三相鼠籠異步電動機(jī)的工作特性

1、41三相鼠籠異步電動機(jī)的工作特性一、實驗?zāi)康恼莆杖喈惒诫妱訖C(jī)的空載、堵轉(zhuǎn)和負(fù)載試驗的方法。用直接負(fù)載法測取三相鼠籠有電動機(jī)的工作特性。測定三相鼠籠異步電動機(jī)的參數(shù)。二、預(yù)習(xí)要點異步電動機(jī)的工作特性指哪些特征？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?工作特性和參數(shù)的測定方法。三、實驗設(shè)備序號DDSZ-1名稱數(shù)量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1件2DJ23校正過的直流電機(jī)1件3DJ16三相鼠籠異步電動機(jī)1件4D33交流電壓表1件5D32交流電流表1件6D34-3單三相智能功率、功率因數(shù)表1件7D31直流電壓、毫安、安培表1件8D42三相可調(diào)電阻器1件9D51波形測試及開關(guān)板1件

2、四、測量定子繞組的冷態(tài)直流電阻將電機(jī)在室放置一段時間，用溫度計測量電機(jī)繞組端部或鐵心、的溫度與冷 卻介質(zhì)溫度之差不超過2K時，即為世紀(jì)冷態(tài)。記錄此時的溫度和測量定子繞組 的直流電阻，此阻值即為冷態(tài)直流電阻。用優(yōu)安法測定子繞組電阻，測量線路如圖4-1.直流電源用主控屏上電樞電 源先調(diào)到50V。開關(guān)S1、S2選用D51掛箱，R用D42掛箱上1800Q可調(diào)電阻。電機(jī)定子圖4-1三相交流繞組電阻測定臆中薯足堰頓羿FAO牌A2量程的選擇：測量時通過的測量電流應(yīng)小于額定電流的20%,約為50mA,因 而直流電流表的量程用200mA檔。三相鼠籠式異步電動機(jī)定子一相繞組的電阻約 為50Q,因而當(dāng)流過的電流為5

3、0mA時二端電壓約為2.5V,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，合上開關(guān)S1,調(diào)節(jié)直流電源及R阻值 使試驗電流不超過電機(jī)額定電流的20%,以防因試驗電流過大而引起繞組的溫度 上升，讀取電流值，再接通開關(guān)S2讀取電壓值。讀完后，先打開開關(guān)S2,再打 開開關(guān)S1。調(diào)節(jié)R使A表分別為50mA, 40mA,30mA測取三次，取其平均值，測量定子三 相繞組的電阻值，采集數(shù)據(jù)：表4-1繞組I繞組II繞組IIII(mA)40503029.9840.0050.1729.9239.9950.11U(V)1.7062.1171.2801.2571.6782.1051.2531.67

4、72.014R(Q)42.6542.3442.6741.9341.9541.9641.8841.9440.19五、負(fù)載情況(一)針對DDSZ-1電機(jī)教學(xué)實驗臺空載實驗按圖4-2接線。電機(jī)繞組為接法(Un=220V),直接與測速發(fā)電機(jī)同 軸聯(lián)接，負(fù)載電機(jī)DJ23不接。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)啟動 旋轉(zhuǎn)，觀察電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。并使電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向符合要求(如果轉(zhuǎn)向不符合要求需 要調(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（4）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

5、穩(wěn)定后再進(jìn)行 試驗。（5）調(diào)節(jié)電壓由1.2倍額定電壓開始逐漸降低電壓，直至電流或動率顯著增大 為止。在這圍讀取空載電壓、空載電流、空載功率。（6）在測取空載實驗數(shù)據(jù)時，在額定電壓附近多測幾個點，共取數(shù)據(jù)79組采 集于表4-2。表4-2序號U JV)P (W)0CUSUUUUIIIIPPP1259.6256259.8UL258.50.3020.2820.2820.28952.08-24.5227.560.1232249.8245.9249.5248.40.2850.2670.2670.27347.81-22.0025.810.1293228.0224.9228.12270.2570.2390.2

