感应电动机参数的测定
三相感应电动机 实验报告
三相感应电动机实验报告三相感应电动机实验报告引言：三相感应电动机是一种常见的交流电动机，广泛应用于工业生产和家庭用电。
本次实验旨在通过对三相感应电动机的实际操作和测量，探究其工作原理和性能特点。
一、实验目的本次实验的主要目的是：1. 了解三相感应电动机的基本结构和工作原理；2. 学习使用电动机测试仪器进行电机性能参数的测量；3. 掌握电动机的启动、制动和调速方法。
二、实验器材和仪器1. 三相感应电动机：型号XXX，额定功率XXX；2. 电动机测试台：包括电动机启动、制动和调速装置；3. 电动机测试仪器：包括电流表、电压表、功率表等。
三、实验步骤1. 连接电动机和测试仪器：将电动机的三相线连接到电动机测试台上的对应接线端子上，接上电流表、电压表和功率表等测试仪器；2. 启动电动机：按下电动机测试台上的启动按钮，观察电动机的启动过程和运行状态；3. 测量电机参数：在电动机运行时，通过测试仪器测量电机的电流、电压和功率等参数，并记录下来；4. 制动电动机：按下电动机测试台上的制动按钮，观察电动机的制动过程和停止状态；5. 调速电动机：通过电动机测试台上的调速装置，对电动机进行调速操作，观察电动机的转速变化和运行情况。
四、实验结果和分析1. 电机参数测量结果：根据实验测量数据，计算得到电动机的额定电流、额定功率和功率因数等参数，并进行分析；2. 电动机启动性能分析：观察电动机的启动过程和启动时间，分析电动机的起动性能；3. 电动机制动性能分析：观察电动机的制动过程和制动时间，分析电动机的制动性能；4. 电动机调速性能分析：通过调速装置对电动机进行调速操作，观察电动机的转速变化和调速效果，分析电动机的调速性能。
五、实验结论通过本次实验，我们对三相感应电动机的工作原理、性能特点和操作方法有了更深入的了解。
实验结果表明，该电动机具有较好的启动性能、制动性能和调速性能，能够满足不同工况下的工作要求。
六、实验总结本次实验通过实际操作和测量，加深了对三相感应电动机的理论知识的理解和应用。
4.9三相感应电动机的参数测定
m1I
2 0
0
X 0 Z02 r02
rm
pFe
m1I
2 0
X m X 0 X1
r
0
空载等效电路
5
§4-9 三相感应电动机的参数测定
二、短路（堵转）试验
短路试验的目的是测出感应电动机的短路阻抗Zk、定 子和转子铜耗pcu1、 pcu2。
1、短路试验方法
6
§4-9 三相感应电动机的参数测定
如图接线， 并将转子堵转。调节U1使U1约为0.4UN 使定子电流从1.2 IN逐渐减少到0.3 IN 为止，测出对应的 短路电压Uk，短路相电流Ik和短路试验输入功率Pk。从 而得到图示短路试验特性。
转子电抗折算值： X 2 0.97 X k 0.97 3.71 3.6 定子漏电抗： X1 X k X 2 3.71 3.6 0.11 励磁电抗： X m X0 X1 40.44 0.11 40.33
12
2
§4-9 三相感应电动机的参数测定
2、机械损耗与铁耗的分离
空载损耗包括定子铜耗、铁耗、机械损耗和附加损 耗。在忽略附加损耗时，铁耗＋机械损耗为：
P0 P0 m1I02r1 pFe p
由于铁耗近似与U1的平方过程中，可以看作近似 不变。因此：
短路阻抗：
ZK
UkN I N
Uk 3Ik
120 3.83 3 18.1
短路电阻：
rk
PkN
m1I
2 N
920 3 18.21
0.936
短路电抗： X k Zk2 rk2 3.71
转子电阻折算值：r2 rk r1 0.936 0.5 0.436
11
§4-9 三相感应电动机的参数测定
感应电动机参数离线辨识方法实验研究_王高林
中图分类号:T M346 文献标志码:A 文章编号:100126848(2009)0620004204感应电动机参数离线辨识方法实验研究王高林,商 振,于 泳,徐殿国(哈尔滨工业大学,哈尔滨 150001)摘 要:为进一步提高感应电机矢量调速系统的性能,介绍了一种改进的参数离线辨识方案。
系统通过自动进行直流实验、单相交流实验和空载实验来辨识感应电机的参数。
所提出的改进方案可以有效消除集肤效应和死区效应所产生的辨识误差。
对方案进行了详细分析,介绍了具体实现过程;最后将这种参数辨识方法应用到11k W 感应电机矢量控制系统。
实验结果验证了方案的有效性。
