上海交大电机学实验+三相异步电动机参数及工作特性Word格式.docx
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7.功率表500V10A;
&
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
L三相异步电动机空裁实验:
表3-1三相异步电动机空载实验数据
序号
U(V)
I⑷
P(W)
COSΦo
UBC
UCA
UO
IA
1>
IC
Io
Pl
P≡
P。
912
-456
456
2
709
-306
403
3
674
-283
391
4
637
-253
384
5
602
-227
375
6
2,91
580
-212
368
7
377
-93
284
8
204
14
218
其中U。
二(UAB+Uab+Uα)∕3;
IO=(IA+Ib+Ic)/3;
PFPgl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θ=16∙C
I(A)
COSΦ
UU
U.
IB
L
P-
P.
550
117
667
472
106
578
346
75
421
232
48
280
134
26
160
55
10
65
其中U°
=(UAB+Uab+UJ/3;
Ik=(L+Ib+Ic)/3;
PFPr^为三相输入功率。
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
T2(N∙m)
N
(r∕min)
PX
Pn
PI
2507
1400
3907
2039
1068
3107
1989
880
2869
1374
427
1801
1090
219
1309
636
-292
344
其中IX=(Ia+Ib+Ic)/3;
Pl=Pl+pD为负载时三相输入功率。
6.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Uo=f(lo).p°
=f(Uo).COsΦo=f(Uo)o其中,空PO
载功率因数为COSΦo=---:
OUOXO
VA
图3-2三相异步电动机空载特性曲线Uo=f(Io)
图3-4三相异步电动机空载特性曲线cosΦc=f(Uo)
2∙根据空载实验数据绘出堵转特性曲线UiFf(IJ.PFf(Ukhcos<
i>
k=f(U讥其中,堵转功率因数为C。
Sg盏:
80-
70-
60-
---・
h50-
40-
30-
20IIJIJ»
I*IIl
2345678
I/A
图3-5三相异步电动机堵转特性曲线UJFf(IJ
图3-6三相异步电动机堵转特性曲线Px=f(U)
0.70η
0・69「一■—三和异步电动机堵转特性IIh^COSφ-f(Ik)I
M0.66-
9-
S
O0.65-
0.64-
0.63-
0.62-
I1I1I
506070
Uk/V
图3-7三相异步电动机堵转特性曲线cosΦk=f(Uk)
3.根据堵转实验数据计算三相异步电动机的励磁参数Rx、Xx.Zu
利用表3-2中的数据计算温度为16∙C时的励磁参数。
由IIFLo读出短路电压Uk=:
=667W,利用式子:
83.89Zk
计算得:
7・04
Rk=3
3∙7.042
Xk=√il.916?
-4.48S2
再将温度为16βC的电阻值折算到基准工作温度759时的数值,利用式子:
Zk75oC=√Rk75^+×
k75**C
235+75
Rk75°
c=Rk235+θ
Rk750C=Ω
zk750C=Q
4.根据空载实验数据计算三相异步电动机的励磁参数心Z1:
为了求励磁参数,应分离铁损耗5和机械损耗如下图3-8所示,利用图中的数据,
可计算(其中Zo≈‰,定子漏电抗&
由堵转实验求得,X1≈V2≈Ω):
X
Pw
Λ
Py
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PFf(UJ),如图3-9所示:
450-
实齡数据点拟台IiIJ线
400-
350-
ZB=√il8.082+8・2962=Ω
5.根据负载实验所测数据计算三相异步电动机的工作特性,并将实验和计算数据记入表3-4中。
输出功率P2、功率因数cos和效率η可由下式求得:
Pa=
COSΦ1=~Z
√3u1I1
P2
n=—×
100%
表3-4工作特性数据
电动机输入
电动机输出
计算值
II(A)
PI(W)
Ta(N∙m)
n(r∕min)
PO
n
COSΦ1
3078
%
2384
2238
1385
941
80
6.由表3-4中数据绘出三相异步电动机的工作特性曲线IK(Pa)、TFf(PJ.n=f(Pa)、COSΦι=f(Pa)X∏=f(P2):
图3-10三相异步电动机工作特性曲线IFf(P2)
25
■三相异步电机工作特性曲线丁2廿(匚」
20-×
0500100015002000250030003500
P/W
图3-11三相异步电动机工作特性曲线T3=f(P2)
■三相异步电机工作特性曲线
1475-
1450・
1425-
1400-
1375-
500100015002000250030003500
P√W
图3-12三相异步电动机工作特性曲线n=f(P2)
0500100015002000250030003500
图3-13三相异步电动机工作特性曲线CoSφFf(Pa)
P2∕W
图3-14三相异步电动机工作特性曲线η=f(p2)
七、思考题
L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,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In=-比较大,所以长时间通过大电流,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
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PMC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
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1。
4.定性分析异步电动机效率特性曲线:
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
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