a三相鼠笼异步电动机工作特性实验报告.docx
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a三相鼠笼异步电动机工作特性实验报告
异步电机实验报告
澡程名：
电机学与电力拖动:
静怕
学院：
电气工程学院
班级：
电气1108K
学号:
11291240
指导老师：
郭芳
三相鼠笼异步电动机的工作特性
一、实骏目的
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、堵转和负载试豔的方法。
3、用直接负载法测取三相展笼式异步电动机的工作特性。
4、测定三相惧笼式异步电別机的参数。
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UIB®些特性？
3、异步电动机的等效电路有哪些参数？
它们的物理恿义是什么？
4、工作特性和参数的测定方法。
三、实验项目
1、测定电机的转差率。
2、测量定子绕组的冷态电01。
3、判定定子绕组的首末常.
4、空载实騎。
5、類路实验。
6、负载实验。
皿、实验方法
1、实验设备
怜口
曲1口
r«•
th曰
1
M匚T01
由他抓£d尽
1A
9
nnm
不插如由ill巳轴涮荷玄处R劲曰tii$
1W
Q
nI9Q
擁IT材仙古苗由ill
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二灼昌篇杲东由kIiMl
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却跳刑Hi滋Hi滋FA粘充
11±
R
彫涮拮R耳¥ili
144
7
DD05
测助克架、汹血挣E惟籍秤（50N）
1奁
2、屏上挂件排列魚序
D34-2、D51
3、空载实验
（1）按图4-3接线。
电机绕组为△接法（Un=220V）,直接与測速发电机同鞘联接,不朕接校正I流»ft机DJ23。
（2）把交流嗚压器调至电压最小位置，接通电源，iliftft高电压，使电机起动症转，观察电机旌转方向。
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）保持电动机在額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4-3三相風笼式异步电动机试验接线图
（4）调节电压由1.2倍額定电压开始逐浙降低电压，貞至电流或功率显普增大为止。
在这IB读取空教电压、空教电流、空载助率。
（5）在测取空裁实验数据时，在術定电压附近多测几点，共取数据7~9组记录于表4-4中。
表4-4
序号
Uoc（V）
Iol（A）
Po（W）
COS
Uab
Ubc
UcA
UoL
Ia
Ib
Ic
Iol
Pi
Pi.
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
0.2290
-13.1
34.3
21.2
0.243
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
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
⑴測量接线图同图4-3o用制动工具把三相电机堵住。
翎动工具可用DD051的圓盘固定在电机轴上，螺杆装在冏盘上。
（2）调压器退至零，按下启动按粗，接通交流电源。
调节腔制屏左侧调压器旋5S使之逐浙升压至短路电流到1.2倍额定电渣，再逐浙降压至0.3倍额定电流为止。
（3）在迪围读取短胳电压、短路电流、短路功率。
（4）共取数据5~6组记录干表4-5中。
表4-5
Ukl（V）
Ikl（A）
Pk（W）
COS°K
Uab
Ubc
Uca
Ukl
Ia（A）
Ib（A）
lc（A）
Ikl
Pi
P
Po
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
51.33
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4-3o同轴朕接负教电机。
图中R,用R1±1800Qi值，&用R5±1800
Qiffl加R上1300Q并联13000ft2450Qffl值。
（2）按下启动按钮，接通交流电源，调节训圧器使之逐渐升圧至额定电圧并保持不变。
（3）合上校正过的直流电机的敢调节励磁电流至校正值（100mA）并保持不变。
（4）合上开关S,调节负载电阳K（注：
先调节R5上的1800Q电恤，调至零值后用导线短接再调节R上的650Q电阳），使异步电动机的定子电流逐浙上升，直至电流上升到1.25倍额定电流。
（5）从这负教开始,逐浙减小负裁直至空菽（即断开开关S）,在这围读取异步电动HI的定子电流、输人助率、转速、校正直流测助机的负教电流If等数摇。
（6）共取数据8~9组记录干表4一6中。
表4-6Ul=U1N=220V（△）lf=100Ma
Iil（A）
Pi（W）
HA）
n（r/min）
Ia（A）
Ib（A）
lc（A）
IlL
P.
Pi.
