a三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、精選文檔 1 / 14 異步電機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 課程名：電機(jī)學(xué)與電力姓名：李學(xué)院：電氣工程班級(jí)：電氣110學(xué)號(hào)：11291240 指導(dǎo)老師：郭芳 精選文檔 2 / 14 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、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

2、、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 數(shù) 量 1 MET01 電源控制屏 1臺(tái) 2 DD03 不銹鋼電機(jī)導(dǎo)軌、測(cè)速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速1件 3 DJ23 校正過(guò)的直流電機(jī) 1臺(tái) 4 DJ16 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī) 1臺(tái) 5 D34-2 智能型功率、功率因數(shù)表 1件 6 D51 波形測(cè)試及開(kāi)關(guān)板 1件 7 DD05 測(cè)功支架、測(cè)功盤(pán)及彈簧秤（50N） 1套 精選文檔 3 / 14 2、屏上掛件排列順序 D34-2、D51 3、空載實(shí)驗(yàn) （1）按圖4-3接線。電機(jī)繞

3、組為接法(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

4、 序號(hào) UOC（V） IOL（A） PO（W） cos? UAB UBC UCA UOL IA IB IC IOL PI PII PO 1 264 265 265 264.67 0.279 0.278 0.279 0.2787 -22.9 47.9 25 0.196 2 240 242 240 240.67 0.251 0.253 0.25 0.2513 -17.5 40.3 22.8 0.218 3 230 230 228 229.33 0.239 0.237 0.239 0.2383 -15.5 37.1 21.6 0.228 4 220 221 220 220.33 0.228 0.22

5、9 0.23 0.2290 -13.1 34.3 21.2 0.243 精選文檔 4 / 14 5 210 210 208 209.33 0.216 0.216 0.217 0.2163 -11.3 31.7 20.4 0.260 6 200 200 199 199.67 0.205 0.204 0.205 0.2047 -9.5 28.9 19.4 0.274 7 160 161 160 160.33 0.169 0.169 0.171 0.1697 -3.7 20.5 16.8 0.357 8 100 100 100 100.00 0.139 0.137 0.139 0.1383 -1.9

6、 11.5 9.6 0.401 9 86 84 86 85.33 0.142 0.143 0.142 0.1423 -2.1 11.1 9 0.428 10 70 70 71 70.33 0.157 0.157 0.158 0.1573 -2.5 10.7 8.2 0.428 4、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，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

7、流、短路功率。 (4) 共取數(shù)據(jù)56組記錄于表4-5中。 表 4-5 UKL(V) IKL(A) PK(W) cosK UAB UBC UCA UKL IA(A) IB(A) IC(A) IKL P1 P P0 81.8 81.9 81.7 81.80 0.599 0.598 0.599 0.5987 -1.3 41.1 39.8 0.469 71.6 71.7 71.7 71.67 0.497 0.498 0.497 0.4973 -1.5 29.3 27.8 0.450 62.8 62.7 62.6 62.70 0.41 0.41 0.42 0.4133 -1.7 20.9 19.2 0.

8、428 51.3 51.2 51.5 51.33 0.302 0.302 0.301 0.3017 -1.9 12.3 10.4 0.388 39.2 39.4 39 39.20 0.192 0.192 0.191 0.1917 -1.3 5.7 4.4 0.338 33.8 33.6 33.9 33.77 0.147 0.145 0.148 0.1467 -0.9 3.7 2.8 0.326 29.8 29.9 29.9 29.87 0.116 0.116 0.115 0.1157 -0.7 2.5 1.8 0.301 5、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

9、R1上1800阻值，RL用R5上1800阻值加R上1300并聯(lián)1300共2450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。 精選文檔 5 / 14 (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

10、流IF等數(shù)據(jù)。 (6) 共取數(shù)據(jù)89組記錄于表4-6中。 表4-6 U1=U1N=220V（） If=100 Ma I1L(A) P1(W) IF(A) n(r/min) IA(A) IB(A) IC(A) I1L P P P1 0.622 0.55 0.55 0.574 119.1 43.5 162.8 0.61 1378 0.550 0.49 0.48 0.51 105.1 35.1 140.0 0.5 1400 0.500 0.44 0.44 0.46 94.9 28.1 123 0.42 1413 0.450 0.4 0.40 0.42 83.7 20.7 104.4 0.33 142

11、8 0.400 0.36 0.36 0.37 73.1 12.7 85.5 0.24 1443 0.350 0.31 0.31 0.32 60.1 3.50 63.6 0.13 1459 0.324 0.29 0.29 0.30 53.5 -1.9 51.6 0.08 1468 0.300 0.26 0.26 0.27 44.3 -8.5 35.8 0 1479 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1.作空載特性曲線：I0、P0、cos?0=f(U0) 精選文檔 6 / 14 2.作短路特性曲線：IK、PK=f(UK) 精選文檔 7 / 14 3.由空載、短路試驗(yàn)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(yàn)數(shù)

