電機(jī)學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)

1、電機(jī)學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告相異步電動(dòng)機(jī)姓名：班級(jí)：學(xué)號(hào)：江蘇大學(xué)電氣學(xué)院、概述電機(jī)制造廠生產(chǎn)的電機(jī)產(chǎn)品，它的質(zhì)量是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)，要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。我們?cè)O(shè)計(jì) 的電機(jī)，它的計(jì)算數(shù)值是否符合實(shí)際，生產(chǎn)過(guò)程中由于制造工藝引起的偏差又是多少，也必須通過(guò)試驗(yàn) 來(lái)判斷，所以電機(jī)的試驗(yàn)是考核其質(zhì)量是否合格的一個(gè)重要手段，同時(shí)又為改進(jìn)電磁設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、制造 工藝等方面提供了可靠的證據(jù)。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB755-81電機(jī)基本技術(shù)要求規(guī)定，試驗(yàn)項(xiàng)目有型式試驗(yàn)和檢查試驗(yàn)兩種。 型式試驗(yàn) 的目的是求取電機(jī)全部的工作特性和參數(shù)，以全面考察電機(jī)的電氣性能和質(zhì)量，從而判 斷該電機(jī)是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（或用戶訂貨時(shí)所簽訂的技術(shù)要

2、求），此外對(duì)型式試驗(yàn)的分析還可以制定岀 該電機(jī)岀廠的性能標(biāo)準(zhǔn)。電機(jī)制造廠遇到下列情況之一時(shí)需進(jìn)行電機(jī)的型式試驗(yàn)：新產(chǎn)品試制完成時(shí)。電機(jī)設(shè)計(jì)或工藝上的更改足以引起某些性能發(fā)生變化時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行有關(guān)的型式試驗(yàn)項(xiàng)目。 當(dāng)檢查試驗(yàn)結(jié)果與以前的型式試驗(yàn)結(jié)果發(fā)生不可容許的偏差時(shí)。各類型電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的定期抽試。1.2.3.4.檢查試驗(yàn)（又稱岀廠試驗(yàn)）是電機(jī)制造廠按照簡(jiǎn)化項(xiàng)目對(duì)電機(jī)成品所進(jìn)行的試驗(yàn)，以確定該電機(jī)的 主要指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)，保證岀產(chǎn)電機(jī)的質(zhì)量。制造廠的每一臺(tái)電機(jī)成品都必須進(jìn)行檢查試驗(yàn)，檢驗(yàn)合格者 才允許岀廠。從內(nèi)容上看，檢查試驗(yàn)只是型式試驗(yàn)的一部分。異步電機(jī)的型式試驗(yàn)項(xiàng)目有：1.2.3.4.5.6.7

3、.8.9.10.11.12.繞組對(duì)機(jī)殼及繞組相互間絕緣電阻測(cè)定。*繞組在實(shí)際冷狀態(tài)下直流電阻的確定。*轉(zhuǎn)子電壓的測(cè)定（僅對(duì)繞線轉(zhuǎn)子和交流換向器電動(dòng)機(jī)）。*空載試驗(yàn)。*堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)（僅對(duì)籠形電機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)）。*溫升試驗(yàn)。效率、功率因數(shù)和轉(zhuǎn)差率的測(cè)定。短時(shí)過(guò)轉(zhuǎn)矩試驗(yàn)。最大轉(zhuǎn)矩的測(cè)定。啟動(dòng)過(guò)程中最小轉(zhuǎn)矩的測(cè)定（僅對(duì)籠形電機(jī)）。超速試驗(yàn)（對(duì)籠形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，僅在型式試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行）。*振動(dòng)的測(cè)定。*13. 噪聲的測(cè)定。14. 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)定。15. 短時(shí)升高電壓試驗(yàn)。*16. 耐電壓試驗(yàn)。*其中后面標(biāo)有*的為檢查試驗(yàn)項(xiàng)目。第12項(xiàng)也可根據(jù)需要僅列為型式試驗(yàn)項(xiàng)目。二、試驗(yàn)內(nèi)容及方法三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法應(yīng)

