实验4：三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性

实验报告要求
实验内容、实验数据 绘制自然机械特性、串电阻人工及电势反接特性曲线、回馈 特性曲线（共三条）（纵坐标为n，横坐标为IA） 思考题
'1 R2
'3 '2 '1 R2 R2 R2
n0
n n1
s0
s 1
s 1
实验基本原理
sm
R '2 R12 ( X 1 X '2 )2
Tmax
3U12 1 1 2[ R1 R12 ( X 1 X '2 ) 2 ]
'3 '2 '1 R2 R2 R2
A V B C * W2 * A A M
R1
*
* W1
A
R1
R1
+
U1
R2 V1 F E
R3
+
U2
-
A
A
-
测取三相异步电动机的自然机械特性
（2）上电前，保证三相电源箱电压输出为零、直流调压器输出为零； （3）实验前，将R1（15Ω）和R2调至最大值，R3调至最小值，并确认 交流电机与直流电机的转向：此实验要求两电机转向相反； （4）启动三相异步电动机，将电压调至220V，调节R1至0； （5）启动直流测功机，增加负载三相电机所带负载：先增加电枢电压， 再减小R2，在三相异步电动机定子电流不超过0.7A范围内测取8组数据；
（1）按照电路图连接线路（电路图同上）；
（2）实验前，将R1和R2调至最大值，R3调至最小值，并确认交流电 机与直流电机的转向：此实验要求两电机转向相同；
（3）启动三相异步电动机，将电压调至220V，调节R1至0；
（4）启动直流测功机，调节R2使转速逐渐上升直至超过同步转速而进 入回馈制动状态，在此过程中记录相关数据，要求n小于1500时测量1 个点，n=1500时测量一点，在1500＜n＜1550范围内测量3个点；
三相异步电动机在各种 运行状态下的机械特性
实验内容
测取三相异步电动机的自然机械特性 测取三相异步电动机串电阻时的人工机械特性 测取三相异步电动机串电阻时的电势反接制动特性
测取三相异步电动机的回馈制动特性
实验用到的设备
可调直流电源、励磁电源、磁场调节电阻器、 直流电压/电流表挂箱、三相可调电阻器挂箱、 三相异步电动机、三相电源箱、交流电压/电流表挂箱、 功率表挂箱
测取三相异步电动机串电阻时的人 工机械特性及电势反接制动特性
U交
IA P1 P2
P
n Ua Ia 0
（5）将R1和R2调至最大值，R3调至最小值，将交、直流电源调零， 关断电源。
测取三相异步电动机的回馈制 动特性
明确同步转速为：
n 60 f / P
实验室频率为工频50Hz，因此同步转速为1500rpm。
n0
0 n n1
1 s 0
n n1
s0
n n1
s0
s 1
s 1
实验基本原理
sm R '2 R12 ( X 1 X '2 )2
T
'3 R2
Tmax
3U12 1 1 2[ R1 R12 ( X 1 X '2 ) 2 ]
'2 R2
n
3 4 1 R4=? 5 2 R2=0
n1
R4=MAX
R4=?
10
9 6
0 11 7
T(I)
8
R4=max
0.3A R2=2Re R2=MAX
测取三相异步电动机的自然机械特性
（1）按照电路图连接线路；图中R1为三相联调电阻器， R2=900//900+900//900+900//900=1350欧姆，R3为磁场调节电阻器。
测取三相异步电动机的回馈制 动特性
U交 IA
P1
P2 P n Ua Ia （5）将R1和R2调至最大值，R3调至最小值，将交、直流电源调 零，关断电源。 n<1500 0
思考题
为什么直流电动机的负载电阻越小，异步电动机的负载转矩 越大？ 为了使异步电动机能够达到同步转速，直流电机的转向应该 是怎样的？
实验基本原理
三相异步电动机的机械特性是指，当定子电压、频率及绕线 参数都固定时，电动机的转速与电磁转矩之间的函数关系 n=f(T)，也可用s=f(T)表示。
T 1 1 R'2 3U s
2 1
R'2 2 ( R1 ) ( X 1 X '2 )2 s
T
制动
电动
发电
Tmax
n0
测取三相异步电动机的自然机械特性
U交 IA P1 P2 P n Ua Ia （6）将R1和R2调至最大值，R3调至最小值，将交、直流电源 调零，关断电源。ห้องสมุดไป่ตู้
测取三相异步电动机串电阻时的人 工机械特性及电势反接制动特性
（1）按照电路图连接线路（电路图同上）； （2）上电前，保证三相电源箱电压输出为零、直流调压器输出为零；实 验前，将R1和R2调至最大值，R3调至最小值，并确认交流电机与直流电 机的转向：此实验要求两电机转向相反； （3）启动三相异步电动机，将电压调至110V，调节R1至15Ω； （4）启动直流测功机，增加负载三相电机所带负载：先增加电枢电压， 再减小R2，在三相异步电动机定子电流不超过0.7A范围内测取数据，要求 第一象限4点，n=0时1点，第四象限4点；