三相異步電動機實驗報告

1、三相異步哇勺機實驗報告電機學綜合實驗報告書三相異步電動機姓名：班級：學號：江蘇大學電氣學院2011.6一、概述電機制造廠生產的電機產品，它的質量是否符合國家標準規(guī)定的指標，要通過試驗來驗證。我們設計的電機，它的計算數值是否符合實際，生產過程中由于制造工藝引起的偏差又是多少，也必須通過試驗來判斷，所以電機的試驗是考核其質量是否合格的一個重要手段，同時又為改進電磁設計、結構、制造工藝等方面提供了可靠的證據。根據國家標準 GB755-81電機基本技術要求規(guī)定，試驗項目有型式試驗和檢查試驗兩種。型式試驗 的目的是求取電機全部的工作特性和參數，以全面考察電機的電氣性能和質量，從而判斷該電機是否符合國家標

2、準（或用戶訂貨時所簽訂的技術要求），此外對型式試驗的分析還可以制定出該電機出廠的性能標準。電機制造廠遇到下列情況之一時需進行電機的型式試驗：.新產品試制完成時。.電機設計或工藝上的更改足以引起某些性能發(fā)生變化時，則應進行有關的型式試驗項目。.當檢查試驗結果與以前的型式試驗結果發(fā)生不可容許的偏差時。.各類型電機標準所規(guī)定的定期抽試。檢查試驗（又稱出廠試驗）是電機制造廠按照簡化項目對電機成品所進行的試驗，以確定該電機的主要指標符合標準，保證出產電機的質量。制造廠的每一臺電機成品都必須進行檢查試驗，檢驗合格者才允許出廠。從內容上看，檢查試驗只是型式試驗的一部分。異步電機的型式試驗項目有： TOC o

3、 1-5 h z .繞組對機殼及繞組相互間絕緣電阻測定。*.繞組在實際冷狀態(tài)下直流電阻的確定。*.轉子電壓的測定（僅對繞線轉子和交流換向器電動機）。*.空載試驗。*.堵轉試驗（僅對籠形電機和交流換向器電動機）。*.溫升試驗。.效率、功率因數和轉差率的測定。.短時過轉矩試驗。.最大轉矩的測定。.啟動過程中最小轉矩的測定（僅對籠形電機）。.超速試驗（對籠形轉子電動機，僅在型式試驗時進行）。*.振動的測定。*.噪聲的測定。.轉動慣量的測定。.短時升高電壓試驗。*.耐電壓試驗。*其中后面標有*的為檢查試驗項目。第 12項也可根據需要僅列為型式試驗項目。二、試驗內容及方法三相異步電動機試驗方法應根據國家

4、標準GB1032-85三相異步電動機試驗方法進行。試驗中測量儀表接線按電機學實驗指導書進行。限于設備，我們只能進行溫升試驗、負載試驗、空載試驗及堵轉試驗。（一）溫升試驗（略）由于設備和試驗時間限制，溫升試驗暫時不做。已知數據：試驗開始時冷卻介質溫度 n試驗開始時的繞組電阻試驗結束時冷卻介質溫度二 ） 負載試驗試驗結束時的繞組電阻1 ）負載試驗的目的是測取工作特性曲線。即電動機在額定電壓、額定頻率下輸入功率P 、定子電流Il、效率、功率因數cos及轉差率s與輸出功率F2的關系曲線。Rl, ,cos ,s f(F 2)（2） 工作特性曲線應在電動機溫度接近熱狀態(tài)時由負載試驗測取。此時，在1.250

5、.25 倍額定功率范圍68 點數據：三相電壓、三相電流、輸入功率及轉差率或轉速。（ 3 ） 效率的間接測定法效率的測量有間接法和直接法，采用間接法各部分損耗按下面方法計算：額定電壓下的鐵耗pFe （ W ） 由空載試驗求取;機械損耗 Pmec （ W ） 由空載試驗求??；C.定子繞組銅耗 Pcui （W）2Pcui 3liRIi 定子相電流Ro $Ka換算：RiRo 實際冷狀態(tài)繞組的相電阻（三相平均值），單位Ri 換算到基準工作溫度時定子繞組相電阻75 C基準工作溫度，對A、 E 、 B 絕緣等級為 對 F、o實際冷狀態(tài)時繞組的溫度，單位C為 ii5 CKa 常數，銅繞組為235，鋁繞組為22

