三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、異步電機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名：電機(jī)學(xué)與電力拖動(dòng)姓名：李靜怡學(xué)院：電氣工程學(xué)院班級(jí)：電氣 1108 班 指導(dǎo)老師：郭芳 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 、掌握用日光燈法測(cè)轉(zhuǎn)差率的方法。2 、掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的空載、堵轉(zhuǎn)和負(fù)載試驗(yàn)的方法。3 、用直接負(fù)載法測(cè)取三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的工作特性。4 、測(cè)定三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)1 、用日光燈法測(cè)轉(zhuǎn)差率是利用了日光燈的什么特性？2 、異步電動(dòng)機(jī)的工作特性指哪些特性？3 、異步電動(dòng)機(jī)的等效電路有哪些參數(shù)？它們的物理意義是什么？4 、工作特性和參數(shù)的測(cè)定方法。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1 、測(cè)定電機(jī)的轉(zhuǎn)差率。2 、測(cè)量定子繞組的冷態(tài)電阻。3 、判

2、定定子繞組的首末端 .4 、空載實(shí)驗(yàn)。5 、短路實(shí)驗(yàn)。6 、負(fù)載實(shí)驗(yàn)。四、實(shí)驗(yàn)方法1實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)型號(hào)名稱數(shù)量1MET01電源控制屏1臺(tái)2DD03不銹鋼電機(jī)導(dǎo)軌、測(cè)速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速1件3DJ23校正過(guò)的直流電機(jī)1臺(tái)4DJ16三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)1臺(tái)5D34-2智能型功率、功率因數(shù)表1件6D51波形測(cè)試及開(kāi)關(guān)板1件7DD05測(cè)功支架、測(cè)功盤及彈簧秤(50N)1套2、屏上掛件排列順序D34-2、D513、空載實(shí)驗(yàn)(1)按圖4-3接線。電機(jī)繞組為接法(Un=220V),直接與測(cè)速發(fā)電機(jī)同軸聯(lián)接，不聯(lián)接校正直流測(cè)功機(jī)DJ23(2) 把交流調(diào)壓器調(diào)至電壓最小位置，接通電源，逐漸升高電壓，使電機(jī)起動(dòng)旋轉(zhuǎn)，觀察

3、電 機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。并使電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎D(zhuǎn)(如轉(zhuǎn)向不符合要求需調(diào)整相序時(shí)，必須切斷電源 )。(3) 保持電動(dòng)機(jī)在額定電壓下空載運(yùn)行數(shù)分鐘，使機(jī)械損耗達(dá)到穩(wěn)定后再進(jìn)行試驗(yàn)。圖4-3 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)接線圖(4) 調(diào)節(jié)電壓由1.2倍額定電壓開(kāi)始逐漸降低電壓，直至電流或功率顯著增大為止。在這范 圍內(nèi)讀取空載電壓、空載電流、空載功率。(5) 在測(cè)取空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，在額定電壓附近多測(cè)幾點(diǎn)，共取數(shù)據(jù)79組記錄于表4-4中。表4-4序 號(hào)Uoc (V)|OL (A)Po (W)cosUabUbcUCAUolIAIBICIOLPiPiiPo1264265265264.670.2790.2780.2790.

4、2787-22.947.9250.1962240242240240.670.2510.2530.250.2513-17.540.322.80.2183230230228229.330.2390.2370.2390.2383-15.537.121.60.2284220221220220.330.2280.2290.230.2290-13.134.321.20.2435210210208209.330.2160.2160.2170.2163-11.331.720.40.2606200200199199.670.2050.2040.2050.2047-9.528.919.40.27471601611

5、60160.330.1690.1690.1710.1697-3.720.516.80.3578100100100100.000.1390.1370.1390.1383-1.911.59.60.401986848685.330.1420.1430.1420.1423-2.111.190.4281070707170.330.1570.1570.1580.1573-2.510.78.20.4284、短路實(shí)驗(yàn)(1) 測(cè)量接線圖同圖4-3。用制動(dòng)工具把三相電機(jī)堵住。制動(dòng)工具可用DD05上的圓盤固定在電機(jī)軸上，螺桿裝在圓盤上。(2) 調(diào)壓器退至零，按下啟動(dòng)按鈕，接通交流電源。調(diào)節(jié)控制屏左側(cè)調(diào)壓器旋鈕使之逐

