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1、电机学实验报告实验三三相异步电动机参数及工作特性一实验目的1. 掌握三相异步电动机空载、堵转实验及参数计算的方法;2. 用实验的方法测定三相异步电动机的工作特性。二、实验内容1. 三相异步电动机空载实验；2. 三相异步电动机堵转实验；3. 三相异步电动机负载实验。三. 实验接线图下图3-1为三相异步电动机参数及工作特性实验的两种接线图，分别对应不同的实验 台。本组所使用的7号实验台有磁粉制动器，所以实验实际所用的为图b的接线方式。图3-1三相异步电动机接线图III交流电源四、实验设备1. T三相感应调压器 额定容量lOkVA,额定输入电压380V,额定输出电压0430V,额 定输出电流；2.
2、M 绕线转子三相异步电动机 P=3kW(RF2a) Uf380V Ix=7. 1A mF1390r/min；3. G直流发电机3kW (或ZJ转矩传感器50Nm CZ磁粉制动器50Nm)；4. Rt单相变阻器108 Q 2/25A；5. 交流电压表500V；6. 交流电流表10A;7. 功率表 500V 10A；&直流电压表400V；9. 直流电流表30A；10. 直流电流表4A；11. 张力控制器；12. 转矩转速显示仪。五、实验数据1. 三相异步电动机空载实验：表3-1三相异步电动机空载实验数据序号U(V)1(A)P(W)cos4oU-UKUaU.LI*IcI.P.p.Po1912-456
3、4562709-3064033674-2833914637-2533845602-22737562,914580-2123687377-93284820414218其中 Uf( Uab +% +UJ/3； Io=(Ia+Ib+Ic)/3； p=prf 为三相输入功率。2. 三相异步电动机堵转实验：表3-2三相异步电动机堵转实验数据温度0=ier序号U(V)KA)P(W)cos 4kutfuKUaIcItPlp.Pt155011766724721065783346754214232482805134261606551065其中 Uo=( % +U +Ua)/3; Ik =( Ia + IB +
4、Ic)/3; P=PB为输入功率。3. 三相异步电动机负载实验：表3-3三相异步电动机负载实验数据序 号1(A)P(W)T2 (N m)N (r/min)IaLIcLPiPxiPi125071400390722039106831073198988028694137442718015109021913096636-292344其中lx =( Ia + IB + Ic)/3； P1=P!+PI为负载时三相输入功率。六. 特性曲线.参数计算及问题分析1.根据空载实验数据绘出空载特性曲线UcFf(Io). po=f(Uo). COSo=f(Uo)o其中，空载功率因数为COS o =Po3U0I0：:相
5、异步电动机于载特性曲线450 q400-350-a 300- 占250-200-50 1.01.52.02.53.03.54.0I/A图3-2三相异步电动机空载特性曲线Uo=f(Io)图3-3三相异步电动机空载特性曲线Po=f(Uo)图3-4三相异步电动机空载特性曲线cos G o=f (Uo)2.根据空载实验数据绘出堵转特性曲线 0(2、叶班3、cosdKg。其中，堵转功率因数为cosk=80-/70-60-扌50-/40-/30-三相异步电动机堵转特性曲线ik (|20-2Ii1i1i45678s图35三相异步电动机堵转特性曲线UK(L)图36三相异步电动机堵转特性曲线Pk=f(Uj-一三
6、相界步电动机堵转 特性曲线cos(pf(U)|30405060708090Uk/V0.69-0.68 -0.67- 0.66-9-s O 0.65 -0.64-0.63-0.62 -0.61 0.60-20图3-7三相异步电动机堵转特性曲线cos iFf (UJ3. 根据堵转实验数据计算三相异步电动机的励磁参数X. Zu利用表3-2中的数据计算温度为169时的励磁参数。由I匸*,读出短路电压5=, =667W,利用式子：计算得:83.89= 667Ric 少=a3 -7.042Xk = 711.9162 - 4.486? = Q再将温度为169的电阻值折算到基准工作温度759时的数值，利用式子
7、:Zk75C =、Rk雋比 + Xk75C235 + 75隔就=& 235 + e计算得:Rk75C = QZk75C = Q4. 根据空载实验数据计算三相异步电动机的励磁参数九、乙：PFe为了求励磁参数，应分离铁损耗M和机械损耗皿“如下图3-8所示，利用图中的数据, 可计算(其中ZoXc,定子漏电抗X、由堵转实验求得，5 Zo =Io图3-8由空载损耗分离铁损耗与机械损耗 首先利用实验数据，作出拟合曲线Po=f(Ud,如图3-9所示：实验数据点拟合1111线400-350-300-250-200-Equati ony = a + b*xAdj. R-Sq0.9863ValueStandard
8、BInterce149.299.83327BSlope0.00167.35708E-150300006000090000120000150000180000时/沪图 3T Po=f(Uo2)由图中的数据可知，Px39073078%31072384%28692238%18011385%1309941%34480%6由表34中数据绘出三相异步电动机的工作特性曲线IFf)、T3=f(P2) n=f(P2). cos x=f (Pa)、A =f (Pa):图310三相异步电动机工作特性曲线L=f(P2)25-i匚相异步电机工作挣性曲线T/f (I；)15E35000500100015002000250
9、03000P2/W图3-11三相异步电动机工作特性曲线T2=f(Pj1500-, 三相异步电机工作特性曲线Mf(Pj1475 1450-.3u1425-1400-1375-35001350 -*| I V 1 I 1 I 1 I 1 I050010001500200025003000P./W图3-12三相异步电动机工作特性曲线n=f(Pa)0.90.8-0500100015002000250030003500P2/W图3-13三相异步电动机工作特性曲线cos 4 i=f(P2)图3-14三相异步电动机工作特性曲线八彳炉七.思考1. 空载实验为何不宜在过低的电压下运行答：异步电动机启动的时候，启
10、动转矩在只有电压变化的情况下，与电压的平方成正比。 如果电压过低，则启动转矩会很小，转子转速将会在比较长的一段时间内都很小P即转差U率S接近1。由异步电机的等效电路可以看出，启动电流-比较大，所以长时间通过ak大电流，会使电机严重发热，烧坏仪器。2. 空载实验中电动机的端电压逐步降低至转速有明显变化时，为何定子电流会回升 答：异步电机的输出功率在只有电压变化时，与电压的平方成正比。电动机的端电压降低，则电动机的输出功率也会降低。由于机械损耗x变化不大，所以转子的功率会迅速降 低，转速迅速下降，转差率迅速增加。随着转差率的增加，转子电流也会增加，定子电流 也会发过来增加。3. 堵转实验中电动机定子电流达到额定值时，为什么电动机的电磁转矩并不大答：堵转实验中，转子转速为0,转差率为1,由异步电机的转矩-转差率(T-s)曲线可 以看出，所对应的为启动转矩，相对于异步电机的最大电磁转矩比较小。异步电机取得最 大电磁转矩的时候，转差率小于4. 定性分析异步电动机效率特性曲线：答：异步电机的损耗有铜损、铁损和机械损耗。当负载变化时，铜损随之变化，与负载 电流的平方成正比，但铁损和机械损耗却可以近似认为不变。所以由效率的计算公式可以 看出，当可变的损耗等于不变的损耗时，电动机的效率达到最大值。八、心得与体会
上海交大电机学实验+三相异步电动机参数及工作特性
