三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性

1、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(chēng)數(shù)量1MET01電源控制屏1 臺(tái)2D

2、D03不銹鋼電機(jī)導(dǎo)軌、測(cè)速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表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(pán)及彈簧秤（50N）1 套2、屏上掛件排列順序D34-2、D513、用日光燈法測(cè)定轉(zhuǎn)差率日光燈是一種閃光燈，當(dāng)接到 50Hz 電源上時(shí)，燈光每秒閃亮 100 次，人的視覺(jué)暫留時(shí)間約為 0.1S 左右，故用肉眼觀察時(shí)日光燈是一直發(fā)亮的，我們就利用日光燈這一特性來(lái)測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)差率。（1）異步電機(jī)選用編號(hào)為 DJ16 的三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)（UN=220V,A 接法）極數(shù) 2P=4。直接與測(cè)速發(fā)電

3、機(jī)同軸聯(lián)接，在 DJ16 和測(cè)速發(fā)電機(jī)聯(lián)軸器上用黑膠布包一圈，再用四張白紙條(寬度約為 3 毫米)，均勻地貼在黑膠布上。,一 60fi(2)由于電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為 n=1=1500 轉(zhuǎn)/分=25 轉(zhuǎn)/秒，而日光燈閃亮為 100 次/秒，即日光燈閃亮一次，電P機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)四分之一圈。由于電機(jī)軸上均勻貼有四張白紙條，故電機(jī)以同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，肉眼觀察圖案是靜止不動(dòng)的(這個(gè)可以用直流電動(dòng)機(jī) DJ15、DJ23 和三相同步電機(jī) DJ18 來(lái)驗(yàn)證)。(3)按下啟動(dòng)按鈕，接通交流電源。打開(kāi)控制屏上日光燈開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)控制屏左側(cè)調(diào)壓器升高電動(dòng)機(jī)電壓，觀察電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向，如轉(zhuǎn)向不對(duì)應(yīng)停機(jī)調(diào)整相序。轉(zhuǎn)向正確后，升壓至 220V,

4、使電機(jī)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，記錄此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速。(4)因三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)速總是低于同步轉(zhuǎn)速，故燈光每閃亮一次圖案逆電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向落后一個(gè)角度，用肉眼觀察圖案逆電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向緩慢移動(dòng)。(5)按住控制屏報(bào)警記錄儀“復(fù)位”鍵，手松開(kāi)之后開(kāi)始觀察圖案后移的個(gè)數(shù)，計(jì)數(shù)時(shí)間可定的短一些(一般取 30秒)。將觀察到的數(shù)據(jù)記錄于表 4-1 中。(6)停機(jī)。將調(diào)壓器調(diào)至零位，關(guān)斷電源開(kāi)關(guān)。表 4-1N(轉(zhuǎn))t(秒)S(轉(zhuǎn)差率)n（轉(zhuǎn)/分）13300.004331494轉(zhuǎn)差率N60ntPNS=n 竺 tfP式中 t 為計(jì)數(shù)時(shí)間，單位為秒。N 為 t 秒內(nèi)圖案轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)。f 為電源頻率，50Hz。P 為電機(jī)的極對(duì)數(shù)。(7)將計(jì)算出的轉(zhuǎn)

5、差率與實(shí)際觀測(cè)到的轉(zhuǎn)速算出的轉(zhuǎn)差率比較。4、測(cè)量定子繞組的冷態(tài)直流電阻。將電機(jī)在室內(nèi)放置一段時(shí)間，用溫度計(jì)測(cè)量電機(jī)繞組端部或鐵心的溫度。當(dāng)所測(cè)溫度與冷卻介質(zhì)溫度之差不超過(guò) 2K時(shí)，即為實(shí)際冷態(tài)。記錄此時(shí)的溫度和測(cè)量定子繞組的直流電阻，此阻值即為冷態(tài)直流電阻。(1)伏安法測(cè)量線路圖為圖 4-1。直流電源用主控屏上電樞電源，可先調(diào)到 50V 輸出電壓。開(kāi)關(guān)SI、S2選用 D51 掛箱，R 用 R1 掛箱上 1800可調(diào)電阻。圖 4-1 三相交流繞組電阻測(cè)定量程的選擇：測(cè)量時(shí)通過(guò)的測(cè)量電流應(yīng)小于額定電流的 20%,約小于 60 毫安，因而直流電流表的量程用 200mA 檔。三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)定子一

6、相繞組的電阻約為 50Q,因而當(dāng)流過(guò)的電流為 60 毫安時(shí)二端電壓約為 3 伏，所以直流電壓表量程用 20V 檔。按圖 4-1 接線。把 R 調(diào)至最大位置，合上開(kāi)關(guān) Si,調(diào)節(jié)直流電源及 R 阻值使試驗(yàn)電流不超過(guò)電機(jī)額定電流的 20%,以防因試驗(yàn)電流過(guò)大而引起繞組的溫度上升，讀取電流值，再接通開(kāi)關(guān) S2 讀取電壓值。讀完后，先打開(kāi)開(kāi)關(guān) S2,再打開(kāi)開(kāi)關(guān) Si。調(diào)節(jié) R 使 A 表分別為 50mA,40mA,30mA 測(cè)取三次，取其平均值，測(cè)量定子三相繞組的電阻值，記錄于表 4-2 中。表 4-2 室溫 24C繞組 I繞組 n繞組出I(mA)504030504030504030U(V)2.271

