a三相鼠笼异步电动机的工作特性实验报告48837.pdf

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1、 .下载可编辑.异步电机实验报告 课程名：电机学与电力拖动 姓名：李静怡 学院：电气工程学院 班级：电气 1108 班 学号：11291240 指导老师：郭芳 .下载可编辑.三相鼠笼异步电动机的工作特性 一、实验目的 1、掌握用日光灯法测转差率的方法。2、掌握三相异步电动机的空载、堵转和负载试验的方法。3、用直接负载法测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性。4、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。二、预习要点 1、用日光灯法测转差率是利用了日光灯的什么特性？2、异步电动机的工作特性指哪些特性？3、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？4、工作特性和参数的测定方法。三、实验项目 1、测定

2、电机的转差率。2、测量定子绕组的冷态电阻。3、判定定子绕组的首末端.4、空载实验。5、短路实验。6、负载实验。四、实验方法 1、实验设备 序 号 型 号 名 称 数 量 1 MET01 电源控制屏 1 台 2 DD03 不锈钢电机导轨、测速系统及数显转速1 件 3 DJ23 校正过的直流电机 1 台 4 DJ16 三相鼠笼异步电动机 1 台 5 D34-2 智能型功率、功率因数表 1 件 6 D51 波形测试及开关板 1 件 7 DD05 测功支架、测功盘及弹簧秤（50N）1 套 .下载可编辑.2、屏上挂件排列顺序 D34-2、D51 3、空载实验（1）按图 4-3 接线。电机绕组为接法(UN

3、=220V)，直接与测速发电机同轴联接，不联接校正直流测功机 DJ23。(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。并使电机旋转方向为正转(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 4-3 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 4-4 中。表 4-4 序号 UOC（

4、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 0.229 0.23 0.229

5、0 -13.1 34.3 21.2 0.243 .下载可编辑.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 11.5 9.6 0.401 9

6、 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、短路实验 (1)测量接线图同图 4-3。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，按下启动按钮，接通交流电源。调节控制屏左侧调压器旋钮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。(4)共取数据

7、56 组记录于表 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 0.428 51.3 51.2 51.5 5

8、1.33 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、负载实验 (1)测量接线图同图 4-3。同轴联接负载电机。图中 Rf用 R1 上 1800阻值，RL用 R5

9、 上 1800阻值加 R 上 1300并联 1300共 2450阻值。(2)按下启动按钮，接通交流电源，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(100mA)并保持不变。.下载可编辑.(4)合上开关 S，调节负载电阻 RL（注：先调节 R5 上的 1800电阻，调至零值后用导线短接再调节 R 上的 650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（即断开开关 S），在这范围内读取异步电动机的定子电流、输入功率、转速、校正直流测功机的负载电流IF等数据。(6)

10、共取数据 89 组记录于表 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 1428 0.400 0.36 0.3

11、6 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、实验报告 1.作空载特性曲线：I0、P0、cos0=f(U0).下载可编辑.2.作短路特性曲线：IK、PK=f(UK).下载可编辑.3.由空载、短路试验的数据求异步电机等效电路的参数。(1)由短路试验数据求短路参数 短路阻抗 KKKIUZ 短路电阻 23KKKIPr

12、 短路电抗 22KKKrZX 式中 UK、IK、PK由短路特性曲线上查得，相应于 IK 为额定电流时的相电压、相电流、三相短路功率。由图中可以看出KKKIUZ，为曲线斜率的倒数，所以 ZK=1/0.0847=11.806（）.下载可编辑.由途中可以看出23KKKIPr，为曲线的斜率，即 RK=6.3857（）所以，22KKKrZX=9.93（）转子电阻的折合值 12rrrK 定、转子漏抗 221KXXX=9.93/2=4.965（）(2)由空载试验数据求激磁回路参数 空载阻抗 oooIUZ 空载电阻 23oooIPr 空载电抗 22ooorZX 式中 U0、I0、P0 相应于 U0为额定电压时

