三相鼠籠異步電動機的工作特性實驗
時間：2025-03-12 18:00:22 點擊次數(shù)：
中人教儀廠 電機及電氣技術(shù)實驗裝置三相鼠籠異步電機的作業(yè)特性實驗
一、實驗?zāi)康?br />
1、掌控把握三相異步電機的空載、堵轉(zhuǎn)和負載試驗的方法。
2、用直接負載法測取三相鼠籠式異步電機的作業(yè)特性。
3、測量三相鼠籠式異步電機的功能數(shù)值。
二、預(yù)習(xí)要點
1、異步電機的作業(yè)特性指哪些特性？
2、異步電機的等效電子回路有哪些功能數(shù)值？它們的物理意義是什么？
3、作業(yè)特性和功能數(shù)值的測量方法。
三、實驗項目
1、測量定子繞組的冷態(tài)電阻。
2、判定定子繞組的首末端.
3、空載實驗。
4、短路實驗。
5、負載實驗。
四、實驗方法
1、實驗設(shè)備
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序 號 |
型 號 |
名 稱 |
數(shù) 量 |
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1 |
DQ03-1 |
導(dǎo)軌、旋轉(zhuǎn)編碼器及數(shù)字顯露轉(zhuǎn)動速度表 |
1件 |
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2 |
DQ19 |
校正直線DC測功機 |
1件 |
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3 |
DQ10 |
三相鼠籠異步電機 |
1件 |
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4 |
DQ45 |
交流ACAC電壓（V）表 |
1件 |
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5 |
DQ44 |
交流ACAC電流（A）表 |
1件 |
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6 |
DQ25 |
單三相智能功率（W）、功率（W）因數(shù)表 |
1件 |
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7 |
DQ22 |
直線DC電壓（V）、mA毫安、安培表 |
1件 |
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8 |
DQ27 |
三相可調(diào)電阻器 |
1件 |
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9 |
DQ31 |
波動線測量試驗及開關(guān)板 |
1件 |
2、屏上掛式模塊件排列順序
DQ45、DQ44、DQ25、DQ22、DQ27、DQ31
三相鼠籠式異步電機的結(jié)合套件編號為DQ10。
3、測量定子繞組的冷態(tài)直線DC電阻。
將電機在室內(nèi)放置一段時間，用溫度（℃）計測量電機繞組端部或鐵心的溫度（℃）。當(dāng)所測溫度（℃）與冷卻介質(zhì)溫度（℃）之差不超過2K時，即為實際冷態(tài)。記錄此時的溫度（℃）和測量定子繞組的直線DC電阻，此阻值即為冷態(tài)直線DC電阻。
(1) 伏安法
測量線路圖為圖4-1。直線DC電源用主控屏上電樞電源先調(diào)到50V。開關(guān)S1、S2選用DQ31箱式掛式模塊件，R用DQ27箱式掛式模塊件上1800Ω可調(diào)電阻。測量范圍的選用：測量時經(jīng)過的測量電流（A）應(yīng)小于規(guī)格限定電流（A）的20%，約為50mA毫安，因而直線DC電流（A）表的測量范圍用200mA檔。三相鼠籠式異步電機定子一相繞組的電阻約為56Ω，因而當(dāng)流過的電流（A）為50mA毫安時二端電壓（V）約為2.8伏，所以直線DC電壓（V）表測量范圍用20V檔。
圖4-1 三相交流ACAC繞組電阻測量
按圖4-1接線。把R調(diào)至最大位置，合上開關(guān)S1，調(diào)動直線DC電源及R阻值使試驗電流（A）不超過電機規(guī)格限定電流（A）的20%，以防因試驗電流（A）過大而引起繞組的溫度（℃）上升，讀取電流（A）值，再接通開關(guān)S2讀取電壓（V）值。讀完后，先打開開關(guān)S2，再打開開關(guān)S1。
調(diào)動R使A表分別為50mA，40mA，30mA測取三次，取其平均值，測量定子三相繞組的電阻值，記錄于表4-2中。
表4-2 室溫 ℃
