三相鼠籠異步電動機(jī)的工作特性實驗報告

1、異步電機(jī)實驗報告課程名：電機(jī)學(xué)與電力拖動 姓名：李靜怡學(xué)院：電氣工程學(xué)院班級：電氣1108班指導(dǎo)老師：郭芳三相鼠籠異步電動機(jī)的工作特性一、實驗?zāi)康?、掌握用日光燈法測轉(zhuǎn)差率的方法。2、掌握三相異步電動機(jī)的空載、堵轉(zhuǎn)和負(fù)載試驗的方法。3、用直接負(fù)載法測取三相鼠籠式異步電動機(jī)的工作特性。4、測定三相鼠籠式異步電動機(jī)的參數(shù)。二、預(yù)習(xí)要點1、用日光燈法測轉(zhuǎn)差率是利用了日光燈的什么特性？2、異步電動機(jī)的工作特性指哪些特性？3、異步電動機(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)的測定方法。三、實驗項目1、測定電機(jī)的轉(zhuǎn)差率。2、測量定子繞組的冷態(tài)電阻。3、判定定子繞組的首末端.4、空載

2、實驗。5、短路實驗。6、負(fù)載實驗。四、實驗方法1、實序號型號名稱數(shù)量1MET01電源控制屏1臺2DD03不銹鋼電機(jī)導(dǎo)軌、測速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速1件3DJ23校正過的直流電機(jī)1臺4DJ16三相鼠籠異步電動機(jī)1臺5D34-2智能型功率、功率因數(shù)表1件6D51波形測試及開關(guān)板1件7DD05測功支架、測功盤及彈簧秤(50N)1套驗設(shè)備2、屏上掛件排列順序D34-2、 D513、空載實驗按圖4-3接線。電機(jī)繞組為接法(U=220V)，直接與測速發(fā)電機(jī)同軸聯(lián)接，N不聯(lián)接校正直流測功機(jī)DJ23。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)起動旋 轉(zhuǎn)，觀察電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。并使電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向為正轉(zhuǎn)(如轉(zhuǎn)

3、向不符合要求需調(diào)整相序時， 必須切斷電源)。保持電動機(jī)在額定電壓下空載運行數(shù)分鐘，使機(jī)械損耗達(dá)到穩(wěn)定后再進(jìn)行試 驗。圖4-3三相鼠籠式異步電動機(jī)試驗接線圖調(diào)節(jié)電壓由1.2倍額定電壓開始逐漸降低電壓，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。在測取空載實驗數(shù)據(jù)時，在額定電壓附近多測幾點，共取數(shù)據(jù)79組記錄于 表4-4中。表4-4序號U(V)L(A)P (W)cosUArUULAUII “IIP PP1264265265OL264.670.2790.2780.2790.2787-22.947.9250.1962240242240240.670.2510.2530.2

4、50.2513-17.540.322.80.2183230230228229.330.2390.2370.2390.2383-15.537.121.60.2284220221220220.330.2280.2290.230.2290-13.134.321.20.2435210210208209.330.2160.2160.2170.2163-11.331.720.40.2606200200199199.670.2050.2040.2050.2047-9.528.919.40.2747160161160160.330.1690.1690.1710.1697-3.720.516.80.357810

5、0100100100.000.1390.1370.1390.1383-1.911.59.60.401986848685.330.1420.1430.1420.1423-2.111.190.4281070707170.330.1570.1570.1580.1573-2.510.78.20.4284、短路實驗測量接線圖同圖4-3。用制動工具把三相電機(jī)堵住。制動工具可用DD05上的 圓盤固定在電機(jī)軸上，螺桿裝在圓盤上。調(diào)壓器退至零，按下啟動按鈕，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。在這范圍內(nèi)讀取短路電壓、短路電流、短路功

