三相异步电动机的工作特性及其测试方法
- 格式:pptx
- 大小:2.47 MB
- 文档页数:38
三相异步电动机实验报告一、引言二、实验装置本实验所用的三相异步电动机实验装置主要包括电源、电动机、测量电器等。
实验时需要注意安全操作,保持电路清晰、准确,确保实验顺利进行。
三、实验内容1.实验前准备首先进行电动机的检查、清洁与试验电源的检查工作,确保电动机和电源在正常工作状态下。
同时调整电动机的运行方向,使其符合实验要求。
2.测量三相电动机的基本数据测量电动机的额定电压、额定频率、额定功率等基本参数,并用万用表测量电动机的定子电阻和励磁电阻,并记录在实验报告中。
3.实测电动机的空载特性及定子电阻特性将电动机连接到电源,采用电流表和电压表分别测量电动机的电流和电压,在不带负载情况下记录实测值,测量时间一分钟,并记录在实验报告中。
4.实测电动机的负载特性将负载装置接在电动机轴上,调节负载装置的负载大小,测量电流和电压,并记录在实验报告中。
同时,根据实测数据进行计算,得到转动机械的功率和效率。
5.实测电动机的启动特性通过改变电源电压的大小,在不同电压条件下实测电动机的启动电流和启动时间,并进行记录和分析。
6.实测电动机的额定工作特性将负载装置调整到额定负载状态,测量电动机的电流和电压,并记录实测值。
通过计算,得到电动机的功率和效率。
7.实测电动机在不同负载下的效率特性在不同负载状态下,测量电动机的电流和电压,并进行计算,得到电动机在不同负载下的效率,并进行分析。
四、实验结果根据以上实验内容进行测量和计算,得到电动机的各种参数,并绘制出相应的曲线图表。
五、实验分析与讨论通过对实验结果的分析与讨论,得出电动机的运行特性、效率特性等,掌握电动机的工作原理与特性。
六、实验结论通过本次实验,我们对三相异步电动机的工作原理、性能特点有了较为深入的了解。
实验结果表明,电动机的运行特性与负载情况、电源电压等因素密切相关,对电动机的选型与使用具有重要意义。
七、实验心得通过本次实验,我收获了对三相异步电动机运行特性的了解,感受到了实际应用与理论知识的结合。
三相异步电动机的⼯作特性及测取⽅法三相异步电动机的⼯作特性及测取⽅法*转速特性*定⼦电流特性*功率因数特性*电磁转矩特性*效率特性异步电动机的⼯作特性在额定电压和额定频率运⾏的情况下,* 电动机的转速n、* 定⼦电流I1、* 功率因数cosΦ1、* 电磁转矩Tem、* 效率η等与输出功率P2 的关系即U1 = UN,f = fn 时的⼀.⼯作特性的分析(⼀) 转速特性输出功率变化时转速变化的曲线n = f (P2)转差率s、转⼦铜耗Pcu2 和电磁功率Pem 的关系式负载增⼤时,必使转速略有下降,转⼦电势E2s 增⼤,所以转⼦电流I2增⼤,以产⽣更⼤⼀点的电磁转矩和负载转矩平衡因此随着输出功率P2的增⼤,转差率s 也增⼤,则转速稍有下降,所以异步电动机的转速特性为⼀条稍向下倾斜的曲线(⼆)定⼦电流特性定⼦电流的变化曲线I1= f (P2)定⼦电流⼏乎随P2按正⽐例增加(三)功率因数特性定⼦功率因数的变化曲线cosΦ1 = f(P2)(1)空载时定⼦电流I1主要⽤于⽆功励磁,所以功率因数很低,约为0.1~ 0.2(2)负载增加时转⼦电流的有功分量增加,使功率因数提⾼,(3)接近额定负载时功率因数达到最⼤(4)负载超过额定值时s 值就会变得较⼤,使转⼦电流中得⽆功分量增加,因⽽使电动机定⼦功率因数⼜重新下降了(四)电磁转矩特性电磁转矩特性Tem = f (P2) 接近于⼀条斜率为1/Ω的直线(五)效率特性异步电动机的效率为当可变损耗等于不变损耗时,异步电动机的效率达到最⼤值中⼩型异步电机的最⼤效率出现在⼤约为3/4的额定负载时异步电动机的⼯作特性可⽤直接负载法求取,也可利⽤等效电路进⾏计算*空载试验*励磁参数与铁耗及机械损耗的确定通过空载试验可以测定异步电动机的励磁参数,异步电动机的励磁参数决定于电机主磁路的饱和程度,所以是⼀种⾮线性参数;通过短路试验可以测定异步电动机的短路参数异步电动机的短路参数基本上与电机的饱和程度⽆关,是⼀种线性参数⼀.空载试验与励磁参数的确定(⼀) 空载试验1.异步电动机空载运⾏指在额定电压和额定频率下,轴上不带任何负载的运⾏状态2.空载试验电路图5.7.1异步电动机空载试验电路3.空载试验的过程定⼦绕组上施加频率为额定值的对称三相电压,从(1.10 ~ 1.30) 倍额定电压值开始调节电源电压,逐渐降低到可能使转速发⽣明显变化的最低电压值为⽌每次记录端电压、空载电流、空载功率和转速,根据记录数据,绘制电动机的空载特性曲线图5.7.2空载特性曲线(⼆) 励磁参数与铁耗及机械损耗的确定从空载特性可确定计算⼯作特性所需等值电路中的励磁参数、铁耗和机械损耗1.