关键词:参数辨识;离线;感应电动机;集肤效应;死区效应;实验Research on O ff 2li n e Param eter I den ti f i ca ti on for I nducti on M otorWANG Gao 2lin,SHANG Zhen,Y U Yong,XU D ian 2guo (Harbin I nstitute of Technol ogy,Harbin 150001,China )Abstract:Pr oposed an i m p r oved inducti on mot or off 2line para meter identificati on sche me f or vect or con 2tr olled AC mot or drives .The inverter drives aut omatically perf or med the DC test,the single 2phase test,and the no 2l oad test t o calculate all the machine para meters during self 2comm issi oning peri od .The p r o 2posed sche me can eli m inate the para meter identificati on err or due t o the skin and dead 2ti m e effects .I n 2tr oduced the scheme p rinci p le and the i m p le ment method in detail .Experi m ental results de monstratedthe feasibility of the para meter identificati on method in 11k W vect or contr olled inducti on mot or drive sys 2te m.Key W ords:Para meter identificati on;Off 2line;I nducti on mot or;Skin effect;Dead 2ti m e effect;Ex 2peri m ent收稿日期:20082092170 引 言在感应电机矢量控制系统中,电机参数的准确性影响到磁链估计以及控制参数调节等重要环节,因此电机参数辨识对于高性能调速系统具有重要的意义[1]。
华南理工大学电机学第四章思考题
4-1 把一台三相感应电动机用原动机驱动，使其转速n高于旋转磁场的转速sn，定子接到三相交流电源，试分析转子导条中感应电动势和电流的方向。
这时电磁转矩的方向和性质是怎样的？若把原动机去掉，电机的转速有何变化？为什么？【答】感应电动机处于发电机状态，转子感应电动势、转子有功电流的方向如图所示，应用右手定则判断。
站在转子上观察时，电磁转矩eT的方向与转子的转向相反，即电磁转矩eT属于制动性质的转矩。
若把原动机去掉，即把与制动性质电磁转矩eT平衡的原动机的驱动转矩去掉，电动机将在电磁转矩eT的作用下减速，回到电动机状态。
4-2 有一台三相绕线型感应电动机，若将其定子三相短路，转子中通入频率为1f的三相交流电流，问气隙旋转磁场相对于转子和相对于空间的转速及转子的转向。
【答】假设转子中频率为1f的交流电流建立逆时针方向旋转的气隙旋转磁场，相对于转子的转速为pfns160=；若转子不转，根据左手定则，定子将受到逆时针方向的电磁转矩eT，由牛顿第三定律可知，定子不转时，转子为顺时针旋转，设其转速为n，则气隙旋转磁场相对于定子的转速为nns-。
4-3三相感应电动机的转速变化时，转子所生磁动势在空间的转速是否改变？为什么？【答】不变。
因为转子所产生的磁动势2F相对于转子的转速为nsnpfspfns∆====1226060，而转子本身又以转速n在旋转。
因此，从定子侧观看时，2F在空间的转速应为()ssnnnnnn=+-=+∆，即无论转子的实际转速是多少，转子磁动势和定子磁动势在空间的转速总是等于同步转速sn，在空间保持相对静止。
4-4 频率归算时，用等效的静止转子去代替实际旋转的转子，这样做是否影响定子边的电流、功率因数、输入功率和电机的电磁功率？为什么？【答】频率归算前后，转子电流的幅值及其阻抗角都没有变化，转子磁动势幅值的相位也不变，即两种情况下转子反应相同，那么定子的所有物理量以及电磁功率亦都保持不变。
4-5三相感应电动机的定、转子电路其频率互不相同，在T形等效电路中为什么能把它们画在一起？【答】主要原因是进行了频率归算。
电动机检测的方法
电动机检测的方法
电动机检测方法包括以下步骤：
摇表摇：使用500V的摇表，对电机三个接线柱上的线对电机外壳的绝缘阻值进行检测，确保绝缘阻值在0.5M欧以上，以判断电机是否存在对地短路的问题。
万用表测：通过万用表测量A、B、C三相间的阻值是否相等，一般来说，电机越大，阻值越小。
但是，三相阻值不应都为0欧，除非电机特别大，如50KW以上的电机。
对于调速电机，其6个端子的阻值可能不同。
检查轴承：使用机械手法转动电机轴承，检查是否有轴承卡死的情况，因为轴承卡死可能导致电机运行时烧毁。
上电测试：进行点动测试，观察电机转动是否正常。
此外，还可以通过检测电机的空载电流来判断电机的性能，一般来说，电机的空载电流为额定电流的10%～50%。
检查电气性能：包括定子与转子摩擦状况、三相直流电阻是否合格、绝缘电阻是否合格以及转子是否断条等。
可以使用灯泡或耐压机查找电机接地点，使用单臂电桥精确测量线圈电阻，以及使用兆欧表测量电机相间及相间对地的绝缘电阻。
请注意，以上步骤仅供参考，电动机的检测过程可能因电机的具体类型和应用场景而有所不同。
