度时的定子绕组相电阻：235 +0、f - ric 235 +0苗c式中r1 f换算到基准工作温度时定子绕组的相电阻，Q;r；-定子绕组的实际冷态相电阻，Q;。，基准工作温度，对于E级绝缘为75笆；。：一一实际冷态时定子绕组的温度，C；2.作空载特性曲线：I、P 巾二f(U )OL O、COS 0 OL用MATLAB作图如下:P 二f(U )I =f(U )IOL=f(UOL)0.320.180.160.24-0.22150200UOL*(UO3.作短路特性曲线：I、P=f(U )KL K KL用MATLAB作图如下：I 二f(U )IKLfUKL+ MM点y预测1次多项式曲线(1)由短路实验

14、数据求短路参数 短路阻抗：短路电阻:短路电抗:式中U=U ,I =I /30.5,P电动机堵转时的相电压，相电流，三相短路功 率(接法)。KL KL KL K转子电阻的折合值：式中rlc是没有折合得75oC时实际值 定、转子漏抗：短路参数短路阻抗Z (Q) K短路电阻 r k(Q)短路电抗X (Q)定转子漏抗X1. (Q)数值211.7102.11*85.592.8224.4104.0198.899.4235.0104.0210.7105.4210.472.5197.598.6282.9106.7262.0131.0324.7110.8304.5152.3372.9118.0246.1123.

15、0(2)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式中U=U ,I =I /30.5,P电动机堵转时的相电压，相电流，三相短路功、，、O OL oe OL0率(接法)。激磁电抗激磁电阻空载阻抗Z (K、0Q)空载电阻R (KQ)O1.5490.3301.5760.3461.6050.3971.6130.453空载电阻X (KQ) 0激磁电抗X (KQ) m1.5130.7571.5470.7741.5550.7781.5480.7741.5970.4031.5450.7731.6420.4091.5900.7951.6180.4181.5630.7821.6210.4331.5620

16、.7811.4600.6181.3230.6620.8840.6100.6400.3200.5190.3610.3730.1870.2680.1300.3440.172式中PFe为额定电压时的铁耗，由图4-4确定5.做工作特性曲线P、I、n、S、cos f(P) 1161=2由负载试验数据计算工作特性，填入表4-5中。表 4-5U =220V(A) I =100.4mA:1氐 .序号电动机输入电动机输出计虹值(A)p,(w)T2(N*m)n(r/min)P2(W)S(%)n (%)cos 610.350180.040.9201378133.18.1373.90.76620.283142.210

17、.7301411108.25.9376.10.76130.255122.980.654142497.85.0679.50.73140.226105.70.556143884.04.1379.50.70950.17966.790.390145959.72.7389.40.56560.16659.130.340146852.42.1388.60.54070.15952.850.290147144.81.9384.80.50480.15247.150.275147942.71.4090.60.47090.14131.320.185148528.81.0092.00.337计算公式为：八十牛十孔33广

18、 I500 HS = x QQ%15008部=3叩P2 =0J0&.式中 L定子绕组相电流.A：定子绕组相电g V；n 效率。用MATLAB作图如下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：PFePcuj312疽1机械损耗:转子铜耗: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；P0=PFe+Pmec=PoT2O.ri为了分离铁耗和机械损耗，作曲线P=f（U2），如图4-4延长曲线的直线部分与纵轴相较于K点，K点的纵坐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E二 + Pg + h + Pq于是求得额定负载时的效率为：ij