上海交大电机学实验+三相异步电动机参数及工作特性.docx

1、上海交大电机学实验+三相异步电动机参数及工作特性电机学实验报告实验三 三相异步电动机参数及工作特性1.实验目的1.掌握三相异步电动机空载.堵转实验及参数计算的方法;2.用实验的方法测定三相异步电动机的工作特性。二、实验内容1.三相异步电动机空载实验；2.三相异步电动机堵转实验；3.三相异步电动机负载实验。3.实验接线图下图3-1为三相异步电动机参数及工作特性实验的两种接线图，分别对应不同的实验 台。本组所使用的7号实验台有磁粉制动器，所以实验实际所用的为图b的接线方式。国8三柿异步电动机一自流发电机负我1电Slb三桂牙步4:H-约知讥感器一M粉制动劉图3-1三相异步电动机接线图四、实验设备1.

2、T三相感应调压器 额定容BlOkVA,额定输入电压380V,额定输出电压(430V,额 定输出电流；2.M 绕线转子三相异步电动机 P=3kW(Ri=2) U=380V IX=7 IA nw=1390rmin;3.G直流发电机3kW减ZJ转矩传感器50Nm CZ磁粉制动器50NICIoPlPP。1912-4564562709-3064033674-2833914637- 2533845602-22737562,914580-2123687377-93284820414218其中 U。二(UAB +Uab +U)3; IO=(IA+Ib+Ic)/3; PFPgl为三相输入功率。2.三相异步电动机

3、堵转实验:表3-2三相异步电动机堵转实验数据 温度 =16C序号U(V)I(A)P(W)COS ICUBCUUU.IAIBICLPlP-P.155011766724721065783346754214232482805134261606551065其中 U=( UAB +Uab +UJ/3; Ik =( L + Ib + Ic)/3; PFPr为三相输入功率。3.三相异步电动机负载实验：表3-3三相异步电动机负载实验数据序 号IP(W)T2 (N m)N(rmin)IALICLPXPnPI12507140039072203910683107319898802869413744271801510

4、9021913096636-292344其中IX =( Ia + Ib + Ic)/3; Pl=Pl+pD为负载时三相输入功率。6.特性曲线、参数计算及问题分析1.根据空载实验数据绘出空载特性曲线Uo=f(lo). p=f (Uo) . COso=f(Uo)o其中，空 PO载功率因数为COS o=-:OUOXOVA图3-2三相异步电动机空载特性曲线Uo=f(Io)图3-4三相异步电动机空载特性曲线cos c=f (Uo)2根据空载实验数据绘出堵转特性曲线UiFf(IJ. PFf(Ukh cosk=f(U讥 其中，堵 转功率因数为C。Sg盏：80 -70-60 - h 50-40-30-20 I

5、 I J I J I * I Il2 3 4 5 6 7 8I/A图3-5三相异步电动机堵转特性曲线UJFf(IJ图3-6三相异步电动机堵转特性曲线Px=f(U)0.70 069 一三和异步电动机堵转特性IIhCOS -f (Ik)IM 0.66-9-SO 0.65 -0.64-0.63-0.62-I 1 I 1 I50 60 70Uk/V图3-7三相异步电动机堵转特性曲线cos k=f (Uk)3.根据堵转实验数据计算三相异步电动机的励磁参数Rx、Xx. Zu利用表3-2中的数据计算温度为16C时的励磁参数。由IIFLo读出短路电压Uk=：, =667W,利用式子：83.89 Zk计算得:7

6、04667Rk = 33 7.042Xk = il .916? - 4.4 8S2再将温度为16C的电阻值折算到基准工作温度759时的数值，利用式子:Zk75oC = Rk75 + k75*C235 + 75Rk75c = Rk 235 + 计算得:Rk750C = zk750C = Q4.根据空载实验数据计算三相异步电动机的励磁参数心Z1:为了求励磁参数,应分离铁损耗5和机械损耗如下图3-8所示，利用图中的数据,可计算(其中Zo,定子漏电抗&由堵转实验求得，X1V2):L,XPw1Py图3-8由空载损耗分离铁损耗与机械损耗首先利用实验数据，作出拟合曲线PFf(UJ),如图3-9所示：450-

7、实齡数据点 拟台IiIJ线400-350-ZB = il8.082 + 8 2962 = 5.根据负载实验所测数据计算三相异步电动机的工作特性，并将实验和计算数据记入 表3-4中。输出功率P2、功率因数cos 和效率可由下式求得：Pa =PlCOS 1 = Z3u1I1P2n = 100%PI表3-4工作特性数据电动机输入电动机输出计算值II(A)PI(W)Ta(Nm)n(rmin)POnCOS 139073078%31072384%28692238%18011385%1309941%34480%6.由表3-4中数据绘出三相异步电动机的工作特性曲线IK(Pa)、TFf(PJ . n=f(Pa)

8、、 COS =f (Pa) X =f(P2):图3-10三相异步电动机工作特性曲线IFf(P2)25 三相异步电机工作特性曲线丁2廿(匚20- 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500P/W图3-11三相异步电动机工作特性曲线T3=f(P2) 三相异步电机工作特性曲线1475-1450 1425-1400-1375-500 1000 1500 2000 2500 3000 3500PW图3-12三相异步电动机工作特性曲线n=f(P2)0 500 1 000 1 500 2000 2500 3000 3500P/W图3-13三相异步电动机工作特性曲线CoS Ff(P

9、a)P2W图3-14三相异步电动机工作特性曲线=f(p2)七、思考题L空载实验为何不宜在过低的电压下运行答：异步电动机启动的时候，启动转矩在只有电压变化的情况下，与电压的平方成正比。 如果电压过低，则启动转矩会很小，转子转速将会在比较长的一段时间内都很小，即转差U率S接近1。由异步电机的等效电路可以看出，启动电流In=-比较大，所以长时间通过 大电流，会使电机严重发热，烧坏仪器。2.空载实验中电动机的端电压逐步降低至转速有明显变化时，为何定子电流会回升答：异步电机的输出功率在只有电压变化时，与电压的平方成正比。电动机的端电压降 低，则电动机的输出功率也会降低。由于机械损耗PMC变化不大，所以转

10、子的功率会迅速降 低，转速迅速下降，转差率迅速增加。随着转差率的增加，转子电流也会增加，定子电流 也会发过来增加。3.堵转实验中电动机定子电流达到额定值时，为什么电动机的电磁转矩并不大答：堵转实验中，转子转速为0,转差率为1,由异步电机的转矩-转差率(T-S)曲线可 以看出，所对应的为启动转矩，相对于异步电机的最大电磁转矩比较小。异步电机取得最 大电磁转矩的时候，转差率小于1。4.定性分析异步电动机效率特性曲线：答：异步电机的损耗有铜损、铁损和机械损耗。当负载变化时，铜损随之变化，与负载 电流的平方成正比，但铁损和机械损耗却可以近似认为不变。所以由效率的计算公式可以 看出，当可变的损耗等于不变的损耗时，电动机的效率达到最大值。八、心得与体会