三相鼠籠異步電動機的工作特性實驗報告終審稿

1、三相鼠籠異步電動機的工作特性實驗報告文稿歸稿存檔編號：KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-異步電機實驗報告課程名：電機學與電力拖動姓名：李靜怡學院：電氣工程學院班級：電氣1108班指導老師：郭芳三相鼠籠異步電動機的工作特性一、實驗目的1、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的空載、堵轉(zhuǎn)和負載試驗的方法。3、用直接負載法測取三相鼠籠式異步電動機的工作特性。4、測定三相鼠籠式異步電動機的參數(shù)。二、預習要點1、用日光燈法測轉(zhuǎn)差率是利用了日光燈的什么特性？2、異步電動機的工作特性指哪些特性？3、異步電動機的等效電路有哪些參數(shù)它們的物理意義是什么

2、4、工作特性和參數(shù)的測定方法。三、實驗項目1、測定電機的轉(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、空載實驗。5、短路實驗。6、負載實驗。四、實驗方法序號型號名稱數(shù)1MET01電源控制屏1臺2DD03不銹鋼電機導軌、測速系統(tǒng)及數(shù)顯1件3DJ23校正過的直流電機1臺4DJ16三相鼠籠異步電動機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1套、屏上掛件排列順序1、實驗設備2D34-2、 D513、空載實驗按圖4-3接線。電機繞組為接法(Un=220V),直接與測速發(fā)電機同軸 聯(lián)接，不聯(lián)接校正直流測功機DJ23。把交流

3、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 起動旋轉(zhuǎn)，觀察電機旋轉(zhuǎn)方向。并使電機旋轉(zhuǎn)方向為正轉(zhuǎn)(如轉(zhuǎn)向不符合要求 需調(diào)整相序時，必須切斷電源)。保持電動機在額定電壓下空載運行數(shù)分鐘，使機械損耗達到穩(wěn)定后再進行試驗。圖4-3三相鼠籠式異步電動機試驗接線圖調(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UOC (V)Ioi (A)Po (W)cosU ABU BCUCAU OLI AI BI CI OIp1P UP O126426

4、5265264.670.2790.2780.2790.2787-22.947.9250.1962240242240240.670.2510.2530.250.2513-17.540.322.80.2183230230228229.330.2390.2370.2390.2383-15.537.121.60.2284220221220220.330.2280.2290.230.2290-13.134.321.20.2435210210208209.330.2160.2160.2170.2163-11.331.720.40.2606200200199199.670.2050.2040.2050.20

5、47-9.528.919.40.2747160161160160.330.1690.1690.1710.1697-3.720.516.80.3578100100100100.000.1390.1370.1390.1383-1.911.59.60.401986848685.330.1420.1430.1420.1423-2.111.190.4281070707170.330.1570.1570.1580.1573-2.510.78.20.4284、短路實驗測量接線圖同圖4-3。用制動工具把三相電機堵住。制動工具可用DD05 上的圓盤固定在電機軸上，螺桿裝在圓盤上。調(diào)壓器退至零，按下啟動按鈕，接通

6、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 CAUKLia(a)ib(a)ic(a)I KLP 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

7、.4133-1.720.919.20.42851.351.251.551.330.3020.3020.3010.3017-1.912.310.40.38839.239.43939.200.1920.1920.1910.1917-1.35.74.40.33833.833.633.933.770.1470.1450.1480.1467-0.93.72.80.32629.829.929.929.870.1160.1160.1150.1157-0.72.51.80.3015、負載實驗測量接線圖同圖4-3。同軸聯(lián)接負載電機。圖中七用R1 1800 0阻 值，Rl用R5上1800 Q阻值加R上1300 Q

8、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的勵磁電源，調(diào)節(jié)勵磁電流至校正值(100mA) 并保持不變。合上開關(guān)S,調(diào)節(jié)負載電阻Rl (注：先調(diào)節(jié)R5上的1800Q電阻，調(diào) 至零值后用導線短接再調(diào)節(jié)R上的650Q電阻)，使異步電動機的定子電流逐 漸上升，直至電流上升到1.25倍額定電流。從這負載開始，逐漸減小負載直至空載(即斷開開關(guān)S),在這范圍 內(nèi)讀取異步電動機的定子電流、輸入功率、轉(zhuǎn)速、校正直流測功機的負載電流 If等數(shù)據(jù)。共取數(shù)據(jù)89組記錄于表4-6中。表 4-6Ui=Uin=220V (A)If=10

