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1、 电机综合试验与报告 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 2015年 9 月 14 日三相异步电动机试验方法应根据国家标准GB1032-85三相异步电动机试验方法进行。试验中测量仪表接线按电机学实验指导书进行。限于设备，我们只能进行温升试验、负载试验、空载试验及堵转试验。温升试验（略）空载试验 （1）测量前电动机应在额定电压、额定频率下空载运行一段时间，使机械损耗达到稳定。 （2）试验时施于定子绕组上的电压应从（1.11.3）倍额定电压开始，逐步降低到可能达到的最低电压值即电流回升为止，其间测取79点读数。（3）试验时测取下列数据：三相电压、三相电流、输入功率。（4）试验结束，对数据进行
2、处理，绘制空载特性曲线，即空载电流、空载输入功率与外施电压的标幺值（）的关系曲线。为分离铁耗和机械损耗，作曲线其中： ， 堵转试验 （1）堵转试验的目的是求取额定电压时的堵转电流和堵转转矩（起动电流和起动转矩）。还可以利用堵转试验数据作圆图，求取额定转矩和最大转矩。（2）堵转试验施于定子绕组的电压尽可能从不低于0.9倍的额定电压开始，然后逐步降低电压至定子电流接近额定值为止，其间共测取57点读数，每点应同时测取下列数据：三相电压、三相电流、转矩、输入功率，每点测量及读数时，通电持续时间不应超过10秒，以免绕组过热。（3）如限于设备，堵转试验不能从开始，对于以下的电动机，堵转试验的最大电流应不低
3、于4.5倍额定电流。（4）本试验要利用圆图法求取额定转矩和最大转矩，应注意测量（1.01.1）倍额定电流和（2.02.5）倍额定电流时两点的数据。因为电机产生额定转矩时，定子电流在额定电流附近，而产生最大电磁转矩时，定子电流约为（2.02.5）倍额定电流。当电流较大时，磁路趋于饱和，定转子漏抗比额定运行时小，故作出的圆比额定运行的圆要大，作图时务必加以注意。（5）若堵转试验时最大电压在0.91.1倍额定电压范围内，应根据试验数据绘制堵转特性曲线，额定电压的堵转电流，堵转转矩，由特性曲线上查取。（6）若堵转试验时限于设备，最大电压低于，应作曲线，并延长在该曲线上查取时的堵转电流，此时的堵转转矩按
4、下式求取： ，试验中测取的最大电流及该点转矩负载试验（1）负载试验的目的是测取工作特性曲线。即电动机在额定电压、额定频率下输入功率、定子电流、效率、功率因数及转差率与输出功率的关系曲线。 （2）工作特性曲线应在电动机温度接近热状态时由负载试验测取。此时，在1.250.25倍额定功率范围内测取68点数据：三相电压、三相电流、输入功率及转差率或转速。（3）效率的间接测定法效率的测量有间接法和直接法，采用间接法各部分损耗按下面方法计算：a. 额定电压下的铁耗由空载试验求取；b. 机械损耗由空载试验求取；c. 定子绕组铜耗 定子相电流 换算到基准工作温度时定子绕组相电阻换算： 实际冷状态绕组的相电阻（
5、三相平均值），单位 实际冷状态时绕组的温度，单位基准工作温度，对A、E、B绝缘等级为，对F、H绝缘等级为常数，铜绕组为235，铝绕组为228d. 转子绕组损耗 e. 杂散损耗对不实测杂散损耗的电机，额定功率时的杂散损耗值取其输入功率的0.5%。对其它负载点，杂散损耗值按与定子电流平方成正比确定（实际计算时可取电流接近名牌上额定电流的某点数据作为额定负载时的杂散损耗，以该值为参考值计算）。1、 根据空载、短路试验计算出异步电动机的参数；程序如下：clear;Uk=69.5;Ik=0.480/sqrt(3);Pk=23.1;%短路试验，额定电流时数据U0=220;I0=0.238/sqrt(3);
6、P0=15;%空载试验，额定电压时数据R1=41;%27Pfe=8.9;Pmec=12.3;Po=Pmec; Zk=Uk/Ik;Rk=Pk/(3*Ik2);Xk=sqrt(Zk2-Rk2);R2=Rk-R1;X2=1/2*Xk;X1=X2; Z0=U0/I0;R0=P0/(3*I02);X0=sqrt(Z02-R02);Xm=X0-X1;Rm=Pfe/(3*I02);fprintf(n);fprintf(电动机参数：n);fprintf(温度 ：27n);fprintf(R1=%5.3f X1=%5.3fn,R1,X1);fprintf(R2=%5.3f X2=%5.3fn,R2,X2);fp
7、rintf(Rm=%5.3f Xm=%5.3fn,Rm,Xm);fprintf(Pfe=%5.3fW P=%5.3fWn,Pfe,Po);结果如下：电动机参数：温度 ：27R1=41.000 X1=114.937R2=59.260 X2=114.937Rm=157.122 Xm=1464.067Pfe=8.900W P=12.300W2、 用MATLAB编程计算该电机在额定运行情况下的转速、转差率、定子电流、转子电流、定子功率因数、电磁转矩、输出转矩、输入功率、输出功率及效率；程序如下：clear;Pn=100; m=3;p=2;f=50;Un=220;Po=12.3;Pdelta=140.2
