实验三、四、五实验报告

实验三．三相鼠笼异步电动机的工作特性一．实验目的

1．掌握三相异步电机的空载、堵转和负载试验的方法。

2．用直接负载法测取三相鼠笼异步电动机的工作特性。

3．测定三相笼型异步电动机的参数。

二．预习要点

1．异步电动机的工作特性指哪些特性？

2．异步电动机的等效电路有哪些参数？它们的物理意义是什么？

3．工作特性和参数的测定方法。

三．实验项目

1．空载试验。

2．短路试验。

3．负载试验。

四．实验设备及仪器

1．NMCL系列电机教学实验台主控制屏。

2．电机导轨及测功机、矩矩转速测量（MMEL-13）。

3．交流功率、功率因数表（MMEL-001A）。

4．直流电压、毫安、安培表（MMEL-06）。

5．三相可调电阻器900Ω（NMEL-03）。

6．旋转指示灯及开关（MMEL-05B）。

7．三相鼠笼式异步电动机M04。

五．实验方法及步骤

1．空载试验

测量电路如图3-3所示。电机定子绕组接线如图3-4所示，电机绕组为△接法（U N=220伏），S开关扳到左边，且电机不同测功机同轴联接，不带测功机。

a．起动电压前，把交流电压调节旋钮退至零位，然后接通电源，逐渐升高电压，使电机起动旋转，观察电机旋转方向。并使电机旋转方向为正。

b．保持电动机在额定电压下空载运行数分钟，使机械损耗达到稳定后再进行试验。

c．在电动机在额定电压下读取空载电压、空载电流、空载功率。

U OC（V）I OL（A）P O（W）

cos U AB U BC U CA U OL I A I B I C I OL P I P II P O

220.2219.5220.7220.130.2710.2750.2760.27442.44-15.826.640.4417 2．短路实验

线路图同上。将测功机和三相异步电机同轴联接。

a．将三相调压器退至零位，将起子插入测功机堵转孔中，使测功机定转子堵住。

b．合上交流电源，调节调压器使之逐渐升压至短路电流到额定电流。

a．在电机额定电流下读取短路电压、短路电流、短路功率。做完实验后，注意取出测

功机堵转孔中的起子。

U OC （V ）

I OL （A ） P O （W ）

cos ϕK

U AB

U BC

U CA

U K

I A

I B

I C

I K P I P II

P K

62.98 62.86 62.82 62.87 0.476 0.473 0.482

0.477

25.16

-1.6 23.56

0.7856

3．负载实验

选用设备和测量接线同空载试验。实验开始前，MMEL -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。

a ．合上交流电源，调节调压器使之逐渐升压至额定电压，并在试验中保持此额定电压不变。

b ．调节测功机“转矩设定”旋钮使之加载，使异步电动机的定子电流逐渐上升，直至电流上升到1.25倍额定电流。

c ．从这负载开始，逐渐减小负载直至空载，在这范围内读取异步电动机的定子电流、输入功率，转速、转矩等数据，共读取5-6组数据，记录于表3-3中。 序号 I OL （A ） P O （W ） T 2（N.m ） n （r/min ） P 2（W ） I A

I B

I C

I 1

P I

P II P 1 1 0.595 0.592 0.608 0.345 128.4 49.46 177.86 0.97 1365 139.03 2 0.5

0.496 0.510 0.290 106.5

35.62 142.12 0.79 1398 115.96 3 0.396 0.395 0.407 0.231 82.46 17.94 100.4 0.57 1432 85.71 4 0.348 0.348 0.359 0.203 70.28 7.81 78.09 0.44 1450 66.99 5 0.3

0.3

0.311 0.175 55.72

-4.66 51.06 0.28 1472 43.28 6

0.274 0.271 0.280 0.159 42.81

-17.0

25.81

0.12

1490

18.77

六．实验报告

1.由空载、短路试验的数据求异步电机等效电路的参数。

(1)由短路试验数据求短路参数

短路阻抗 K

K

K I U

Z =

=131.803Ω

短路电阻 23K

K

K I P r =

=34.516Ω

短路电抗 2

2K

K K r Z X -=

=127.203

Ω

式中 U K 、I K 、P K ——由短路特性曲线上查得，相应于I K 为额定电流时的相电压、相电流、三相短路功率。

转子电阻的折合值 1'2r r r K -≈

定、转子漏抗 2

'

2'1K

X X X ≈

≈σσ (2)由空载试验数据求激磁回路参数

空载阻抗 O O

O I U

Z = =802.920Ω

空载电阻 2

3O

O O I P r =

=118.280Ω

空载电抗 2

2O

O O r Z X -=

=7940145

Ω

式中 U 0、I 0、P 0——相应于U 0为额定电压时的相电压、相电流、三相空载功率。 激磁电抗 σ1X X X O m -=

激磁电阻 2

3o I P

r Fe m = 式中 P Fe 为额定电压时的铁耗，由图3-4确定。

2.作工作特性曲线P 1、I 1、n 、η、S 、cos ϕ1=f(P 2)

由负载试验数据计算工作特性，填入表3-4中。

1f 序号 电动机输入 电 动 机 输 出

计 算 值 I 1(A) P 1(W) T 2(N ·m) n(r ／min) P 2（W ）

S(％) η(％)

cos ϕ1 1 0.345

177.86

0.97 1365 139.03 9% 78.17% 0.78 2 0.290 142.12 0.79 1398 115.96 6.9% 81.59% 0.74 3 0.231 100.4 0.57 1432 85.71 4.53% 85.37% 0.66 4 0.203 78.09 0.44 1450 66.99 3.33% 85.79% 0.58 5 0.175 51.06

0.28

1472 43.28 1.87% 84.76% 0.44 6

0.159

25.81 0.12

1490

18.77

0.67%

72.72%

0.25

计算公式为：331C B A I =