4、根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1032-85三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法進(jìn)行。試驗(yàn)中測(cè)量?jī)x表接線按電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行。限于設(shè)備，我們只能進(jìn)行溫升試驗(yàn)、負(fù)載試驗(yàn)、空載試驗(yàn)及 堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)。（一） 溫升試驗(yàn)（略）由于設(shè)備和試驗(yàn)時(shí)間限制，溫升試驗(yàn)暫時(shí)不做。已知數(shù)據(jù):試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)冷卻介質(zhì)溫度試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的繞組電阻試驗(yàn)結(jié)束時(shí)冷卻介質(zhì)溫度試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的繞組電阻(二)負(fù)載試驗(yàn)R、定子(1) 負(fù)載試驗(yàn)的目的是測(cè)取工作特性曲線。即電動(dòng)機(jī)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(shí)，在倍額定功率范圍內(nèi)測(cè)(2) 工作特性曲線應(yīng)在電動(dòng)機(jī)溫度接近熱狀態(tài)時(shí)由負(fù)載試驗(yàn)測(cè)取。 取68點(diǎn)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(cè)定法效率的測(cè)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(jì)算:a.額定電壓下的鐵耗 P Fe(W)由空載試驗(yàn)求取;b.機(jī)械損耗P mec(W)由空載試驗(yàn)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(zhǔn)工作溫度時(shí)定子繞組相電阻換算：RiRoK； 1Ro 實(shí)際冷狀態(tài)繞組的相電阻(三相平均值)，單位0實(shí)際冷狀態(tài)時(shí)繞組的溫度，單位C1 基準(zhǔn)工作溫度，對(duì) A、E、B絕緣等級(jí)為75 C，對(duì)F、H絕緣等級(jí)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(duì)不實(shí)測(cè)雜散損耗的電

6、機(jī)， 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(jì)算)。e.雜散損耗P額定功率時(shí)的雜散損耗值取其輸入功率的%。對(duì)其它負(fù)載點(diǎn)，雜散損耗(實(shí)際計(jì)算時(shí)可取電流接近名牌上額定電流的某點(diǎn)數(shù)據(jù)作為額定負(fù)載時(shí)(三)空載試驗(yàn)(1) 測(cè)量前電動(dòng)機(jī)應(yīng)在額定電壓、額定頻率下空載運(yùn)行一段時(shí)間，使機(jī)械損耗達(dá)到穩(wěn)定。(2) 試驗(yàn)時(shí)施于定子繞組上的電壓應(yīng)從()倍額定電壓開(kāi)始，逐步降低到可能達(dá)到的最低電壓值即電流回升為止，其間測(cè)取79點(diǎn)讀數(shù)。(3) 試驗(yàn)時(shí)測(cè)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(yàn)結(jié)束，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，繪制空載特性曲線，即空載電流 電壓U 0的標(biāo)幺值

7、(U0 /U N )的關(guān)系曲線。' 2為分離鐵耗PFe和機(jī)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(yàn)(1) 堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)的目的是求取額定電壓時(shí)的堵轉(zhuǎn)電流和堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩(起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩)。還可以 利用堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)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(yàn)施于定子繞組的電壓盡可能從不低于倍的額定電壓開(kāi)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(cè)取57點(diǎn)讀數(shù)，每點(diǎn)應(yīng)同時(shí)測(cè)取下列數(shù)據(jù)：三相電壓、三相電流、轉(zhuǎn)矩、輸入功率，每點(diǎn)測(cè)量及讀數(shù)時(shí)，通電持續(xù)時(shí)間不應(yīng)超過(guò)10秒，以免繞組過(guò)熱。

8、(3) 如限于設(shè)備，堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)不能從0.9U N開(kāi)始，對(duì)于100kW以下的電動(dòng)機(jī)，堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)的最大電流應(yīng)不低于倍額定電流。(4) 本試驗(yàn)要利用圓圖法求取額定轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩，應(yīng)注意測(cè)量()倍額定電流和()倍額定 電流時(shí)兩點(diǎn)的數(shù)據(jù)。因?yàn)殡姍C(jī)產(chǎn)生額定轉(zhuǎn)矩時(shí)，定子電流在額定電流附近，而產(chǎn)生最大電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)，定子電流約為()倍額定電流。當(dāng)電流較大時(shí)，磁路趨于飽和，定轉(zhuǎn)子漏抗比額定運(yùn)行時(shí)小，故作岀的 圓比額定運(yùn)行的圓要大，作圖時(shí)務(wù)必加以注意。(5) 若堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)最大電壓在 倍額定電壓范圍內(nèi)，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)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(yàn)時(shí)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(zhǎng)在該曲線上查取U K U N時(shí)的堵轉(zhuǎn)電流I KN，此時(shí)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩按下式求取:TknTk （嚴(yán)）2I KI K， TK試驗(yàn)中測(cè)取的最大電流及該點(diǎn)轉(zhuǎn)矩(五)電機(jī)型式試驗(yàn)記錄及計(jì)算相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)型式試驗(yàn)記錄單型號(hào)：額定功率：接法：絕緣等級(jí)：制 造 廠：額定電壓：頻率：工作方式：產(chǎn)品編號(hào)：額定電流：轉(zhuǎn)速：重量：1.負(fù)載試驗(yàn)記錄序號(hào)線電壓（V）線電流（A）三相輸入功率（W）轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分鐘）P1P212345678910負(fù)載試驗(yàn)計(jì)算公式2鐵耗PFe、機(jī)械損耗Pmec由空載試驗(yàn)求??；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(yàn)結(jié)束后定子相電阻測(cè)定：空載試驗(yàn)計(jì)算12345678910線電壓標(biāo)幺值Uo/Un標(biāo)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(yàn)計(jì)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(yàn)最大電壓在（)Un之間，則按（1）作圖計(jì)算，否則按（2）作圖計(jì)算（即試驗(yàn)最大電壓低于Un）。（1）作曲線 Ikf（UK），Tkf(UK)從曲

