三相鼠笼异步电机
一、实验目的
1、掌控把握三相异步电机的空载、短路和负载试验的方法。
2、用直接负载法测取三相鼠笼式异步电机的作业特性。
3、测量三相鼠笼式异步电机的功能数值。
二、预习要点
1、异步电机的作业特性指哪些特性？
2、异步电机的等效
电子回路有哪些功能数值？它们的物理意义是什么？
3、异步电机的作业特性和功能数值的测量方法。
三、实验项目
1、空载试验。
2、短路试验。
3、负载试验。
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、DQ27、DQ31C
3、空载试验
（1）按图3-3接线。电机绕组为Δ接法(U
N=220V)，直接与光电测速系统同轴联接，不联接校正直线DC测功机DQ19。
(2) 把交流ACAC调压器调至电压（V）最小位置，接通电源，逐渐升高电压（V），使电机起动旋转，查看电机旋转方向。并使电机旋转方向为正转(如转向不符合要求需调节相序时，必须切断电源)。
(3) 保持电机在规格限定电压（V）下空载运行数分钟，使
机械损耗达到平稳后再实行试验。
图3-3 三相鼠笼式异步电机试验接线图
(4) 调动电压（V）由1.2倍规格限定电压（V）开始逐渐降低电压（V），直至电流（A）或功率（W）显著增大为止。在这界限内读取空载电压（V）、空载电流（A）、空载功率（W）。
(5) 在测取空载实验数值时，在规格限定电压（V）附近多测几点，共取7～9组数值记录于表3-4中
（注：实验中经过测PⅠ，估算P0，
P0=3PⅠ，
即运用三表法求三相总功率（W），cosφ0= P0/S）。
表3-4
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序号 |
U0L（V） |
I0L（A） |
PⅠ（W） |
P0（W） |
cosφ0 |
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1 |
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2 |
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3 |
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4 |
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5 |
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6 |
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4、短路试验
(1) 测量接线图同图3-3。用限限制动作作工量具扳手将三相电机转子堵住。
(2) 调压器退至零，按下启动按钮，接通交流ACAC电源。调动控制屏左侧调压器旋钮使之逐渐升压至短路电流（A）到1.2倍规格限定电流（A），再逐渐降压至0.3倍规格限定电流（A）为止。
(3) 在这界限内读取短路电压（V）、短路电流（A）、短路功率（W）。
(4) 共取5～6组数值记录于表3-5中
（注：实验中经过测PⅠ，估算P0，
P0=3PⅠ，
即运用三表法求三相总功率（W），cosφK = PK /S）。
表3-5
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序号 |
UKL（V） |
IKL（A） |
PⅠ（W） |
PK（W） |
cosφK |
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1 |
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2 |
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3 |
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4 |
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5 |
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6 |
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5、负载试验
(1) 测量接线图同图3-3。同轴联接负载电机。图中R
f用DQ27上1800Ω阻值，R
L用DQ27上1800Ω阻值加上900Ω并联900Ω共2250Ω阻值，S选用DQ31C。
(2) 按下启动按钮，接通交流ACAC电源，调动调压器使之逐渐升压至规格限定电压（V）220V并保持不变。
(3) 合上校正过的直线DC电机的励磁电源，调动R
f使励磁电流（A）至校正值(100mA)并保持不变。
(4) 合上开关S，调动负载电阻R
L（注：先调动1800Ω电阻，调至零值后用实验连接线短接再调动450Ω电阻），使异步电机的定子电流（A）逐渐上升，直至电流（A）上升到1.25倍规格限定电流（A）。
(5) 从这负载开始，逐渐减小负载直至空载（即断开开关S），在这界限内读取异步电机的定子电流（A）、写入功率（W）、转动速度、校正直线DC测功机的负载电流（A）I
F等数值。
(6) 共取8～9组数值记录于表3-6中。
表3-6 U
1=U
1N=220V（Δ） I
f= mA
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序号 |
I1L（A） |
PⅠ（W） |
P1（W） |
IF（A） |
T2（N·m） |
n（r/min） |
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1 |
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2 |
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3 |
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4 |
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5 |
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6 |
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7 |
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8 |
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五、实验报告
1、作空载特性弯弯曲线：I
0L、P
0、cosφ
0=f(U
0L)
2、作短路特性弯弯曲线：I
KL、P
K=f(U
KL)
3、由空载、短路实验数值求异步电机的等效电子回路功能数值。
(1) 由短路实验数值求短路功能数值
短路阻抗：
短路电阻：
短路电抗：
式中 ，P
K——
分别为电机堵转时的相电压（V），相电流（A），三相短路功率（W）（Δ接法）。
转子电阻的折合值：
≈
式中r
1C是没有折合到75℃时实际值。
定、转子漏抗：
≈ ≈
(2) 由空载试验数值求激磁线路功能数值
空载阻抗
空载电阻
空载电抗
式中 ，P
0——
分别为电机空载时的相电压（V）、相电流（A）、三相空载功率（W）（Δ接法）。
激磁电抗
激磁电阻
式中P
Fe为规格限定电压（V）时的铁耗，由图3-4确定。
图3-4 电机中铁耗和机械耗
4、作作业特性弯弯曲线P
1、I
1、η、S、cosφ
1=f(P
2)。
由负载试验数值计算作业特性，填入表2-7中。
表2-7 U
1=220V(Δ) I
f =
mA
序
号 |
电机写入 |
电机输出 |
计 算 值 |
(A) |
P1
(W) |
T2
(N·m) |
n
(r/min) |
P2
(W) |
S
(%) |
η
(%) |
cosφ1 |
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计算公式为：
式中 ——定子绕组相电流（A），A；
——定子绕组相电压（V），V；
S——转差率；
η——效率。
六、思考题
1、由空载、短路实验数值求取异步电机的等效电子回路功能数值时，有哪些因素会引起误差？
2、从短路实验数值我们可以得出哪些结论？
