三相异步电动机机械特性测定

实验七三相异步电动机机械特性测定
一、实验目的
掌握三相异步电动机机械特性的测定方法。

二、实验项目
1、固有机械特性测定
2、转子绕组串三相对称电阻时的人为机械特性测定
3、降低地定子端电压时的人为机械特性测定
三、实验设备
该实验是在DDSZ-1型电机及电气技术实验装置上完成的。

本次实验使用设备包括：
1、DD01电源控制屏
2、D33挂件
3、D32挂件
4、D31挂件
5、D51挂件
6、D42挂件
7、D55－1挂件
8、DJ17－3绕线式异步电动机转子专用箱
9、DD03测试台、三相绕线式异步电动机和直流发电机
本次实验使用DD01电源控制屏上方的交流电源和控制屏下方的直流励磁电源。

D33挂件，共有三个完全相同的多量程指针式交流电压表，本次实验使用其中一块电压表。

D32挂件，共有三个完全相同的多量程指针式交流电流表，本次实验使用其中一块电流表。

D31挂件由直流数字电压表、直流数字毫安表、直流数字安培表组成，本次实验使用一块安培表和一块毫安表。

D51挂件，由波形测试部分和开关S1、S2、S3组成，本次实验只使用开关S1 。

D42挂件，由三只相同的可调电阻器R1、R2、R3组成。

R1、R2串并联后，作为发电机的负载电阻R L，R3作为发电机励磁绕组串联电阻。

D55－1挂件，由数字转矩表、数字转速表和数字输出功率表组成。

并有转速输入端口和电枢电流输入端口以及5个功能按键。

5个功能按键分别是：复位键、功能鍵、确定键、数位键和数据键。

DJ17－3转子专用箱的电阻值是可调的，分0Ω、20Ω、40Ω、60Ω、∞五档，实验中作为异
步电动机转子绕组的串接电阻。

DD03测试台包括导轨、测速发电机和指针式转速表
直流发电机和三相绕线式异步电动机之间是用联轴器直接联接好的，
三相绕线式异步电动机，转子三相绕组有四个接线端，定子三相绕组有六个接线端。

直流发电机，电枢绕组有两个接线端，励磁绕组有两个接线端。

四、实验接线
三相绕线式异步电动机机械特性测定实验接线图
图7-1 三相绕线式异步电动机机械特性测定实验接线图接线之前，开启电源总开关，按下绿色“启动”按钮，将电源控制屏上方的交流“电压指示切换”开关切换到“三相调压输出”位置，旋转三相调压器旋钮，将其输出电压调到220V后，按下红色“停止”按钮。

三相绕线式异步电动机接线：
定子绕组按星形接法
从“三相调压输出”的U端接到交流电流表的“1A”黄色端，从电流表黑色“*”端接到电动机定子绕组A端，分别从“三相调压输出”的V端和W端接到定子绕组B端和C端，将定子绕组另外三个接线端 X、Y、Z用导线连接。

交流电压V1表的两个输入端分别接到“三相调压输出”的V端和W 端。

图7-2 定子绕组按星形接法
三相绕线式异步电动机转子绕组接线：
将电动机转子的三个红色接线端分别和转子专用箱上的 A相、B相、C相三个接线端连接。

图7-3 三相绕线式异步电动机转子绕组接线
直流发电机按他励发电机接线
直流发电机电枢回路接线
将发电机电枢绕组红、黑两端，分别和开关S1 的“左合”的黄、绿两端连接。

将开关S1“断开”黄色端接到直流安培表正端，从安培表负端接到D42挂件电阻R1的 A3 端，将电阻R1的A2端和电阻R2的B2端相连接，将电阻R1的A1端和电阻R2的B1端连接。

将电流专用测量线一端的红色线接到电阻R2的B3端，黑色线接到开关S1“断开”绿色端，专用测量线的另外一端插入D55－1挂件的“电枢电流IF输入”端口。

图7-4 直流发电机电枢回路接线
将转速专用测量线的一端接到D55-1挂件上的转速输入端口，专用测量线的另一端接到DD03-1转速表的转速输入端口。

直流发电机励磁回路接线
从直流励磁电压输出正端接到直流毫安表的正端，从毫安表的负端接到D42挂件电阻R3的C2端，从电阻R3的C1端接到发电机励磁红色端，从励磁黑色端接到直流励磁电压输出负端。