在实际操作中，请遵循相关的安全规定和操作规程，确保人员和设备的安全。
如果您对电动机检测不熟悉，建议寻求专业人员的帮助。
感应电动机负荷模型参数辨识
研究现状和发展趋势
现有的负荷模型辨识方法主要包括直接测量法、传递函数法和神经网络法等。
直接测量法虽然简单但精度较低，传递函数法对模型参数的准确性要求较高，神经 网络法能够自适应地辨识模型参数但训练时间较长。
随着人工智能和机器学习技术的发展，新型的辨识方法如深度学习、强化学习等逐 渐应用于感应电动机负荷模型的辨识。
4. 根据比较结果运用优化算法对模型 参数进行进一步调整；
3. 根据初步估计的参数对模型进行仿 真，并将仿真结果与实验数据进行比 较；
5. 重复步骤3和4，直到模型预测值与 实际测量值之间的误差满足要求。
03
基于遗传算法的负荷模型参数辨 识
遗传算法的基本原理和实现过程
遗传算法是一种基于生物进化 原理的优化算法，通过模拟生 物进化的过程，在解空间内搜 索最优解。
4. 模型训练完成后，使用训练好的模型对感应电动机的负荷 模型参数进行辨识；
2. 利用支持向量机回归算法构建模型，将负荷数据分为训练集和 测试集；
5. 最后，对辨识结果进行实验验证与分析。
实验验证与分析
ห้องสมุดไป่ตู้
为了验证基于支持向量机回 归的负荷模型参数辨识算法 的有效性和优越性，我们进 行了一系列实验。
实验中，我们收集了多组感 应电动机的负荷数据，包括 电流、电压、转速等，并对 数据进行了预处理。
然后，我们使用支持向量机 回归算法构建了负荷模型， 并使用训练集对模型进行了 训练和测试。
最后，我们对辨识结果进行 了分析和比较，发现基于支 持向量机回归的负荷模型参 数辨识算法具有较高的准确 率和泛化能力。
06
总结与展望
电机检测方法
电机检测方法电机是现代工业中常见的设备，其正常运行对于生产效率和质量至关重要。
因此，对电机进行定期的检测和维护显得尤为重要。
本文将介绍几种常用的电机检测方法，以供参考。
首先，最常见的电机检测方法之一是霍尔传感器检测。
霍尔传感器是一种能够检测电机转子位置的传感器，通过检测磁场的变化来确定转子的位置。
这种方法可以准确地检测电机的转速和位置，是一种非常常用的电机检测方法。
其次，电机的绝缘检测也是非常重要的。
电机的绝缘状况直接关系到电机的安全性和稳定性。
常见的绝缘检测方法包括绝缘电阻测试和介电强度测试。
绝缘电阻测试可以用来检测电机绕组之间的绝缘情况，而介电强度测试则可以用来检测电机绕组和外壳之间的绝缘情况。
这两种方法都可以有效地检测电机的绝缘状况，确保电机的安全运行。
此外，温度检测也是电机检测中必不可少的一环。
电机在运行过程中会产生热量，如果温度过高则会对电机造成损坏。
因此，通过安装温度传感器来监测电机的温度变化是非常重要的。
一旦发现电机温度异常，就需要及时采取措施，以防止电机受损。
最后，振动检测也是一种常用的电机检测方法。
电机在运行过程中会产生振动，但如果振动过大则会影响电机的正常运行。
因此，通过振动传感器来监测电机的振动情况是非常必要的。
一旦发现电机振动异常，就需要及时对电机进行维护和修理，以确保电机的正常运行。
总的来说，电机的检测对于保障电机的正常运行和延长电机的使用寿命非常重要。
通过上述介绍的几种常用的电机检测方法，可以有效地确保电机的安全运行，提高生产效率，降低维护成本。
希望本文介绍的内容能对大家有所帮助。
感应电机参数静止辨识的误差特性分析
ｅ ｒ ｒ ｏ Ｙ ￥ ． Ｉ ｔ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｓ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｆ ｏ ｒ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ｍａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｔ ｒ ｅ ｒ ．
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｐ ｉｎ ｒ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｉ ｔ ｏ ｎ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ａ ｔ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｉ ｌ ｌ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗａ ｙ ａ ｐ ｐ ｌ ｙ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｔ ｒ ｅ ｒ ｓ ， ｈｅ ｔ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｎｄ ａ ｏｅ ｆ ｄ ｂ ａ ｃ ｋ ｅ ｌ Ｔ ｏ ｒ ｓ ｆ ｒ ｏ ｍ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｔｅ ｒ ｒ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉ ｒ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ． Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｄ ｅ ｍｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ａ ｔ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｎ ｏ ｌ ｏ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｔ ／ ｌ ｏ ｃ ｋ ｔ ｅ ｓ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒａ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｔ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｉ ｌ ｌ Ｃ ｎ ａ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｍｅ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ． Ｉ ｔ ｓ ｈ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｎ ｏ ｔ ｉ ｃ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ａ ｎ ｓ ｔ ｉ ｌ ｌ ｋ ｅ ｅ ｐ ｇ ｏ ｏ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｏｌ ｒ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｅ ｖ ｅ ｎ ｉ ｆ ｈｅ ｔ ｅ ｒ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｐ ｒａ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｌ Ｔ ｏ ｒ ｓ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｄ ｂ ｙ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
感应电机电控参数
感应电机电控参数1. 引言感应电机是一种常用的交流电动机，广泛应用于工业生产和家用电器中。
为了实现对感应电机的精确控制，需要设置适当的电控参数。
本文将介绍感应电机的基本原理、常用的电控参数以及它们的作用。
2. 感应电机基本原理感应电机通过旋转磁场产生转矩，从而驱动负载旋转。
其基本原理是利用三相交流电源在定子绕组中产生旋转磁场，而转子中的导体则由于磁场的作用而感应出涡流，进而产生转矩。
3. 常用的感应电机电控参数3.1 频率频率是指交流电源每秒钟变换方向的次数，单位为赫兹（Hz）。
在感应电机中，频率决定了旋转磁场的速度和方向。
通常情况下，工业领域使用50Hz或60Hz频率。
3.2 电压感应电机需要适当的供给定子绕组一定大小和相位差的交流电压。
通常情况下，工业领域使用380V或220V电压。
3.3 极数感应电机的极数是指定子绕组中磁极的数量。
极数决定了旋转磁场的频率和速度。
常见的极数有2极、4极、6极等。
3.4 定子电流定子电流是感应电机工作时在定子绕组中流动的电流。
它与负载转矩成正比，通过调节定子电流可以控制感应电机的输出转矩。
3.5 转子电阻转子电阻是感应电机中用来调节起动和制动性能的参数。
通过改变转子电阻的大小，可以改变转矩特性和启动能力。
3.6 转子导纳转子导纳是指转子中导体对交变磁场的响应能力。
它与感应电机的运行效率和稳态性能有关。
通常情况下，转子导纳较小，以提高效率。
4. 感应电机电控参数调整方法4.1 频率调整方法频率可以通过变频器进行调整，变频器可以改变输入交流电源的频率，并输出适合感应电机工作所需的频率。
4.2 电压调整方法电压可以通过变压器进行调整，变压器可以改变输入交流电源的电压，并输出适合感应电机工作所需的电压。
4.3 极数调整方法极数是固定的，无法直接调整。
如果需要改变感应电机的极数，需要更换转子和定子。
4.4 定子电流调整方法定子电流可以通过控制交流电源的输出电流来实现。
第5章 电机学
P2 P 1
3U N I N cos
鼠笼电机 =72－93％
P 1
UN和IN为额定线电压和线电流