6、8轉子繞組損耗Pcu2Pcu2 （RPcuiPFe） s雜散損耗 P對不實測雜散損耗的電機，額定功率時的雜散損耗值取其輸入功率的 0.5% 。對其它負載點，雜散損耗值按與定子電流平方成正比確定（實際計算時可取電流接近名牌上額定電流的某點數據作為額定負載時的 雜散損耗，以該值為參考值計算）。三 ） 空載試驗（i）測量前電動機應在額定電壓、額定頻率下空載運行一段時間，使機械損耗達到穩(wěn)定。試驗時施于定子繞組上的電壓應從(1.11.3 )倍額定電壓開始,逐步降低到可能達到的最低電壓值即電流回升為止，其間測取79點讀數。試驗時測取下列數據：三相電壓、三相電流、輸入功率。(4)試驗結束，對數據進行處理，繪

7、制空載特性曲線，即空載電流I。、空載輸入功率P0與外施電壓U 0的標幺值(Uo Un )的關系曲線。、，2為分離鐵耗pFe和機械損耗pmecr作曲線Pof ( (U o u n)其k 2Po P Fe p mecP0p0cu1 ,Pocul(四)堵轉試驗(1)堵轉試驗的目的是求取額定電壓時的堵轉電流和堵轉轉矩(起動電流和起動轉矩)。還可以利用 堵轉試驗數據作圓圖，求取額定轉矩和最大轉矩。(2)堵轉試驗施于定子繞組的電壓盡可能從不低于0.9倍的額定電壓開始，然后逐步降低電壓至定子電流接近額定值為止，其間共測取57點讀數，每點應同時測取下列數據：三相電壓、三相電流、轉矩、輸入功率，每點測量及讀數時

8、，通電持續(xù)時間不應超過10秒，以免繞組過熱。(3)如限于設備，堵轉試驗不能從0.9Un開始，對于100kW 以下的電動機，堵轉試驗的最大電流應不低于4.5倍額定電流。(4)本試驗要利用圓圖法求取額定轉矩和最大轉矩，應注意測量(1.01.1 )倍額定電流和(2.02.5 )倍額定電流時兩點的數據。因為電機產生額定轉矩時，定子電流在額定電流附近，而產生最大電磁轉矩時，定子電流約為(2.02.5 )倍額定電流。當電流較大時，磁路趨于飽和，定轉子漏抗比額定運行時小，故作 出的圓比額 定運行的圓要大，作圖時務必加以注意。(5)若堵轉試驗時最大電壓在0.91.1倍額定電壓范圍內，應根據試驗數據繪制堵轉特性

9、曲線I K f (U K ) , T f (U K)，額定電壓的堵轉電流I KN,堵轉轉矩TKN,由特性曲線上查取。(6)若堵轉試驗時限于設備，最大電壓低于0.9Un,應作ig I k f (ig u k)曲線，弁延長在該曲線上查取Uk u N時的堵轉電流I KN,此時的堵轉轉矩按下式求?。篢kn T？)2Ik, Tk 試驗中測取的最大電流及該點轉矩I K(五)電機型式試驗記錄及計算三相鼠籠異步電動機型式試驗記錄單型號：額定功率：接法：絕緣等級：，造廠：額定電壓：頻率：工作方X產品編號：額定電流：轉速：重量1.負載試驗記錄序號線電壓（V）線電流（A三相輸入功率（W轉速（轉/分鐘）R1P2R12

10、345678910負載試驗計算公式鐵耗PFe、機械損耗Pmec由空載試驗求??；了繞組銅耗P3I，RiCUl轉子繞組損耗Pcu2Pem SRem(RiPcu1 PFe)nN nSP P cu 1 P FePcu2P mec P良 100%cosRR3Un I1負載試驗計算1 2345678910額定線電壓U N （ V）線電流Ii (A)相電流1 i(A)輸入功率p (W定子銅耗Pcui (W電磁功率Rm (W轉差率s轉子鋁耗Pcu2 (W雜散損耗p ( W總損耗 p(W輸出功率F2 (W功率因數cos(1) 作曲線R f(E),并從曲線上求 已 Pn時：Rnli f(P2)s f(P2)f(p

