异步电机认识实验
一、实验目的
1、掌控把握用日光灯法测转差率的方法。
2、掌控把握测异步电机绕组的冷态电阻的方法。
二、预习要点
用日光灯法测转差率是运用了日光灯的什么特性？
三、实验项目
1、测量电机的转差率。
2、测量定子绕组的冷态电阻。
3、判定定子绕组的首末端。
四、实验方法
1、 实验设备
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序 号 |
型 号 |
名 称 |
数 量 |
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1 |
DQ03-1 |
导轨、光电测速系统及转动速度表 |
1件 |
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2 |
DQ19 |
校正过的直线DC电机 |
1台 |
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3 |
DQ10 |
三相鼠笼异步电机 |
1台 |
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4 |
GDQ25 |
交流ACAC功能数值表 |
1件 |
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5 |
DQ22 |
直线DC数字电压（V）、mA毫安、安培表 |
1件 |
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6 |
DQ27 |
三相可调电阻器 |
1件 |
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7 |
DQ31C |
熔断器及开关板 |
1件 |
2、屏上挂式模块件排列顺序
GDQ25、DQ22、DQ31C 、DQ27
3、用日光灯法测量转差率*（选作）
日光灯是一种闪光灯，当接到50Hz电源上时，灯光每秒闪亮100次，人的视觉暂留时间约为0.1S左右，故用肉眼查看时日光灯是一直发亮的,我们就运用日光灯这一特性来测量电机的转差率。
（1）异步电机选用编号为DQ10的三相鼠笼异步电机（U
N=220V，Δ接法）极数2P=4。直接与光电测速系统同轴联接，在DQ10和光电测速系统联轴器上用黑胶布包一圈，再用四张白纸条（宽度约为3毫米），均匀地贴在黑胶布上。
（2）由于电机的同步转动速度为 ，而日光灯闪亮为100次/秒，即日光灯闪亮一次，电机转动四分之一圈。由于电机轴上均匀贴有四张白纸条，故电机以同步转动速度转动时，肉眼查看白纸条是静止不动的。
（3）按下启动按钮，接通交流ACAC电源。打开日光灯，调动控制屏左侧调压器升高电机电压（V），查看电机转向，如转向不对应停机调节相序。转向正确后，升压至220V，使电机起动运行，记录此时电机转动速度。
（4）因三相异步电机转动速度总是低于同步转动速度，故灯光每闪亮一次图案逆电机旋转方向落后一个角度，用肉眼查看图案逆电机旋转方向缓慢位移。
（5）按住控制屏报警记录仪"复位"键，手松开之后开始查看图案后移的个数，计数时间可定的短一些（一般取30秒）。将查看到的数值记录于表3-1中。
（6）停机。将调压器调至零位，关断电源开关。
表3-1
转差率
式中 t为计数时间，单位为秒。
N为t秒内图案转过的圈数。
f为电源频率，50Hz。
P为电机的极对数。
（7）将计算出的转差率与实际查看到的转动速度算出的转差率对比。
4、测量定子绕组的冷态直线DC电阻。
将电机在室内放置一段时间，用温度（℃）计测量电机绕组端部或铁心的温度（℃）。当所测温度（℃）与冷却介质温度（℃）之差不超过2K（约2℃）时，即为实际冷态。记录此时的温度（℃）和测量定子绕组的直线DC电阻，此阻值即为冷态直线DC电阻。
(1) 伏安法
测量线路图为图3-1。直线DC电源用主控屏上电枢电源，可先调到50V输出电压（V）。开关S
1、S
2选用DQ31C上开关（开始时S1、S2处于断开状态），R用DQ27箱式挂式模块件上1800Ω可调电阻。
图3-1 三相交流ACAC绕组电阻测量
测量范围的选用：测量时经过的测量电流（A）应小于规格限定电流（A）的20%，约小于60mA毫安，因而直线DC电流（A）表的测量范围用200mA档。三相鼠笼式异步电机定子一相绕组的电阻约为50Ω， 因而当流过的电流（A）为60mA毫安时二端电压（V）约为3伏，所以直线DC电压（V）表测量范围用20V档。
按图3-1接线。把R调至最大位置，合上开关S
1，调动直线DC电源输出电压（V）及R阻值使试验电流（A）不超过电机规格限定电流（A）的20%，以防因试验电流（A）过大而引起绕组的温度（℃）上升，读取电流（A）值，再接通开关S
2读取电压（V）值。读完后，先断开开关S
2，再断开开关S
1。
调动R使A表分别为50mA，40mA，30mA测取三次，取其平均值，测量定子三相绕组的电阻值，记录于表3-2中。
表3-2 室温
℃
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绕 组 Ⅰ |
绕 组 Ⅱ |
绕 组 Ⅲ |
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I（mA） |
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U（V） |
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R（Ω） |
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注意事项
1) 在测量时，电机的转子须静止不动。
2) 测量通电时间不应超过1分钟。
(2) 电桥法（电桥自备）
用单臂电桥测量电阻时，应先将刻度盘旋到电桥大致平衡的位置。然后按下电池按钮，接通电源，等电桥中的电源达到平稳后，方可按下检流计按钮接入检流计。测量完毕，应先断开检流计，再断开电源，以免检流计受到冲击。数值记录于表3-3中。
电桥法测量绕组直线DC电阻准确度及感知度高，并有直接读数的优点。
表3-3
5、判定定子绕组的首末端
（a） (b)
图3-2 三相交流ACAC绕组首末端测量
先用万用表测出各相绕组的两个线端，将其中的随意两相绕组串联，如图3-2所示。将控制屏左侧调压器旋钮调至零位，按下"启动"按钮，接通交流ACAC电源。调动调压旋钮，可以在绕组端施以一相低电压（V）U=80～100V,注意电流（A）不应超过规格限定值，测出第三相绕组的电压（V）， 如测得的电压（V）值有一定读数，表示另两相绕组是末端与首端相联，如图3-2(a)所示。反之，如测得电压（V）近似为零，则另两相绕组是末端与末端(或首端与首端)相联，如图3-2(b)所示。用同样方法测出第三相绕组的首末端。
五、实验报告
计算基准作业温度（℃）时的相电阻
