三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)六三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握三相異步電機(jī)的空載、堵轉(zhuǎn)和負(fù)載試驗(yàn)的方法。2. 用直接負(fù)載法測(cè)取三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性。3. 測(cè)定三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)。二. 預(yù)習(xí)要點(diǎn)1異步電動(dòng)機(jī)的工作特性指哪些特性？2. 異步電動(dòng)機(jī)的等效電路有哪些參數(shù)？它們的特理意義是什么？3. 工作特性和參數(shù)的測(cè)定方法。三. 實(shí)驗(yàn)工程1. 測(cè)量定子繞組的冷態(tài)電阻。2. 判定定子繞組的首未端。3. 空載試驗(yàn)。4. 短路試驗(yàn)。 5負(fù)載試驗(yàn)。三.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1. MEL系列電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏。2. 電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)功機(jī)、矩矩轉(zhuǎn)速測(cè)量MEL-13、MEL-14。3. 交流功率、功率因數(shù)表MEL-2

2、0或MEL-24或含在實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏上。4. 直流電壓、毫安、安培表MEL-06或含在實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏上。5. 三相可調(diào)電阻器 900Q MEL-03。6. 波形測(cè)試及開關(guān)板MEL-05。7. 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)M04。五. 實(shí)驗(yàn)方法及步驟1. 測(cè)量定子繞組的冷態(tài)直流電阻。準(zhǔn)備：將電機(jī)在室內(nèi)放置一段時(shí)間，用溫度計(jì)測(cè)量電機(jī)繞組端部或鐵芯的溫度。當(dāng)所測(cè)溫度與冷動(dòng)介質(zhì)溫度 之差不超過2K時(shí)，即為實(shí)際冷態(tài)。記錄此時(shí)的溫度和測(cè)量定子繞組的直流電阻，此阻值即為冷態(tài)直流電阻。1伏安法測(cè)量線路如圖3-1。S1, S2:雙刀雙擲和單刀雙擲開關(guān)，位Si于 MEL-05。R :四只900 Q和900 Q電阻相串聯(lián)M

3、EL-03。220V可調(diào)直 流穩(wěn)壓 電源1電機(jī)I疋子1 一相1繞組A、V :直流毫安表和直流電壓表，或采 用MEL-06，或在主控制屏上。量程的選擇：測(cè)量時(shí)，通過的測(cè)量電流約 為電機(jī)額定電流的10%，即為50mA，因而直 流毫安表的量程用 200mA檔。三相籠型異步 電動(dòng)機(jī)定子一相繞組的電阻約為50歐姆，因而當(dāng)流過的電流為 50mA時(shí)三端電壓約為 2.5 伏，所以直流電壓表量程用20V檔，實(shí)驗(yàn)開圖3-1三相交流繞組電阻的測(cè)定始前，合上開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2,調(diào)節(jié)電阻R 至最大3600 Q。分別合上綠色“閉合按鈕開關(guān)和220V直流可調(diào)電源的船形開關(guān)，按下復(fù)位按鈕，調(diào)節(jié)直流可調(diào)電源及可調(diào)電阻R,使

4、試驗(yàn)電機(jī)電流不超過電機(jī)額定電流的10%，以防止因試驗(yàn)電流過大而引起繞組的溫度上升，讀取電流值，再接通開關(guān)S2讀取電壓值。讀完后，先翻開開關(guān)S2,再翻開開關(guān)Si。調(diào)節(jié)R使A表分別為50mA，40mA，30mA測(cè)取三次，取其平均值，測(cè)量定子三相繞組的電阻值，記錄于 表3-1中。表3-1室溫C繞組1繞組n繞組川I mAU VRQ考前須知：1在測(cè)量時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子須靜止不動(dòng)。2測(cè)量通電時(shí)間不應(yīng)超過 1分鐘。2電橋法選做用單臂電橋測(cè)量電阻時(shí)，應(yīng)先將刻度盤旋到電橋能大致平衡的位置，然后按下電池按鈕，接通電源，等電橋 中的電源到達(dá)穩(wěn)定后，方可按下檢流計(jì)按鈕接入檢流計(jì)。測(cè)量完畢后，應(yīng)先斷開檢流計(jì)，再斷開電源，

5、以免檢流 計(jì)受到?jīng)_擊。記錄數(shù)據(jù)于表 3-2中。電橋法測(cè)定繞組直流電阻準(zhǔn)確度以靈敏度高，并有直接讀數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。表3-2中繞組1繞組II繞組IIIRQ2 判定定子繞組的首未端先用萬用表測(cè)出各相繞組的兩個(gè)線端，將其中的任意二相繞組串聯(lián)，如圖3-2所示。將調(diào)壓器調(diào)壓旋鈕退至零位，合上綠色“閉合按鈕開關(guān)，接通交流電源，調(diào)節(jié)交流電源，在繞組端施以單 相低電壓U=80100V ,注意電流不應(yīng)超過額定值，測(cè)出第三相繞組的電壓，如測(cè)得的電壓有一定讀數(shù)，表示兩相繞組的未端與首端相聯(lián)，如圖3-2a所示；反之，如測(cè)得電壓近似為零，那么二相繞組的未端與未端或首端與首端相連，如圖 3-2 b所示。用同樣方法測(cè)出第三相繞組的

