(整理)异步电机的M-S曲线测绘

实验三异步电机的M-S曲线测绘
一．实验目的
用本电机教学实验台的测功机转速闭环功能测绘各种异步电机的转矩~转差曲线，并加以比较。

二．预习要点
1．复习电机M-S特性曲线。

2．M-S特性的测试方法。

三．实验项目
1．鼠笼式异步电机的M-S曲线测绘测。

2．绕线式异步电动机的M-S曲线测绘。

三．实验原理
异步电机的机械特性的图5-6所示。

在某一转差率S m时，转矩有一最大值T m，称为异步电机的最大转矩，S m称为临界转差率。

T m是异步电动机可能产生的最大转矩。

如果负载转矩T z＞T m，电动机将承担不了而停转。

起动转矩T st是异步电动机接至电源开始起动时的电磁转矩，此时S=1（n=0）。

对于绕线式转子异步电动机，转子绕组串联附加电阻，便能改变T st，从而可改变起动特性。

异步电动机的机械特性可视为两部分组成，即当负载功率转矩T z≤T N时，机械特性近似为直线，称为机械特性的直线部分，又可称为工作部分，因电动机不论带何种负载均能稳定运行；当S≥S m时，机械特性为一曲线，称为机械特性的曲线部分，对恒转矩负载或恒功率负载而言，因为电动机这一特性段与这类负载转矩特性的配合，使电机不能稳定运行，而对于通风机负载，则在这一特性段上却能稳定工作。

在本实验系统中，通过对电机的转速进行检测，动态调节施加于电机的转矩，产生随着电机转速的下降，转矩随之下降的负载，使电机稳定地运行了机械特性的曲线部分。

通过读取不同转速下的转矩，可描绘出不同电机的M-S曲线。

四．实验设备
1．MEL系列电机系统教学实验台主控制屏。

2．电机导轨及测功机、转矩转速测量（MEL-13、MEL-14）。

3．电机起动箱（MEL-09）。

4．三相鼠笼式异步电动机M04。

5．三相绕线式异步电动机M09。

五．实验方法
1．鼠笼式异步电机的M-S曲线测绘
被试电机为三相鼠笼式异步电动机M04，Y接法。

G为涡流测功机，与M04电机同轴安装。

按图5-7接线，其中电压表采用指针式或数字式均可，量程选用300V档，电流表采用数字式，可选0.75A量程档。

起动电机前，将三相调压器旋钮逆时针调到底，并将MEL-13中“转矩控制”和“转速控制”选择开关扳向“转速控制”，并将“转速设定”调节旋钮顺时针调到底。

实验步骤：
（1）按下绿色“闭合”按钮开关，调节交流电源输出调节旋钮，使电压输出为220V，起动交流电机。

观察电机的旋转方向，是之符合要求。

（2）逆时针缓慢调节“转速设定”电位器经过一段时间的延时后，M04电机的负载将随之增加，其转速下降，继续调节该电位器旋钮电机由空载逐渐下降到200转/分左右（注意：转速低于200转/分时，有可能造成电机转速不稳定。

）
（3）在空载转速至200转/分范围内，测取8-9组数据，其中在最大转矩附近多测几点，填
入表5-9。

表5-9 U N=220V Y接法
0.46（4）当电机转速下降到200转/分时，顺时针回调“转速设定”旋钮，转速开始上升，直到升到空载转速为止，在这范围内，读出8-9组异步电机的转矩T，转速n，填入表5-10。

2．绕线式异步电动机的M-S曲线测绘
被试电机采用三相绕线式异步电动机M09，Y接法。

按图5-8接法，电压表和电流表的选择同前，转子调节电阻采用MEL-04中两只90Ω电阻相并联（最大值为45Ω）。

MEL-13的开关和旋钮的设置同前，调压器退至零位。

（1）绕线电机的转子调节电阻调到零（三只旋钮顺时针到底），顺时针调节调压器旋钮，使电压升至180V，电机开始起动至空载转速。

逆时针调节“转速设定”旋钮，M09的负载随之增加，电机转速开始下降，继续逆时针调节该旋钮，电机转速下降至200转/分左右。

在空载转速至200转/分范围时，读取8-9组绕线电机转矩T、转速n记录于表5-11。

表5-11 U=180V Y接法R
（2）绕线电机的转子调节电阻调到2Ω（断开电源，用万用表测量，三相需对称），重复以上步骤，记录相关数据。

（3）绕线电机的转子调节电阻调到5Ω（断开电源，用万用表测量，三相需对称），重复以上步骤，记录相关数据。

表5-13 U=180V Y接法R S=5Ω
3．换上不同的单相异步电机，按相同方法测出它们的转矩T、转速n。

七．实验报告
1．在方格纸上，逐点绘出各种电机的转矩、转速，并进行拟合，作出被试电机的M-S曲线。

2．对这些电机的特性作一比较和评价。

八．思考题
电机的降速特性和升速特性曲线不重合的原因何在？
答；电机的电磁转矩正比于电枢电流和每极磁通，由于降速和升速的转子速度不同所以每极磁通不同导致降速和升速特性曲线不同。