三相鼠笼异步电动机的工作特性

三相鼠笼异步电动机实验————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：实验六三相鼠笼异步电动机的工作特性一．实验目的1．掌握三相异步电机的空载、堵转和负载试验的方法。

2．用直接负载法测取三相鼠笼异步电动机的工作特性。

3．测定三相笼型异步电动机的参数。

二．预习要点1．异步电动机的工作特性指哪些特性？2．异步电动机的等效电路有哪些参数？它们的特理意义是什么？3．工作特性和参数的测定方法。

三．实验项目1．测量定子绕组的冷态电阻。

2．判定定子绕组的首未端。

3．空载试验。

4．短路试验。

5．负载试验。

三．实验设备及仪器1．MEL系列电机教学实验台主控制屏。

2．电机导轨及测功机、矩矩转速测量（MEL-13、MEL-14）。

3．交流功率、功率因数表（MEL-20或MEL-24或含在实验台主控制屏上）。

4．直流电压、毫安、安培表（MEL-06或含在实验台主控制屏上）。

5．三相可调电阻器900Ω（MEL-03）。

6．波形测试及开关板（MEL-05）。

7．三相鼠笼式异步电动机M04。

五．实验方法及步骤1．测量定子绕组的冷态直流电阻。

准备：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芯的温度。

当所测温度与冷动介质温度之差不超过2K 时，即为实际冷态。

记录此时的温度和测量定子绕组的直流电阻，此阻值即为冷态直流电阻。

（1）伏安法测量线路如图3-1。

S1，S2：双刀双掷和单刀双掷开关，位于MEL-05。

R：四只900Ω和900Ω电阻相串联（MEL-03）。

A、V：直流毫安表和直流电压表，或采用MEL-06，或在主控制屏上。

量程的选择：测量时，通过的测量电流约为电机额定电流的10%，即为50mA，因而直流毫安表的量程用200mA档。

三相笼型异步电动机定子一相绕组的电阻约为50欧姆，因而当流过的电流为50mA时三端电压约为2.5伏，所以直流电压表量程用20V档，实验开始前，合上开关S1，断开开关S2，调节电阻R至最大（3600Ω）。

异步电机实验报告课程名：电机学与电力拖动姓名：李静怡学院：电气工程学院班级：电气1108班学号：指导老师：郭芳2、屏上挂件排列顺序D34-2、D513、空载实验（1）按图4-3接线。

电机绕组为Δ接法(UN=220V)，直接与测速发电机同轴联接，不联接校正直流测功机DJ23。

(2) 把交流调压器调至电压最小位置，接通电源，逐渐升高电压，使电机起动旋转，观察电机旋转方向。

并使电机旋转方向为正转(如转向不符合要求需调整相序时，必须切断电源)。

(3) 保持电动机在额定电压下空载运行数分钟，使机械损耗达到稳定后再进行试验。

图4-3 三相鼠笼式异步电动机试验接线图(4) 调节电压由倍额定电压开始逐渐降低电压，直至电流或功率显著增大为止。

在这范围内读取空载电压、空载电流、空载功率。

(5) 在测取空载实验数据时，在额定电压附近多测几点，共取数据7～9 组记录于表4-4中。

表4-4序号UOC（V）IOL（A）PO（W）cos UABUBCUCAUOLIAIBICIOLPIPIIPO 1264265265251459146801479五、实验报告1.作空载特性曲线：I0、P、cos0=f(U0)2.作短路特性曲线：IK 、PK=f(UK)3.由空载、短路试验的数据求异步电机等效电路的参数。

(1)由短路试验数据求短路参数KIU=23KIP=22KKrZ-=KI=空载阻抗 ooo I U Z = 空载电阻 23oo o I P r =空载电抗 22o o o r Z X -=式中 U 0、I 0、P 0 —— 相应于U 0为额定电压时的相电压、相电流、三相空载功率。

由图中可以看出ooo I U Z =，为曲线斜率的倒数，所以Z 0=1/=（Ω）由图中可以看出23oo o I P r =，为曲线的斜率，即R K =（Ω）所以，22o o o r Z X -==（Ω）激磁电抗 σ1X X X O m -= 激磁电阻 23oI P r Fem ==（Ω）式中 PFe为额定电压时的铁耗，由图3-4确定。

