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(U_N=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_Ⅰ，估算P0，P0=3P_Ⅰ，即利用三表法求三相总功率，cosφ₀= P₀/S）。
          表3-4

序号	U0L（V）	I0L（A）	PⅠ（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_Ⅰ，估算P0，P0=3P_Ⅰ，即利用三表法求三相总功率，cosφ_K = P_K /S）。
表3-5

序号	UKL（V）	IKL（A）	PⅠ（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R_f用DQ27上1800Ω阻值，R_L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R_f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R_L（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I_F等数据。
  (6) 共取8～9组数据记录于表3-6中。
表3-6     U₁=U_1N=220V（Δ）      I_f=     mA

序号	I1L（A）	PⅠ（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：I_0L、P₀、cosφ₀=f(U_0L)
    2、作短路特性曲线：I_KL、P_K=f(U_KL)
    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                      ，P_K——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r_1C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P_Fe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_f =      mA

序 号	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？