7. 功率因数(cos1)： 额定负载时一般为0.7 ~ 0.9 ， 空载时功率因数很 低约为0.2 ~ 0.3。额定负载时，功率因数最大。
cos 1
P2
PN
注意：实用中应选择合适容量的电机，防止“大马” 拉“小车”的现象。 此外还有绝缘等级等参数，不一 一介绍。
感应电机分类
单相感应电动机
按定子绕组供电电源相数 三相感应电动机
异步电机
结构简单，坚固， 两相感应电动机 成本低，运行性能 不如绕线式 鼠笼式异步电动机 按转子绕组的结构 绕线式异步电动机
通过外串电阻改善电机 的起动，调速等性能
感应电机的结构
定子铁心
定子
定子绕组
机座
感应电机
转子铁心
绕线型，结构 笼型，结构
•电流频率，绕阻匝数，漏磁路的磁阻是决定漏磁 通大小的主要因素。
• 比如，槽口宽，在槽口漏磁通小；端部长，则 端部漏磁通大。
二、负载运行时的转子磁动势和磁动势方程
转子磁动势 转子切割磁场的速度为 转子感应电动势和电流的频率f2应为
转子电流产生的旋转磁动势F2相对于转子的转速 为
二、负载运行时的转子磁动势和磁动势方程
5.1 感应电机的 结构和运行状态 5.2 三相感应 电动机的磁场 5.3 转子静 止时的异步 电机
5.4 转子旋转时 的异步电机及等 效电路
第五章 感应电机的稳态Байду номын сангаас析
5.5 感应电动机参数的测定
5.7 笼型转子 的参数计算
5.8 异步电动 机功率、转矩 平衡方程式
异步电动机实验
实验三三相感应电动机实验一、实验目的1、测定三相感应电动机的参数2、测定三相感应电动机的工作特性二、预习要点1、三相感应电动机的等效电路有哪些参数？它们的物理意义是什么？2、三相感应电动机参数的测定方法3、三相感应电动机的工作特性的测定三、实验项目1、空载试验2、短路试验3、负载试验四、实验线路及操作步骤电动机编号为D21，其额定数据：P N=100W，U N=220V，I N=0.48A，n N=1420r/min，定子绕组△接法。
2、空载试验（1）所用的仪器设备：电机导轨，功率表（DT01B），交流电流表（DT01B），交流电压表（DT01B）。
（2）测量线路图：见图4-4，电机绕组△接法。
（3）仪表量程选择：交流电压表250V，交流电流表0.5A，功率表250V、0.5A。
（4）试验步骤：安装电机时，将电机和测功机脱离，旋紧固定螺丝。
试验前先将三相交流可调电源电压调至零位，接通电源，合上起动开S1，缓缓升高电源电压使电机起动旋转，注意观察电机转向应符合测功机加载的要求（右视机组，电机旋转方向为顺时针方向），否则调整电源相序。
注意：调整相序时应将电源电压调至零位并切断电源。
接通电源，合上起动开关S1，从零开始缓缓升高电源电压，起动电机，保持电动机在额定电压时空载运行数分钟，使机械损耗达到稳定后再进行试验。
调节电源电压由1.2倍额定电压开始逐渐降低，直至电机电流或功率显著增大为止?，在此范围内读取空载电压、空载电流、空载功率，共读取7~9组数据，记录于表4-3中。
注意：在额定电压附近应多测几点。
试验完毕，将三相电源电压退回零位，按下电源停止按钮，停止电机。
表4-3序号U（V）I（A）P（W）cosφU AB U BC U CA U0 I A I B I C I0 P I P II P0 cosφ03、短路试验（1）所用的仪器设备：同空载试验（2）测量线路图：见图4-4，电机绕组△接法。
（3）仪表量程选择：交流电压表250V，交流电流表1A，功率表250V、2A。
感应电机~3(感应电机—特性)
17.1 感应电动机的参数测定
由于感应电动机空载运行时 转子电流小，转子铜耗可以 忽略不计。在这种情况下， 定子输入功率消耗在定子铜 耗m1I02R1 、铁耗pFe 、机械损 耗pmec，空载附加损耗pad0上 p0=m1I02R1+pFe+pmec+pad0 从输入功率p0 中扣除定子铜 耗，得p'0 p'0=p0-m1I02R=pFe+pmec+pad0
sm = ± Tmax
2 2 ′ R1 + ( X1σ + X 2σ ) 2 m1 pU1 =± 2 ′ 2 4πf1 ± R1 + R1 + ( X1σ + X2σ )
2010-12-3 第四篇 感应电机
′ R2
2. 三个特殊点 ① 同步点：s=0，n=n1 ， 旋转磁场相对于转子 静止，Tem=0。 ② 最大转矩点：s=sm ，临 界转差率sm ，特点是 与R2 成正比，与Xk 成 反比。 Tmax 的特点是 与R2无关。 过载倍数 kM
X0 ′ R2 = (Rk − R1 ) X0 − Xk
1 ′ X1σ = X2σ = Xk 2
对于大中型感应电机，由于X 很大， 对于大中型感应电机，由于 m很大，励磁支路可以近似认 为开路， 为开路，这时 Rk=R1+R'2 X'1σ =X2σ=Xk／2
2010-12-3 第四篇 感应电机 8
17.2 电磁转矩－转差率特性 电磁转矩－
kM=Tmax／TN TN为额定负载转矩 TN=PN/ N
12
2. 三个特殊点 ③ 起动点：s=1 ， n=0，转子静止 ，Tem= Tst 。
参数识别技术在三相感应电动机实验中的应用