6、首未端。3.空載試驗(yàn)測(cè)量電路如圖3-3所示。電機(jī)繞組為接法Un=220伏，且電機(jī)不同測(cè)功機(jī)同軸聯(lián)接，不帶測(cè)功機(jī)。a. 起動(dòng)電壓前，把交流電壓調(diào)節(jié)旋鈕退至零位，然后接通電源，逐漸升高電壓，使電機(jī)起動(dòng)旋轉(zhuǎn)，觀察電 機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。并使電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向符合要求。b. 保持電動(dòng)機(jī)在額定電壓下空載運(yùn)行數(shù)分鐘，使機(jī)械損耗到達(dá)穩(wěn)定后再進(jìn)行試驗(yàn)。c. 調(diào)節(jié)電壓由1.2倍額定電壓開始逐漸降低電壓，直至電流或功率顯著增大為止。在這范圍內(nèi)讀取空載電壓、空載電流、空載功率。d.在測(cè)取空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，在額定電壓附近多測(cè)幾點(diǎn)，共取數(shù)據(jù)7-9組記錄于表3-3中。表3-3序 號(hào)Uoc VIolAPo WCOSU ABUbcUCAUo

7、lIaIbIcIolPiPiiPo123456主控制屏 三相交流 電源輸出圖3-3a三相籠型異步電機(jī)實(shí)驗(yàn)接線圖MEL-I、MEL-IIA主控制屏 三相交流 電源輸出3圖3-3b三相籠型異步電機(jī)實(shí)驗(yàn)接線圖MEL-IIB)4短路實(shí)驗(yàn)測(cè)量線路如圖3-3。將測(cè)功機(jī)和三相異步電機(jī)同軸聯(lián)接。a.將起子插入測(cè)功機(jī)堵轉(zhuǎn)孔中，使測(cè)功機(jī)定轉(zhuǎn)子堵住。將三相調(diào)壓器退至零位。1.2倍額定電流，再逐漸降壓至 0.3倍額定電流為4-5組數(shù)據(jù)，填入表3-4中。做完實(shí)驗(yàn)后，注意取b.合上交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之逐漸升壓至短路電流到 止。a.在這范圍內(nèi)讀取短路電壓、短路電流、短路功率，共取 出測(cè)功機(jī)堵轉(zhuǎn)孔中的起子。表3-4序 號(hào)

8、U°c VI°lAP° Wcos kU ABUbcUCAUklAIbIcIkPiPiiPk1234567六. 實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.計(jì)算基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的相電阻由實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得每相電阻值，此值為實(shí)際冷態(tài)電阻值。冷態(tài)溫度為室溫。按下式換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的定 子繞組相電阻：r1lef235 ref235 0C式中rief 換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)定子繞組的相電阻，Q; ric 定子繞組的實(shí)際冷態(tài)相電阻，Q;0ref 基準(zhǔn)工作溫度，對(duì)于 E級(jí)絕緣為75°C;0c 實(shí)際冷態(tài)時(shí)定子繞組的溫度，°C。2. 作空載特性曲線：10、Po、cos o=f(U o)3. 作短路特

9、性曲線：Ik、PK=f(U k)4. 由空載、短路試驗(yàn)的數(shù)據(jù)求異步電機(jī)等效電路的參數(shù)。(1)由短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)求短路參數(shù)短路阻抗Zk短路電阻短路電抗 式中 u K、Ik、Pk 轉(zhuǎn)子電阻的折合值UjlPk3lKzKrK2Xk由短路特性曲線上查得，相應(yīng)于Ik為額定電流時(shí)的相電壓、相電流、三相短路功率。2kri'' XkXi X 22(2)由空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)求激磁回路參數(shù)loPo定、轉(zhuǎn)子漏抗空載阻抗Zo空載電阻r。31?空載電抗 式中U 0、 三相空載功率。激磁電抗Xo激磁電阻I 0、P0憶。r。2相應(yīng)于U0為額定電壓圖3-4電機(jī)中的鐵耗和機(jī)械耗時(shí)的相電壓、相電流、Xm X° Xi

10、PFer m23lo式中P Fe為額定電壓時(shí)的鐵耗，由圖 3-4確定。5作工作特性曲線 Pi、li、n、n、S cos i=f(P2)由負(fù)載試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算工作特性，填入表3-6中。計(jì)算公式為:表 3-6Ui = 220V丨 I f = A序號(hào)電動(dòng)機(jī)輸入電動(dòng)機(jī)輸出計(jì) 算 值11(A)R(W)T2(N m)n(r / min)R WS( %)n (%)cos 11 :234 J5 :61 A 1 B 1 C3,3S 晉100%cos 1Pi3U1I1P20.105 nT2P22 100%P1式中USI 1定子繞組相電流，A;1定子繞組相電壓，V;轉(zhuǎn)差率；n效率。6.由損耗分析法求額定負(fù)載時(shí)的效率電動(dòng)機(jī)的損耗有：鐵耗PFe機(jī)械損耗Pmec定子銅耗FCu 131和轉(zhuǎn)子銅耗FCu 2PemS100雜散損耗Pad取為額定負(fù)載時(shí)輸入功率的式中Pem電磁功率，WP em = P 1 -Pcul - P Fe0.5 %。鐵耗和機(jī)械損耗之和為:P 0 ' = PFe + Pmec = P O- 3I O1為了別離鐵耗和機(jī)械損耗，作曲線POf(uO)，如圖3-4。延長(zhǎng)曲線的直線局部與縱軸相交于P點(diǎn)，P點(diǎn)的縱座標(biāo)即為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械損耗Pmec,過P點(diǎn)作平行于橫軸的直線,可得不同電壓的鐵耗P=eo電機(jī)的總損耗 2 P = P Fe + P cul + P cu2