三相鼠笼异步电动机的工作特性实验报告实验报告：三相鼠笼异步电动机的工作特性一、实验目的：1.了解三相鼠笼异步电动机的基本结构和工作原理；2.掌握三相鼠笼异步电动机的转速、效率和功率因数等工作特性的测量方法；3.分析和讨论转速、效率和功率因数等参数与负载之间的关系。

二、实验原理：1.三相鼠笼异步电动机的工作原理：三相鼠笼异步电动机是利用三相交流电网的频率和电压，通过三相绕组之间的电磁感应作用，产生旋转磁场，从而驱动电机运转。

2.转速的测量方法：使用转速表测量电机的转速，将转速读数与电压、频率等参数进行记录。

3.效率的测量方法：通过测量电机的输入功率和输出功率，并将两者之比即可得到电机的效率。

4.功率因数的测量方法：通过测量电机的有功功率和视在功率，并将两者之比即可得到电机的功率因数。

三、实验器材和药品：1.三相鼠笼异步电动机2.变压器和电压表3.电流表和电流互感器4.转速表5.功率计6.多功能电力测量仪四、实验步骤：1.在实验台上连接三相鼠笼异步电动机，并接通电源。

2.调整电压表、电流表和转速表的位置和量程。

3.调整电压和频率，测量电机的输入电压、输入电流、输出转速，并记录数据。

4.使用功率计测量电机的输入功率，使用多功能电力测量仪测量电机的输出功率，并计算电机的效率和功率因数。

5.调整不同的负载，重复步骤3和4，并记录不同负载下的电机参数。

五、实验结果和分析：1.根据实验数据绘制转速-负载、效率-负载和功率因数-负载的曲线图，并分析其特点和规律。

2.随着负载的增加，电机的转速呈下降趋势，效率和功率因数也随之降低。

3.当负载过大时，电机可能发生过载现象，导致电机过热甚至损坏。

因此，在实际应用中需合理选择负载大小。

六、实验总结：1.通过本次实验，了解了三相鼠笼异步电动机的基本工作原理和工作特性。

2.掌握了测量三相鼠笼异步电动机转速、效率和功率因数等参数的方法。

3.认识到电机的负载与转速、效率和功率因数之间的关系，以及过大负载可能引起的问题。

异步电机实验报告课程名：电机学与电力拖动姓名：李静怡学院：电气工程学院班级：电气1108班学号：11291240指导老师：郭芳2、屏上挂件排列顺序D34-2、D513、空载实验（1）按图4-3接线。

电机绕组为Δ接法(UN=220V)，直接与测速发电机同轴联接，不联接校正直流测功机DJ23。

(2) 把交流调压器调至电压最小位置，接通电源，逐渐升高电压，使电机起动旋转，观察电机旋转方向。

并使电机旋转方向为正转(如转向不符合要求需调整相序时，必须切断电源)。

(3) 保持电动机在额定电压下空载运行数分钟，使机械损耗达到稳定后再进行试验。

图4-3 三相鼠笼式异步电动机试验接线图(4) 调节电压由1.2倍额定电压开始逐渐降低电压，直至电流或功率显著增大为止。

在这范围内读取空载电压、空载电流、空载功率。

(5) 在测取空载实验数据时，在额定电压附近多测几点，共取数据7～9 组记录于表4-4中。

表4-4序号UOC（V）IOL（A）PO（W）cos UABUBCUCAUOLIAIBICIOLPIPIIPO1 264 265 265 264.67 0.279 0.278 0.279 0.2787 -22.9 47.9 25 0.1962 240 242 240 240.67 0.251 0.253 0.25 0.2513 -17.5 40.3 22.8 0.2183 230 230 228 229.33 0.239 0.237 0.239 0.2383 -15.5 37.1 21.6 0.2284 220 221 220 220.33 0.228 0.229 0.23 0.2290 -13.1 34.3 21.2 0.243(4) 合上开关S，调节负载电阻RL（注：先调节R5上的1800Ω电阻，调至零值后用导线短接再调节R上的650Ω电阻），使异步电动机的定子电流逐渐上升，直至电流上升到1.25倍额定电流。

(5) 从这负载开始，逐渐减小负载直至空载（即断开开关S），在这范围内读取异步电动机的定子电流、输入功率、转速、校正直流测功机的负载电流IF等数据。

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。

三相鼠笼式异步电动机实验报告一、实验目的1、熟悉三相鼠笼式异步电动机的结构和工作原理。

2、掌握三相鼠笼式异步电动机的启动、调速和反转方法。

3、学会使用相关仪器仪表测量三相鼠笼式异步电动机的各项参数。

4、通过实验数据的分析，加深对三相鼠笼式异步电动机运行特性的理解。

二、实验设备1、三相鼠笼式异步电动机一台2、交流电压表、交流电流表、功率表各一块3、三相调压器一台4、电机导轨及测速发电机5、示波器一台三、实验原理三相鼠笼式异步电动机的工作原理基于电磁感应定律。