6、漸升 壓至短路電流到1.2倍額定電流，再逐漸降壓至0.3倍額定電流為止。(3) 在這范圍內(nèi)讀取短路電壓、短路電流、短路功率。(4)共取數(shù)據(jù)56組記錄于表4-5中。表4-5Ul(V)1 kl(A)P<(W)COS KLabLBcLCaUkLIa(A)Ib(A)Ic(A)1 klP1PF081.881.981.781.800.5990.5980.5990.5987-1.341.139.80.46971.671.771.771.670.4970.4980.4970.4973-1.529.327.80.45062.862.762.662.700.410.410.420.4133-1.720.91

7、9.20.42851.351.251.551.330.3020.3020.3010.3017-1.912.310.40.38839.239.43939.200.1920.1920.1910.1917-1.35.74.40.33833.833.633.933.770.1470.1450.1480.1467-0.93.72.80.32629.829.929.929.870.1160.1160.1150.1157-0.72.51.80.3015、負(fù)載實(shí)驗(yàn)(1) 測(cè)量接線圖同圖4-3。同軸聯(lián)接負(fù)載電機(jī)。圖中R用R1上1800Q阻值，R用R5上1800Q阻值加R上1300Q并聯(lián)1300Q共2450Q阻值

8、。(2)按下啟動(dòng)按鈕，接通交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之逐漸升壓至額定電壓并保持不變。(3) 合上校正過(guò)的直流電機(jī)的勵(lì)磁電源，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流至校正值(100mA)并保持不變。(4) 合上開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R.(注：先調(diào)節(jié)R5上的1800Q電阻，調(diào)至零值后用導(dǎo)線短接再調(diào)節(jié)R上的650Q電阻)，使異步電動(dòng)機(jī)的定子電流逐漸上升，直至電流上升到1.25倍額定電流。(5) 從這負(fù)載開(kāi)始，逐漸減小負(fù)載直至空載(即斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S),在這范圍內(nèi)讀取異步電動(dòng)機(jī)的定子電流、輸入功率、轉(zhuǎn)速、校正直流測(cè)功機(jī)的負(fù)載電流If等數(shù)據(jù)。(6) 共取數(shù)據(jù)89組記錄于表4-6中。表 4-6 U 1=U1n=220V (A)I f=100

9、Ma1 1l(A)R(W)If(A)n(r/mi n)Ia(A)Ib(A)Ic(A)I 1LPiPnP10.6220.550.550.574119.143.5162.80.6113780.5500.490.480.51105.135.1140.00.514000.5000.440.440.4694.928.11230.4214130.4500.40.400.4283.720.7104.40.3314280.4000.360.360.3773.112.785.50.2414430.3500.310.310.3260.13.5063.60.1314590.3240.290.290.3053.5-1

10、.951.60.0814680.3000.260.260.2744.3-8.535.8o1479五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1作空載特性曲線：Io、Po、COSo=f(Uo)2作短路特性曲線：Ik、PK=f(U K)3.由空載、短路試驗(yàn)的數(shù)據(jù)求異步電機(jī)等效電路的參數(shù)。(1)由短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)求短路參數(shù)短路阻抗ZkUkIk短路電阻KPk3I K短路電抗Xk.ZK rK2式中UK、IK、PK由短路特性曲線上查得，相應(yīng)于IK為額定電流時(shí)的相電壓、相電流、 三相短路功率。由圖中可以看出Zk Uk，為曲線斜率的倒數(shù)，所以Zk=1/0.0847=11.806 (Q)I K由途中可以看出収 匕，為曲線的斜率，即Rk=6.385

11、7 (Q)3I K所以，Xk.'Zk 點(diǎn)=9.93 (Q)轉(zhuǎn)子電阻的折合值r 2r K r1定、轉(zhuǎn)子漏抗x1x2 Xk =9.93/2=4.965 (Q)2(2)由空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)求激磁回路參數(shù)空載阻抗Zo圖3-4電機(jī)中的鐵耗和機(jī)械耗空載電阻roPo31?空載電抗Xo式中U 0、I 0、Po相應(yīng)于UU為額定電壓時(shí)的相電壓、相電流、三相空載功率。由圖中可以看出ZoU：，為曲線斜率的倒數(shù)，所以Z=1/0-0154=64-935 (Q)由圖中可以看出ro-Po2，為曲線的斜率，即RK=1.9515 (Q)31 2所以，Xxz2 r。2 =64.9057 (Q)激磁電抗Xm X。 Xi激磁電阻rm

