实验四-三相异步电动机的机械特性测定

上海开放大学电气传动技术及应用实验四三相异步电动机的机械特性测定实验报告分校：___________班级：__________________学生姓名：__________________学号：__________________实验成绩：__________________批阅教师：__________________实验日期年月日1实验四三相异步电动机的机械特性测定一、实验目的了解三相线绕式异步电动机的固有机械特性。二、实验项目1、测定三相线绕式转子异步电动机在RS=0时，电动运行状态和再生发电制动状态下的机械特性。三、实验方法1、实验设备序号型号名称数量1DD03导轨、测速发电机及转速表1件2DJ23校正直流测功机1件3DJ17三相线绕式异步电动机1件4D31直流电压、毫安、安培表2件5D32交流电流表1件6D33交流电压表1件7D34-3单三相智能功率、功率因数表1件8D41三相可调电阻器1件9D42三相可调电阻器1件10D44可调电阻器、电容器1件11D51波形测试及开关板1件2、屏上挂件排列顺序D33、D32、D34-3、D51、D31、D44、D42、D41、D313、RS=0时的电动及再生发电制动状态下的机械特性。图4-1三相线绕转子异步电动机机械特性的接线图A2V2MGR12'S2Rs＋－＋－A1I1V1UVWRsRsUaIaR2A4R3IIf220V励磁电源直流电机励磁绕组220V电枢电源1'S112W1W2****2（1）按图4-1接线，图中M用编号为DJ17的三相线绕式异步电动机，额定电压：220V,Y接法。MG用编号为DJ23的校正直流测功机。S1、S2、、S3选用D51挂箱上的对应开关，并将S1合向左边1端，S2合在左边短接端（即线绕式电机转子短路），S3合在2'位置。R1选用D44的180Ω阻值加上D42上四只900Ω串联再加两只900Ω并联共4230Ω阻值，R2选用D44上1800Ω阻值，RS选用D41上三组45Ω可调电阻(每组为90Ω与90Ω并联)，并用万用表调定在36Ω阻值，R3暂不接。直流电表A2、A4的量程为5A，A3量程为200mA，V2的量程为1000V，交流电表V1的量程为150V，A1量程为2.5A。转速表n置正向1800r/min量程。(2)确定S1合在左边1端，S2合在左边短接端，S3合在2'位置，M的定子绕组接成星形的情况下。把R1、R2阻值置最大位置，将控制屏左侧三相调压器旋钮向逆时针方向旋到底，即把输出电压调到零。(3)检查控制屏下方“直流电机电源”的“励磁电源”开关及“电枢电源”开关都须在断开位置。接通三相调压“电源总开关”，按下“开”按钮，旋转调压器旋钮使三相交流电压慢慢升高，观察电机转向是否符合要求。若符合要求则升高到U=110V，并在以后实验中保持不变。接通“励磁电源”，调节R2阻值，使A3表为100mA并保持不变。（4）接通控制屏右下方的“电枢电源”开关，在开关S3的2'端测量电机MG的输出电压的极性，先使其极性与S3开关1'端的电枢电源相反。在R1阻值为最大的条件下将S3合向1'位置。（5）调节“电枢电源”输出电压或R1阻值，使电动机从接近于堵转到接近于空载状态，其间测取电机MG的Ua、Ia、n及电动机M的交流电流表A1的I1值，共取8-9组数据录于表4-1中。表4-1U=110VRS=0ΩIf=100mAUa(V)9.721.334.74658.183.1107.9133.1160Ia(A)-0.31-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.29-0.24-0.1n(r/min)10020030040050070090011001300I1(A)1.161.141.11.071.020.930.810.640.41（6）当电动机接近空载而转速不能调高时，将S3合向2'位置，调换MG电枢极性（在开关S3的两端换）使其与“电枢电源”同极性。调节“电枢电源”电压值使其与MG电压值接近相等，将S3合至1'端。保持M端三相交流电压U=110V，减小R1阻值直至短路位置（注：D42上6只900Ω阻值调至短路后应用导线短接）。升高“电枢电源”电压或增大R2阻值（减小电机MG的励磁电流）使电动机M的转速超过同步转速n0而进入回馈制动状态，在1700r/min～n0范围内测取电机MG的Ua、Ia、n及电动机M的定子电流I1值，共取6-7组数据记录于表4-2中。表4-2U=110VRS=0ΩUa(V)184.5181.6175.4172.4172.5172.7172.9173.1173.2Ia(A)0.770.710.580.460.390.330.280.230.19n(r/min)170016801640160015801560154015201500I1(A)0.530.480.400.320.290.260.240.220.2234、绘制电机M-MG机组的空载损耗曲线P0=f(n)。（1）拆掉三相线绕式异步电动机M定子和转子绕组接线端的所有插头，R1用D44上180Ω阻值并调至最大，R2用D44上1800Ω阻值并调至最大。直流电流表A3的量程为200mA，A2的量程为5A，V2的量程为1000V，开关S3合向右边1'端。（2）开启“励磁电源”，调节R2阻值，使A3表If=100mA，检查R1阻值在最大位置时开启“电枢电源”，使电机MG起动运转，调高“电枢电源”输出电压及减小R1阻值（电压升到220V再减少R1），使电机转速约为1700r/min，逐次减小“电枢电源”输出电压或增大R1阻值，使电机转速下降直至n=100r/min，在其间测量电机MG的Ua0、Ia0及n值，共取10-12组数据记录于表4-3中。表4-3n（r/min）17001600150013001100900700500400300200100Ua0（V）21520218.9163126100756351382614Ia0（A）0.240.230.220.210.190.180.160.150.150.140.120.11P051.646.4641.5834.2323.9418129.459.455.323.121.54四、实验注意事项调节串联的可调电阻时，要根据电流值的大小而相应选择调节不同电流值的电阻，防止个别电阻器过流而引起烧坏。五、实验报告1、根据实验数据绘制各种运行状态下的机械特性。计算公式：式中T——受试异步电动机M在额定电压下的输出转矩（N·m）；Ua——测功机MG的电枢端电压（V）；Ia——测功机MG的电枢电流（A）；Ra——测功机MG的电枢电阻（Ω），可由实验室提供；P0——对应某转速n时的某空载损耗（W）。注：上式计算的T值为由电机在U=110V时的转矩值折算为额定电压时的异步电机转矩。209.55[()]4aaaaTPUIIRn42、绘制电机M—MG机组的空载损耗曲线P0=f（n）。