6、率。共取數(shù)據(jù)56組記錄于表4-5中。表4-5七(V)Ikl (A)pk(w)cosKU ABU BCU CAU K!ia(a)ib(a)ic(a)I K!P 1PP 081.881.981.781.800.5990.5980.5990.5987-1.341.139.80.46971.671.771.771.670.4970.4980.4970.4973-1.529.327.80.45062.862.762.662.700.410.410.420.4133-1.720.919.20.42851.351.251.551.330.3020.3020.3010.3017-1.912.310.40.38

7、839.239.43939.200.1920.1920.1910.1917-1.35.74.40.33833.33.33.33.70.140.140.140.146-0.3.72.80.32686977587929.829.929.929.870.1160.1160.1150.1157-0.72.51.80.3015、負(fù)載實驗測量接線圖同圖4-3。同軸聯(lián)接負(fù)載電機(jī)。圖中Rf用R1上1800 Q阻值，用 R5上1800 Q阻值加R上1300 Q并聯(lián)1300 Q共2450 Q阻值。按下啟動按鈕，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。合上校正過的直流電機(jī)的勵磁電源，調(diào)節(jié)勵磁電流

8、至校正值(100mA)并保持不 變。合上開關(guān)S，調(diào)節(jié)負(fù)載電阻Rl (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650 Q電阻)，使異步電動機(jī)的定子電流逐漸上升，直至電流 上升到1.25倍額定電流。從這負(fù)載開始，逐漸減小負(fù)載直至空載(即斷開開關(guān)S)，在這范圍內(nèi)讀取異 步電動機(jī)的定子電流、輸入功率、轉(zhuǎn)速、校正直流測功機(jī)的負(fù)載電流If等數(shù)據(jù)。共取數(shù)據(jù)89組記錄于表4-6中。表 4-6U1=U1n=220V (A)If=100 MaI1l(a)P1(W)if(a)n(r/min)ia(a)ib(a)IC(A)I 1LPIPIIP10.6220.550.550.574119.1

9、43.5162.80.6113780.5500.490.480.51105.135.1140.00.514000.5000.440.440.4694.928.11230.4214130.4500.40.400.4283.720.7104.40.3314280.4000.360.360.3773.112.785.50.2414430.3500.310.310.3260.13.5063.60.1314590.3240.290.290.3053.5-1.951.60.0814680.3000.260.260.2744.3-8.535.801479五、實驗報告作空載特性曲線：I、P、cos =f(U)

10、 0000作短路特性曲線：Ik、PK=f(UK)由空載、短路試驗的數(shù)據(jù)求異步電機(jī)等效電路的參數(shù)。(1)由短路試驗數(shù)據(jù)求短路參數(shù)短路阻抗短路電阻ZK IKr = 4K 312K短路電抗式中UK、IK、PK由短路特性曲線上查得，相應(yīng)于IK為額定電流時的相電壓、相電流、三相短路功率。由圖中可以看出ZK = J，為曲線斜率的倒數(shù)，所以ZK=1/0.0847二11.806 (Q) K由途中可以看出rK =寫，為曲線的斜率，即Rk=6.3857 (Q)3IK所以，xk =：zk - rK =9.93 (Q)轉(zhuǎn)子電阻的折合值七M(jìn)七-r定、轉(zhuǎn)子漏抗X ；CT - x 2/ 二9.93/2二4.965 (Q)(

11、2)由空載試驗數(shù)據(jù)求激磁回路參數(shù)空載阻抗 z = /o Io空載電阻 r=P 312o空載電抗Xo = tZ-r2式中 U0、I0、P0相應(yīng)于U0為額定電壓時的相電壓、圖3-4電機(jī)中的鐵耗和機(jī)械耗相電流、三相空載功率。由圖中可以看出z =孔，為曲線斜率的倒數(shù)，所以Z0二1/0.0154二64.935 (Q) 由圖中可以看出r =匕，為曲線的斜率，即Rk二1.9515 (Q) 312K所以，X =tZ2 r 二64.9057 (Q) 激磁電抗Xm = Xo - Xg激磁電阻 r =生=57.0 (Q) m 3/2 o式中PFe為額定電壓時的鐵耗，由圖3-4確定。4.作工作特性曲線P、I、n、n、

