实验五 三相异步电动机空载、短路实验
1.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)测定三相鼠笼式异步电动机的参数。
2.预习要点
(1)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? (2)异步电动机参数的测定方法。
3.实验项目
(1)空载实验。 (2)短路实验。
4.实验方法
(1)实验设备 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 型 号 DD03 DJ23 DJ16 D33 D32 D34-3 D31 D42 名 称 导轨、测速发电机及转速表 校正过的直流电机 三相鼠笼异步电动机 交流电压表 交流电流表 单三相智能功率、功率因数表 直流电压、毫安、安培表 三相可调电阻器 数 量 1件 1件 1件 1件 1件 1件 1件 1件 (2)屏上挂件排列顺序 D33、D32、D34-3、D31、D42、D51 三相鼠笼式异步电机的组件编号为DJ16。 (3)测量定子绕组的冷态直流电阻。
用数字万用表直接测量电机定子一相绕组的电阻。 (4)空载实验
1) 按图1接线。电机绕组为Δ接法(UN=220V),直接与测速发电机同轴联接,负载电机DJ23不接。
图1 三相鼠笼式异步电动机空载试验接线图
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。并使电机旋转方向符合要求( 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。 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5 组记录于表1中。 表1 测 量 值 UAB线电压 1.2U1N 1U1N 0.8U1N 0.6U1N 0.5U1N I0线电流 P10三相空载功率损耗 计 算 值 相电压UA0 I10相电流
(5)短路实验
1) 测量接线图同图1。用制动工具把三相电机堵住。制动工具可用DD05上的圆盘固定在电机轴上,螺杆装在圆盘上。
2) 调压器退至零,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。
3) 在这范围内读取短路电压、短路电流、短路功率。 4) 共取数据5组记录于表2中。 表2
0.6I1N 0.7I1N 0.8I1N 0.9I1N I1N IS线电流
测 US线电压 量
计 算 值 值 PS1三相功率 US1相电压 IS1相电流 5.实验报告
(1)计算基准工作温度时的相电阻
直接测得每相电阻值为实际冷态电阻值。冷态温度为室温。按下式换算到基准工作温度时的定子绕组相电阻: 235refr1refr1C 235C 式中 r1ref —— 换算到基准工作温度时定子绕组的相电阻,Ω; r1c ——定子绕组的实际冷态相电阻,Ω; θref ——基准工作温度 ,对于E级绝缘为75℃; θc ——实际冷态时定子绕组的温度,℃; (2)作空载特性曲线:I0L、P0、cosφ0=f(U0L) (3)作短路特性曲线:IKL、PK=f(UKL)
(4)由空载、短路实验数据求异步电机的等效电路参数。 1) 由短路实验数据求短路参数
U短路阻抗: ZK3UKLKIKIKL
PPK短路电阻: rKK223IKIKL
22XZrKKK 短路电抗:
式中:PK——电动机堵转时的相电压,相电流,三相短路功率(Δ接法)。 转子电阻的折合值: r 2' ≈ r K r 1 C
式中r1C是没有折合到75℃时实际值。
定、转子漏抗: X1X'2XK2
2) 由空载试验数据求激磁回路参数
U03U0L 空载阻抗 Z0I0I0L
PP0 空载电阻 r00223I0I0L
X0Z02r02 空载电抗
I0L式中 U 0 U 0 L , I ,P0——电动机空载时的相电压、相电流、三相空载功率03(Δ接法)。
激磁电抗 XmX0X1
PPFermFe激磁电阻 223I0I0L
式中PFe为额定电压时的铁耗,由图2确定。
6.思考题
(1)由空载、短路实验数据求取异步电机的等效电路参数时,有哪些因素会引起误差? (2)从短路实验数据我们可以得出哪些结论?