a三相鼠笼异步电动机的工作特性实验报告解读

异步电机实验报告课程名：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1三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、实验设备序号型号名 称数量1MET01电源控制屏1台2DD03不锈钢电机导轨、测速系统及数显转速1件3DJ23校正过的直流电机1台4DJ16三相鼠笼异步电动机1台5D34-2智能型功率、功率因数表1件6D51波形测试及开关板1件7DD05测功支架、测功盘及弹簧秤（50N）1套2、屏上挂件排列顺序D34-2 、D513 、空载实验(1) 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DJ23o(2) 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 )o(3) 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(4) 调节电压由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5) 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7〜9组记录于表4-4中 表4-4序 号Uoc (V)Iol (A)Po (W)coSPUabUbcUCAUOLIaIbIcIolPiPiiPo1264265265264.670.2790.2780.2790.2787-22.947.9250.1962240242240240.670.2510.2530.250.2513-17.540.322.80.2183230230228229.330.2390.2370.2390.2383-15.537.121.60.2284220221220220.330.2280.2290.230.2290-13.134.321.20.2435210210208209.330.2160.2160.2170.2163-11.331.720.40.2606200200199199.670.2050.2040.2050.2047-9.528.919.40.2747160161160160.330.1690.1690.1710.1697-3.720.516.80.3578100100100100.000.1390.1370.1390.1383-1.911.59.60.401986848685.330.1420.1430.1420.1423-2.111.190.4281070707170.330.1570.1570.1580.1573-2.510.78.20.4284、短路实验(1) 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2) 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3) 在这范围内读取短路电压、短路电流、短路功率4)共取数据5〜6组记录于表4-5中表4-5Ul(V)I kl(A)Pk(W)COS ① KUABUBcUCaU

同轴联接负载电机图中R用R1上1800Q阻值，R.用R5上1800 Q阻值加R上1300Q并联1300Q共2450Q阻值2) 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3) 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⑷ 合上开关S,调节负载电阻R (注：先调节R5上的1800Q电阻，调至零值后用导线短 接再调节R上的650Q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5) 从这负载开始，逐渐减小负载直至空载(即断开开关 S),在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6) 共取数据8〜9组记录于表4-6中表 4-6 U i=Un=220V (A) I f=100 Ma1 il(A)R(W)If(A)n(r/mi n)Ia(a)Ib(A)Ic(A)1 1LPiPnP10.6220.550.550.574119.143.5162.80.6113780.5500.490.480.51105.135.1140.00.514000.5000.440.440.4694.928.11230.4214130.4500.40.400.4283.720.7104.40.3314280.4000.360.360.3773.112.785.50.2414430.3500.310.310.3260.13.5063.60.1314590.3240.290.290.3053.5-1.951.60.0814680.3000.260.260.2744.3-8.535.801479五、实验报告7Po=f(Uo)Uo2•作短路特性曲线：IK、PK=f(U K)0.59870.4973^F04133^F—031Ji829 87 33.77 39.20 5133 62.70 7167 81.809#3. 由空载、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短路阻抗z UkIk短路电阻PkrK 23lK短路电抗Xk = zK -rK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1K0.70000.60000.50000.40000.3D000.20000.10000.00000.59870.497.3^F 0 4133^—L0.3017^Y - 0.0847X-0.015381.80##由图中可以看出Zk二Uk，为曲线斜率的倒数，所以Zk=1/0.0847=11.806 (Q)1 K#PK=f(3lk2)由途中可以看出5二P》，为曲线的斜率，即RK=6.3857 (Q)31 K所以，x^.Zk -rKK =9.93 (Q)转子电阻的折合值「2 Tk -ri定、转子漏抗X— X2；「X； =9.93/2=4.965 (Q)(2)由空载试验数据求激磁回路参数空载阻抗空载电阻空载电抗zPo31 02式中uP°―― 相应于Ub为额定电压时的相电压、图3-4电机中的铁耗和机械耗相电流、三相空载功率I 尸f(U)由图中可以看出z为曲线斜率的倒数，所以Zb=1/b.b154=64.935 (Q)1 o10Po=f⑶㈢由图中可以看出r。

上0-，为曲线的斜率，即RK=1.9515 (Q)31 02所以，Xoo -「2 =64.9057 (Q)激磁电抗激磁电阻卡=57.0 (Q)o式中P Fe为额定电压时的铁耗，由图3-4确定4. 作工作特性曲线 Pi、I 1、n、n、S、cos i=f(P 2)电动机输入电动机输出计算值Ii(A)Pi(W)T2(N • m)n(r / min)P2 ( WS( %)n (%)COSj 10.14748.60.18214781 28.241.4758.120.5040.16056.20.257147039.722.0070.680.5340.17871.60.33314601 — 51.012.6771.240.6100.19584.00.397145060.503.3372.020.6560.21599.00.473144171.523.9372.250.7000.234112.00.5371431P 80.73P 4.6072.080.7260.259126.00.60214211 89.815.2771.280.7400.278138.40.667141098.686.0071.300.7570.299151.20.7201400P 105.89P 6.6770.030.7680.324165.00.7851388114.407.4769.330.7730.354182.60.8551375123.438.3367.600.7840.361186.00.8791365125.939.0067.700.783表3-6U1 =220V由负载试验数据计算工作特性，填入表 3-6中。

△) lf=100MA计算公式为:i^Ia Ib Ic3$sJ50°-n I％ 1500COS 半1 =―P—3J1\1P2 =0.105 nT?P22 100% Pl式中I 1——定子绕组相电流，a；U 1――定子绕组相电压，V;s ——转差率；n 效率12##n15001480146014401420140013801360134013201300n=f(P2)147B1470h Jr14601450r—1.4411431141410—171UU138813751365rIr卜28.24 39.72 51.01 60.50 71.52 30.73 89.81 98.68 105.S9114.40123.43125.93n 7 =f(p2)iiiis4八ccs=f (P2)XU.LJLJn nn3.33JQ HA7>47>>-o.UU7 nn6.57c. nn276.DOO-LAJs nn4.150Ami nn3；333.93□ nn2.57j-UU3 nn1-472.1JO厶uu1 nn!■■■挣J. -5J55J28.2439.72 51.01 60.50 71.52 80.73 89.31 93.63 105.39114.40123.43125.93P2iicoscos =f (P2)14#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 Re机械损耗 Pmec定子铜耗 PCU1 =31^=3*0.28*0.28*43.09=10.130转子铜耗 氐2 =PemS=127.85*6.5/100=8.31W100杂散损耗Pad取为额定负载时输入功率的 0.5 %。

Pad=147.1 X 0.5 % =0.074W式中 Pei——电磁功率，WPem = P 1 -P cui - P Fe =147.1-10.13-9.12=127.85W铁耗和机械损耗之和为：P0 ' = PFe + P mec = P O- 3I O「1 =9.12+4.98=14.1W为了分离铁耗和机械损耗，作曲线fO =f(uO)，如图3-4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 工 P = PFe + P cui + P cu2 + P ad =9.12+10.13+8.31+0.074=27.63W于是求得额定负载时的效率为： 二■^迟100%= (147.1-27.63 ) - 147.1 X 100% =81.2 %P1式中P 1、S、I 1由工作特性曲线上对应于P2为额定功率PN时查得六、思考题1. 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：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励磁支路的影响；③空载实验时转子的转速会随输入电压的改变而改变 等。

2. 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。