12、S、cos? =f(P) 1112由負(fù)載試驗數(shù)據(jù)計算工作特性，填入表3-6中。表 3-6U1 = 220V() If =100MA電動機(jī)輸入電動機(jī)輸出計算值I1(A)P1(W)T2(Nm)n(r / min)P2 (W)S(%)n (%)cosj10.14748.60.182147828.241.4758.120.5040.16056.20.257147039.722.0070.680.5340.17871.60.333146051.012.6771.240.6100.19584.00.397145060.503.3372.020.6560.21599.00.473144171.523.937

13、2.250.7000.234112.00.537143180.734.6072.080.7260.259126.00.602142189.815.2771.280.7400.278138.40.667141098.686.0071.300.7570.299151.20.7201400105.896.6770.030.7680.324165.00.7851388114.407.4769.330.7730.354182.60.8551375123.438.3367.600.7840.361186.00.8791365125.939.0067.700.783計算公式為：I =【A + *L13i；3

14、式中I1定子繞組相電流，A；U1定子繞組相電壓，V；S轉(zhuǎn)差率；n效率。由損耗分析法求額定負(fù)載時的效率電動機(jī)的損耗有:鐵耗PFe機(jī)械損耗Pmec定子銅耗PCU1 = 312 r=3*0.28*0.28*43.09=10.13W轉(zhuǎn)子銅耗P= PemS =127.85*6.5/100=8.31WCU2100雜散損耗Pad取為額定負(fù)載時輸入功率的0.5%。Pa(=147.1X0.5%=0.074W 式中 P 電磁功率，W；Pem = P1 -Pcui - PFe = 147.1T0.13-9.12=127.85W鐵耗和機(jī)械損耗之和為：P0= PFe + Pmec = Po- 312 七二9.12+4.

15、98=14.1W為了分離鐵耗和機(jī)械損耗，作曲線p =f(u2)，如圖3-4。OO,延長曲線的直線部分與縱軸相交于P點，P點的縱座標(biāo)即為電動機(jī)的機(jī)械損耗Pmec， 過P點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NP 二七 + Pcui + Pcu2 + Pad =9.12+10.13+8.31+0.074=27.63W于是求得額定負(fù)載時的效率為：門=生里X100%=(147.1-27.63)： 147.1X100P%=81.2%式中P、S、I由工作特性曲線上對應(yīng)于P為額定功率P時查得。六、思考題 12N由空載、短路試驗數(shù)據(jù)求取異步電機(jī)的等效電路參數(shù)時，有哪些因素會引起誤 差？答

16、：各個實驗儀表存在一定得誤差，數(shù)據(jù)測量時也會引起一定的誤差；實驗 原理存在誤差。如短路實驗時忽略了勵磁支路的影響；空載實驗時轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速會隨 輸入電壓的改變而改變等。從短路試驗數(shù)據(jù)我們可以得出哪些結(jié)論？答1.有回饋電源功率。2.短路時線電壓很小由直接負(fù)載法測得的電機(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 引起誤差？答：由直接負(fù)載法測得的電機(jī)效率主要可能引起誤差的是測量讀數(shù)時儀表產(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)時產(chǎn)生的 誤差。七、實驗心得在這次的實驗中，我們主要做了一些了解三相異步電動機(jī)的運行情況和三相異步 電動機(jī)的工作特性，先按照老師的要求把線連接好，在正常運行后觀察并且測試數(shù)據(jù)。在此次實驗中，我對異步電機(jī)的參數(shù)有了進(jìn)一步的認(rèn)識和理解，對異步電機(jī)的特 性有了更具體深刻的體會，通過本次實驗，我們基本掌握了三相異步電機(jī)的空載和負(fù) 載實驗的方法，學(xué)會了用直接負(fù)載法測取三相鼠籠異步電動機(jī)的工作特性，并掌握測 定三相籠型異步電動機(jī)的參數(shù)，對異步電機(jī)有了更深的了解。同時學(xué)會了在實驗室應(yīng) 根據(jù)需要正確選擇各儀表量程序保護(hù)