電機學綜合實驗報告書

1、電機學綜合實驗報告相異步電動機姓名：班級：學號：江蘇大學電氣學院、概述電機制造廠生產(chǎn)的電機產(chǎn)品，它的質(zhì)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(shè)計 的電機，它的計算數(shù)值是否符合實際，生產(chǎn)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(zhì)量是否合格的一個重要手段，同時又為改進電磁設(shè)計、結(jié)構(gòu)、制造 工藝等方面提供了可靠的證據(jù)。根據(jù)國家標準 GB755-81電機基本技術(shù)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(shù)，以全面考察電機的電氣性能和質(zhì)量，從而判 斷該電機是否符合國家標準（或用戶訂貨時所簽訂的技術(shù)要

2、求），此外對型式試驗的分析還可以制定岀 該電機岀廠的性能標準。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(chǎn)品試制完成時。電機設(shè)計或工藝上的更改足以引起某些性能發(fā)生變化時，則應(yīng)進行有關(guān)的型式試驗項目。 當檢查試驗結(jié)果與以前的型式試驗結(jié)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。1.2.3.4.檢查試驗（又稱岀廠試驗）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，保證岀產(chǎn)電機的質(zhì)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 才允許岀廠。從內(nèi)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：1.2.3.4.5.6.7

3、.8.9.10.11.12.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(zhuǎn)子電壓的測定（僅對繞線轉(zhuǎn)子和交流換向器電動機）。*空載試驗。*堵轉(zhuǎn)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(shù)和轉(zhuǎn)差率的測定。短時過轉(zhuǎn)矩試驗。最大轉(zhuǎn)矩的測定。啟動過程中最小轉(zhuǎn)矩的測定（僅對籠形電機）。超速試驗（對籠形轉(zhuǎn)子電動機，僅在型式試驗時進行）。*振動的測定。*13. 噪聲的測定。14. 轉(zhuǎn)動慣量的測定。15. 短時升高電壓試驗。*16. 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(jù)需要僅列為型式試驗項目。二、試驗內(nèi)容及方法三相異步電動機試驗方法應(yīng)

4、根據(jù)國家標準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(dǎo)書進行。限于設(shè)備，我們只能進行溫升試驗、負載試驗、空載試驗及 堵轉(zhuǎn)試驗。（一） 溫升試驗（略）由于設(shè)備和試驗時間限制，溫升試驗暫時不做。已知數(shù)據(jù):試驗開始時冷卻介質(zhì)溫度試驗開始時的繞組電阻試驗結(jié)束時冷卻介質(zhì)溫度試驗結(jié)束時的繞組電阻(二)負載試驗R、定子(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電流Ii、效率 、功率因數(shù)cos及轉(zhuǎn)差率s與輸岀功率F2的關(guān)系曲線。此時，在倍額定功率范圍內(nèi)測(2) 工作特性曲線應(yīng)在電動機溫度接近熱狀態(tài)時由負載試驗測取。 取68點數(shù)據(jù)：三相

5、電壓、三相電流、輸入功率及轉(zhuǎn)差率或轉(zhuǎn)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:a.額定電壓下的鐵耗 P Fe(W)由空載試驗求取;b.機械損耗P mec(W)由空載試驗求取;c.定子繞組銅耗Pcu1 (W)Pcu12311 R1I 1定子相電流Ri 換算到基準工作溫度時定子繞組相電阻換算：RiRoK； 1Ro 實際冷狀態(tài)繞組的相電阻(三相平均值)，單位0實際冷狀態(tài)時繞組的溫度，單位C1 基準工作溫度，對 A、E、B絕緣等級為75 C，對F、H絕緣等級為115 CKa常數(shù)，銅繞組為235，鋁繞組為228d.轉(zhuǎn)子繞組損耗Pcu2對不實測雜散損耗的電

6、機， 值按與定子電流平方成正比確定 的雜散損耗，以該值為參考值計算)。e.雜散損耗P額定功率時的雜散損耗值取其輸入功率的%。對其它負載點，雜散損耗(實際計算時可取電流接近名牌上額定電流的某點數(shù)據(jù)作為額定負載時(三)空載試驗(1) 測量前電動機應(yīng)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。(2) 試驗時施于定子繞組上的電壓應(yīng)從()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(shù)。(3) 試驗時測取下列數(shù)據(jù)：三相電壓、三相電流、輸入功率。I 0、空載輸入功率 Po與外施(4) 試驗結(jié)束，對數(shù)據(jù)進行處理，繪制空載特性曲線，即空載電流 電壓U 0的標幺值

7、(U0 /U N )的關(guān)系曲線。' 2為分離鐵耗PFe和機械損耗P mec，作曲線卩0f (U U n )其中:' 2P0PFe P mecP0p0cu1 ， P0cu1 31 0 R1堵轉(zhuǎn)試驗(1) 堵轉(zhuǎn)試驗的目的是求取額定電壓時的堵轉(zhuǎn)電流和堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩(起動電流和起動轉(zhuǎn)矩)。還可以 利用堵轉(zhuǎn)試驗數(shù)據(jù)作圓圖，求取額定轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩。(2) 堵轉(zhuǎn)試驗施于定子繞組的電壓盡可能從不低于倍的額定電壓開始，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(shù)，每點應(yīng)同時測取下列數(shù)據(jù)：三相電壓、三相電流、轉(zhuǎn)矩、輸入功率，每點測量及讀數(shù)時，通電持續(xù)時間不應(yīng)超過10秒，以免繞組過熱。

