实验三三相同步电动机

实验报告

实验名称：三相同步电动机

小组成员：许世飞许晨光杨鹏飞王凯征

一．实验目的

1．掌握三相同步电动机的异步起动方法。

2．测取三相同步电动机的V形曲线。

3．测取三相同步电动机的工作特性。

二．预习要点

1．三相同步电动机异步起动的原理及操作步骤。

2．三相同步电动机的V形曲线是怎样的怎样作为无功发电机（调相机）3．三相同步电动机的工作特性怎样怎样测取

三．实验项目

1．三相同步电动机的异步起动。

≈0时的V形曲线。

2．测取三相同步电动机输出功率P

2

3．测取三相同步电动机输出功率P

=倍额定功率时的V 形曲线。

2

4．测取三相同步电动机的工作特性。

四．实验设备及仪器

1．实验台主控制屏；

2．电机导轨及转速测量；

3．功率、功率因数表（NMCL-001）；

4．同步电机励磁电源（含在主控制屏左下方，NMEL-19）；

5．直流电机仪表、电源（含在主控制屏左下方，NMEL-18）；

6．三相可调电阻器900Ω（NMEL-03）；

7．三相可调电阻器90Ω（NMEL-04）；

8．旋转指示灯及开关板（NMEL-05A）；

9．三相同步电机M08；

10．直流并励电动机M03。

五．实验方法

被试电机为凸极式三相同步电动机M08。

1．三相同步电动机的异步起动

实验线路图如图3-1。

实验开始前，MEL-13中的“转速控制”和“转矩控制”选择开关扳向“转矩控制”，“转矩设定”旋钮逆时针到底。

R的阻值选择为同步发电机励磁绕组电阻的10倍（约90欧姆），选用NMEL-04中的90Ω电阻。

开关S选用NMEL-05。

同步电机励磁电源（NMEL-19）固定在控制屏的右下部。

a ．把功率表电流线圈短接，把交流电流表短接，先将开关S 闭合于励磁电流源端，启动励磁电流源，调节励磁电流源输出大约左右，然后将开关S 闭合于可变电阻器R （图示左端）。

b ．把调压器退到零位，合上电源开关，调节调压器使升压至同步电动机额定电压220伏，观察电机旋转方向，若不符合则应调整相序使电机旋转方向符合要求。

c ．当转速接近同步转速时，把开关S 迅速从左端切换闭合到右端，让同步电动机励磁绕组加直流励磁而强制拉入同步运行，异步起动同步电动机整个起动过程完毕，接通功率表、功率因数表、交流电流表。 2．测取三相同步电动机输出功率P 2≈0时的V 形曲线

a ．按1方法异步起动同步电动机。使同步电动机输出功率P 2≈0。

b ．调节同步电动机的励磁电流I f 并使I f 增加，这时同步电动机的定子三相电流亦随之增加，直至电流达同步电动机的额定值，记录定子三相电流和相应的励磁电流、输入功率。

c ．调节同步电动机的励磁电流I f 使I f 使逐渐减小，这时定子三相电流亦随之减小，直至电流过最小值，记录这时的相应数据，

图4-5 三相同步电动机接线图（MCL-II、MEL-IIB）图3-1 三相同步电动机接线图（MCL-11、MEL-11B ）

d．继续调小同步电动机的励磁电流，这时同步电动机的定子三相电流反而增大直到电流达额定值，在这过励和欠励范围内读取9～11组数据。数据记录于表3-1。

≈0

表3-1 n=1500r／min； U=220V；P

2

表中I = (I A + I B + I C)／3

P = P

Ⅰ+ P

Ⅱ

3．测取三相同步电动机输出功率P

2

≈ 倍额定功率时的V形曲线。

a．按1方法异步起动同步电动机，调节测功机“转矩设定”旋钮使之加载，使同步电动机输出功率改变，输出功率按下式计算：

P

2

=

式中 n——电机转速，r／min； T

2

——由转矩表读出，N·m。

b．使同步电动机输出功率接近于倍额定功率且保持不变，调节同步电动机的励

磁电流I

f 使I

f

增加，这时同步电动机的定子三相电流亦随之增加直到电流达同

步电动机的额定电流，记录定子三相电流和相应的励磁电流、输入功率。

c．调节同步电动机的励磁电流If，使I

f

逐渐减小，这时定子三相电流亦随之减小直至电流达最小值，记录这时的相应数据，继续调小同步电动机的励磁电流，这时同步电动机的定子三相电流反而增大直到电流达额定值，在过励和欠励范围

内读取9～11组数据并记录于表3-2中。

表3-2 n=1500r／min； U=220V；P

≈

2

表中 I = (I A + I B + I C)／3 P = PⅠ+ PⅡ

4．测取三相同步电动机的工作特性

a．按1方法异步起动同步电动机，按3方法改变负载电阻，使同步电动机输出功率改变，输出功率按下式计算：

P

2

=

式中 n——电机转速，r／min；

T

2

——由直流发电机的电枢电流．转矩表读出，N·m

b．同时调节同步电动机的励磁电流使同步电动机输出功率达额定值时，且功率因数为1。

c．保持此时同步电动机的励磁电流恒定不变，逐渐减小负载, 使同步电动机输出功率逐渐减小直至为零，读取定子电流、输入功率、功率因数、输出转矩、转速，共取6～7组数据并记录于表3-3中。

表3-3 U=U

N =220V； I

f

= A； n=1500r／min