12、據(jù)求短路參數(shù) 短路阻抗 KKKIU短路電阻 23KKKIPr? 短路電抗 22KKKrZX? 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(shí)的相電壓、相電流、三相短路功率。 由圖中可以看出KKKIUZ?，為曲線斜率的倒數(shù)，所以ZK=1/0.0847=11.806（） 精選文檔 8 / 14 由途中可以看出23KKKIPr?，為曲線的斜率，即RK=6.3857（） 所以，22KKKrZX?=9.93（） 轉(zhuǎn)子電阻的折合值 1'2rrrK? 定、轉(zhuǎn)子漏抗 2'2'1KXXX? =9.93/2=4.965（） (2)由空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)求激磁回路參數(shù) 空載阻抗

13、oooIUZ? 空載電阻 23oooIPr? 空載電抗 22ooorZX? 式中 U0、I0、P0 相應(yīng)于U0為額定電壓時(shí)的相電壓、相電流、三相空載功率。 由圖中可以看出oooIUZ?，為曲線斜率的倒數(shù)，所以Z0=1/0.0154=64.935（） 圖3-4 電機(jī)中的鐵耗和機(jī)械耗K0POUN2UO2PmecPFePO=f(UO)2 精選文檔 9 / 14 由圖中可以看出23oooIPr?，為曲線的斜率，即RK=1.9515（） 所以，22ooorZX?=64.9057（） 激磁電抗 ?1XXXOm? 激磁電阻 23oIPrFem?=57.0（） 式中 PFe為額定電壓時(shí)的鐵耗，由圖3-4確定。

14、 4.作工作特性曲線P1、I1、n、S、cos?1=f(P2) 由負(fù)載試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算工作特性，填入表3-6中。 表3-6 U1 = 220V（） If =100MA 電動(dòng)機(jī)輸入 電動(dòng)機(jī)輸出 計(jì)算值 I1(A) P1(W) T2(N·m) n(rmin) P2（W） S() () cosj1 0.147 48.6 0.182 1478 28.24 1.47 58.12 0.504 0.160 56.2 0.257 1470 39.72 2.00 70.68 0.534 0.178 71.6 0.333 1460 51.01 2.67 71.24 0.610 0.195 84.0 0.39

15、7 1450 60.50 3.33 72.02 0.656 0.215 99.0 0.473 1441 71.52 3.93 72.25 0.700 0.234 112.0 0.537 1431 80.73 4.60 72.08 0.726 0.259 126.0 0.602 1421 89.81 5.27 71.28 0.740 0.278 138.4 0.667 1410 98.68 6.00 71.30 0.757 0.299 151.2 0.720 1400 105.89 6.67 70.03 0.768 0.324 165.0 0.785 1388 114.40 7.47 69.33

16、 0.773 0.354 182.6 0.855 1375 123.43 8.33 67.60 0.784 0.361 186.0 0.879 1365 125.93 9.00 67.70 0.783 精選文檔 10 / 14 計(jì)算公式為：331CBAIIII? %10015001500?nS 11113cosIUP? 22105.0nTP? %10012?PP? 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； 效率。 精選文檔 11 / 14 精選文檔 12 / 14 5.由損耗分析法求額定負(fù)載時(shí)的效率 電動(dòng)機(jī)的損耗有： 鐵耗 PFe 機(jī)械損耗 Pmec 定子銅耗 12

17、113rIPCU?=3*0.28*0.28*43.09=10.13W 轉(zhuǎn)子1002SPPemCU?=127.85*6.5/100=8.31W 雜散損耗Pad取為額定負(fù)載時(shí)輸入功率的0.5。Pad=147.1×0.5=0.074W 式中 Pem電磁功率，W； Pem = P1 -Pcul - PFe =147.1-10.13-9.12=127.85W 鐵耗和機(jī)械損耗之和為： P0= PFe + Pmec = PO- 3IO2r1 =9.12+4.98=14.1W 為了分離鐵耗和機(jī)械損耗，作曲線)(2'OOUfP?，如圖3-4。 延長(zhǎng)曲線的直線部分與縱軸相交于P點(diǎn)，P點(diǎn)的縱座標(biāo)即

18、為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械損耗Pmec，過(guò)P點(diǎn)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P = PFe + Pcul + Pcu2 + Pad =9.12+10.13+8.31+0.074=27.63W 于是求得額定負(fù)載時(shí)的效率為：%10011?PPP?=（147.1-27.63）÷147.1×100=81.2 式中 P1、S、I1由工作特性曲線上對(duì)應(yīng)于P2為額定功率PN時(shí)查得。 精選文檔 13 / 14 六、思考題 1.由空載、短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)求取異步電機(jī)的等效電路參數(shù)時(shí)，有哪些因素會(huì)引起誤差？ 答：各個(gè)實(shí)驗(yàn)儀表存在一定得誤差，數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)也會(huì)引起一定的誤差；實(shí)驗(yàn)原理存在誤差。如短路實(shí)驗(yàn)時(shí)忽略了勵(lì)磁支路的影響；空載實(shí)驗(yàn)時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速會(huì)隨輸入電壓的改變而改變等。 2.從短路試驗(yàn)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(shí)線電壓很小 3.由直接負(fù)載法測(cè)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(huì)引起誤差？ 答：由直接負(fù)載法測(cè)得的電機(jī)效率主要可能引起誤差的是測(cè)量讀數(shù)時(shí)儀