9、0 MaI1l(A)P1(W)if(a)n(r/min)Ia(A)ib(a)ic(a)I 1LPIPIIP10.6220.550.550.574119.143.5162.80.6113780.5500.490.480.51105.135.1140.00.514000.5000.440.440.4694.928.11230.4214130.4500.40.400.4283.720.7104.40.3314280.4000.360.360.3773.112.785.50.2414430.3500.310.310.3260.13.5063.60.1314590.3240.290.290.3053.5

10、-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)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3/K短路電抗式中UK、IK、PK由短路特性曲線上查得，相應于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Z -Uk.，為曲線斜率的倒數(shù)，所以Z =1/0.0847=11.806IKK(Q)3IK由途中可以看出，為曲線的斜率，即Rk=6-3857(Q)所以，x =如2 一r2 =9.9

11、3(Q)轉(zhuǎn)子電阻的折合值r2 * rK - r；定、轉(zhuǎn)子漏抗X；/ X2/ % =9.93/2=4.965 (Q)(2)由空載試驗數(shù)據(jù)求激磁回路參數(shù)空載阻抗空載電阻o312o空載電抗X =yZ2 - r2 oo o式中 U。、I。、相應于U為額定電壓時的相電圖3-4電機中的鐵耗和機械耗由圖中可以看出z =U，壓、相電流、三相空載功率。為曲線斜率的倒數(shù)，所以Z =1/0.0154=64.935 0(Q)由圖中可以看出r = P所以，o312o為曲線的斜率，即R =1.9515 (Q)KX =l：z2-r2 =64.9057 (Q)激磁電抗激磁電阻Xm =X-X 皿r =牛=57.0 (Q)m 3

12、/2o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 P1 、n、n、S、cosi=f(P2)由負載試驗數(shù)據(jù)計算工作特性，填入表3-6中。表3-6U1 = 220V()If=100MA電動機輸入電動機輸出I1(A)p1(w)T2(N m)n(r / min)0.14748.60.18214780.16056.20.25714700.17871.60.33314600.19584.00.39714500.21599.00.47314410.234112.00.53714310.259126.00.60214210.278138.40.66714100.299151.20.720

13、14000.324165.00.78513880.354182.60.85513750.361186.00.8791365計算值P2 (W)S(%)n(%)cosj128.241.4758.120.50439.722.0070.680.53451.012.6771.240.61060.503.3372.020.65671.523.9372.250.70080.734.6072.080.72689.815.2771.280.74098.686.0071.300.757105.896.6770.030.768114.407.4769.330.773123.438.3367.600.784125.9

14、39.0067.700.783計算公式為：i = L +1疽式13、3式中I定子繞組相電流，A；U定子繞組相電壓，V；S轉(zhuǎn)差率;n效率。5.由損耗分析法求額定負載時的效率電動機的損耗有：鐵耗PFe機械損耗Pmec定子銅耗 Pcu 1 = 312,1 =3*0.28*0.28*43.09=10.13W轉(zhuǎn)子銅耗 P = PJ =127.85*6.5/100=8.31W CU2100雜散損耗Pad取為額定負載時輸入功率的0.5%。Pad=147.1X0.5%=0.074W式中Pem電磁功率，W；Pem = P1 -Pcui - PFe=147.1-10.13-9.12=127.85W鐵耗和機械損耗之

15、和為：P0，= PFe + Pmec = Pq- 3I% 七=9.12+4.98=14.1W為了分離鐵耗和機械損耗，作曲線P=f)，如圖3-4。延長曲線的直線部分與縱軸相交于P點，P點的縱座標即為電動機的機械損耗七。，過P點作平行于橫軸的直線,可得不同電壓的鐵耗PFe。電機的總損耗NP = PFe + Pcui + Pcu2 + Pad=9.12+10.13+8.31+0.074=27.63W于是求得額定負載時的效率為：門=&空X100% =(147.1-27.63)：147.1 P 1X100%=81.2%式中PS、I由工作特性曲線上對應于P2為額定功率*時查得。六、思考題由空載、短路試驗數(shù)

16、據(jù)求取異步電機的等效電路參數(shù)時，有哪些因素會 引起誤差?答：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載法測得的電機效率和用損耗分析法求得的電機效率各有哪些 因素會引起誤差？答：由直接負載法測得的電機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的運行情況和三 相異步電動機的工作特性，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，我對異步電機的參數(shù)有了進一步的認識和理解，對異步電 機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 機的空載和負載實驗的方法，學會了用直接負載法測取三相鼠籠異步電動機的 工作特性，并掌握測定三相籠型異步電動機的參數(shù)，對異步電機有了更深的了 解。同時學會了在實驗室應根據(jù)需要正確選擇各儀表量程序保