7、.811.362.271.821.372.271.821.36R(Q)45.445.2545.345.445.545.645.445.545.3注意事項(xiàng)1）在測(cè)量時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子須靜止不動(dòng)。2）測(cè)量通電時(shí)間不應(yīng)超過(guò) 1 分鐘。5、判定定子繞組的首末端先用萬(wàn)用表測(cè)出各相繞組的兩個(gè)線端，將其中的任意兩相繞組串聯(lián)，如圖 4-2 所示。將控制屏左側(cè)調(diào)壓器旋鈕調(diào)至零位,U=80100V,注意電流不應(yīng)開(kāi)啟鑰匙開(kāi)關(guān)，按下“啟動(dòng)”按鈕，接通交流電源。調(diào)節(jié)調(diào)壓旋鈕，并在繞組端施以單相低電壓超過(guò)額定值，測(cè)出第三相繞組的電壓，如測(cè)得的電壓值有一定讀數(shù)，表示兩相繞組的末端與首端相聯(lián)，如圖 4-2(a)所示。反之，如測(cè)

8、得電壓近似為零，則兩相繞組的末端與末端(或首端與首端)相聯(lián)，如圖 4-2(b)所示。用同樣方法測(cè)出第三相繞組的首末端。6、空載實(shí)驗(yàn)(1)按圖 4-3 接線。電機(jī)繞組為 A 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

9、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表 44WV)Io(A)R(W)cos0UABUBCUCAU0LIA(A)IB(A)IC(A)I0LPIPPo2642662672660.350.310.310.3251.5-30.121.40.144249.5250.6250.32500.320.2850.2850.344.9-25.119.80.1542382392392390.30.270.270.2840.9-22.318.60.162202202212200.2770.2

10、450.2450.25635.3-18.117.20.1762092102102100.2590.230.230.2431.5-15.516.00.183189.61901901900.2330.210.210.2226.5-11.914.60.21611621621620.19990.180.180.18621.1-7.313.40.2571411411411410.1750.160.160.16516.5-4.512.00.37、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(pán)固定在電機(jī)軸上，螺桿裝在圓盤(pán)上。(2)調(diào)壓器退至零，按下啟動(dòng)按鈕，

11、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 4-5表 45UKL(V)IKL(A)PK(W)cos 中KUKBUBCUCAUCLIA(A)IB(A)IC(A)1KLPIPPO76.6767776.50.640.560.570.5936.3-2.733.60.4364.46464.564.30.5010.4450.450.4723.5-2.520.80.45554.554.854.80.400.360.360.3715.

12、5-2.313.20.37645.4454545.10.30.2650.270.289.5-1.97.80.35735.7363535.60.20.170.180.184.9-1.33.60.32430.431.02930.10.150.140.140.1433.1-0.92.20.308、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 Rf用 R 1 上 1 8 0 0 阻 值 ， 用 R 5 上 1 8 0 0 阻 值 加 R 上 1 3 0 0 并 聯(lián)1300共 2450a 阻值。(2)按下啟動(dòng)按鈕，接通交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之

13、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RL(注：先調(diào)節(jié) R5 上的 1800電阻，調(diào)至零值后用導(dǎo)線短接再調(diào)節(jié) R 上的 650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 4-6UI=UIN=220V(A)If=Ma表 46IIL(A)PI(W)IF(A)n(r

14、/min)IA(A)IB(A)IC(A)11LPIP 口PI0.6220.550.550.574119.143.5162.80.6113780.550.490.480.51105.135.1140.00.514000.50.440.440.4694.928.11230.4214130.450.40.40.4283.720.7104.40.3314280.40.360.360.3773.112.785.50.2414430.350.310.310.3260.13.563.60.1314590.3240.290.290.353.5-1.951.60.0814680.30.260.260.2744.

15、3-8.535.801479ric定子繞組的實(shí)際冷態(tài)相電阻，Q；0ref基準(zhǔn)工作溫度，對(duì)于 E 級(jí)絕緣為 75C；0c實(shí)際冷態(tài)時(shí)定子繞組的溫度，C；2、作空載特性曲線：IL、P0=f(U0L)作空載特性曲線：PO=f(UOL)五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、計(jì)算基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的相電阻由實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得每相電阻值，此值為實(shí)際冷態(tài)電阻值。冷態(tài)溫度為室電阻：溫。按下式換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的定子繞組相式中 r1refr11refr11C235.%ef235二C換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)定子繞組的相電阻,3作空載特性曲線：IL=f(UOL)0.5-0,3-作短路特性曲然：FK=f(UKL)/：一1/MIBI119特性曲篆：/一/fLE.ry.E，J至r/廠一.2/:N一 一一一/.一.Ty!1-3!i.i作短路特性曲線：IKL=f(UKL)0.70.60,50.4-|I1E1LE1iij1i1E1Ei：LE1EiE1E1iiiiiEiIiEii:1sr!IE1!I|E1!Ii|I!1siiiI/i/1/i一一0.30.20.1-1x1iEEfEJL/EE*EjffiX,rEIxszfS，L/JFL!EE：JC/g