三相鼠籠異步電動機的工作特性

1、41三相鼠籠異步電動機的工作特性實驗目的.掌握三相異步電動機的空載、堵轉和負載試驗的方法。.用直接負載法測取三相鼠籠有電動機的工作特性。.測定三相鼠籠異步電動機的參數(shù)。預習要點.異步電動機的工作特性指哪些特征？.異步電動機的等效電路有哪些參數(shù)？它們的物理意義是什么?.工作特性和參數(shù)的測定方法。三、實驗設備在舁 廳PDDSZ-1名稱數(shù)量1DD03導軌、測速發(fā)電機及轉速表1件2DJ23校正過的直流電機1件3DJ16三相鼠籠異步電動機1件4D33交流電壓表1件5D32交流電流表1件6D34-3單三相智能功率、功率因數(shù)表1件7D31直流電壓、毫安、安培表1件8D42三相可調電阻器1件9D51波形測試及

2、開關板1件四、測量定子繞組的冷態(tài)直流電阻將電機在室內放置一段時間，用溫度計測量電機繞組端部或鐵心的溫度與冷 卻介質溫度之差不超過2K時，即為世紀冷態(tài)。記錄此時的溫度和測量定子繞組 的直流電阻，此阻值即為冷態(tài)直流電阻。用伏安法測定子繞組電阻，測量線路如圖 4-1.直流電源用主控屏上電樞電源 先調到50V。開關S1、S2選用D51掛箱，R用D42掛箱上1800?？烧{電阻。圖4-1三相交流繞組電阻測定驅田疑出展如若后08甲2量程的選擇：測量時通過的測量電流應小于額定電流的20%,約為 50mA,因而直流電流表的量程用200mA檔。三相鼠籠式異步電動機定子一相繞組的電 阻約為50Q,因而當流過的電流為

3、50mA時二端電壓約為2.5V,所以直流電壓表 量程用20V檔。按圖4-1接線。把R調至最大位置，合上開關 S1,調節(jié)直流電源及R阻值 使試驗電流不超過電機額定電流的 20%,以防因試驗電流過大而引起繞組的溫度 上升，讀取電流值，再接通開關 S2讀取電壓值。讀完后，先翻開開關 S2,再翻 開開關S1。調節(jié)R使A表分別為50mA, 40mA,30mA測取三次，取其平均值，測量定 子三相繞組的電阻值，采集數(shù)據(jù)：表4-1繞組I繞組II繞組IIII(mA)40503029.9840.0050.1729.9239.9950.11U(V)1.7062.1171.2801.2571.6782.1051.25

4、31.6772.014R(Q)42.6542.3442.6741.9341.9541.9641.8841.9440.19五、負載情況(一) 針對DDSZ-1電機教學實驗臺.空載實驗(1)按圖4-2接線。電機繞組為接法Un=220V，直接與測速發(fā)電機同 軸聯(lián)接，負載電機DJ23不接。(2)把交流調壓器調至電壓最小位置， 接通電源，逐漸升高電壓，使電機啟動 旋轉，觀察電機旋轉方向。并使電機旋轉方向符合要求如果轉向不符合要求需 要調整相序時，必須切斷電源。(3)保持電動機在額定電壓下空載運行數(shù)分鐘， 使機械損耗到達穩(wěn)定后再進展 試驗。圖4-3三相鼠籠式異步電動機試驗接線圖(4)保持電動機在額定電壓下

5、空載運行數(shù)分鐘，使機械損耗到達穩(wěn)定后再進展試驗。(5)調節(jié)電壓由1.2倍額定電壓開場逐漸降低電壓，直至電流或動率顯著增大 為止。在這X圍內讀取空載電壓、空載電流、空載功率。(6)在測取空載實驗數(shù)據(jù)時，在額定電壓附近多測幾個點，共取數(shù)據(jù)79組采 集于表4-2內。表4-2序號U ol(V)IOL (A)Po(W)COS小UabUbcUcAUoLIaIb1 cIolPipPo1259.6256259.8258.50.3020.2820.2820.28952.08-24.5227.560.1232249.8245.9249.5248.40.2850.2670.2670.27347.81-22.0025