三相 感应 电动机是 量大面广 的电气驱动 设 备， 工业 、 在 农业 、 国防及各类机 械装 备中有广 泛应用， 也是高等学校电类专业 的电机学 、 电机 及其拖动 和非电类专业的 电工学 等重要技 术基
为ｓ ０ 堵转实验时令激磁支路开路 （ ＝ ｏ ， ＝； 置 ｏ） 不考虑转 子 电流频 率的变化 。 简化处理 造成 实 验结果精度下降 ， 也在物理模型和数学模型之间 造成误差 。 外， 此 完成堵转实验 ， 需要调压器 设
备， 需要外力来 “ 住 电动机转 子静止不动， 堵” 对 于常用的自冷式三相感应电动机来说 ， 实验时间 不能长， 否则有温升过高， 烧毁 电动机 的危险。
础 课程的教学内容。 不论是在电机制造企业、 质
检部门或者应 用单位 ， 还是在有关 的高等院校 ，
别方 法。 方 法利用三相 感应 电动 机定 子电流特 性曲线 该
和输 入功 率特性 曲线 ， 构造 误 差函 数 ， 一 步应 用最 优 进
化技 术 获得三 相感 应 电动机Ｔ 等效 电路参 数 。 形 以一台 Ｙ１ ０ ４ 相感应 电动机 为例 ， ６ Ｍ－三 给出了传 统实验 方 法和
图１ 三 相 感 应电 动机 Ｔ 形等 效 电 路
参数识 别方法获 得的等效 电路参 数 。
关键 词： 三相感应 电动机 参数 实验 参数识 别
图中， 为定子相电压Ｖ ， ，ｓ 为定子相电流Ａ， 为定子相 电阻Ｑ， 为定子相漏电抗Ｑ， 为转
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅｔａ ｉ ｏ ａ ｓｓｔ ｂ ａｎ ｔ ｅｐ ｒ ｍ ｅｅ ｓ ｓ ｒ ｅ ： ｈ ｄ ｔ ｎ ｌ ｅ ｔ ｏ ｔ ｉ ａ ａ ｔｒ ｒ ｉ ｔ ｏ ｈ
子相 电阻对定子的折算值Ｑ， 为转子相漏 电抗
感应电动机参数的测定
感应电动机参数的测定感应电动机的参数可以用空载试验和堵转(短路)试验来确定。
一、空载试验空载试验的目的是确定电动机的激磁参数R m、X m，以及铁耗p Fe和机械损耗pΩ. 试验是在转子轴上不带任何负载，电源频率f = f N，转速n≈n s的情况下进展。
用调压器改变试验电压的大小，使定子端电压从(1.1～1.2)U1N，逐步下降到0.3 U1N左右，每次记录电动机的端电压U1、空载电流Ｉ1０。
和空载功率P１０，即可得到电动机的空载特性Ｉ1０，P１０＝ｆ〔U1〕，如图5-21所示。
空载时，电动机的三相输人功率全部用以抑制定子铜耗、铁耗和转子的机械损耗，所以从空载功率P１０减去定子铜耗，即得铁耗和机械损耗两项之和．即〔5-39〕由于铁耗根本上与端电压的平方成正比，机械损耗那么仅与转速有关而与端电压的上下无关，因此把铁耗和机械损耗两项之和与端电压的平方值画成曲线ｐＦｅ＋pΩ＝ｆ〔Ｕ１２〕，那么该线将近似为一直线，如图5-22所示．把该线延长到U l＝０处，如图5—22中虚线所示，那么该处的纵坐标就表示机械损耗P１０，虚线以上部分那么是随电压而变化的铁耗。
空载时，转差率ｓ≈０，转子可认为开路，于是根据等效电路，激磁电阻为〔5-40〕定于的空载电抗Ｘ1０为〔5-41〕式中，Ｘ1０＝X1σ＋Xｍ，R０＝R1＋Rｍ；其中定子漏抗X1σ可由堵转试验确定，于是激磁电抗Xｍ为〔5-42〕二、堵转试验堵转(短路)试验的目的是确定感应电动机的漏阻抗，试验在转子堵转情况(ｓ＝1)下进展．调节试验电压，使Ｕ1≈0.4U1N (对小型电动机．假设条件具备，最好从U1≈0.9U1Ｎ～1.0U1N做起)，然后逐步降低电压，每次记录定子的端电压U1、定子电流Ｉ1k和功率P１ｋ，即可得到短路特性，Ｉ1ｋ，P１ｋ＝ｆ〔U1〕，如图5-23所示。
由堵转(ｓ＝1)时的等效电路(图5-24)可见，由于Ｚｍ比Ｚ1σ大很多，所以定于电流主要由定，转子的漏阻抗所限制。
电机性能的测试
降低电压负载法
适用范围：因设备所限不能采用额定电压负载法的实验
实验过程：
1 做额定电压 UN 下的空载实验，测出 I0,P0,
○
2 做 0.5 倍额定电压下的空载实验，测试 I0r,P0r,
○
3 做 0.5 倍额定电压下的负载实验，在 0.6IN 至空载范围内测取定子电流 I1r,输入功率 P1r
例进行修正。
二、杂散损耗测定的测功机法
用测功机测定感应电动机杂散损耗时，功率表测定被试电
动机的输入电功率P1，测功机测定被试电机的输出机械功率为
pP
P
P2，电机的总损耗
1
2 ，则电机的杂散损耗为：
式中：pcu1 pcu2为定转子铜耗之和； pFe pmec为电机的空载损耗，可
以由空载特性曲线获得。
损耗，连接线的
损耗以及电刷接触损耗等，可以近似的用通过电刷的电流乘以一固定电压降 来确
2
定，电压降的取值方法为：
ad
（3）被试电机所专用并由其本身驱动的通风机、水泵和油泵的损耗等。
此处的杂散损耗指的是负载杂耗，前面已经论述
只要测取转速信号和转速的加速度信号，就可以测得转矩-转速特性。
铁损耗和机械损耗的测定