6、400.24540.48-16.6523.830.1434221.6218.6221.9220.70.2480.2300.2340.23738.01-12.5625.450.1625220.4217.4220.4219.40.2460.2300.2370.23837.83-15.0122.820.1466220.0217.4219.8222.80.2450.2290.2300.23537.47-14.8722.60.1447216.2214.2217.0215.80.2400.2250.2290.23136.62-14.3422.280.1498210.1207.9211.0209.70.23

7、40.2160.2220.22434.95-13.2021.750.1549133.8133.4134.7134.00.16490.15370.15870.15916.68-1.0515.630.2451080.4079.0080.8080.10.16540.1530.15190.15712.602.4315.030.3981162.9661.8563.1162.-640.2160.2070.2040.20912.932.8415.770.4021255.1354.2254.8254.720.2900.3870.3850.35417.77-1.4316.340.281短路實驗（1）測量接線圖同

8、圖4-2,。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。（2）調(diào)壓器退至零，合上交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之逐漸升壓到短路電流到1.2倍額定電流，再逐漸降壓至0.3倍額定電流為止。（3）在這圍讀取短路電壓、短路電流、短路功率。共讀取56組采集于表4-3 中。表4-3序號U “匚)、P (W)COSKUU UUIAI)IIPPP175.86BC74.63CA75.75KL75.410.6200.615C0.615KL0.61739.84-0.9738.870.278265.0264.2165.4764.90.5040.4970.5020.50127.55-

9、1.4526.100.266358.9157.4059.1058.470.4380.4250.4310.43127.55-1.4526.100.266450.2849.0450.1249.810.3440.3370.3380.41013.95-1.7712.180.199541.7340.4941.7241.310.2570.2490.2520.2538.35-1.526.830.217633.8533.4735.0534.120.1850.17350.1860.1824.79-1.123.670.197730.0128.7630.0329.600.14460.13570.13750.1393

10、.14-0.862.280.1853.負(fù)載實驗測量接線圖如圖4-2.同軸聯(lián)接負(fù)載電機(jī)。圖中Rf用D42上1800Q阻值， RL用D42上1800 Q阻值加上900 Q并聯(lián)900 Q共2250 Q阻值。合上交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之逐漸升壓至額定電壓保持不變。合上校正過的直流電機(jī)的勵磁電源，調(diào)節(jié)勵磁電流至校正值(50mA或 100mA )并保持不變。調(diào)節(jié)負(fù)載電阻RL (先調(diào)節(jié)1800Q電阻，調(diào)至零后用導(dǎo)線短接再調(diào)節(jié)450 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 為止。從這負(fù)載開始，逐漸減小負(fù)載直至空載，在這圍讀取異步電動機(jī)的定 子電流、輸入功率、轉(zhuǎn)速、直流電機(jī)的

11、負(fù)載電流If等數(shù)據(jù)。共取數(shù)據(jù)89組采集于表4-4中表4-4UU浦22OV0)項岬園序 號141NUAfP (W)IF(A)T2(N*m)N (r/min)IIIIPPP10.6210.6010.5960.606130.949.14180.040.6830.920137820.5050.4850.4820.491106.9335.28142.210.5180.730141130.4550.4420.4300.44295.4527.53122.980.4320.654142440.4060.3860.3850.39285.0220.68105.70.3570.556143850.3310.3070

12、.3080.31566.090.69666.790.2010.390145960.3000.2800.2810.28758.001.1359.130.1350.340146870.2870.2690.270.0.27554.30-1.4552.850.1050.290147180.2770.2590.2560.26451.19-4.0447.150.0770.275147990.2540.2380.2400.24442.15-10.8331.3200.1851485六、實驗報告1、計算基準(zhǔn)工作溫度時的相電阻由實驗直接測得每相電阻值，此值為實際冷態(tài)電阻值。冷態(tài)溫度為室溫。 按下式換算到基準(zhǔn)工作溫