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繞 組 Ⅰ |
繞 組 Ⅱ |
繞 組 Ⅲ |
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I（mA） |
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U（V） |
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R（Ω） |
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注意事項
<1> 在測量時，電機的轉(zhuǎn)子須靜止不動。
<2> 測量通電時間不應(yīng)超過1分鐘。
(2)電橋法（選做）
用單臂電橋測量電阻時，應(yīng)先將刻度盤旋到電橋大致平衡的位置。然后按下電池按鈕，接通電源，等電橋中的電源達到平穩(wěn)后，方可按下檢流計按鈕接入檢流計。測量完畢，應(yīng)先斷開檢流計，再斷開電源，以免檢流計受到?jīng)_擊。數(shù)值記錄于表4-3中。
電橋法測量繞組直線DC電阻準(zhǔn)確度及感知度高，并有直接讀數(shù)的優(yōu)點。
表4-3
-
判定定子繞組的首末端
圖4-2 三相交流ACAC繞組首末端測量
先用萬用表測出各相繞組的兩個線端，將其中的隨意兩相繞組串聯(lián)，如圖4-2所示。將控制屏左側(cè)調(diào)壓器旋鈕調(diào)至零位，開啟電源總開關(guān)，按下"開"按鈕，接通交流ACAC電源。調(diào)動調(diào)壓旋鈕，可以在繞組端施以一相低電壓（V）U=80～100V,注意電流（A）不應(yīng)超過規(guī)格限定值，測出第三相繞組的電壓（V）， 如測得的電壓（V）值有一定讀數(shù)，表示兩相繞組的末端與首端相聯(lián)，如圖4-2(a)所示。反之，如測得電壓（V）近似為零，則兩相繞組的末端與末端(或首端與首端)相聯(lián)，如圖4-2(b)所示。用同樣方法測出第三相繞組的首末端。
5、空載實驗
1) 按圖4-3接線。電機繞組為Δ接法(UN=220V)，直接與旋轉(zhuǎn)編碼器同軸聯(lián)接，負載電機DQ19不接。
2) 把交流ACAC調(diào)壓器調(diào)至電壓（V）最小位置，接通電源，逐漸升高電壓（V），使電機起動旋轉(zhuǎn)，查看電機旋轉(zhuǎn)方向。
3) 保持電機在規(guī)格限定電壓（V）下空載運行數(shù)分鐘，使機械損耗達到平穩(wěn)后再實行試驗。
圖4-3 三相鼠籠式異步電機試驗接線圖
4) 調(diào)動電壓（V）由1.2倍規(guī)格限定電壓（V）開始逐漸降低電壓（V），直至電流（A）或功率（W）顯著增大為止。在這界限內(nèi)讀取空載電壓（V）、空載電流（A）、空載功率（W）。
5) 在測取空載實驗數(shù)值時，在規(guī)格限定電壓（V）附近多測幾點，共取數(shù)值7～8組記錄于表4-4中。
表4-4
序
號 |
U0L（V） |
I0L（A） |
P0（W） |
cosφ0 |
|
UAB |
UBC |
UCA |
U0L |
IA |
IB |
IC |
I0L |
PⅠ |
P |
P0 |
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6、短路實驗
1) 測量接線圖同圖4-3，用限限制動作作工量具把三相電機堵住。
2) 調(diào)壓器退至零，合上交流ACAC電源， 調(diào)動調(diào)壓器使之逐漸升壓至短路電流（A）到1.2倍規(guī)格限定電流（A），再逐漸降壓至0.3倍規(guī)格限定電流（A）為止。
3) 在這界限內(nèi)讀取短路電壓（V）、短路電流（A）、短路功率（W）。
表 4-5
序
號 |
UKL（V） |
IKL（A） |
PK（W） |
Cosφk |
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UAB |
UBC |
UCA |
UKL |
IA |
IB |
IC |
IKL |
PⅠ |
PⅡ |
PK |
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4) 共取數(shù)值5～6組記錄于表4-5中。
7、負載實驗
1) 測量接線圖同圖4-3。同軸聯(lián)接負載電機。圖中Rf用DQ27上1800Ω阻值，RL用DQ27上1800Ω阻值加上900Ω并聯(lián)900Ω共2250Ω阻值。
2) 合上交流ACAC電源，調(diào)動調(diào)壓器使之逐漸升壓至規(guī)格限定電壓（V）并保持不變。
