培训资料-三相异步电动机参数的测定13页

三相异步电动机参数测量三相异步电动机是工业中最常用的电机之一，其参数测量是电机进行运行管理和故障诊断的重要手段之一、三相异步电动机参数测量主要包括定子电阻、定子互感、转子电阻、转子互感、堵转电流等参数的测量。

以下将分别介绍这些参数的测量方法。

一、定子电阻（Rs）的测量：定子电阻是指在额定电流下，定子绕组产生的电阻。

测量定子电阻可以使用直流电阻法和交流电阻法。

1.直流电阻法：直流电阻法是通过使用万用表或电阻仪测量定子绕组的电阻值。

具体操作步骤如下：a.断开电机电源，确保电机处于完全断电状态。

b.在定子绕组两端接上电阻表，记录测得的电阻值。

c.由于定子绕组通常为星形连接，因此需要进行线电压到相电压的转换，即电阻值乘以32.交流电阻法：交流电阻法是通过应用低频交流电源测量定子绕组阻抗，然后根据阻抗和频率之间的关系计算出电阻值。

具体操作步骤如下：a.断开电机电源，确保电机处于完全断电状态。

b.消除电机内外磁场，可通过快速连续通电断电的方法实现。

c.将定子绕组两端接上信号源和信号接收器，分别通过变压器和示波器来产生交流电压和测量电压。

d.改变信号源频率，记录不同频率下的电压和电流值。

e.根据电压和电流的大小计算出阻抗值，并由此求得电阻值。

二、定子互感（Ls）的测量：定子互感是定子绕组内部电流与定子绕组电压之间的相位差。

测量定子互感可以使用交流电压法。

交流电压法是通过给定子绕组施加一个固定频率和固定幅值的交流电压，测量绕组上的电压和电流，并根据电流和电压之间的相位差计算定子互感。

具体操作步骤如下：a.断开电机电源，确保电机处于完全断电状态。

b.在定子绕组两端接上交流电源，并设置合适的频率和电压值。

c.使用示波器测量绕组上的电压和电流。

d.根据电压和电流的相位差计算出定子互感。

三、转子电阻（Rr）的测量：转子电阻是指转子绕组产生的电阻。

由于转子绕组一般无法直接测量，因此可以通过转子频率响应法来间接测量转子电阻。

三相异步电动机的工作特性和参数测定（精）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。

三相异步电动机的参数测定在异步电机的矢量控制系统中，电动机的参数是十分重要的物理量。

在电机学中利用电动机的参数构成等值电路，以此为基础可以对三相电动机的各种运行特性进行分析。

变频调速中采用的矢量控制，控制系统性能完全依赖于所使用的电机参数的准确程度，如果参数不准确，将直接导致矢量控制性能指标下降，其至导致变频器不能正常工作。

三相异步电动机的基本参数包括定子电阻、定子漏感、转子电阻、转子漏感、定转子互感。

这些参数的确定，可以利用电机设计制造时的技术数据进行理论计算，但计算复杂，并且与实际有较大误差，也可以采用试验方法确定，下面具体介绍在变频器中采用试验的方法对各参数的测试。

在变频器中，测试参数主要有两种方法：一种是在线测试，一种是离线测试。

在线测试方法主要有卡尔曼滤波法、模型参考自适应法、滑模变结构法等，这些方法要求处理器具有较高的处理速度，对系统硬件要求较高，离线测试方法主要有频率响应试验、阶跃响应试验等，但测试精度不高，存在计算复杂、程序计算量大等问题，故很少采用。

主要介绍根据传统的电机学试验原理，在变频器中对电机参数进行离线测试，通过对其采取相应的措施达至测试参数的高精确度。

在变频器系统中，采用直流伏安法测试定子电阻的关键是如何得到低压直流电源，当变频器直接连接到电网时，其直流母线电压较高，通常的办法是对直流母线进行电压斩波控制，得到一个平均值很低、周期固定且占空比固定的高频电压脉。

在实际的应用中，对电机进行堵转比较困难，在此采用单相短路试验代替三相试验，当电机加上单相正弦电压时，没有电磁转矩产生，其电磁现象与三相堵转时基本相同，测试中，让电机的某一相开路，在另外两相之间通入单相的正弦交流电，然后通入一定的电流，此时测试定子上的电压，电流和输入功率，这样即可计算出电机的短路电阻和短路电抗。