机械损耗和铁耗的分离空载试验时输⼊电动机的损耗有:定⼦铜耗、铁耗和机械损耗其中定⼦铜耗和铁耗与电压⼤⼩有关,⽽机械损耗仅与转速有关上式改写为由于可认为铁耗与磁密平⽅成正⽐,因⽽铁耗与端电压平⽅成正⽐,绘制曲线p Fe + p mec = f (U1)2图5.7.3 机械损耗与铁耗的分离作曲线延长线相交于直轴于0ˊ点,过0ˊ作⼀⽔平虚线将曲线的纵坐标分为两部分,由于空载状态下电动机的转速n 接近n0 ,可以认为机械损耗是恒值所以虚线下部纵坐标表⽰与电压⼤⼩⽆关的机械损耗,虚线上部纵坐标表⽰对应于某个电压U1 的铁耗2.励磁参数的确定(1)空载试验时的等效电路图5.7.4 空载试验等效电路(2)励磁参数计算公式⼆. 短路试验与短路参数的确定(⼀) 短路试验对异步电动机⽽⾔,短路是指T 形等效电路中的附加电阻(1-s)r2'/s = 0 的状态,即电动机在外施电压下处于静⽌的状态1.短路试验电路图5.7.5 异步电动机短路试验电路2.短路试验的过程短路试验在电动机堵转降低电源电压情况下进⾏,⼀般从U1 = 0.4 UN 开始,然后逐步降低电压,测量5~7个点,每次记录端电压、定⼦短路电流和短路功率,并测量定⼦绕组的电阻。
三相鼠笼异步电动机的工作特性一、实验目的1、掌握用日光灯法测转差率的方法。
2、掌握三相异步电动机的空载、堵转和负载试验的方法。
3、用直接负载法测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性。
4、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。
二、预习要点1、用日光灯法测转差率是利用了日光灯的什么特性?2、异步电动机的工作特性指哪些特性?3、异步电动机的等效电路有哪些参数?它们的物理意义是什么?4、工作特性和参数的测定方法。
三、实验项目1、测定电机的转差率。
2、测量定子绕组的冷态电阻。
3、判定定子绕组的首末端.4、空载实验。
5、短路实验。
6、负载实验。
四、实验方法1、实验设备2、屏上挂件排列顺序DQ43、DQ42、DQ25-3、DQ22、DQ27、DQ31 三相鼠笼式异步电机的组件编号为DQ11。
3、用日光灯法测定转差率日光灯是一种闪光灯,当接到50H z 电源上时,灯光每秒闪亮100次,人的视觉暂留时间约为十分之一秒左右,故用肉眼观察时日光灯是一直发亮的,我们就利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DQ11的三相鼠笼异步电动机(U N =220V ,Δ接法)极数2P=4。
直接与测速发电机同轴联接,在DQ11和测速发电机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)由于电机的同步转速为 ,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,故电机以同步转速转动时,肉眼观察图案是静止不动的(这个可以用直流电动机DQ09、DQ19和三相同步电机DQ14来验证)。
(3)开启电源,打开控制屏上日光灯开关,调节调压器升高电动机电压,观察电动机转向,如转向不对应停机调整相序。
转向正确后,升压至220V ,使电机起动运转,记录此时电机转速。
(4)因三相异步电机转速总是低于同步转速,故灯光每闪亮一次图案逆电机旋转方向落后一个角度,用肉眼观察图案逆电机旋转方向缓慢移动。
电机学实验报告——三相异步电动机工作特性和参数测定姓名:张春学号:2100401332实验八三相异步电动机工作特性和参数测定实验一、实验目的1.掌握三相异步电动机直接负载和空载、堵转实验方法。
2.用空载、堵转实验数据,求出异步电动机每相等效电路中各个参数。
二、实验内容1.用测功机作负载,测出三相异步电动机的工作特性。
2.空载实验,测出空载特性曲线3.堵转实验,测出堵转特性曲线4.从空载实验和堵转实验中求出和等参数。
三、实验说明和操作步骤每次实验,应从所求测量值的上限开始读数,然后逐渐减小测量值,这样求得的整条曲线,其温度比较均匀,减小因温度不同带来的误差。
1.直接负载法求取异步电动机的工作特性负载实验在定子上施加额定电压和额定频率的情况下进行的,接线如图8-8所示,(a)为涡流测功器线路,(b)为电动测功机线路。
操作步骤:(1)记录被试电机额定电压、额定电流值。
(2)调压器输出电压调至零,并合上开关调至额定值。
(3)将测功机励磁回路单相调压器输出调至0位置(逆时针到底)。
(4)保持电动机外加电压不变,调节单相调压器改变测功机的励磁电流,调节电动机的负载。
在范围内均匀测取点,每次记录三相电流、三相功率和转速、转矩。
数据填入表8-1内。