8、(3) 如限于設(shè)備，堵轉(zhuǎn)試驗不能從0.9U N開始，對于100kW以下的電動機，堵轉(zhuǎn)試驗的最大電流應(yīng)不低于倍額定電流。(4) 本試驗要利用圓圖法求取額定轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩，應(yīng)注意測量()倍額定電流和()倍額定 電流時兩點的數(shù)據(jù)。因為電機產(chǎn)生額定轉(zhuǎn)矩時，定子電流在額定電流附近，而產(chǎn)生最大電磁轉(zhuǎn)矩時，定子電流約為()倍額定電流。當電流較大時，磁路趨于飽和，定轉(zhuǎn)子漏抗比額定運行時小，故作岀的 圓比額定運行的圓要大，作圖時務(wù)必加以注意。(5) 若堵轉(zhuǎn)試驗時最大電壓在 倍額定電壓范圍內(nèi)，應(yīng)根據(jù)試驗數(shù)據(jù)繪制堵轉(zhuǎn)特性曲線I K f(U K)，Tkf (Uk)，額定電壓的堵轉(zhuǎn)電流I KN，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tkn，由特性曲

9、線上查取。(6)若堵轉(zhuǎn)試驗時限于設(shè)備，最大電壓低于0.9U N，應(yīng)作ig IKf(igUK)曲線，并延長在該曲線上查取U K U N時的堵轉(zhuǎn)電流I KN，此時的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩按下式求取:TknTk （嚴）2I KI K， TK試驗中測取的最大電流及該點轉(zhuǎn)矩(五)電機型式試驗記錄及計算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：制 造 廠：額定電壓：頻率：工作方式：產(chǎn)品編號：額定電流：轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分鐘）P1P212345678910負載試驗計算公式2鐵耗PFe、機械損耗Pmec由空載試驗求取；定子繞組銅耗Pcu1

10、 3Il Rl轉(zhuǎn)子繞組損耗pcu2Pem SPem（ P1P cu1PFe）P01P0212345678910空載試驗結(jié)束后定子相電阻測定：空載試驗計算12345678910線電壓標幺值Uo/Un標幺值平方（Uo/Un）2線電流I0 （A）相電流Io （A）輸入功率P0 （ W）定子銅耗Pocui（ W）短路試驗計算12345678910線電壓U K（ V）相電壓Uk （V）線電流Ik （A）相電流Ik （ A）三相短路功率 PK （W）短路力矩tk若試驗最大電壓在（)Un之間，則按（1）作圖計算，否則按（2）作圖計算（即試驗最大電壓低于Un）。（1）作曲線 Ikf（UK），Tkf(UK)從曲

11、線上求取當UkU N時：（2）若限于設(shè)備最大電壓低于0.9U N，作曲線lIg Ikf(igUK)延長在該曲線查取UkUnI時：式中：Ik， Tk 試驗中測取的最大電流及該點轉(zhuǎn)矩（3）起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)和起動電流倍數(shù)4.作圓圖求最大轉(zhuǎn)矩項目作圖說明數(shù)據(jù)（1）電流比例尺1 （毫米）=）Ai （安培）Ai安/毫米（2）功率比例尺1（毫米）3U,N Ai（千瓦）Ap千瓦/毫米1000取原點O1，作橫坐標OjX、縱坐標O1Y ,(3)原點U 1N在縱坐標上作相電壓矢量 U 1N (任意長)根據(jù)空載運行數(shù)據(jù)：相電流I0和功率因數(shù)(4)空載運行點1。cos 0按a確定空載運行點 O根據(jù)空載運行數(shù)據(jù)：理想空載損耗

12、P0Pmec，按AP從O垂直O(jiān)-I X下降(5)理想運行點PoP mecPmec毫米，確定理想空載點O，作OG平毫米行于01 X根據(jù)空載運行數(shù)據(jù)：I0和基準工作溫度電(6 )圓心線偏角阻Ri，按sin21。Ri=計算，作OE，U N歐姆與0G成角，0E即為圓心線根據(jù)短路試驗數(shù)據(jù):取試驗線電流接近 ()I N 點的 Ik、U K、Pk及額定相電壓(7)工作圓短路點U N，按 I K短路相電流Ik按 PkPkIk的短路功率計算額定電壓時的Uk計算短路相電流為IkPk，按A和AP確定工作圓短IkUkPk =Ik毫米Pk確定D點的方法：作距 O1X線為pk毫米毫米路點D。的平行線，一 O點為圓心，I

13、K毫米為半徑,(8 )作工作圓畫圓弧交平行線于 D點。連接O和D點，作OD線的垂直平分線， 交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根據(jù)短路試驗數(shù)據(jù)： 取試驗線電流接近 （）Ik（9）起動圓短路點（10）作起動圓（11）作電磁功率線（12）額定轉(zhuǎn)矩（13）最大轉(zhuǎn)矩I N點的I K1 I按PK1I K、U K、PK，按上計算Ik1U KPKr確定起動圓短路點UkHPk =I K1計算pK1，按Aj和ApDi （方法同工作圓）。Pk1毫米毫米連接O和D1點，作OD1線的垂直平分線, 交OE于C1點，C1點即為起動圓的圓心。作起動圓OD1E1。量起動圓直徑 Da1按tguR1，tg 1D1旦求和 1U NU N角。分別作工作圓的電磁功率線（與 OE成角）交工作圓與B點及起動圓的電磁功率線（與OE1成1角）交起動圓于B1點。OB線和OB1線分別為工作圓和起動圓的電磁 功率線。根據(jù)負載試驗額定相電流IjN，按A在工作圓ODE上確定工作點 L。確定L的方法:以O(shè)1為圓心，IjN （毫米）為半徑作圓弧,交工作圓于L。從L點作Lh線垂直于OE 線，交OB線于b點，線段Lb的長度即