Pi
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
0.36
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•作空裁特性曲线：
I。
、PosCOSq>o=f（Uo）
2•作短路特性曲线：
IksPK=f（UK）
Ik
iK=f（uK）
U./UUVnAnnn
0.5<
）87
Uk
U.QvUUnRnnn
0.4
►~
UQUUU
0.4000fXT1CCC
0.4133
0.3017^
unuuun^nnn
n
0.1917^-
u.zuuun1nnn
0.1157
V.丄uuu
U.UHJUU
29.87
33.77
39.2051.3362.7071.6781.80
Pk#（U»
3•由空裁.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
矯路叽折Zk=A
Ik
短路电叽"=佟
31R
短路电杭Xk=Jz{-斥
式中UK、IK、PK—由短路特性曲线上查得，相应干IK为额定电流时的相电压、相电渣、
三相矯路功率。
由图中可以看出Zk厶,为曲线斜率的倒数,所以Zk=1/0.0847=11.806（0）
Ik
PK=f（3lk2）
由途中可以看岀卞=工，为曲线的斜率，BORk=6.3857（Q）
3/r
所以，Xk=Jz齐-斥=9.93（Q）
转子电IB的折合lir>rK-n
定、转子漏=9.93/2=4.965（Q）
（2）由空裁试验数据求激磁回路参数
10
空教电叽匚,=*
3於
空载电折x。
=yjz~-r~
式巾UosUPo—相应于u°为额定电压时的相电压、相电流、三相空裁功率。
由图巾可以看出乙=学，为曲线斜率的倒矢所UZo=1/0.0154=64.935（Q）
*Z1
Po=f（3"）
由图中可以看岀几=匕,为曲线的斜率，即Rk=1.9515（Q）
所以，%,=7^?
=64.9057（Q）
激随电^xm=xo-xla
激磁电阻口=企二57.0（Q）
式中Pr为额定电压时的铁耗，由图3-4定。
4.作工作特性曲线R、h、n、n、S、cos由负裁试騎数据廿算工作特性，填人表3-6巾。
表3-6U1=220V（△）If=100MA
电动机输入
电动机输出
廿算值
h（A）
Pi（W）
T2（N•m）
n（r/min）
P2（W）
S（%）
n（%）
cosj\
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
0.537
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
&33
67.60
0.784
0.361
186.0
0.879
1365
125.93
9.00
67.70
0.783
P,=0.105砧
■■
〃=4x100%片
式巾h—定子绕组相电S,A；
Ui—定子绕组相电压，V；
S—转差率；
n效率。
Pi
200.0
180.0
160.0
140.0
120.0
100.0
80.0
60.0
40.0
20.0
0.0
Pl=f（p»
aza
182.6
丄OO.W
151.2
12
斤n
13
112.0
►
84
o
99
71
•6
48
.6
56.2
A
q
28.2439.7251.0160.5071.5280.7389.8198.68105.89114.40123.43125.93
Il=f（P2）
SS=f（P2）
5.由損鷺分析法求額定负議时曲效率
电动机的损耗有:
机械损耗卞
定子鋼耗Pg=3Z?
n=3*0.28*0.28*43.09=10.13W
转子鋼耗Pcu2=—=127.85*6.5/100=8.31W
100
杂散损耗Pad取为額定负载时输人助率的0.5%oPad=147.1x0.5%=0.074W
式中一电腕功率，W；
Petn=P,-P^-7^=147.1-10.13-9.12=127.85W
鉄耗和机械损耗之和为：
P0，=PFe+=Po-3/1r；=9.12+4.98=14.1W
为了分离鉄耗和机isirft，作曲线氏=/（%）,如图3-4o
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HI械损耗p哄，up自作平行于横轴的直线,可得不同电压的鉄耗Pre。
电机的总损耗2P=PFe+P^+Pcu2+7^=9.12+10.13+8.31+0.074=27.63W
于是求得额定负载时的效率为：
〃=百字"00%=：
（147.1-27.63）^147.1x100%=81.2%
片
式中R、S、h由工作特性曲线上对应于P2为額定功率匕时查得。
九思考題
1•由空裁、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：
①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；②实验原理存在误差。
如短路实验时忽略了丽谯支路的影®I;③空我实验时转子的转速会砸输入电压的改变而改变等。
2.JJ、短路试验数据我『］可以得出哪些结论？
答1.有回8!
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郦些因素会引起戻差？
I：
由直接负教法测得的电机效率主要可能引起锲差的是测量读数时仪表产生的误差。
由损耗分折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族差。
七、实验心得
在这次的实验中，我『I主要做了一些了解三相异步电动机的运行悄况和三相异步电动机的工作特性，先按照老加的要求把线连接好，在正常运行后观察并目测试数据。
在此次实验中，找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休诛刻的休会，通il本次实騎，我们基本掌握了三相异步电机的空我和负载实验的方法，学会了用直接负栽法测収三相凤笼异步电和机的工作特性，并掌握测定三相茏型异形电动机的参数，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酚设备。
当电动机岀现故障时,根据电动机的运行状态进行分桥,找岀间题的根源。
在实騎中，我们开始实騎时候，出现了电流表没开启的狀况，由于我们操作时候的一些错误,所以岀现了这样的失误，接下来的实验，我们做的比较细心，Q重新检查了实騎电路，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，我们部知道电是看不见模不着的，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部要有严谨的态度，严梢按照规葩办事，来不得半点虚個，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间题。
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