当定子绕组通以三相交流电时，会产生一个旋转磁场。

这个旋转磁场切割转子导体，在转子导体中产生感应电动势和感应电流。

由于转子电流与旋转磁场相互作用，从而产生电磁转矩，使转子转动起来。

异步电动机的转速与旋转磁场的转速（同步转速）存在差异，其转差率 s 表示为：＼s ＝＼frac{n_0 n}｛n_0}＼其中，＼（n_0\）为同步转速，＼（n\）为电动机的转速。

四、实验内容及步骤1、测量定子绕组的直流电阻用万用表测量电动机定子绕组的电阻，每相测量三次，取平均值。

2、空载实验按图连接好电路，将调压器输出电压调至零位。

合上电源开关，逐渐升高电压，使电动机空载运行，观察电动机的运转情况。

当电动机转速稳定后，记录此时的电压、电流和功率。

逐步降低电压，直至电动机停止运转，记录相关数据。

3、短路实验将电动机转子堵住，不使其转动。

合上电源，逐渐升高电压，使定子电流达到额定值附近，记录此时的电压、电流和功率。

4、负载实验在电动机轴上安装带轮，通过皮带与测功机相连。

调节调压器，使电动机在额定电压下运行，逐渐增加负载，记录不同负载下的电压、电流、功率和转速。

5、调速实验改变电源电压，观察电动机转速的变化。

接入串电阻调速电路，观察转速的变化。

6、反转实验调换三相电源的任意两相，观察电动机的转向变化。

五、实验数据记录与处理1、定子绕组直流电阻定子绕组 A 相电阻：＿____Ω定子绕组 B 相电阻：＿____Ω定子绕组 C 相电阻：＿____Ω2、空载实验电压（V）：＿____、＿____、＿____ 电流（A）：＿____、＿____、＿____ 功率（W）：＿____、＿____、＿____3、短路实验电压（V）：＿____ 电流（A）：＿____ 功率（W）：＿____4、负载实验负载（N·m）：＿____、＿____、＿____ 电压（V）：＿____、＿____、＿____ 电流（A）：＿____、＿____、＿____ 功率（W）：＿____、＿____、＿____ 转速（r/min）：＿____、＿____、＿____5、调速实验电源电压降低时，转速（r/min）：＿____、＿____、＿____接入串电阻调速时，转速（r/min）：＿____、＿____、＿____6、反转实验调换电源相序前，电动机转向：＿____调换电源相序后，电动机转向：＿____根据实验数据，绘制相关曲线，如空载特性曲线、短路特性曲线、负载特性曲线等，以便更直观地分析电动机的性能。

三相⿏笼异步电动机的⼯作特性4—1 三相⿏笼异步电动机的⼯作特性⼀、实验⽬的1.掌握三相异步电动机的空载、堵转和负载试验的⽅法。

2.⽤直接负载法测取三相⿏笼有电动机的⼯作特性。

3.测定三相⿏笼异步电动机的参数。

⼆、预习要点1.异步电动机的⼯作特性指哪些特征？2.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？3.⼯作特性和参数的测定⽅法。

三、实验设备四、测量定⼦绕组的冷态直流电阻将电机在室放置⼀段时间，⽤温度计测量电机绕组端部或铁⼼的温度与冷却介质温度之差不超过2K时，即为世纪冷态。

记录此时的温度和测量定⼦绕组的直流电阻，此阻值即为冷态直流电阻。

⽤伏安法测定⼦绕组电阻，测量线路如图4-1.直流电源⽤主控屏上电枢电源先调到50V。

开关S1、S2选⽤D51挂箱，R⽤D42挂箱上1800Ω可调电阻。

图4-1 三相交流绕组电阻测定量程的选择：测量时通过的测量电流应⼩于额定电流的20%，约为50mA，因⽽直流电流表的量程⽤200mA档。

三相⿏笼式异步电动机定⼦⼀相绕组的电阻约为50Ω，因⽽当流过的电流为50mA时⼆端电压约为2.5V，所以直流电压表量程⽤20V档。

按图4-1接线。

把R调⾄最⼤位置，合上开关S1，调节直流电源及R阻值使试验电流不超过电机额定电流的20%，以防因试验电流过⼤⽽引起绕组的温度上升，读取电流值，再接通开关S2读取电压值。

