电机与拖动实验-三相感应电动机实验.docx

1、实 验 报 告课程名称： 电机与拖动实验 指导老师： 白亚男 成绩：_实验名称： 三相感应电动机实验 实验类型：_同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、 实验目的1. 判别三相异步电动机定子绕组的首末端2. 测定三相鼠笼式异步电机的参数3. 测取三相鼠笼式异步电动机的工作参数二、 实验仪器设备1、三相鼠笼式异步电动机，编号为 D21，额定数据为=100,=220(),=0.48,=1420.2、 2 个功率表，3 个交流电压表，3 个交流电流表3、

2、导线三、 实验内容1. 空载试验，测取三相鼠笼式异步电动机空载特性，从 U=1.2UN 测到 U=0.3UN.2. 短路试验，测取三相鼠笼式异步电动机短路特性，从 I=1.2IN 测到 I=0.2IN。3. 负载试验，调测功机加载，测取异步电动机的负载工作特性。四、 实验步骤实验电路图专业： 自动化（电气） 姓名： 邵成武 学号： 日期： 2016.12.20 地点： 教 2-116 1、 空载试验第一步： 将三相交流电压调到输出为“0”伏，并选择交流电表量程为自动挡。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

3、空载特性 测取电动机=1.2=0.3的空载电压、空载电流、空载功率，共测取 78 组数据。注意：其中额定电压点必测。=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：选择交流电表量程为自动挡。第三步：测取三相鼠笼式异步电动机短路特性 测取电动机的短=1.2=0.3路电压、短路电流、短路功率共 45 组数据。注意：其中短路电流等于额定电流的点为必测点。I=注意：短路实验动作要迅速，以免定子绕组可能过热。第四步：将三相交流电压调到输出为“0”伏。3、

4、负载实验第一步：拆除安装在测功机上的销钉。第二步：选择交流电表量程为自动挡。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；调测功机加载，从 至空载，测取异步电动机的定子电流、输=1.25入功率、转速、输出转矩共 56 组数据。注意：其中电流等于额定电流 I=IN 的点为必测点。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；第四步：将三相交流电压调到输出为“0”伏。五、 实验数据记录5.1 空载实验数据记录UAB UBC UCA U0 IA IB IC I0 P1 P2 COS P260.8 268.2 265.7

5、264.90 0.285 0.304 0.314 0.174 51.09 -23.6 0.2 27.49239.1 246.4 244.1 243.20 0.256 0.271 0.283 0.156 43.43 -18.3 0.22 25.13217.9 222.9 222.5 221.10 0.23 0.246 0.255 0.141 35.95 -13.1 0.24 22.85199.2 205.3 202.3 202.27 0.209 0.228 0.236 0.130 30.85 -9.53 0.27 21.32139.8 145.2 142.7 142.57 0.145 0.17

6、0.185 0.096 18.36 -0.7 0.42 17.6692.66 96.67 94.02 94.45 0.142 0.157 0.17 0.090 12.24 3.62 0.62 15.8664.47 69.2 66.46 66.71 0.183 0.195 0.217 0.115 11.18 4.66 0.7 15.84U0=(UA+UB+UC)/3;I0=(UA+UB+UC)/3/根号 3P=P1+P25.1.1 绘制空载特性曲线 ;0=(0)50.00_ 100.00_ 150.00_ 200.00_ 250.00_ 300.00_0.080_0.100_0.120_0.14

7、0_0.160_0.180_0.200_I0=F(U0)U0I05.1.2 绘制空载特性曲线 P=F(U0)；50.00_ 100.00_ 150.00_ 200.00_ 250.00_ 300.00_1015202530P=F(U0)U0P5.1.3 绘制空载特性曲线 COS=F(U0);50.00_ 100.00_ 150.00_ 200.00_ 250.00_ 300.00_0.10.20.30.40.50.60.70.8COS=F(U0)U0COS5.2 短路试验数据记录UAB UBC UCA UK IA IB IC IK P1 P2 COS PK70.9 75.25 72.73 72