实验六三相异步电动机有关参数的测定一.实验目的1.掌握三相异步电动机定子冷态直流电阻的测定方法。

2.掌握三相异步电动机绕组极性的判别方法。

二. 实验项目1.测量定子绕组的冷态电阻。

2.判定定子绕组的首末端。

三.实验设备及仪器1.MEL系列电机系统教学实验台主控屏。

2.电机导轨及测功机,转速转矩测量MEL-13。

3.三相鼠笼式异步电动机M04。

4.直流可调稳压电源，直流电压表,毫安表,安培表。

5.交流可调电源，交流电压表,安培表。

6.三相可调电阻器900Ω（MEL-03）。

7.波形测试及开关板（MEL-05）。

四.实验操作步骤1.实验准备(1).按实验要求准备好各类设备及仪表.(2).,并检查相关的连接，2.(1).按图正确接线,自己检查无误并经老师认可后,才能通电实验，合理选择各仪表量程。

(2). 按顺序按下主控制屏绿色”闭合”按钮开关, 打开励磁电源船型开关和直流可调稳压电源的船型开关以及复位开关,建立直流电源；调节直流可调电源输出最小，约80V。

(3)合上S1，调节R使A表分别为50mA,40mA，30mA，对应合上S2测取V表三次，记录表中；计算绕组电阻，取其平均值。

（4）记录室温。

注意事项：（1）在测量时电动机的转子须静止不动。

(2) R用四个900Ω的电阻串联，首先调到最大，约3600Ω左右。

（3）先读电流值，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。

(4)测量通电时间不应超过1分钟。

3（1）先用万用表测出各相绕组的两个线端，将其中的任意两相绕组串联，按图正确接线,自己检查无误并经老师认可后,才能通电实验;（2）将调压器调压旋钮退至零位，按下主控制屏绿色”闭合”按钮开关,顺时针调节调压器旋钮，在绕组端施以单相低电压U=80~100V，注意电流不应超过额定值，测出第三相绕组的电压；如测得的电压有一定读数，表示两相绕组末首相联，反之，如测得的电压近似为零，则两相绕组末末相联（或首首相联）。

三相异步电动机的参数测定三相异步电动机是工业生产中常用的一种机械设备，其性能参数的合理测定对于设备的运行维护、故障诊断以及节约能源等方面具有重要意义。

本文主要介绍三相异步电动机的参数测定方法。

1. 基本结构和工作原理三相异步电动机是由定子和转子两部分组成。

其中，定子是由电磁铁线圈、铁芯和端盖组成，转子是由铜导体（亦称作离子）和铁芯组成。

在电源的驱动下，定子线圈中形成不间断的交变电流，调节转子和定子之间的磁场使得转子开始旋转。

由于转子导体的移动，感应出对应的逆向电势，即“感应电势”，进而阻碍电流的进一步流动，使得机械能输出稳定。

2. 测量参数（1）空载测试空载测试是指在电机不带载（即转子不带外来负荷）的情况下运行，测试该状态下的磁场特性、无负载电流和功率等参数。

测试步骤如下：首先，将电动机空载连接于电源，确保电机正常启动。

然后，使用电流表和功率表等测试工具测量该状态下的电流和功率。

最后，将测得的数值与电机的额定数值比较，目的是判断电机的稳定性和电路系统的效率。

（2）短路测试通过带有额定负载的测试可以获取到一些转速、转矩、功率等关键参数。

这种测试可以检测电机的运行能力和效率等。

测试步骤如下：首先，将特定负载连接于电机，确保不对电机造成损坏。

然后，使用转速传感器、扭矩传感器、功率计和电能表等测试设备测量测试所需参数，并记录下相应数据。

最后，根据测得的数据分析电机的运行能力和效率。

3. 结论通过以上的三种测试,我们就可以获取一些重要的性能参数，比如空载电流、短路电流、转矩、输出功率、效率等。

针对这些参数，我们在日常维护和故障诊断时可以结合实际情况进行全方位的分析与判断，以减小不必要的损失和风险。

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。