13、度時的定子繞組相電阻：235 +0、f - ric 235 +0苗c式中r1 f換算到基準(zhǔn)工作溫度時定子繞組的相電阻，Q;r；-定子繞組的實際冷態(tài)相電阻，Q;。，基準(zhǔn)工作溫度，對于E級絕緣為75笆；。：一一實際冷態(tài)時定子繞組的溫度，C；2.作空載特性曲線：I、P 巾二f(U )OL O、COS 0 OL用MATLAB作圖如下:P 二f(U )I =f(U )IOL=f(UOL)0.320.180.160.24-0.22150200UOL*(UO3.作短路特性曲線：I、P=f(U )KL K KL用MATLAB作圖如下：I 二f(U )IKLfUKL+ MM點y預(yù)測1次多項式曲線(1)由短路實驗

14、數(shù)據(jù)求短路參數(shù) 短路阻抗：短路電阻:短路電抗:式中U=U ,I =I /30.5,P電動機(jī)堵轉(zhuǎn)時的相電壓，相電流，三相短路功 率(接法)。KL KL KL K轉(zhuǎn)子電阻的折合值：式中rlc是沒有折合得75oC時實際值 定、轉(zhuǎn)子漏抗：短路參數(shù)短路阻抗Z (Q) K短路電阻 r k(Q)短路電抗X (Q)定轉(zhuǎn)子漏抗X1. (Q)數(shù)值211.7102.11*85.592.8224.4104.0198.899.4235.0104.0210.7105.4210.472.5197.598.6282.9106.7262.0131.0324.7110.8304.5152.3372.9118.0246.1123.

15、0(2)由空載試驗數(shù)據(jù)求激磁回路參數(shù)空載阻抗空載電阻空載電抗式中U=U ,I =I /30.5,P電動機(jī)堵轉(zhuǎn)時的相電壓，相電流，三相短路功、，、O OL oe OL0率(接法)。激磁電抗激磁電阻空載阻抗Z (K、0Q)空載電阻R (KQ)O1.5490.3301.5760.3461.6050.3971.6130.453空載電阻X (KQ) 0激磁電抗X (KQ) m1.5130.7571.5470.7741.5550.7781.5480.7741.5970.4031.5450.7731.6420.4091.5900.7951.6180.4181.5630.7821.6210.4331.5620

16、.7811.4600.6181.3230.6620.8840.6100.6400.3200.5190.3610.3730.1870.2680.1300.3440.172式中PFe為額定電壓時的鐵耗，由圖4-4確定5.做工作特性曲線P、I、n、S、cos f(P) 1161=2由負(fù)載試驗數(shù)據(jù)計算工作特性，填入表4-5中。表 4-5U =220V(A) I =100.4mA:1氐 .序號電動機(jī)輸入電動機(jī)輸出計虹值(A)p,(w)T2(N*m)n(r/min)P2(W)S(%)n (%)cos 610.350180.040.9201378133.18.1373.90.76620.283142.210

17、.7301411108.25.9376.10.76130.255122.980.654142497.85.0679.50.73140.226105.70.556143884.04.1379.50.70950.17966.790.390145959.72.7389.40.56560.16659.130.340146852.42.1388.60.54070.15952.850.290147144.81.9384.80.50480.15247.150.275147942.71.4090.60.47090.14131.320.185148528.81.0092.00.337計算公式為：八十牛十孔33廣

18、 I500 HS = x QQ%15008部=3叩P2 =0J0&.式中 L定子繞組相電流.A：定子繞組相電g V；n 效率。用MATLAB作圖如下6.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：PFePcuj312疽1機(jī)械損耗:轉(zhuǎn)子銅耗:雜散損耗Pad取為額定負(fù)載時輸入功率的0.5%。式中Pem-電磁功率，W；P0=PFe+Pmec=PoT2O.ri為了分離鐵耗和機(jī)械損耗，作曲線P=f（U2），如圖4-4延長曲線的直線部分與縱軸相較于K點，K點的縱坐標(biāo)即為電動機(jī)的機(jī)械損耗Pmec，過K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E二 + Pg + h + Pq于是求得額定負(fù)載時的效率為：ij