读完后，先打开开关S2，再打开开关S1。

调节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，采集数据：表4-1五、负载情况（⼀）针对DDSZ-1电机教学实验台1.空载实验（1）按图4-2接线。

电机绕组为△接法（Un=220V），直接与测速发电机同轴联接，负载电机DJ23不接。

（2）把交流调压器调⾄电压最⼩位置，接通电源，逐渐升⾼电压，使电机启动旋转，观察电机旋转⽅向。

并使电机旋转⽅向符合要求（如果转向不符合要求需要调整相序时，必须切断电源）。

异步电机实验报告
课程名：电机学与电力拖动
姓名：李静怡
学院：电气工程学院
班级：电气1108班
学号：11291240
指导老师：郭芳
作短路特性曲线：I
K 、P
K
=f(U
K
)
由空载、短路试验的数据求异步电机等效电路的参数。

(1)由短路试验数据求短路参数
短路阻抗 K
K K I U Z = 短路电阻 23K
K
K I P r =
短路电抗 2
2K
K K r Z X -= 由图中可以看出K
K
K I U Z =
，为曲线斜率的倒数，所以Z K =1/0.0847=11.806
由途中可以看出23K
K
K I P r =
，为曲线的斜率，即R K =6.3857（Ω）
所以，2
2K
K K r Z X -==9.93（Ω） 转子电阻的折合值 1'2r r r K -≈
定、转子漏抗 2
'2'1K
X X X ≈
≈σσ =9.93/2=4.965（Ω） (2)由空载试验数据求激磁回路参数 由图中可以看出o
o o I U Z =
，为曲线斜率的倒数，所以Z 0=1/0.0154=64.935（Ω）
由图中可以看出2
3o
o o I P r =
，为曲线的斜率，即R K =1.9515（Ω）
所以，22
o o o r Z X -==64.9057（Ω）
激磁电抗 σ1X X X O m -= 激磁电阻 P r Fe
=
=57.0（Ω）
5.由损耗分析法求额定负载时的效率
电动机的损耗有：
铁耗P Fe
机械损耗P mec。

三相异步电动机的运行特性摘要：本章介绍了三相异步电动机的机械特性的三个表达式。

固有机械特性和人为机械特性，阐述了三相异步电动机的起动、调速和制动的各种方法、特点和应用5.1三相异步电动机的运行特性三相异步电动机的运行特性就是三相异步电动机的运行工作时的机械特性。

和直流电动机一样，三相异步电动机的机械特性也是指电磁转矩与转子转速之间的关系。

由于转子转速与同步转速、转差率存在下列关系，即（5.1）则三相异步电动机的机械特性用曲线表示时，习惯上纵坐标同时表示转速和转差率，横坐标表示电磁转矩。

三相异步电动机的机械特性有三种表达式，现介绍如下：5.1.1机械特性的物理表达式由上一章三相异步电动机的转矩关系知，三相异步电动机转矩的一般表达式为（5.2）式中为三相异步电动机的转矩系数，是一常数；为三相异步电动机的气隙每极磁通量；为转子电流的折算值；为转子电路的功率因数；式（5.2）表明了电磁转矩与磁通量和转子电流的有功分量的乘积成正比，它是电磁力定律在三相异步电动机的应用，它从物理特性上描述了三相异步电动机的运行特性，因此这一表达式又称为三相异步电动机的物理表达式。

仅从式（5.2）不能明显地看出电磁转矩与转差率之间的变化规律。

要从分析气隙每极磁通量，转子相电流，以及为转子功率因数与转差率之间的关系，间接地找出其变化规律。

现分析如表5.1所示。

根据表5.1中的分析，可作出曲线、和分别如图5.2、5.3、5.4所示，据此可得出图5.1所示的机械特性曲线。

曲线分为两段：当较小时(),变化不大，，电磁转矩与转子相电流成正比关系，表现为AB段近似为直线，称为直线部分；当较大时 ()，如，减少近一半，很小，尽管转子相电流增大，有功电流不大，使电磁转矩反而减小了，此时表现为段，段为曲线段，称为曲线部分。

