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三相鼠笼异步电动机实验

三相鼠笼异步电动机
一、实训目的
    1、掌握三相异步电动机的空载、短路和负载试验的方法。
    2、用直接负载法测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性。
    3、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。
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、异步电动机的工作特性和参数的测定方法。
三、实训项目
  1、空载试验。
  2、短路试验。
  3、负载试验。
四、实训方法
1、实训设备         
序 号 型  号 名           称 数 量
1 DQ03-1 导轨、光电测速系统及转速表 1件
2 DQ19 校正过的直流电机 1台
3 DQ10 三相鼠笼异步电动机 1台
4 GDQ25 交流参数表 1件
5 DQ22 直流数字电压、毫安、安培表 1件
6 DQ27 三相可调电阻器 1件
7 DQ31C 熔断器及开关板 1件
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2、屏上挂件排列顺序
   GDQ25、DQ22、DQ27、DQ31C
    3、空载试验
(1)按图3-3接线。电机绕组为Δ接法(UN=220V),直接与光电测速系统同轴联接,不联接校正直流测功机DQ19。
(2) 把交流调压器调至电压最小位置,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转(如转向不符合要求需调整相序时,必须切断电源)。
(3) 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。
 
    
图3-3  三相鼠笼式异步电动机试验接线图
    (4) 调节电压由1.2倍额定电压开始逐渐降低电压,直至电流或功率显著增大为止。在这范围内读取空载电压、空载电流、空载功率。
    (5) 在测取空载实训数据时,在额定电压附近多测几点,共取7~9组数据记录于表3-4中(注:实训中通过测P,估算P0P0=3P即利用三表法求三相总功率,cosφ0= P0/S
          表3-4
序号 U0L(V) I0L(A) P(W) P0(W) cosφ0
1          
2          
3          
4          
5          
6          
 
4、短路试验
    (1) 测量接线图同图3-3。用制动工具扳手将三相电机转子堵住。
    (2) 调压器退至零,按下启动按钮,接通交流电源。调节控制屏左侧调压器旋钮使之逐渐升压至短路电流到1.2倍额定电流,再逐渐降压至0.3倍额定电流为止。
  (3) 在这范围内读取短路电压、短路电流、短路功率。
(4) 共取5~6组数据记录于表3-5中(注:实训中通过测P,估算P0P0=3P即利用三表法求三相总功率,cosφK = PK /S
表3-5
序号 UKL(V) IKL(A) P(W) PK(W) cosφK
1          
2          
3          
4          
5          
6          
 
5、负载试验
  (1) 测量接线图同图3-3。同轴联接负载电机。图中Rf用DQ27上1800Ω阻值,RL用DQ27上1800Ω阻值加上900Ω并联900Ω共2250Ω阻值,S选用DQ31C。
    (2) 按下启动按钮,接通交流电源,调节调压器使之逐渐升压至额定电压220V并保持不变。
  (3) 合上校正过的直流电机的励磁电源,调节Rf使励磁电流至校正值(100mA)并保持不变。
  (4) 合上开关S,调节负载电阻RL(注:先调节1800Ω电阻,调至零值后用导线短接再调节450Ω电阻),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。
  (5) 从这负载开始,逐渐减小负载直至空载(即断开开关S),在这范围内读取异步电动机的定子电流、输入功率、转速、校正直流测功机的负载电流IF等数据。
  (6) 共取8~9组数据记录于表3-6中。
表3-6     U1=U1N=220V(Δ)      If=     mA
序号 I1L(A) P(W) P1(W) IF(A) T2(N·m) n(r/min)
1            
2            
3            
4            
5            
6            
7            
8            
 
五、实训报告
    1、作空载特性曲线:I0L、P0、cosφ0=f(U0L)
    2、作短路特性曲线:IKL、PK=f(UKL)
    3、由空载、短路实训数据求异步电机的等效电路参数。
    (1) 由短路实训数据求短路参数
       短路阻抗:
 
       短路电阻:  
            
短路电抗:       
 
     式中                      ,PK——分别为电动机堵转时的相电压,相电流,三相短路功率(Δ接法)。
转子电阻的折合值:
                     ≈
    式中r1C是没有折合到75℃时实际值。
    定、转子漏抗:  
                       ≈   ≈           
    (2) 由空载试验数据求激磁回路参数
空载阻抗     
 
        空载电阻
 
        空载电抗  
    
 式中                       ,P0­——分别为电动机空载时的相电压、相电流、三相空载功率(Δ接法)。
        激磁电抗
 
 激磁电阻           
式中PFe为额定电压时的铁耗,由图3-4确定。
 
 
 

图3-4  电机中铁耗和机械耗
    4、作工作特性曲线P1、I1、η、S、cosφ1=f(P2)。
由负载试验数据计算工作特性,填入表2-7中。
 
 
 
 
 
 
 
表2-7           U1=220V(Δ)        I=      mA

电动机输入 电动机输出 计 算 值

(A)
P1
(W)
T2
(N·m)
n
(r/min)
P2
(W)
S
(%)
η
(%)
cosφ1
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 
 
   计算公式为:
 

 
 
式中       ——定子绕组相电流,A;
             ——定子绕组相电压,V;
         S——转差率;
        η——效率。  
六、思考题
    1、由空载、短路实训数据求取异步电机的等效电路参数时,有哪些因素会引起误差?
    2、从短路实训数据我们可以得出哪些结论?
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