转矩和转速曲线硬特性软特性硬特性软特性感应电动机工作特性同步电动机工作特性与感应电动机类似工作特性测定的平台组成试验台被试电机测功机试验台被试电机校正过的直流发电机校正过的直流发电机电阻箱发电机电发电机组电网tian1n2n3n4n5n60试验台被试电机转矩转速传感器转矩转速传感器磁粉制动器磁粉制动器转矩仪试验台试验台被试电机发电机电阻箱发电机电转速转矩传感器转速转矩传感器发电机组电网电网电网变流器平台实例工作特性测定的转矩仪法按实验条件和实验要求搭建实验平台通过调整负载大小测试出各种参数随负载变化的曲线按实验条件和实验要求搭建实验平台通过调整负载大小测试出各种参数随负载变化的曲线降低电压负载法适用范围
单相感应电动机的性能参数和评价指标
单相感应电动机的性能参数和评价指标单相感应电动机（single-phase induction motor）是一种常见的电动机类型，广泛应用于家庭和工业领域。
其性能参数和评价指标对于电机的选择、设计和运行至关重要。
本文将对单相感应电动机的性能参数和评价指标进行详细的介绍和分析。
首先，我们来了解一下单相感应电动机的基本原理。
单相感应电动机由固定的定子和旋转的转子组成。
定子绕组通过交流电源供电产生磁场，而转子受到磁场的作用而转动。
根据电机的构造和性能，以下是单相感应电动机的一些重要性能参数和评价指标。
1. 额定功率（Rated Power）：指电动机正常运行时的功率值。
它是根据电机设计和制造参数来确定的，通常以千瓦（kW）为单位。
额定功率决定了电机能够承载的最大负载。
2. 额定电压（Rated Voltage）：指电动机正常运行时所需的电压。
该数值由电机制造商根据设计参数确定，并以伏特（V）为单位。
电动机的额定电压决定了适用的电源电压范围，必须保持在合适的范围内以确保电机的正常运行。
3. 频率（Frequency）：指电动机所需的交流电源频率。
在家庭和一些工业应用中，电源频率通常为50赫兹（Hz）或60赫兹（Hz）。
频率直接影响到电动机的运行速度，所以必须与电源频率相匹配。
4. 效率（Efficiency）：用于评估电动机转换输入电能为有用功率的能力。
电动机的效率越高，其输出功率与输入功率的比例就越高。
高效率的电动机可以降低能源消耗，减少能源浪费。
5. 起动转矩（Starting Torque）：指电动机在起动时所能输出的最大转矩。
起动转矩是衡量电动机起动能力的重要指标，特别是在需要启动重载和惯性负载时。
较大的起动转矩对于电机的启动过程来说是至关重要的。
6. 运行转矩（Running Torque）：指电动机运行时可以产生的最大转矩。
运行转矩是电动机驱动负载的能力，过小的运行转矩可能导致电动机无法正常运行。
感应电机 功率因数
感应电机功率因数感应电机是一种常见的电动机类型，它采用了感应原理来实现电能转换为机械能。
在感应电机中，有一个旋转的转子和一个固定的定子。
当电流通过定子绕组时，会产生一个旋转磁场，进而感应出转子上的涡流。
这些涡流会产生一个反向磁场，与定子磁场相互作用，从而使转子开始旋转。
感应电机有许多优点，其中之一就是其高效率。
感应电机的效率通常在80%至90%之间，这意味着它可以将大部分的电能转换为机械能，减少能源的浪费。
另外，感应电机的结构相对简单，制造成本较低，因此在工业和家庭应用中非常常见。
功率因数是衡量电动机效率的重要指标之一。
功率因数是指电流与电压之间的相位差，它反映了电流对于电压的有效利用程度。
功率因数的范围在0至1之间，当功率因数接近1时，表示电动机的效率较高。
对于感应电机来说，功率因数的计算是非常重要的。
通常情况下，感应电机的功率因数会受到负载大小以及电动机本身的设计参数影响。
当负载较小或者没有负载时，感应电机的功率因数通常较低。
这是因为在低负载情况下，感应电机需要通过调整定子绕组的电流来提供额外的磁场，以保持旋转。
而这种调整会导致电流与电压之间存在较大的相位差，从而降低功率因数。
为了提高感应电机的功率因数，可以采取一些措施。
首先，可以通过增加负载来提高感应电机的功率因数。
增加负载可以使电动机工作在额定负载下，从而减小调整定子绕组的需要，提高功率因数。
其次，可以通过改变电动机的设计参数来提高功率因数。
例如，增加定子绕组的匝数或者改变定子绕组的连接方式，都可以改善功率因数。
此外，还可以使用功率因数校正装置来提高感应电机的功率因数。
功率因数校正装置可以根据负载的变化自动调整电流与电压之间的相位差，以保持较高的功率因数。
在实际应用中，提高感应电机的功率因数有助于提高电能利用率，并减少能源浪费。
对于工业生产来说，提高功率因数可以降低用电成本，并减少对电网的负荷。
对于家庭用户来说，提高功率因数可以减少用电费用，并保护家庭电器设备不受电网波动影响。
单相交流感应电机设计要点
单相交流感应电机设计要点一、电机类型选择在设计单相交流感应电机之前，首先需要确定所需的电机类型。
常见的单相交流感应电机包括感应电动机和异步电动机。
感应电动机适用于低功率和中等功率的应用，而异步电动机适用于高功率的应用。
根据具体的应用需求，选择适合的电机类型。
二、电机参数计算在设计单相交流感应电机时，需要计算电机的各项参数，包括额定功率、额定电压、额定电流、额定转速等。