11、3)cos f 舊)(2)計算額定轉矩Tn 9550 -=FIn 1NSnNCOS n(注：額定功率單位為 kw2.空載試驗測量序號線電壓(V)線電流(A)三相輸入功率(WPolRkPo12345678910空載試驗結束后定子相電阻測定：空載試驗計算12345678910線電壓標幺值U0/Un標幺值平方(UO.UN)2線電流1o ( A)相電流Io ( A)輸入功率P0 ( W定子銅耗Pocul ( W機械、鐵耗Po( W短路試驗結束后定子相電阻測定：短路試驗計算12345678910線電壓U K (V)相電壓Uk (V)igUK線電流I K ( A)相電流Ik ( Aig i k三相短路功率

12、Pk ( W短路力矩Tk若試驗最大電壓在(0.91.1 ) Un之間，則按(1)作圖計算，否則按(2)作圖計 算(即試作曲線 Ik f (Uk),Tk f(UK)從曲線上求取當Uk U N時：驗最大電壓低于0.9 U N )。T KN1 KNigiK f(igUK)(2)若限于設備最大電壓低于 0.9Un ,作曲線u N時：延長在該曲線查取U K1 KNT KNTk(kn)21 K式中： IK ， TK 試驗中測取的最大電流及該點轉矩(3 )起動轉矩倍數和起動電流倍數TKN1 KNTn1 N4?作圓圖求最大轉矩項目作圖說明數據(1)電流比例尺1 (毫米)=A (安培)A安/毫米(2)功率比例尺

13、3Un Ai1 (毫米) (千瓦)1000Ap千瓦/毫米(3)原點取原點01,作橫坐標O1X、縱坐標0 丫，在縱坐標上作相電壓矢量 U1N (任意長)U 1N伏(4)空載運行點根據空載運行數據：相電流Io和功率因數cos o按A確定空載運行點0I 0安cos 0(5)理想運行點根據空載運行數據：理想空載損耗Po Pmec ,按Ap從0垂直O(jiān)iX下降Pmec毫米，確定理想空載點O,作OG平小OiXPP mec瓦毫米(6)圓心線偏角根據空載運行數據：1 和基準工作溫度21。R1電阻R1,按sin計算，作OEUn與OG成角，OE即為圓心線&歐姆(7)工作圓短路點根據短路試驗數據：取試驗線電流接近(1

14、-01-1)1 N 點的 I K、U K、PK 及Ik安Uk =伏UnPk =瓦額定相電壓Un,按Ik Ik 一計算U K1 K安額定電壓時的短路相電流|k=毫米2按Pk PkiK計算短路相電流為Pk瓦1 K=毫米I K的短路功率Pk,按A和Ap確定工作 圓短路點D確定D點的方法：作距O!X線為Pk毫米的平行線，一。點為圓心，|k毫米為半徑，畫圓弧交平行線于D點。連接0和D點，作OD線的垂直平分線，交(8 )作工作圓OE于C點，C點即為工作圓的圓心。作Da =毫米工作圓的半圓ODE量工作圓直徑Da=安I K安根據短路試驗數據：取試驗線電流接近(2.02.5 )* 點的 1 ；、U;、Pk,U

15、K =伏U NPk=瓦按Iki Ik 計算Iki(9)起動圓短路點u k1 K1安2=毫米按Pki Pk K1計算Pki,按A和ApIkPK1瓦確定起動圓短路點D (方法同工作圓)。=毫米連接0和D點，作OD線的垂直平分線，交OE于C點，C點即為起動圓的圓心。Da1 =毫米(10)作起動圓作起動圓ODEi。量起動圓直徑 Da1=安LDa RiDa1 Ri按 tga 1 , tg 1a1 1 求和 1UnUntg角。分別作工作圓的電磁功率線(與OE(11)作電磁功率線成 角)交工作圓與B點及起動圓的電磁tg 1功率線(與OE成1角)交起動圓于B1點。OB線和OB線分別為工作圓和起動圓的電1磁功率線。（12）額定轉矩根據負載試驗額定相電流|in ,按A在工作圓ODE上確定工作點 L。確定L的方法:以。1為圓心，Iin （毫米）為半徑 作圓弧，交工作圓于L。從L點作Lh