12、 站57.0 (Q)式中P Fe為額定電壓時(shí)的鐵耗，由圖3-4確定。4.作工作特性曲線Pi、I 1、n、n、S、cos i=f(P 2)式中電動(dòng)機(jī)輸入電動(dòng)機(jī)輸出計(jì)算值Ii(A)P1(W)T2(N m)n(r / min)P2 ( WS( %)n (%)COSj 10.14748.60.182147828.241.4758.120.5040.16056.20.257147039.722.0070.680.5340.178 171.60.333146051.012.6771.240.6100.19584.00.397145060.503.3372.020.6560.21599.00.4731441

13、71.523.9372.250.7000.234 :112.00.537143180.734.6072.080.7260.259126.00.602142189.815.2771.280.7400.278138.40.667141098.686.0071.300.7570.299 :151.20.720r 1400105.896.6770.030.7680.324165.00.7851388114.407.4769.330.7730.354182.60.8551375123.438.3367.600.7840.361 1186.00.879r1365125.939.0067.700.783表3

14、-6U1 =220V計(jì)算公式為:由負(fù)載試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算工作特性，填入表 3-6中。() If =100MAI A I B I C113 3I i定子繞組相電流，A;1定子繞組相電壓，V;S轉(zhuǎn)差率；n 效率。由損耗分析法求額疋負(fù)載時(shí)的效率電動(dòng)機(jī)的損耗有：鐵耗PFe機(jī)械損耗Rnec定子銅耗Pcu 13112r1 =3*0.28*0.28*43.09=10.13W轉(zhuǎn)子銅耗FoU 2PemS =127.85*6.5/100=8.31W100雜散損耗Pad取為額定負(fù)載時(shí)輸入功率的 0.5 %。Pad=147.1 X 0.5 % =0.074W 式中Pem電磁功率，WPem = P i -P cui - P

15、Fe =147.1-10.13-9.12=127.85W鐵耗和機(jī)械損耗之和為：P0 ' = PFe + P mec = P O- 3I =9.12+4.98=14.1W為了分離鐵耗和機(jī)械損耗，作曲線Po f(uO)，如圖3-4。延長(zhǎng)曲線的直線部分與縱軸相交于 P點(diǎn)，P點(diǎn)的縱座標(biāo)即為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械損耗Pmec,過(guò)P點(diǎn)作平行于橫軸的直線，可得不同電壓的鐵耗PFe。電機(jī)的總損耗 工 P = PFe + P cul + P cu2 + P ad =9.12+10.13+8.31+0.074=27.63W于是求得額定負(fù)載時(shí)的效率為：P1P 100%= (147.1-27.63 ) - 147.1

16、X 100% =81.2 %P1式中P 1、S、I 1由工作特性曲線上對(duì)應(yīng)于P2為額定功率PN時(shí)查得。六、思考題1. 由空載、短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)求取異步電機(jī)的等效電路參數(shù)時(shí)，有哪些因素會(huì)引起誤差？答：各個(gè)實(shí)驗(yàn)儀表存在一定得誤差，數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)也會(huì)引起一定的誤差；實(shí)驗(yàn)原理存在誤差。如短路實(shí)驗(yàn)時(shí)忽略了勵(lì)磁支路的影響；空載實(shí)驗(yàn)時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速會(huì)隨輸入電壓的改變而改變 等。2. 從短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)我們可以得出哪些結(jié)論？答1.有回饋電源功率。2.短路時(shí)線電壓很小3. 由直接負(fù)載法測(cè)得的電機(jī)效率和用損耗分析法求得的電機(jī)效率各有哪些因素會(huì)引起誤差？答：由直接負(fù)載法測(cè)得的電機(jī)效率主要可能引起誤差的是測(cè)量讀數(shù)時(shí)儀表產(chǎn)生的誤差。由損耗分析法求得的電機(jī)效率主要可能引起誤差的因素是由圖像讀數(shù)時(shí)產(chǎn)生的誤差。七、實(shí)驗(yàn)心得在這次的實(shí)驗(yàn)中，我們主要做了一些了解三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況和三相異步電動(dòng)機(jī)的工 作特性，先按照老師的要求把線連接好，在正常運(yùn)行后觀察并且測(cè)試數(shù)據(jù)。在此次實(shí)驗(yàn)中，我對(duì)異步電機(jī)的參數(shù)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和理解， 對(duì)異步電機(jī)的特性有了更具 體深刻的體會(huì)，通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，我們基本掌握了三相異步電機(jī)的空載和負(fù)載實(shí)驗(yàn)的方法，學(xué)會(huì)了 用直接負(fù)載法測(cè)取三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性，并掌握測(cè)定三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)， 對(duì)異步電機(jī)有了更深的了解。同時(shí)學(xué)會(huì)了在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)需要正確選擇各儀