三相鼠笼异步电动机的工作特性实验报告

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．实验项目

1．空载试验。

2．短路试验。

3．负载试验。

三．实验设备及仪器 1．NMCL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（MMEL-13）。

3．交流功率、功率因数表（MMEL-001A）。

4．直流电压、毫安、安培表（MMEL-06）。

5．三相可调电阻器900Ω（NMEL-03）。

6．旋转指示灯及开关（MMEL-05B）。

7．三相鼠笼式异步电动机M04。

四．实验方法及步骤

1．空载试验

测量电路如图3-3所示。电机定子绕组接线如图3-4所示，电机绕组为△接

法（UN=220伏），S开关扳到左边，且电机不同测功机同轴联接，不带测功机。

a．起动电压前，把交流电压调节旋钮退至零位，然后接通电源，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。

b．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。

c．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。 表3-3

序

号 UOC（V） IOL（A） PO（W） cos UAB UBC UCA UOL IA IB IC IOL PI PII PO

1 220 220 220 220.000 0.274 0.281 0.276 0.277 -20.7 37.02 16.32 0.47

2 264.1 265 263.1 264.067 0.339 0.352 0.345 0.345 -32.4 54.07 21.67 0.46

3 180.5 180.8 180 180.433 0.224 0.223 0.224 0.224 -12.9 25.10 12.2 0.44

4 140.3 140 139.7 140.000 0.176 0.174 0.175 -6.82 15.97 9.15 0.42

5 100.8 99.65 99.92 100.123 0.135 0.133 0.130 0.133 -2.48 9.11 6.63 0.4

6 60.63 58.96 59.5. 59.795 0.110 0.102 0.097 0.103 0.23 4.74 4.97 0.37

7 20.91 18.84 19.32 19.690 0.079 0.074 0.669 0.274 -0.27 0.80 0.53 0.34

2．短路实验

a．将起子插入测功机堵转孔中，使测功机定转子堵住将三相调压器退至零。

b．合上交流电源，调节调压器使之逐渐升压至短路电流到1.2倍额定电流，

再逐渐降压至0.3倍额定电流为止。在这范围内读取短路电压、电流、短路功率。 表3-4

序

号 UOC（V） IOL（A） PO（W） cos

K UAB UBC UCA UK IA IB IC IK PI PII PK

1 72.30 71.20 71.56 71.687 0.581 0.576 0.576 0.578 -0.91 34.25 33.340 0.47

2 66.38 64.78 65.14 65.433 0.515 0.510 0.505 0.510 -1.06 27.03 25.970 0.46

3 60.74 59.06 59.52 59.773 0.456 0.449 0.445 0.450 -1.2 21.49 20.290 0.44

4 54.82 53.49 53.62 53.977 0.395 0.393 0.387 0.392 -1.38 16.68 15.300 0.42

5 49.41 47.67 48.02 48.367 0.339 0.337 0.329 0.335 -1.30 12.36 11.060 0.40

6 42.74 41.16 41.24 41.713 0.273 0.271 0.265 0.270 -1.21 8.28 7.070 0.37

7 36.51 34.99 35.07 35.523 0.213 0.213 0.203 0.210 -1.03 5.26 4.230 0.34

3．负载实验

选用设备和测量接线同空载试验。实验开始前，MMEL-13中的“转速控制”

和“转矩控制”选择开关扳向“转矩控制”，“转矩设定”旋钮逆时针到底。

a．合上交流电源，调节调压器使之逐渐升压至额定电压，并在试验中保持

此额定电压不变。

b．调节测功机“转矩设定”旋钮使之加载，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。

c．从这负载开始，逐渐减小负载直至空载，在这范围内读取异步电动机的

定子电流、输入功率，转速、转矩等数据，共读取5-6组数据，记录于表3-5中。 表3-5 UN=220伏（△）

序

号 IOL（A） PO（W） T2（N.m） n（r/min） P2（W） IA IB IC I1 PI PII P1

1 0.602 0.611 0.608 0.607 49.43 127.5 176.93 0.92 1386 133.463

2 0.502 0.508 0.503 0.504 35.22 105.1 140.32 0.73 1414 108.039

3 0.451 0.459 0.453 0.454 27.50 94.60 122.1 0.62 1427 92.603

4 0.402 0.403 0.402 0.402 18.48 81.52 100 0.51 1441 76.921

5 0.350 0.361 0.354 0.355 8.03 68.56 76.59 0.36 1456 54.862

6 0.299 0.305 0.302 0.302 -6.25 51.21 -44.96 0.17 1480 26.334

五．实验报告

1.作空载特性曲线：I0、P0、cos0=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

短路阻抗 KKKIUZ

短路电阻 23KKKIPr

短路电抗 22KKKrZX

式中 UK、IK、PK——由短路特性曲线

上查得，相应于IK为额定电流时的相电压、

相电流、三相短路功率。

转子电阻的折合值 1'2rrrK

定、转子漏抗 2'2'1KXXX

(2)由空载试验数据求激磁回路参数

空载阻抗 OOOIUZ

空载电阻 23OOOIPr

空载电抗 22OOOrZX

式中 U0、I0、P0——相应于U0为额定电压时的相电压、相电流、三相空载

功率。

激磁电抗 1XXXOm

激磁电阻 23oIPrFem

式中 PFe为额定电压时的铁耗，由图3-4确定。

由实验数据计算可得ZK ,rK,XK及ZO ,rO XO 如下表一和表二所示。

表一 Zk rk Xk 128.301 33.282 123.909

表二 Zo ro Xo 794.224 70.899 791.053

4.作工作特性曲线P1、I1、n、η、S、cos1=f(P2)

由负载试验数据计算工作特性，填入表3-6中。

表3-6 U1 = 220V（△） If = A 序号 电动机输入 电 动 机 输 出 计 算 值

I1(A) P1(W) T2(N·m) n(r／min) P2（W） S(％) η(％) cos1

1 0.350 176.93 0.92 1386 133.463 7.600 75.433 0.766

2 0.291 140.32 0.73 1414 108.039 5.733 76.995 0.731

3 0.262 122.1 0.62 1427 92.603 4.867 75.842 0.706

4 0.232 100 0.51 1441 76.921 3.933 76.921 0.653

5 0.205 76.59 0.36 1456 54.862 2.933 71.631 0.566

6 0.174 44.96 0.17 1480 26.334 1.333 58.572 0.392

计算公式为：331CBAIIII

%10015001500nS

11113cosIUP

22105.0nTP

%10012PP

式中 I1——定子绕组相电流，A；

U1——定子绕组相电压，V；

S——转差率；

η——效率。