6、.810.1293228.0224.9228.12270.2570.2390.2400.24540.48-16.6523.830.1434221.6218.6221.9220.70.2480.2300.2340.23738.01-12.5625.450.1625220.4217.4220.4219.40.2460.2300.2370.23837.83-15.0122.820.1466220.0217.4219.8222.80.2450.2290.2300.23537.47-14.8722.60.1447216.2214.2217.0215.80.2400.2250.2290.23136.62-

7、14.3422.280.1498210.1207.9211.0209.70.2340.2160.2220.22434.95-13.2021.750.1549133.8133.4134.7134.00.16490.15370.15870.15916.68-1.0515.630.2451080.4079.0080.8080.10.16540.1530.15190.15712.602.4315.030.3981162.9661.8563.1162.-640.2160.2070.2040.20912.932.8415.770.4021255.1354.2254.8254.720.2900.3870.3

8、850.35417.77-1.4316.340.281.短路實驗(1)測量接線圖同圖4-2,o用制開工具把三相電機堵住。制開工具可用 DD05上的圓盤固定在電機軸上，螺桿裝在圓盤上。(2)調壓器退至零，合上交流電源，調節(jié)調壓器使之逐漸升壓到短路電流到1.2倍額定電流，再逐漸降壓至0.3倍額定電流為止。(3)在這X圍內讀取短路電壓、短路電流、短路功率。共讀取 56組采集于表4-3 中。表4-3序號U KL (V)Ikl(A)Pk(W)COS收UabUbcUcaUklIaIbICIklPiPiiiPk175.8674.6375.7575.410.6200.6150.6150.61739.84-0.

9、9738.870.278265.0264.2165.4764.90.5040.4970.5020.50127.55-1.4526.100.266358.9157.4059.1058.470.4380.4250.4310.43127.55-1.4526.100.266450.2849.0450.1249.810.3440.3370.3380.41013.95-1.7712.180.199541.7340.4941.7241.310.2570.2490.2520.2538.35-1.526.830.217633.8533.4735.0534.120.1850.17350.1860.1824.79-

10、1.123.670.197730.0128.7630.0329.600.14460.13570.13750.1393.14-0.862.280.1853.負載實驗(1)測量接線圖如圖4-2.同軸聯(lián)接負載電機。圖中Rf用D42上1800Q阻值,RL用D42上1800。阻值力口上900。并聯(lián)900Q共2250Q阻值。(2)合上交流電源，調節(jié)調壓器使之逐漸升壓至額定電壓保持不變。(3)合上校正過的直流電機的勵磁電源，調節(jié)勵磁電流至校正值 50mA或100mA并保持不變。(4)調節(jié)負載電阻RL先調節(jié)1800Q電阻，調至零后用導線短接再調節(jié) 450。電阻，使異步電動機的定子電流逐漸上升，直至電流上升到1

11、.25倍額定電流為止。(5)從這負載開場，逐漸減小負載直至空載，在這 X圍內讀取異步電動機的止子電流、輸入功率、轉速、直流電機的負載電流If等數(shù)據(jù)。(6)共取數(shù)據(jù)89組采集于表4-4中表 4-4Uu=Uin=220V(A) If=100.4mA序號Iil(A)Pi(W)If(A)T2 (N*m)N(r/min)I AIbI cI ilPiPiiPi10.6210.6010.5960.606130.949.14180.040.6830.920137820.5050.4850.4820.491106.9335.28142.210.5180.730141130.4550.4420.4300.4429

12、5.4527.53122.980.4320.654142440.4060.3860.3850.39285.0220.68105.70.3570.556143850.3310.3070.3080.31566.090.69666.790.2010.390145960.3000.2800.2810.28758.001.1359.130.1350.340146870.2870.2690.270.0.27554.30-1.4552.850.1050.290147180.2770.2590.2560.26451.19-4.0447.150.0770.275147990.2540.2380.2400.244

