实验三 三相鼠笼异步电动机的工作特性.doc

实验三 三相鼠笼异步电动机的工作特性一、实验目的 1、掌握三相异步电动机的空载、堵转和负载试验的方法。 2、用直接负载法测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性。 3、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。二、预习要点 1、异步电动机的工作特性指哪些特性？ 2、异步电动机的等效电路有哪些参数？它们的物理意义是什么？ 3、工作特性和参数的测定方法。三、实验项目 1、空载实验。 2、短路实验。 3、负载实验。 四、实验方法1、实验设备 序 号型 号名 称数 量1DD03导轨、测速发电机及转速表1件2DJ23校正过的直流电机1件3DJ16三相鼠笼异步电动机1件4D33交流电压表1件5D32交流电流表1件6D34-3单三相智能功率、功率因数表1件7D31直流电压、毫安、安培表1件8D42三相可调电阻器1件9D51波形测试及开关板1件 2、屏上挂件排列顺序 D33、D32、D34-3、D31、D42、D51 三相鼠笼式异步电机的组件编号为DJ16。 3、空载实验 1) 按图3-1接线。电机绕组为接法(UN=220V)，直接与测速发电机同轴联接，负载电机DJ23不接。 2) 把交流调压器调至电压最小位置，接通电源，逐渐升高电压，使电机起动旋转，观察电机旋转方向。并使电机旋转方向符合要求( 如转向不符合要求需调整相序时，必须切断电源)。3) 保持电动机在额定电压下空载运行数分钟，使机械损耗达到稳定后再进行试验。 图3-1 三相鼠笼式异步电动机试验接线图 4) 调节电压由1.2倍额定电压开始逐渐降低电压，直至电流或功率显著增大为止。在这范围内读取空载电压、空载电流、空载功率。 5) 在测取空载实验数据时，在额定电压附近多测几点，共取数据79 组记录于表3-1中。 表3-1序号U0L（V）I0L（A）P0（W）cos0UABUBCUCAU0LIAIBICI0LPP P0 4、短路实验 1) 测量接线图同图3-1。用制动工具把三相电机堵住。制动工具可用DD05上的圆盘固定在电机轴上，螺杆装在圆盘上。 2) 调压器退至零，合上交流电源， 调节调压器使之逐渐升压至短路电流到1.2倍额定电流，再逐渐降压至0.3倍额定电流为止。 3) 在这范围内读取短路电压、短路电流、短路功率。表3-2序号UKL（V）IKL（A）PK（W）cosKUABUBCUCAUKLIAIBICIKLPPPK 4) 共取数据56组记录于表3-2中。 5、负载实验 1) 测量接线图同图3-1。同轴联接负载电机。图中Rf用D42上1800阻值，RL用D42上1800阻值加上900并联900共2250阻值。 2) 合上交流电源，调节调压器使之逐渐升压至额定电压并保持不变。 3) 合上校正过的直流电机的励磁电源，调节励磁电流至校正值( 50mA 或100mA)并保持不变。 4) 调节负载电阻RL（注：先调节1800电阻，调至零值后用导线短接再调节450电阻），使异步电动机的定子电流逐渐上升，直至电流上升到1.25倍额定电流。 5) 从这负载开始，逐渐减小负载直至空载，在这范围内读取异步电动机的定子电流、输入功率、转速、直流电机的负载电流IF等数据。 6) 共取数据89组记录于表3-3中。表3-3 U1=U1N=220V（） If= mA序号I1L（A）P1（W）IF(A)T2(N·m)n(r/min)IAIBICI1LPPP1五、实验报告 1、作空载特性曲线：I0L、P0、cos0=f(U0L) 2、作短路特性曲线：IKL、PK=f(UKL) 3、由空载、短路实验数据求异步电机的等效电路参数。 4、(1) 由短路实验数据求短路参数 短路阻抗： 短路电阻： 短路电抗： 式中 ，PK电动机堵转时的相电压，相电流，三相短路功率（接法）。 转子电阻的折合值： 式中r1C是没有折合到75时实际值。 定、转子漏抗： (2) 由空载试验数据求激磁回路参数 空载阻抗 空载电阻 空载电抗 式中 ，P0电动机空载时的相电压、相电流、三相空载功率（接法）。 激磁电抗 激磁电阻 式中PFe为额定电压时的铁耗，由图3-2确定。图3-2 电机中铁耗和机械耗 5、作工作特性曲线P1、I1、S、cos1=f(P2)。 由负载试验数据计算工作特性，填入表3-4中。 表3-4 U1=220V() If = mA序号电动机输入电动机输出计 算 值(A)P1(W)T2(N·m)n(r/min)P2(W)S(%)(%)cos1 计算公式为： 式中 定子绕组相电流，A； 定子绕组相电压，V； S转差率； 效率。 6、由损耗分析法求额定负载时的效率 电动机的损耗有： 铁 耗： PFe 机械损耗： Pmec 定子铜耗： 转子铜耗： 杂散损耗Pad取为额定负载时输入功率的0.5%。 式中 Pem电磁功率，W； 铁耗和机械损耗之和为： 为了分离铁耗和机械损耗，作曲线 ，如图3-2。 延长曲线的直线部分与纵轴相交于K点，K点的纵座标即为电动机的机械损耗Pmec，过K点作平行于横轴的直线，可得不同电压的铁耗PFe。 电机的总损耗 于是求得额定负载时的效率为：式中P1、S、I1由工作特性曲线上对应于P2为额定功率PN时查得。六、思考题 1、由空载、短路实验数据求取异步电机的等效电路参数时，有哪些因素会引起误差？ 2、从短路实验数据我们可以得出哪些结论？ 3、由直接负载法测得的电机效率和用损耗分析法求得的电机效率各有哪些因素会引起误差？