图7-5 直流发电机励磁回路接线
选择仪表量程
转速表的量程选用1800 r/min档，交流电压表的量程选用300 V 档，交流电流表的量程选用1A 档，直流毫安表的量程选用200mA档，直流安培表量程选用5 A档。

D55－1挂件测量功能选择：开启电源开关，当数字转速表出现“2”时，按下功能键，当数字转速表出现“100”时，按下数位键，此时数字转矩表显示“0.182” ,说明该设备工作正常。

起动三相绕线式异步电动机
电动机起动之前，将转子专用箱电阻R 、D42挂件电阻R1 、R2、R3均调到最大，将开关S1置于断开位置，作好起动准备。

按下绿色“启动”按钮，使电动机起动。

接通直流励磁电压开关，调节D42挂件电阻R3，使直流发电机励磁电流If＝100mA。

五、实验内容及方法
1、固有机械特性测定
U＝220V 、R＝0Ω，测取n＝f（T）。

三相异步电动机起动后，调节转子专用箱电阻R＝0Ω后，读取电动机输出转矩和转速值，记录第一组数据。

图7-6固有机械特性记录第一组数据图
闭合开关S1 ，记录第二组数据。

逐次调节减小D42挂件电阻R1 、R2，注意要同时同步调节两个电阻，记录对应的转矩和转速值，同时监视交流电流表A1 ，直到异步电动机定子电流I1＝0.6A为止，其间共测取5－6组数据。

测试完毕，将电阻R1 、R2同时同步调到最大，将开关S1断开。

2、转子绕组串三相对称电阻时的人为机械特性测定
U＝220V、R＝60Ω，测取n＝f（T）。

固有机械特性测定完后，可以不停机，仍旧保持U＝220V，If＝100mA不变，调节转子专用箱电阻R＝60Ω后，读取电动机输出转矩和转速值，记录第一组数据。

闭合开关S1 ，记录第二组数据。

逐次调节减小D42挂件电阻R1 、R2，注意要同时同步调节两个电阻，记录对应的转矩和转速值，同时监视交流电流表A1 ，直到异步电动机定子电流I1＝0.6A为止，其间共读取5－6组数据。

测试完毕，将电阻R1 、R2同时同步调到最大，将开关S1断开，并调节转子专用箱电阻R＝0Ω。

图7-7 转子绕组串三相对称电阻时的人为机械特性
3、降低定子端电压时的人为机械特性测定
U＝180V、R＝0Ω，测取n＝f（T）。

转子绕组串电阻人为机械特性测定完后，可以不停机，仍旧保持If＝100mA不变，旋转三相调压器旋钮，将其输出电压调到180V后，读取电动机输出转矩和转速值，记录第一组数据。

图7-8降低定子端电压时的人为机械特性测定数据图
闭合开关S1 ，记录第二组数据。

逐次调节减小D42挂件电阻R1 、R2，注意要同时同步调节两个电阻，记录对应的转矩和转速值，同时监视交流电流表A1 ，直到异步电动机定子电流I1＝0.6A为止，其间共读取5－6组数据。

实验完毕，按下红色“停止”按钮，关断电源总开关。

六、实验报告要求
1、根据实验数据绘制电动机在三种运转状态下的机械特性曲线n＝f（T）。

2、说明实验中是如何调节三相异步电动机轴上的负载转矩T2 的？
3、说明三相异步电动机的人为机械特性指的是什么？利用人为机械特性可以对三相异步电动机进行什么控制？
4、对实验结果进行分析与讨论。

七、实验结果分析与讨论
1、测量三相异步电动机机械特性时,如何增大三相异步电动机的负载? 负载发电机回路电阻增大时转速如何变化?
2、降低定子端电压U1时的人为机械特性最大转矩与固有机械特性的最大转矩有什么关系?。