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1、异步电机实验报告,1,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,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、测定电机的转差
2、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,2,2、屏上挂件排列顺序 D34-2、D51 3、空载实验 按图 4-3 接线。电机绕组为接法(UN=220V)，直接与测速发电机同轴联接，不联接校 正直流测功机 DJ23。 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)。 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 调节电压
3、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。 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 4-4,3,4、短路实验 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。 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。 在这范围内读取短路电压、短路电流、短路功率。 共取数据 56 组记录于表 4-5 中。 表 4
4、-5,5、负载实验 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 上 1800 阻值加R 上 1300并联 1300共 2450阻值。 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。 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。,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。 从这负载开始，逐渐减小负载直至空载（即断开开关 S），在
5、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。 共取数据 89 组记录于表 4-6 中。 表 4-6U1=U1N=220V（）If=100 Ma,五、实验报告 1.作空载特性曲线：I0、P0、cos0=f(U0),5,2.作短路特性曲线：IK、PK=f(UK),6,由空载、短路试验的数据求异步电机等效电路的参数。 由短路试验数据求短路参数,短路阻抗,K,K,I,Z, UK,K,K,3I 2,短路电阻r, PK,短路电抗,22,KK,X K Z r,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。
6、,K,K,I,由图中可以看出 Z, UK ，为曲线斜率的倒数，所以ZK=1/0.0847=11.806（）,7,K,K,3I 2,由途中可以看出r, PK,，为曲线的斜率，即RK=6.3857（）,22,KK,所以， X K Z r =9.93（）,转子电阻的折合值,2K1,r r r,定、转子漏抗,2,X , X K, X ,12,=9.93/2=4.965（）,(2)由空载试验数据求激磁回路参数,空载阻抗,o,Z, Uo I o,空载电阻,o,o,o,3I 2,P,r ,空载电抗,2,2,o,X o Zo r,式中U0、I0、P0 相应于 U0 为额定电压时的相电压、 相电流、三相空载功率
7、。,o,o,I,由图中可以看出 Z, Uo ，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,K,0,PO,N,UO,Pmec,PFe,PO=f(UO),2,8,由图中可以看出,o,o,o,3I 2,P,r ，为曲线的斜率，即RK=1.9515（）,22,oo,所以， X o Z r =64.9057（）,激磁电抗,Xm XO X1,激磁电阻,o,3I 2,m,r PFe =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
8、中。 表 3-6U1 = 220V（）,If =100MA,9,3 3,1,计算公式为： I, I A I B IC,1500,S 1500 n 100%,1 1,1,3U I,P1,cos ,式中,P2 0.105nT2 P2 100% P1 I1定子绕组相电流，A；,U1定子绕组相电压，V； S转差率； 效率。,10,11,5.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,1 1,定子铜耗PCU1 3I 2 r =3*0.28*0.28*43.09=10.13W,100,CU 2,转子铜耗P Pem S =127.85*6.5/100=8.31W,杂散损耗
9、Pad 取为额定负载时输入功率的 0.5。Pad=147.10.5=0.074W,式中,Pem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：,O,P0= PFe + Pmec = PO- 3I 2 r1 =9.12+4.98=14.1W,为了分离铁耗和机械损耗，作曲线 P f (U 2 ) ，如图 3-4。 OO 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 + Pcu
10、2 + Pad =9.12+10.13+8.31+0.074=27.63W 于是求得额定负载时的效率为： P1 P 100% =（147.1-27.63）147.1100=81.2,式中,P1 P1、S、I1 由工作特性曲线上对应于P2 为额定功率PN 时查得。,12,六、思考题 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。 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
11、压很小 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
12、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。,13,