11、線上求取當(dāng)UkU N時(shí)：（2）若限于設(shè)備最大電壓低于0.9U N，作曲線lIg Ikf(igUK)延長(zhǎng)在該曲線查取UkUnI時(shí)：式中：Ik， Tk 試驗(yàn)中測(cè)取的最大電流及該點(diǎn)轉(zhuǎn)矩（3）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)和起動(dòng)電流倍數(shù)4.作圓圖求最大轉(zhuǎn)矩項(xiàng)目作圖說(shuō)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(diǎn)O1，作橫坐標(biāo)OjX、縱坐標(biāo)O1Y ,(3)原點(diǎn)U 1N在縱坐標(biāo)上作相電壓矢量 U 1N (任意長(zhǎng))根據(jù)空載運(yùn)行數(shù)據(jù)：相電流I0和功率因數(shù)(4)空載運(yùn)行點(diǎn)1。cos 0按a確定空載運(yùn)行點(diǎn) O根據(jù)空載運(yùn)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(yùn)行點(diǎn)PoP mecPmec毫米，確定理想空載點(diǎn)O，作OG平毫米行于01 X根據(jù)空載運(yùn)行數(shù)據(jù)：I0和基準(zhǔn)工作溫度電(6 )圓心線偏角阻Ri，按sin21。Ri=計(jì)算，作OE，U N歐姆與0G成角，0E即為圓心線根據(jù)短路試驗(yàn)數(shù)據(jù):取試驗(yàn)線電流接近 ()I N 點(diǎn)的 Ik、U K、Pk及額定相電壓(7)工作圓短路點(diǎn)U N，按 I K短路相電流Ik按 PkPkIk的短路功率計(jì)算額定電壓時(shí)的Uk計(jì)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(diǎn)的方法：作距 O1X線為pk毫米毫米路點(diǎn)D。的平行線，一 O點(diǎn)為圓心，I

13、K毫米為半徑,(8 )作工作圓畫(huà)圓弧交平行線于 D點(diǎn)。連接O和D點(diǎn)，作OD線的垂直平分線， 交OE于C點(diǎn)，C點(diǎn)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(yàn)數(shù)據(jù)： 取試驗(yàn)線電流接近 （）Ik（9）起動(dòng)圓短路點(diǎn)（10）作起動(dòng)圓（11）作電磁功率線（12）額定轉(zhuǎn)矩（13）最大轉(zhuǎn)矩I N點(diǎn)的I K1 I按PK1I K、U K、PK，按上計(jì)算Ik1U KPKr確定起動(dòng)圓短路點(diǎn)UkHPk =I K1計(jì)算pK1，按Aj和ApDi （方法同工作圓）。Pk1毫米毫米連接O和D1點(diǎn)，作OD1線的垂直平分線, 交OE于C1點(diǎn)，C1點(diǎn)即為起動(dòng)圓的圓心。作起動(dòng)圓OD1E1。量起動(dòng)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(diǎn)及起動(dòng)圓的電磁功率線（與OE1成1角）交起動(dòng)圓于B1點(diǎn)。OB線和OB1線分別為工作圓和起動(dòng)圓的電磁 功率線。根據(jù)負(fù)載試驗(yàn)額定相電流IjN，按A在工作圓ODE上確定工作點(diǎn) 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(diǎn)作Lh線垂直于OE 線，交OB線于b點(diǎn)，線段Lb的長(zhǎng)度即