8、*0.005;R1=41;X1=114.937;R2=59.26;X2=114.937;Rm=157.122;Xm=1464.067;%R1为75度时电阻Z1=R1+j*X1;Zm=Rm+j*Xm;fprintf(额定点计算迭代过程:n);s0=0.001;K=0;P2=0;s=s0;while abs(P2-Pn)/Pn1e-6 Z2=R2/s+j*X2; I11=Un/(Z1+Z2*Zm/(Z2+Zm); I1=abs(I11); COSfai=cos(angle(I11); P1=m*Un*I1*COSfai; I2=I1*abs(Zm/(Zm+Z2); Im=I1*abs(Z2/(Zm
9、+Z2); Pcu1=3*I12*R1; Pfe=3*Im2*Rm; Pcu2=3*I22*R2; P2=P1-(Pcu1+Pfe+Pcu2+Pomega+Pdelta); s=s*(Pn/P2); K=K+1; fprintf(K=%dt,K); fprintf(P2=%5.2fWn,P2);endEta=P2/P1*100;N=(3000/p)*(1-s);T=(m*I22*(1-s)/s)*R2)/(2*pi*N/60);T2=P2/(2*pi*N/60);fprintf(n额定点数据输出:n);fprintf(转速:n=%5.2fr/minn,N);fprintf(转差率s=%5.3f
10、n,s);fprintf(定子电流:I1=%5.2fAn,I1);fprintf(转子电流:I2=%5.2fAn,I2);fprintf(功率因数:cos=%5.2fn,COSfai);fprintf(电磁转矩: T=%5.3fN.mn,T);fprintf(输出转矩: T2=%5.3fN.mn,T2);fprintf(输入功率：P1=%5.2fWn,P1);fprintf(输出功率:P2=%5.2fWn,P2);fprintf(效率:=%5.2f%n,Eta);结果如下：额定点数据输出:转速:n=1401.16r/min转差率s=0.066定子电流:I1= 0.27A转子电流:I2= 0.2
11、1A功率因数:cos= 0.77电磁转矩: T=0.770N.m输出转矩: T2=0.682N.m输入功率：P1=138.17W输出功率:P2=100.00W效率:=72.38%三、用MATLAB编程绘制：a、固有机械特性；b、降压人为机械特性（至少三组）；c、转子串电阻人为机械特性（至少三组）、恒转矩调速人为机械特性和近似恒功率调速人为机械特性（至少三组），并作简要分析。(a)程序如下：clear;R1=41;X1=114.937;R2=59.26;X2=114.937;Rm=157.122;Xm=1464.067;U0=220;%以上根据电机参数输入m=3;p=2;f=50;Ns=60*f
12、/p;c=1+X1/Xm; sm=c*R2/sqrt(R12+(X1+c*X2)2);Tmax=m*U02/(2*pi*Ns/60)*(2*c*(R1+sqrt(R12+(X1+c*X2)2);Tst=m*U02*R2/(2*pi*Ns/60)*(R1+c*R2)2+(X1+c*X2)2);Ist=U0/(Xm*(c+X1/X2)+U0/sqrt(R1+c*R2)2+(X1+c*X2)2);s=0:0.01:1;L=length(s);for k=1:L;n(k)=(1-s(k)*Ns;Te(k)=m*U02*R2/s(k)/(2*pi*Ns/60)*(R1+c*R2/s(k)2+(X1+c*
13、X2)2);end plot(n,Te,k-);xlabel(转速 n(r/min);ylabel(转矩 Te(N.m);grid on;fprintf(n);fprintf(临界转差率: sm=%5.3fn,sm);fprintf(最大转矩: Tmax=%5.2fN.mn,Tmax);fprintf(起动转矩: Tst=%5.3fN.mn,Tst);fprintf(起动电流: Ist=%5.2fAn,Ist);结果如下：临界转差率: sm=0.264最大转矩: Tmax= 1.51N.m起动转矩: Tst=0.805N.m起动电流: Ist= 0.92A(b)程序如下：clear;R1=41;X1=114.937;R2=59.26;X2=114.937;Rm=157.122;Xm=1464.067;U0=90 150 180 220 240;%以上根据电机参数输入，电压值由小到大任意选择四个%若取得电压值是x个，则把最后以后for语句改为i=1:x即可L1=length(U0);for i=1:L1;m=3;p=2;f=50;Ns=60*f