8、.96 0.565 0.598 0.595 0.338 34.83 1.2 0.48 36.0362.13 68.72 67.77 66.21 0.471 0.508 0.505 0.286 24.62 0.32 0.46 24.9452.66 56.89 54.06 54.54 0.371 0.404 0.404 0.227 16.41 -0.44 0.42 15.9742.49 47.62 44.44 44.85 0.27 0.3 0.305 0.168 9.42 -0.7 0.38 8.7234.46 39.57 36.35 36.79 0.192 0.216 0.222 0.121 5

9、.17 -0.73 0.34 4.4426.94 31.47 29.18 29.20 0.125 0.148 0.156 0.083 2.58 -0.52 0.29 2.06UK=(UA+UB+UC)/3;IK=(UA+UB+UC)/3/根号 3PK=P1+P25.2.1 短路试验特性 IK=F(UK)20.00_ 30.00_ 40.00_ 50.00_ 60.00_ 70.00_ 80.00_0.000_0.050_0.100_0.150_0.200_0.250_0.300_0.350_0.400_IK=F(UK)UKIK5.2.2 短路试验特性 PK=F(UK);20.00_ 30.00

10、_ 40.00_ 50.00_ 60.00_ 70.00_ 80.00_0510152025303540PK=F(UK)UKPK5.2.3 短路试验功率因素特性 COS=F(UK)20.00_ 30.00_ 40.00_ 50.00_ 60.00_ 70.00_ 80.00_0.250.30.350.40.450.5COS=F(UK)UKCOS5.3 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.由短路试验测量的数据可以知道，当处在额定电流时：UK=66.21V, IK=0.286A, PK=24.94W短路阻抗 =66.210.286=231.5短路电阻=32=24.9430.2

11、862=101.6短路电抗 =22=231.52101.62=208.01三相鼠笼式异步电动机铭牌参数如下：产品编号： D21 额定功率（ ）：NP100W额定电压（ ）：NU220 （V）额定转速（ ）：n1420/minr额定电流（ ）I0.48A电枢电阻（ ）：aR40转子电阻折算值： .2=101.640=61.6定子绕组漏抗： 1=2=12=104再根据空载实验数据线计算铁耗0=0320可以计算得到下列表格：P0 U0223.866 70172.01 22.214 59146.24 20.475 48885.21 19.307 40911.80 16.549 20325.25 14.

12、882 8920.80 14.267 4450.22 绘制 的关系曲线0200.00_ 10000.00_ 20000.00_ 30000.00_ 40000.00_ 50000.00_ 60000.00_ 70000.00_ 80000.00_0.000_5.000_10.000_15.000_20.000_25.000_30.000_PO-U02拟合曲线可以得到方程为：0=1.44910420+13.56当 U0 为额定值时，可以得到 =7.01由空载实验的数据可知，在额定电压下，相电压 U0=221.10V，相电流I0=0.141A,三相空载功率 P0=20.475W;空载阻抗： 0=0

13、0=221.10.141=1568.09空载电阻：0=0320=343.29空载电抗： 0=2020=1530激磁阻抗： =01=1530104=1426激磁电阻：=320= 7.0130.1412=117.535.3 负载特性IA IB IC I0 P1 P2 P COS M2 n(r/min) P20.57 0.60 0.61 0.34 120.90 59.63 180.53 0.81 0.83 1360.00 118.52 0.45 0.48 0.50 0.27 95.07 43.26 138.33 0.77 0.64 1402.00 94.21 0.39 0.41 0.43 0.24