图 8-8 三相异步电动机负载实验接线图表8-1 负载实验数据伏序号记录数据计算数据1 5.96 5.97 5.95 2261 947.51.61435.963208.52349.573.230.8180.0462 5.12 5.33 5.56 2096 830.61.414435.332926.62074.770.890.8330.0383 4.98 4.73 5.04 1883 660.71.314464.912543.71930.673.90.7860.0364 4.23 4.04 4.31 1574 403.61 14584.191977.61497.475.890.7160.0285 3.43 3.24 3.58 1186 50.970.614753.411237.908.8 73.470.7230.0166 3.15 3.01 3.33 1004 -124 0.414843.16880 609.6369.280.4230.0117 2.97 2.89 2.17 834.-303 0.214932.67531 306.6757.750.3010.005表中的单位为公斤·米;为三相电流平均值(安;;;;;。
电机学实验报告实验三三相异步电动机参数与工作特性一、实验目的1.掌握三相异步电动机空载、堵转实验与参数计算的方法;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、实验接线图下列图3-1为三相异步电动机参数与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四、实验设备1.T三相感应调压器额定容量10kV A,额定输入电压380V,额定输出电压0~430V,额定输出电流13.4A;2.M绕线转子三相异步电动机P N=3kW(R1=2Ω)U N=380V I N=7.1A n N=1390r/min;3.G直流发电机3kW (或ZJ转矩传感器50N∙m,CZ磁粉制动器50N∙m);4.R L单相变阻器8.8/108Ω 2/25A;5.交流电压表500V;6.交流电流表10A;7.功率表500V 10A;8.直流电压表400V;9.直流电流表30A;10.直流电流表4A;11.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:0AB AB CA0A B C0ІІІ为三相输入功率2.三相异步电动机堵转实验:0AB AB CA k A B C0ІІІ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1 6.980 7.412 7.049 7.147 2507 1400 3907 21.471 1365.32 6.014 6.268 5.954 6.079 2039 1068 3107 16.337 1389.63 5.517 5.976 5.439 5.644 1989 880 2869 15.217 1401.04 4.258 4.713 4.154 4.375 1374 427 1801 9.1866 1436.15 3.516 4.002 3.696 3.738 1090 219 1309 6.1354 1460.76 3.157 3.340 2.820 3.106 636 -292 344 0.5082 1492.6 其中I1 =(I A+I B+I C)/3;p1=pІ+pІІ为负载时三相输入功率。
三相异步电动机的工作特性和参数测定原理简述一、基本方程式和等效电路异步电机定子绕组所产生的旋转磁场,以转差速度切割转子导体,在转子导体中感应电势,产生电流,转子导体中的电流与定子旋转磁场相互作用而产生电磁转矩,使转子旋转。
当转子的转速与定子旋转磁场的转速相等时,定、转子之间没有相对切割,转子中就没有电流,也就不能产生转矩。
因此转子的转速一定要异于磁场的转速,故称异步电机。
由于异步而产生的转矩称为异步转矩。
当时,为电动机运行;时为发电机运行;当即转子逆着磁场方向旋转时,它是制动运行。
异步电机绝大多数都是作为电动机运行。
其转矩和转速(转差率)曲线,如图8-1所示。
由《电机学》中可知,将转子边的量经过频率折算和绕组折算,可得到异步电机的基本方程式为:式中转差率是异步电机的重要运行参数,为折算到定子一边的转子参数,也就是从定子上测得转子方面的数值。
由方程式可以画出相应的等效电路,如图8-2所示。
当异步电动机空载时,,。
附加电阻。
图8-2中转子回路相当开路;当异步电动机堵转时,,,附加电阻,图8-2转子回路相当短路,这就和变压器完全相同。
因此异步电机也可以通过空载实验和堵转(短路)实验来求出异步电机的等效电路中的各参数。
二、空载实验由空载实验可以求得励磁参数,以及铁耗和机械损耗。
实验是在转子轴上不带任何机械负载,转速,电源频率的情况下进行的。
用调压器改变试验电压大小,使定子端电压从逐步下降到左右,每次记录电动机的端电压、空载电流和空载功率,即可得到异步电动机的空载特性,如图8-3所示。
图 8-3 空载特性 图 8-4 铁耗和机械耗分离空载时,电动机的输入功率全部消耗在定子铜耗、铁耗和转子的机械损耗上。
所以从空载功率中减去定子铜耗,即得铁耗和机械耗之和,即式中为定子绕组每相电阻值,可直接用双臂电桥测得。
机械损耗仅与转速有关而与端电压无关,因此在转速变化不大时,可以认为是常数。
铁耗在低电压时可近似认为与磁通密度的平方成正比。