三相鼠笼式异步电动机实验报告.docx

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三相鼠笼式异步电动机实验报告

、实验目的

1.测取三相鼠笼式异步电动机的参数

2.测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性

、实验内容和原理

1.实验项目

A.空载实验

B.短路实验

C.负载实验

2.实验原理

三相异步电机是通过从定子端通入交变的三相电流通过电磁感应原理产生磁场，

转动的磁场切割转子的绕组，使转子中产生感应电动势，由于转子是闭合的，所以转子中会有交变的感应电流，转子中的电流和定子中的电流共同建立了气隙磁场。

而定

子端和转子端分别可以看作是变压器的原副边，而通过之前的变压器的等效电路及其简化电路可以得到其空载、负载、短路的特性及其参数。

电动机不加载就是相当于空载，电动机使得电机不转动，这就是相当于短路状态，当正常加载时就是可以得到其工作特性曲线。

三、实验设备

1、DT01/DT01交流电压电流表

2、DT01单三相功率表

3、三相鼠笼式异步电动机

四、实验步骤及接线图

1.空载实验

将三相交流电压调到输出为“0”伏，并选择交流电表量程。

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。

测取三相鼠笼式异步电动机空载特性。

U=1.2UN——>U=0.3UN测取电动机的空载电压、空载电流、空载功率，共测取7~8组数据。

注意：

其中额定电压U=UN点必测。

2.短路实验

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。

选择交流电表量程。

测取三相鼠笼式异步电动机短路特性。

I=1.2IN——>I=0.3IN。

测取电动机的短路电压、短路电流、短路功率共4~5组数据。

注意：

其中短路电流等于额定电流I=IN的点为必测点。

注意：

短路实验动作要迅速，以免定子绕组可能过热。

3.负载实验

拆除安装在测功机上的销钉。

选择交流电表量程。

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I=1.5IN至空载,测取异步电动机的定子电流、输入功率、转速、输出转矩共5~6组数据。

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；

注意：

其中电流等于额定电流I=IN的点为必测点。

五、实验数据记录、处理与分析

记录异步电机铭牌:

产品编号：

D21

额定功率（Pn）:

100W

额定电压（Un）：

220V（A）

额定转速（nN）：

1420r/min

额定电流（In）

0.48A

电枢电阻（&）:

40

1.空载试验

表格1空载试验

U（V）

I（A）

P（W）

cos4

序号

UAb

Ubc

Uca

以

Ia

Ib

Ic

I0

Pi

p口

R

cos40

1

265.002

62.50262

.30

263.270

.36303

580.360

0.2086

2.23-33

1029.13

0.177

2

241.302

39.70240

.10

240.370

.32503

90.317

0.1855

1.44-25

1026.34

0.198

3

214.802

12.80213

.70

213.770

.28502

300.277

0.1624

1.67-18

0023.67

0.228

4

220.102

18.10218

.30

218.830

.29202

390.283

0.1664

2.53-19

1023.43

0.215

5

190.901

88.70189

.50

189.700

.2520.24

180.246

0.1443

4.07-12

4021.67

0.265

6

165.701

64.10164

.30

164.700

.2230.22

220.216

0.1272

7.07

-7.161

9.91

0.317

7

141.101

39.50140

.60

140.400

.2010.1

）60.197

0.1142

2.33

-3.491

8.84

0.391

8

115.201

14.30114

.50

114.670

.1790.1

80.182

0.1041

7.45

0.001

7.45

0.489

9

90.12

87.90

88.55

88.860

.1770.1

320.180

0.1041

4.85

2.271

7.12

0.619

10

66.16

65.68

65.59

65.810

.22502

230.224

0.1291

3.94

3.251

7.19

0.673

绘制空载特性曲线:

1）Io=f（U0）

UD

2）Po=f（U0）

3）cos40=f（U）

2.短路实验

序号

U（V）

I（A）

P（W）

cos（））

UAb

UBc

UCa

UK

IA

IB

IC

Ik

Pi

P口

R

cos（））k

1

72.527

1.1371.

62

71.760

.5770.5

660.573

0.3303

14.20-4.

18

30.02

0.422

2

63.786

3.0962.

44

63.100

.4830.4

840.481

0.2792

!

4.50-3.

59

20.91

0.396

3

55.035

4.8955.

01

54.980

.4000.3

960.402

0.2311

7.37-2.

99

14.38

0.378

4

47.354

7.4647.