14、81.62 31.44 113.06 0.73 0.50 1422.00 74.66 0.32 0.35 0.36 0.20 64.99 19.15 84.14 0.65 0.35 1446.00 53.14 0.25 0.27 0.29 0.16 45.64 -0.62 45.02 0.44 0.13 1476.00 20.15 0.23 0.25 0.26 0.14 36.88 -11.10 25.78 0.27 0.03 1485.00 4.68 计算公式：定子绕组相电流： 1=+33转差率： =11100%功率因素： 1=311输出功率： 2=0.1052效率： =21100%可以求得

15、参数如下：n P1(W) P2(W) I1(A) S cos1360.000 180.530 118.524 0.344 0.093 65.7% 0.80 1402.000 138.330 94.214 0.275 0.065 68.1% 0.76 1422.000 113.060 74.655 0.237 0.052 66.0% 0.72 1446.000 84.140 53.141 0.198 0.036 63.2% 0.65 1476.000 45.020 20.147 0.155 0.016 44.8% 0.44 1485.000 25.780 4.678 0.142 0.010 18

16、.1% 0.28 根据上表绘制工作特性：5.3.1 P1=F(P2)0.000;Re30(0.000) 0.000;Re9(0.000) 0.000;Re18(0.000)0.000;Re30(0.000)0.000;Re19(0.000)0.000;Re8(0.000)0.000;Re28(0.000)0.000;Re20(0.000)0.000;Re9(0.000)0.000;Re29(0.000)0.000;Re19(0.000)P1=F(P2)P1P2由上图可知，P1 与 P2 几乎成线性关系，因为根据公式,当试验中的线电压保持不变时， Pfe 和1=2+1+2+Pcu1 均保持不变，

17、只有铜耗会随着电流的改变略有变化。所以 P1 和 P2 成线性关系。5.3.2 I1=F(P2)0.000;Re30(0.000) 0.000;Re18(0.000) 0.000;Re9(0.000)0.000;Re30(0.000)0.000;Re30(0.000)0.000;Re30(0.000)0.000;Re30(0.000)0.000;Re30(0.000)0.000;Re30(0.000)0.000;Re30(0.000)I1=F(P2)P2I15.3.3 n=F(P2)0.000;Re30(0.000) 0.000;Re9(0.000) 0.000;Re18(0.000)0.00

18、0;Re1(0.000)0.000;Re21(0.000)0.000;Re11(0.000)0.000;Re31(0.000)0.000;Re20(0.000)0.000;Re10(0.000)0.000;Re30(0.000)0.000;Re19(0.000)0.000;Re8(0.000)n=F(P2)P2n5.3.4 =F(P2)0.000;Re30(0.000) 0.000;Re9(0.000) 0.000;Re18(0.000)0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%70.0%80.0%=F(P2)P2输出效率存在先增大后减小的趋势。5.3.5 S=F(P

19、2)0.000;Re30(0.000) 0.000;Re9(0.000) 0.000;Re18(0.000)0.000;Re30(0.000)0.000;Re30(0.000)0.000;Re30(0.000)0.000;Re30(0.000)0.000;Re30(0.000)0.000;Re30(0.000)S=F(P2)P2S转差率随着输出功率的减小逐渐趋向于 0.5.3.6 cos=F(P2)0.000;Re30(0.000) 0.000;Re9(0.000) 0.000;Re18(0.000)0.00_0.20_0.40_0.60_0.80_1.00_COS=F(P2)P2COS六、 思考题6.1 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，有哪些因素会引起误差。ANSWER:1.短路试验中会产生较大的发热，影响定子绕组的阻值带来的误差2.仪表的系统误差和偶然误差6.2 从短路特性曲线 IK=F(UK)的形状中可以得出那些结论ANSWER:从图中可以发现，图像具有良好的线性关系，说明短路电阻基本不变。6.3 试分析由直接负载法和损耗分析法求得的电动机效率个存在什么误差ANSWR:直接负载法：计算时，测功机测量存在系统误差，在读数时表也会能引入误差；损耗分析法：很多损耗不能精确地得到具体数值，往往要通过估算和换算的方法，会引入误差。