这些参数的计算需要根据具体的应用需求和设计要求进行。
三、定子设计定子是单相交流感应电机的重要组成部分，其设计需要考虑到电机的效率、功率因数和启动性能等方面。
定子绕组的设计应根据电机的额定功率和额定电压来确定绕组的匝数和截面积等参数。
四、转子设计转子是单相交流感应电机的另一个重要组成部分，其设计需要考虑到电机的转矩和运行稳定性等方面。
转子的设计应根据电机的额定转速和转矩要求来确定转子的形状和材料等参数。
五、磁路设计磁路是单相交流感应电机的核心部分，其设计需要考虑到电机的效率和磁场分布等方面。
磁路设计应根据电机的额定功率和额定电压来确定磁路的尺寸和材料等参数。
六、冷却系统设计冷却系统是单相交流感应电机的重要组成部分，其设计需要考虑到电机的散热和工作温度等方面。
冷却系统的设计应根据电机的额定功率和运行条件来确定散热面积和冷却介质等参数。
七、控制系统设计控制系统是单相交流感应电机的关键部分，其设计需要考虑到电机的启动、运行和保护等方面。
控制系统的设计应根据电机的额定功率和运行条件来确定控制方法和保护措施等参数。
八、效率和性能优化在设计单相交流感应电机时，需要考虑到电机的效率和性能优化。
通过合理的设计和优化，可以提高电机的效率和性能，减少能耗和损耗。
九、安全性和可靠性设计在设计单相交流感应电机时，需要考虑到电机的安全性和可靠性。
通过合理的设计和选材，可以提高电机的安全性和可靠性，减少故障和事故的发生。
设计单相交流感应电机需要考虑到电机类型选择、电机参数计算、定子设计、转子设计、磁路设计、冷却系统设计、控制系统设计、效率和性能优化、安全性和可靠性设计等要点。
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感应电动机参数的测定
感应电动机的参数可以用空载试验和堵转(短路)试验来确定。
一、空载试验
空载试验的目的是确定电动机的激磁参数R m、X m，以及铁耗p Fe和机械损耗pΩ. 试验是在转子轴上不带任何负载，电源频率f = f N，转速n≈n s的情况下进行。
用调压器改变试验电压的大小，使定子端电压从(1.1～1.2)U1N，逐步下降到0.3 U1N左右，每次记录电动机的端电压U1、空载电流Ｉ1０。
和空载功率P１０，即可得到电动机的空载特性Ｉ1０，P１０＝ｆ（U1），如图5-21所示。
空载时，电动机的三相输人功率全部用以克服定子铜耗、铁耗和转子的机械损耗，所以从空载功率P１０减去定子铜耗，即得铁耗和机械损耗两项之和．即
（5-39）由于铁耗基本上与端电压的平方成正比，机械损耗则仅与转速有关而与端电压的高低无关，因此把铁耗和机械损耗两项之和与端电压的平方值画成曲线ｐＦｅ＋pΩ＝ｆ（Ｕ１２），则该线将近似为一直线，如图5-22所示．把该线延长到U l＝０处，如图5—22中虚线所示，则该处的纵坐标就表示机械损耗P１０，虚线以上部分则是随电压而变化的铁耗。
空载时，转差率ｓ≈０，转子可认为开路，于是根据等效电路，激磁电阻为
（5-40）定于的空载电抗Ｘ1０为
（5-41）式中，Ｘ1０＝X1σ＋Xｍ，R０＝R1＋Rｍ；其中定子漏抗X1σ可由堵转试验确定，于是激磁电抗Xｍ为
（5-42）
二、堵转试验
堵转(短路)试验的目的是确定感应电动机的漏阻抗，试验在转子堵转情况(ｓ＝1)下进行．调节试验电压，使Ｕ1≈0.4U1N(对小型电动机．若条件具备，最好从U1≈0.9U1Ｎ～1.0U1N 做起)，然后逐步降低电压，每次记录定子的端电压U1、定子电流Ｉ1k和功率P１ｋ，即可得到短路特性，Ｉ1ｋ，P１ｋ＝ｆ（U1），如图5-23所示。
由堵转(ｓ＝1)时的等效电路(图5-24)可见，由于Ｚｍ比Ｚ1σ大很多，所以定于电流主要由定，转子的漏阻抗所限制。
因此即使在0.4U1N下进行堵转试验，定子电流仍然很大，可达额定电流的2.5—3.5倍；为避免定子绕组过热．试验应尽快进行。
根据堵转试验数据，可求出堵转时的阻抗(即短路阻抗)Ｚｋ、电阻Rｋ和电抗Xｋ
（5-43）根据图5—24，若不计铁耗(即认为Rｍ≈0)，可得短路阻抗为
这样，根据堵转试验测出的Rｋ和Xｋ以及空载试验测出的X０，即可确定只R´２．此外，还可证明
（5-48）
式中，；这样，先用X K、R´2和X0算出X ki,在把X ki代入式（5-48），既可算出定、转子的漏抗值。
对于大型感应电机，一般来讲Zm>>Z´2σ,堵转时激磁电流可略去不计，此时可近似认为
（5-49）于是
（5-50）
在正常工作范围内，定、转子的漏抗基本为一常值。
但当高转差时(例如在起动时)，定、转子电流将比额定值大很多，此时漏磁磁路中的铁磁部分将达到饱和，从而使总的漏磁磁阻变大、漏抗变小。
因此，起动时定、转于的漏抗值(饱和值)将比正常工作时小15％～35％左右．故在进行堵转试验时，应力求测得Ｉ1ｋ＝Ｉ1Ｎ，Ｉ1ｋ≈（２－３）Ｉ1Ｎ和U1ｋ≈U1N三处的数据，然后分别算出不同饱和程度时的漏抗值。
计算工作特性时，采用不饱和值；计算起动特性时，采用饱和值；计算最大转矩时，采用对应于(2～3)Ｉ1Ｎ时的漏抗值。
这样可使计算结果接近于实际情况。