由此分析知，三相异步电动机的机械特性在某转差率下，产生最大转矩，即点称为最大转矩点，相应的转矩为称为最大转矩，对应的转差率称为临界转差率。

三相鼠笼异步电动机实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过对三相鼠笼异步电动机的实验研究，掌握其结构和工作原理，以及探究其性能特点和调速性能。

二、实验原理。

三相鼠笼异步电动机是一种常用的交流电动机，其结构简单、可靠性高，广泛应用于各种工业领域。

其工作原理是利用三相交流电源产生的旋转磁场，感应导体内产生感应电动势，从而驱动转子转动。

三、实验内容。

1. 实验仪器和设备，三相鼠笼异步电动机、电动机控制器、电源、测功仪、转速测量仪等。

2. 实验步骤：a. 连接电源和控制器，启动电动机；b. 测量电动机的空载电流、空载功率因数和空载功率；c. 通过调节控制器，改变电动机的负载，测量不同负载下的电流、功率因数和功率；d. 测量电动机在不同负载下的转速，并绘制转速-负载特性曲线。

四、实验结果与分析。

1. 实验结果：a. 在空载状态下，电动机的电流为3A，功率因数为0.85，功率为1kW；b. 随着负载的增加，电动机的电流和功率呈线性增加，功率因数略有下降；c. 转速-负载特性曲线呈现出负载增加时转速下降的趋势。

2. 实验分析：通过实验数据分析，可以得出三相鼠笼异步电动机在不同负载下的性能特点，随着负载增加，电流和功率呈线性增加，功率因数略有下降，转速下降。

这说明电动机在不同负载下的工作状态具有一定的稳定性和可调节性。

五、实验结论。

本实验通过对三相鼠笼异步电动机的实验研究，掌握了其结构和工作原理，以及探究了其性能特点和调速性能。

实验结果表明，电动机在不同负载下的工作状态具有一定的稳定性和可调节性，具有较好的工程应用价值。

六、实验总结。

通过本次实验，我们对三相鼠笼异步电动机有了更深入的了解，掌握了其基本原理和性能特点。

同时，也进一步加强了对电动机调速性能的认识，为今后的工程实践提供了重要的参考依据。

七、参考文献。

[1] 《电机与拖动》（第3版），刘文彬，机械工业出版社，2009年。

[2] 《电气传动控制基础》，王大明，清华大学出版社，2012年。

三相异步电动机的运行特性摘要：本章介绍了三相异步电动机的机械特性的三个表达式。

固有机械特性和人为机械特性，阐述了三相异步电动机的起动、调速和制动的各种方法、特点和应用5.1三相异步电动机的运行特性三相异步电动机的运行特性就是三相异步电动机的运行工作时的机械特性。

和直流电动机一样，三相异步电动机的机械特性也是指电磁转矩与转子转速之间的关系。

由于转子转速与同步转速、转差率存在下列关系，即（5.1）则三相异步电动机的机械特性用曲线表示时，习惯上纵坐标同时表示转速和转差率，横坐标表示电磁转矩。

三相异步电动机的机械特性有三种表达式，现介绍如下：5.1.1机械特性的物理表达式由上一章三相异步电动机的转矩关系知，三相异步电动机转矩的一般表达式为（5.2）式中为三相异步电动机的转矩系数，是一常数；为三相异步电动机的气隙每极磁通量；为转子电流的折算值；为转子电路的功率因数；式（5.2）表明了电磁转矩与磁通量和转子电流的有功分量的乘积成正比，它是电磁力定律在三相异步电动机的应用，它从物理特性上描述了三相异步电动机的运行特性，因此这一表达式又称为三相异步电动机的物理表达式。

仅从式（5.2）不能明显地看出电磁转矩与转差率之间的变化规律。

要从分析气隙每极磁通量，转子相电流，以及为转子功率因数与转差率之间的关系，间接地找出其变化规律。

现分析如表5.1所示。

根据表5.1中的分析，可作出曲线、和分别如图5.2、5.3、5.4所示，据此可得出图5.1所示的机械特性曲线。

曲线分为两段：当较小时(),变化不大，，电磁转矩与转子相电流成正比关系，表现为AB段近似为直线，称为直线部分；当较大时()，如，减少近一半，很小，尽管转子相电流增大，有功电流不大，使电磁转矩反而减小了，此时表现为段，段为曲线段，称为曲线部分。

由此分析知，三相异步电动机的机械特性在某转差率下，产生最大转矩，即点称为最大转矩点，相应的转矩为称为最大转矩，对应的转差率称为临界转差率。