三相异步电动机实验

题目三相异步电动机实验

姓名与学号

指导教师

年级与专业

所在学院电气工程及其自动化

实验名称：三相异步电动机实验姓名：

学号：

实验报告

课程名称：电机学指导老师：成绩：__________________

实验名称：三相异步电动机实验实验类型：________________同组学生姓名：

一、实验项目

1、三相异步电动机参数测定和工作特性

(1) 空载试验

(2) 短路试验

(3) 负载试验

2、三相感应电动机Y/ Δ起动

二、被试电机铭牌

三相鼠笼式异步电动机：编号为D21

额定数据：

PN=100W, UN=220V(△)，IN=0.48A，nN=1420r/min。

三、实验接线与步骤

1、三相异步电动机参数测定和工作特性

实验接线如下：

（1）空载试验

第一步：将三相交流电压调到输出为“0”伏，将电机与测功机脱开，选择正确的电压、电流表量程；

第二步：缓慢起动电机并观察电动机的旋转方向是否符合要求，否则应切断电源，调整三相电源相序;

第三步：测取三相鼠笼式异步电动机空载特性

U=1.2U N到U=0.3U N

测取电动机的空载电压、空载电流、输入功率，共测取7~8组数据；注意：其中额定电压

U=UN点必测。

第四步：将三相交流电压调到输出为“0”伏。

（2）短路试验

第一步：安装电机

将电机与测功机同轴联接，旋紧低脚固定螺钉，并用销钉（黄铜棒）把测功机的定子和电机转子销住。此时电机的旋转方向应正确；

第二步：选择正确的交流电表量程；

第三步：测取三相鼠笼式异步电动机短路特性

I=1.2I N 到I=0.3I N

测取电动机的短路电压、短路电流、输入功率共4~5组数据；注意：其中短路电流等于额定电流I=I N 的点为必测点。

第四步：将三相交流电压调到输出为“0”伏。 （3）负载试验

第一步：拆除安装在测功机上的销钉； 第二步：选择交流电表量程；

第三步：测取三相鼠笼式异步电动机工作特性；

接通电源，起动电机，注意电机的旋转方向；逐渐升高三相交流电源电压至额定电压（U=UN=220V ），并在整个实验的过程中保持不变；调测功机加载旋钮，从I=1.5IN 至空载，测取异步电动机的定子电流、输入功率、转速、输出转矩共5~6组数据；注意：其中电流等于额定电流I=IN 的点为必测点。

第四步：将三相交流电压调到输出为“0”伏。 四、数据记录与处理： （1）、空载实验：

空载特性曲线：

Io=f(Uo) Po=f(Uo)

cos φ=f(Uo)

（2）短路试验:

短路特性曲线：

Io=f(Uo) Po=f(Uo)

cosφ=f(Uo)

（3）负载试验：

工作特性曲线：P1=f(P2) I1=f(P2)

n=f(P2) η=f(P2)

S=f(P2)

cosφ=f(P2)

（4）、由空载和短路试验的数据求取感应电动机等效电路中的各个参数。

1、室温：14.2°Rφ=40Ω

基准工作温度时的定子绕组相电阻：

R REF=Rφ235+θREF

235+θC =40235+75

235+14.2

=49.8Ω

2、由短路试验得：

Ik=0.48A时Uk=63.27V Pk=21.84W

短路阻抗：Z K=U K

I K =63,27

0.48

131.8Ω

短路电阻：R K=P K

3I K2=21.84

3×0.482

=31.6Ω

短路电抗：X K=√Z K2−R K2=127.2Ω

转子电阻折算值：R2，≈R K−R1=31.6−49.8

3

=15Ω

点转子绕组阻抗：X1σ≈X2σ≈1

2

X K=63.6Ω

3、由空载试验得：

U1φ=220.2V时Io=0.293A Po=29.7W

可以算出：

Z0=U1φ

I1φ=220.2

0.293

=751.5Ω R0=P0

m1I02

=29.7

3×0.2932

=115.3Ω X0=√Z02−R02=742.6Ω

激磁电抗：X m=X0−X1σ=742.6−63.6=679Ω

激磁电抗：

做出po’~UIN^2图像：

当x=Uin^2时，Pfe=25.43-19.42=6.01W

激磁电阻：r m=P Fe

3I02= 6.01

3×0.2932

=23.3Ω

五、心得体会

本次试验测量了三相异步电动机的空载、短路与负载特性，通过计算电动机空载、短路参数，熟悉和了解了三相异步电动机的参数。本实验系强电实验，接线前(包括改接线路)、实验后都必须断开实验线路的电源，特别改接线路和拆线时必须遵守“先断电，后拆线”的原则。电机在运转时，电压和转速均很高，切勿触碰导电和转动部分，以免发生人身和设备事故。在做短路试验时，实验时间应该尽量缩短，以免短路时间过长，电动机烧毁。

思考题：

（1）、由空载、短路试验所得的数据求取异步电动机的等效电路参数时，有哪些因数会引起误差？

第一是测得数据的精度，如空载实验时当外界电压较低时，转速急剧降低，此时转子之间的摩擦力对系统影响较大不可忽略，使得空载试验最后一个数据误差较大。二是在计算时进行约算与由图表法求Pfe时进行拟合都会引起误差。

（2）、从短路特性曲线Ik=f(Uk)形状可以得出哪些结论？

电机的短路特性曲线为一条直线，可以得出此时电机相当于一个纯电阻，此时电机不向外输出机械功率，电机功率为电机内阻上的发热功率。