电机学实验报告_

课程名称：电机学实验指导老师：章玮成绩：__________________

实验名称：异步电机实验实验类型：______________同组学生姓名：杨旭东

一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）

三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤

五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）

七、讨论、心得

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、实验项目

1、空载试验

2、短路试验

3、负载试验

三、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，R=40Ω，定子绕组△接法。

1、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（264V~66V）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

2、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。

（4）试验步骤：

安装电机时，将电机和测功机同轴联接，旋紧固定螺丝，并用销钉把测功机的定子和转子销住。

首先将三相电源电压调至零位，接通电源，合上起动开关S1，逐渐升高电源电压至1.2倍额定电流，然后逐渐降压至0.3倍额定电流为止。在此范围内读取短路电压、短路电流、短路功率共4~5组数据，记录于表4-4中。

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，并拔出销钉。

注意：试验时控制调节电源电压大小，并尽量减小电机试验时间。

3、负载试验

（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1A，功率表250V、2.5A。

（4）试验步骤：

安装电机时，将电机和测功机同轴联接，旋紧固定螺丝。将三相电源电压调至零位，测功机旋钮调至零位。

接通电源，合上起动开S1，缓缓升高电源电压使电机起动。调节电源电压至额定电压，逐渐旋动测功机加载旋钮，使电机慢慢加载，此时电机的电流逐渐上升，直至电流上升到1.25倍额定电流。从这点负载开始，逐渐减少负载直至空载，在此范围内读取异步电动机的定子电流、输入功率、转速、测功机转矩等数据，共读取5~6组数据，记录于表4-5中。

数据，共读取5~6组数据，记录于表4-5中。

四、实验结果与分析

1.计算基准工作温度时的相电阻。

基准工作温度的钉子绕组相电阻：

2.作空载特性曲线I0、P0、cosφ0=f（U0）

I0=f（U0）

P0=f（U0）

cosφ0=f（U0）

3.作短路特性曲线Ik、Pk、cosφk=f（Uk）

Ik=f（Uk）

Pk=f（Uk）

cosφk=f（Uk）

4.由空载和短路试验的数据求取异步电机等效电路中的参数

（1）由短路试验数据求短路参数

短路阻抗：Zk=Uk/Ik=218.8Ω

短路电阻：Rk=Pk/（3*Ik*Ik）=50.9Ω

短路阻抗：Xk=（Zk^2-Rk^2）^1/2=212.7Ω

转子电阻的折算值：R2’=Rk-R1=1.5Ω

定转子绕组漏电抗：X1δ=X2δ=Xk/2=106.35Ω（2）由空载实验数据求激磁回路参数

空载阻抗：Z0=U0/I0=1221.7Ω

空载电阻：r0=P0/（3*I0*I0）=158.3Ω

空载电抗：X0=（Z0^2-r0^2）^1/2=1211.4Ω

激磁电抗：Xm=X0-X1δ=1105.1Ω

激磁电阻：rm=Pfe/(3*I0*I0)=（26.1-16.40）/(3*I0*I0)=92.4Ω5.作工作特性曲线P1、I1、T2、n、η、s、cosφ1=f（P2）。

P1=f（P2）

I1=f（P2）

M2=f（P2）

n=f（P2）

η=f（P2）

s=f（P2）

cosφ1=f（P2）

6.由损耗分析法求额定负载时的效率

P1=120.62W

Pcu1=10.57W

Pfe=6.7W

S=0.043

Pad=0.005P2

Pmec=16.4W

P1=p2+Pcu1+Pfe+S*Pem+P2

解之得：P2=99.02W

η=P2/P1=82.1%

五、思考题

1、由空载、短路试验所得的数据求取等效电路参数时，有哪些因素会引起误

差？

（1）测量仪表本身存在误差；（2）实验条件非理想化，如空载实验不能完全做到真正空载；（3）短路实验中，定子转子电流会急剧增加，绕组发热产生误差；（4）三相并不严格对称，求解时取平均值计算引入误差；（5）求定子热态电阻时取75C°为热态温度，实际电机运行时受运行时间及电机具体状况的影响很可能不是75C°，因此产生了误差；（6）折算时忽略了铁耗功率以