3) 合上校正直線DC測功機的勵磁電源，調(diào)動勵磁電流（A）至校正值(100mA)并保持不變。
4) 調(diào)動負載電阻RL（注：先調(diào)動1800Ω電阻，調(diào)至零值后用實驗連接線短接再調(diào)動450Ω電阻），使異步電機的定子電流（A）逐漸上升，直至電流（A）上升到1.25倍規(guī)格限定電流（A）。
5) 從這負載開始，逐漸減小負載直至空載，在這界限內(nèi)讀取異步電機的定子電流（A）、寫入功率（W）、轉(zhuǎn)動速度、直線DC電機的負載電流（A）IF等數(shù)值。
6) 共取數(shù)值8～9組記錄于表4-6中。
表4-6 U1φ=U1N=220V（Δ） If= mA
序
號 |
I1L（A） |
P1（W） |
IF
(A) |
T2
(N·m) |
n
(r/min) |
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IA |
IB |
IC |
I1L |
PⅠ |
PⅡ |
P1 |
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五、實驗報告
1、計算基準(zhǔn)作業(yè)溫度（℃）時的相電阻
由實驗直接測得每相電阻值，此值為實際冷態(tài)電阻值。冷態(tài)溫度（℃）為室 溫。按下式換算到基準(zhǔn)作業(yè)溫度（℃）時的定子繞組相電阻：
作溫度（℃）時定子繞組的相電阻，Ω；
ｒ1c ——定子繞組的實際冷態(tài)相電阻，Ω；
θref ——基準(zhǔn)作業(yè)溫度（℃） ，對于E級絕緣為75℃；
θc ——實際冷態(tài)時定子繞組的溫度（℃），℃；
2、作空載特性彎彎曲線：I0L、P0、cosφ0=f(U0L)
3、作短路特性彎彎曲線：IKL、PK=f(UKL)
4、由空載、短路實驗數(shù)值求異步電機的等效電子回路功能數(shù)值。
(1) 由短路實驗數(shù)值求短路功能數(shù)值
短路阻抗：
短路電阻：
短路電抗：
式中 ，PK——電機堵轉(zhuǎn)時的相電壓（V），相電流（A），三相短路功率（W）（Δ接法）。
轉(zhuǎn)子電阻的折合值：
式中r1C是沒有折合到75℃時實際值。
定、轉(zhuǎn)子漏抗：
(2) 由空載試驗數(shù)值求激磁線路功能數(shù)值
5、作作業(yè)特性彎彎曲線P1、I1、η、S、cosφ1=f(P2)。
由負載試驗數(shù)值計算作業(yè)特性，填入表4-7中。
表4-7 U1=220V(Δ) If = mA
序
號 |
電機寫入 |
電機輸出 |
計 算 值 |
(A) |
P1
(W) |
T2
(N·m) |
n
(r/min) |
P2
(W) |
S
(%) |
η
(%) |
cosφ1 |
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延長彎彎曲線的直線部分與縱軸相交于K點，K點的縱座標(biāo)即為電機的機械損耗Pmec，過K點作平行于橫軸的直線，可得不一樣電壓（V）的鐵耗PFe。
電機的總損耗
于是求得規(guī)格限定負載時的效率為：中P1、S、I1由作業(yè)特性彎彎曲線上對應(yīng)于P2為規(guī)格限定功率（W）PN時查得。
六、思考題
1、由空載、短路實驗數(shù)值求取異步電機的等效電子回路功能數(shù)值時，有哪些因素會引起誤差？ 從短路實驗數(shù)值我們可以得出哪些結(jié)論？
2、由直接負載法測得的電機效率和用損耗解析法求得的電機效率各有哪些因素會引起誤差？
常見問題：
1、如果我要購買三相鼠籠異步電動機的工作特性實驗，是否有安裝、培訓(xùn)服務(wù)呢？
答：我們的設(shè)備如果沒有特別注明“不含安裝”“裸機價”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓(xùn)服務(wù)的。
2、你們的三相鼠籠異步電動機的工作特性實驗是否能開增值稅專用發(fā)票？
答：可以的，我們是正規(guī)企業(yè)，并且已經(jīng)升級到一般納稅人，可以開具增值稅專用發(fā)票，如果您需要開三相鼠籠異步電動機的工作特性實驗的發(fā)票，您需要提供開票資料。
3、你們的三相鼠籠異步電動機的工作特性實驗都是自己生產(chǎn)的嗎？都有什么產(chǎn)品資質(zhì)？
答：我們公司是專業(yè)生產(chǎn)教學(xué)設(shè)備的企業(yè)，完全自主生產(chǎn)，并通過了最新版ISO9001認證，擁有多項專利與著作權(quán)。
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