13、的相电压、相电流、三相空载功率。由图中可以看出oooIUZ，为曲线斜率的倒数，所以 Z0=1/0.0154=64.935（）图3-4 电机中的铁耗和机械耗K0POUN2UO2PmecPFePO=f(UO)2 .下载可编辑.由图中可以看出23oooIPr，为曲线的斜率，即 RK=1.9515（）所以，22ooorZX=64.9057（）激磁电抗 1XXXOm 激磁电阻 23oIPrFem=57.0（）式中 PFe为额定电压时的铁耗，由图3-4 确定。4.作工作特性曲线 P1、I1、n、S、cos1=f(P2)由负载试验数据计算工作特性，填入表 3-6 中。表 3-6 U1=220V（）If=10

14、0MA 电动机输入 电动机输出 计算值 I1(A)P1(W)T2(Nm)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 0.397 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 0.53

15、7 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 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

16、.70 0.783 .下载可编辑.计算公式为：331CBAIIII%10015001500nS 11113cosIUP 22105.0nTP%10012PP 式中 I1定子绕组相电流，A；U1定子绕组相电压，V；S 转差率；效率。.下载可编辑.下载可编辑.5.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 12113rIPCU=3*0.28*0.28*43.09=10.13W 转子铜耗 1002SPPemCU=127.85*6.5/100=8.31W 杂散损耗 Pad取为额定负载时输入功率的 0.5。Pad=147.10.5=0.074W 式中 Pe

17、m电磁功率，W；Pem=P1-Pcul-PFe=147.1-10.13-9.12=127.85W 铁耗和机械损耗之和为：P0=PFe+Pmec=PO-3IO2r1=9.12+4.98=14.1W 为了分离铁耗和机械损耗，作曲线)(2OOUfP，如图 3-4。延长曲线的直线部分与纵轴相交于P 点，P 点的纵座标即为电动机的机械损耗Pmec，过 P 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P=PFe+Pcul+Pcu2+Pad =9.12+10.13+8.31+0.074=27.63W 于是求得额定负载时的效率为：%10011PPP=（147.1-27.63）147.1100

18、=81.2 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。.下载可编辑.六、思考题 1.由空载、短路试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？答：各个实验仪表存在一定得误差，数据测量时也会引起一定的误差；实验原理存在误差。如短路实验时忽略了励磁支路的影响；空载实验时转子的转速会随输入电压的改变而改变等。2.从短路试验数据我们可以得出哪些结论？答 1.有回馈电源功率。2.短路时线电压很小 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？答：由直接负载法测得的电机效率主要可能引起误差的是测量读数时仪表产生的误差。由损耗分析法

19、求得的电机效率主要可能引起误差的因素是由图像读数时产生的误差。七、实验心得 在这次的实验中，我们主要做了一些了解三相异步电动机的运行情况和三相异步电动机的工作特性，先按照老师的要求把线连接好，在正常运行后观察并且测试数据。在此次实验中，我对异步电机的参数有了进一步的认识和理解，对异步电机的特性有了更具体深刻的体会，通过本次实验，我们基本掌握了三相异步电机的空载和负载实验的方法，学会了用直接负载法测取三相鼠笼异步电动机的工作特性，并掌握测定三相笼型异步电动机的参数，对异步电机有了更深的了解。同时学会了在实验室应根据需要正确选择各仪表量程序保护实验设备。当电动机出现故障时，根据电动机的运行状态进行分析，找出问题的根源。在实验中，我们开始实验时候，出现了电流表没开启的状况，由于我们操作时候的一些错误，所以出现了这样的失误，接下来的实验，我们做的比较细心，又重新检查了实验电路，最终得到了正确的结果。我深切体会到了作为一个电气专业的人，以后少不了要和电打交道，我们都知道电是看不见摸不着的，但确实非常危险的，所以这要求我们在以后的学习生活实验中都要有严谨的态度，严格按照规矩办事，来不得半点虚假，这不仅是对我们自己的人身安全负责，也是我们应该重视的问题。