44

47.420

.3200.3

190.324

0.1851

1.78-2.，

43

9.35

0.355

5

38.803

9.3139.

44

39.180

.2400.2

380.244

0.139

6.94-

1.79

5.15

0.315

6

28.852

9.4028.

87

29.040

.1440.1

480.147

0.084

2.86-

0.99

1.87

0.254

表格2短路实验数据

i绘制短路特性曲线:

1）Ik=f（U）

装2）Po=f（U0）

3）cos（））k=f（U））

1.计算等效电路参数

1）由表格2中数据可知，额定电流时：

相电压U=63.10V,相电流Ik=0.279A,三相空载功率Pk=20.91W

U.6310

短路阻抗：

Zk幺63」0226.16

Ik0.279

绘制PKW）U；关系曲线:

订

线

曲线拟合方程为：

P014.561.301104U；

由此可知：

当U=U时，pFe=6.23W

由表格1中数据可知，额定电压下：

相电压U0=218.83,相电流I°=0.166A,三相空载功

率Po=23.43W

空载阻抗：

Z。

218.83

0.166

1318.25

空载电阻：

r0

P°

a。

2

23.43

30.1662

283.42

空载电抗：

X\Z02r02

1318.252283.4221287.42

由空载电压计算激磁回路参数：

J丁p

异步电动机输入

M2（N-M）

n（r/min）

P2（W）

I（A）

P（W）

IA

IB

IC

I1

Pi

Pn

P1

1

0.602

0

.610

0.5

96

0.34

8

131.30

44.51

175.81

0.93

1400

136.71

2

0.516

0

.525

0.5

07

0.29

8

111.00

32.24

143.24

0.76

1422

113.48

3

0.452

0

.461

0.4

38

0.26

0

94.53

21.44

115.97

0.60

1440

90.72

4

0.396

0

.387

0.3

82

0.22

4

80.11

9.05

89.16

0.45

1454

68.70

5

0.349

0

.340

0.3

36

0.19

7

66.11

-2.05

64.06

0.30

1465

46.15

6

0.307

0

.309

0.2

98

0.17

6

51.17

-11.60

39.57

0.15

1480

23.31

7

0.291

0

.295

0.2

85

0.16

8

42.58

-19.30

23.28

0.05

1492

7.83

表格4纯电阻负载实验

激磁阻抗：

Xm

Xo

Xi

1287.42103.841183.58

激磁电阻：

rm

PFe

3i7

6.23

30.1662

75.36

U1=UN=220V

i.

计算各项工作特新参数:

计算公式：

定子绕组相电流：

I

1AIBIC

3J3

功率因数:

输出功率:

效率:

5

ni

100%

cos1

3U1I1

P20.105M2n

P2

P100%

计算结果如下表:

表格5

n

r（vy

P2（W

I1（A）

S

cos61

1400

175.81

136.71

0.348

6.67%

77.76%

0.766

1422

143.24

113.48

0.298

5.20%

79.22%

0.729

1440

115.97

90.72

0.260

4.00%

78.23%

0.676

1454

89.16

68.70

0.224

3.07%

77.05%

0.603

1465

64.06

46.15

0.197

2.33%

72.04%

0.492

1480

39.57

23.31

0.176

1.33%

58.91%

0.341

1492

23.28

7.83

0.168

0.53%

33.65%

0.210

ii.

有表格5绘制工作特性曲线:

1）Pi=f（P2）

P1和P2几乎成线性关系，据公式P1=p2+Pcu1+Pcu2+Pfe+P+PA,当保证端电压不变时,Pfe,Pcu1均基本不变，而只有铜耗会随电流改变切变化很小，所以几乎成线性关系，直线和纵坐标的截距就是除去转子和定子上铜耗之外的其它固定损耗。

2）

11=f

（P2）

3）

n=f

（R）

I4W

I4M

ixR

由图中可看出，随着输出功率的增大，效率先快速升高；当输出功率接近100w（额定功

率）时，效率变化较平缓且接近最大值；当输出功率继续增大时，效率逐渐降低。

可见，电机应该工作在额定功率附加，此时效率最高。

5）S=f（PO

随着输出功率的减小，电机转差逐渐趋向于00由上图可看出，当输出功率接近于0时,转差已很小，这也证明，当令转子不带载时，可近似认为转子转速与定子转速基本一致。

6）cos（{）i=f（P2）