13、42.15-10.8331.3200.1851485六、實驗報告1、計算基準工作溫度時的相電阻由實驗直接測得每相電阻值，此值為實際冷態(tài)電阻值。冷態(tài)溫度為室溫。按下式 換算到基準工作溫度時的定子繞組相電阻：235 ref235rlref r1C式中riref 換算到基準工作溫度時定子繞組的相電阻，Q； r ic定子繞組的實際冷態(tài)相電阻，Q;他一一基準工作溫度，對于 E級絕緣為75C；4實際冷態(tài)時定子繞組的溫度，C；2作空載特，卜4 曲線：Iol、Po、COS()0=f(U OL)用MATLAB作圖如下：Po=f(U ol)I OL=f(U OL)IOl=f(UOL)UOLCOS 后f(U OL)

14、3作短路特，卜t曲線：Ikl、PK=f(U KL)用MATLAB作圖如下：Ikl =f(U kl)PK=f(U KL)4.由空載、短路實驗數(shù)據(jù)求異步電機的等效電路參數(shù)(1)由短路實驗數(shù)據(jù)求短路參數(shù)短路電阻:短路電抗:式中UkLUkl,Ikl=Ikl/30.5,Pk-電動機堵轉時的相電壓，相電流，三相短路功 率接法。轉子電阻的折合值:式中Uc是沒有折合得75oC時實際值定、轉子漏抗:短路參數(shù)短路阻抗Zk(Q)短路電阻r k( Q)短路電抗Xk(Q)定轉子漏抗X1. (Q)數(shù)211.7102.1185.592.8值224.4104.0198.899.4235.0104.0210.7105.4210

15、.472.5197.598.6282.9106.7262.0131.0324.7110.8304.5152.3372.9118.0246.1123.0(2)由空載試驗數(shù)據(jù)求激磁回路參數(shù)7 %空載阻抗空載電阻空載電抗式中Uo行Uol,Io行Iol/30.5,P0-電動機堵轉時的相電壓，相電流，三相短路功率接法。激磁電抗Xm =孔-萬山激磁電阻空載阻抗Zo(K Q)空載電阻Ro(KQ)空載電阻X0(KQ)激磁電抗Xm(KQ)1.5490.3301.5130.7571.5760.3461.5470.7741.6050.3971.5550.7781.6130.4531.5480.7741.5970.4

16、031.5450.7731.6420.4091.5900.7951.6180.4181.5630.7821.6210.4331.5620.7811.4600.6181.3230.6620.8840.6100.6400.3200.5190.3610.3730.1870.2680.1300.3440.172式中PFe為額定電壓時的鐵耗，由圖4-4確定.做工作特性曲線Pi、Ii、”、S、cos MR)由負載試驗數(shù)據(jù)計算工作特性，填入表 4-5中表 4-5Ui=220V6 If=100.4mA在舁 廳P電動機輸入電動機輸出計算值IMA)P1(W)T2(N*m)n(r/min)P2(W)S(%)cos

17、G10.350180.040.9201378133.18.1373.90.76620.283142.210.7301411108.25.9376.10.76130.255122.980.654142497.85.0679.50.73140.226105.70.556143884.04.1379.50.70950.17966.790.390145959.72.7389.40.56560.16659.130.340146852.42.1388.60.54070.15952.850.290147144.81.9384.80.50480.15247.150.275147942.71.4090.60.4

18、7090.14131.320.185148528.81.0092.00.3371不可上可1500CCS 伊 |fPy nQU05吟中ii2x100%A定f*繞組相電流.A：口定子繞組相電壓，V；S轉差率；n 效率。用MATLAB作圖如下130203%P2）340012033P210。140o.e:os（p1=fP2）0.720408QP21Q012。 W.由損耗分析法求額定負載時的效率電動機的損耗有：鐵耗：PFe機械損耗：Pcui=3I 21獷1轉子銅耗：PcU2 = PemS/100雜散損耗Pad取為額定負載時輸入功率的0.5%。式中Pem-電磁功率，W；P0 =PFe+Pmec=P0-I2oJl為了別離鐵耗和機械損耗，作曲線P。 =f(U2o),如圖4-4延長曲線的直線局部與縱軸相較于K點，K點的縱坐標即為電動機的機械損耗Pmec過K點作平行于橫軸的直線，可得不同電壓的鐵耗 PFe。電機的總損耗E尸二Eh +七十Pt于是求得額定負載時的效率為：P _