教學(xué)設(shè)備

三相鼠籠異步電動機
一、實訓(xùn)目的
    1、掌握三相異步電動機的空載、短路和負載試驗的方法。
    2、用直接負載法測取三相鼠籠式異步電動機的工作特性。
    3、測定三相鼠籠式異步電動機的參數(shù)。
二、預(yù)習(xí)要點
    1、異步電動機的工作特性指哪些特性？
    2、異步電動機的等效電路有哪些參數(shù)？它們的物理意義是什么？
    3、異步電動機的工作特性和參數(shù)的測定方法。
三、實訓(xùn)項目
  1、空載試驗。
  2、短路試驗。
  3、負載試驗。
四、實訓(xùn)方法
1、實訓(xùn)設(shè)備         

序 號	型  號	名           稱	數(shù) 量
1	DQ03-1	導(dǎo)軌、光電測速系統(tǒng)及轉(zhuǎn)速表	1件
2	DQ19	校正過的直流電機	1臺
3	DQ10	三相鼠籠異步電動機	1臺
4	GDQ25	交流參數(shù)表	1件
5	DQ22	直流數(shù)字電壓、毫安、安培表	1件
6	DQ27	三相可調(diào)電阻器	1件
7	DQ31C	熔斷器及開關(guān)板	1件

 
 
 
 
 
 
 
 
 
2、屏上掛件排列順序
   GDQ25、DQ22、DQ27、DQ31C
    3、空載試驗
（1）按圖3-3接線。電機繞組為Δ接法(U_N=220V)，直接與光電測速系統(tǒng)同軸聯(lián)接，不聯(lián)接校正直流測功機DQ19。
(2) 把交流調(diào)壓器調(diào)至電壓最小位置，接通電源，逐漸升高電壓，使電機起動旋轉(zhuǎn)，觀察電機旋轉(zhuǎn)方向。并使電機旋轉(zhuǎn)方向為正轉(zhuǎn)(如轉(zhuǎn)向不符合要求需調(diào)整相序時，必須切斷電源)。
(3) 保持電動機在額定電壓下空載運行數(shù)分鐘，使機械損耗達到穩(wěn)定后再進行試驗。
 
    
圖3-3  三相鼠籠式異步電動機試驗接線圖
    (4) 調(diào)節(jié)電壓由1.2倍額定電壓開始逐漸降低電壓，直至電流或功率顯著增大為止。在這范圍內(nèi)讀取空載電壓、空載電流、空載功率。
    (5) 在測取空載實訓(xùn)數(shù)據(jù)時，在額定電壓附近多測幾點，共取7～9組數(shù)據(jù)記錄于表3-4中（注：實訓(xùn)中通過測P_Ⅰ，估算P0，P0=3P_Ⅰ，即利用三表法求三相總功率，cosφ₀= P₀/S）。
          表3-4

序號	U0L（V）	I0L（A）	PⅠ（W）	P0（W）	cosφ0
1
2
3
4
5
6

4、短路試驗
    (1) 測量接線圖同圖3-3。用制動工具扳手將三相電機轉(zhuǎn)子堵住。
    (2) 調(diào)壓器退至零，按下啟動按鈕，接通交流電源。調(diào)節(jié)控制屏左側(cè)調(diào)壓器旋鈕使之逐漸升壓至短路電流到1.2倍額定電流，再逐漸降壓至0.3倍額定電流為止。
  (3) 在這范圍內(nèi)讀取短路電壓、短路電流、短路功率。
(4) 共取5～6組數(shù)據(jù)記錄于表3-5中（注：實訓(xùn)中通過測P_Ⅰ，估算P0，P0=3P_Ⅰ，即利用三表法求三相總功率，cosφ_K = P_K /S）。
表3-5

序號	UKL（V）	IKL（A）	PⅠ（W）	PK（W）	cosφK
1
2
3
4
5
6

5、負載試驗
  (1) 測量接線圖同圖3-3。同軸聯(lián)接負載電機。圖中R_f用DQ27上1800Ω阻值，R_L用DQ27上1800Ω阻值加上900Ω并聯(lián)900Ω共2250Ω阻值，S選用DQ31C。
    (2) 按下啟動按鈕，接通交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之逐漸升壓至額定電壓220V并保持不變。
  (3) 合上校正過的直流電機的勵磁電源，調(diào)節(jié)R_f使勵磁電流至校正值(100mA)并保持不變。
  (4) 合上開關(guān)S，調(diào)節(jié)負載電阻R_L（注：先調(diào)節(jié)1800Ω電阻，調(diào)至零值后用導(dǎo)線短接再調(diào)節(jié)450Ω電阻），使異步電動機的定子電流逐漸上升，直至電流上升到1.25倍額定電流。
  (5) 從這負載開始，逐漸減小負載直至空載（即斷開開關(guān)S），在這范圍內(nèi)讀取異步電動機的定子電流、輸入功率、轉(zhuǎn)速、校正直流測功機的負載電流I_F等數(shù)據(jù)。
  (6) 共取8～9組數(shù)據(jù)記錄于表3-6中。
表3-6     U₁=U_1N=220V（Δ）      I_f=     mA

序號	I1L（A）	PⅠ（W）	P1（W）	IF（A）	T2（N·m）	n（r/min）
1
2
3
4
5
6
7
8

五、實訓(xùn)報告
    1、作空載特性曲線：I_0L、P₀、cosφ₀=f(U_0L)
    2、作短路特性曲線：I_KL、P_K=f(U_KL)
    3、由空載、短路實訓(xùn)數(shù)據(jù)求異步電機的等效電路參數(shù)。
    (1) 由短路實訓(xùn)數(shù)據(jù)求短路參數(shù)
       短路阻抗：
 
       短路電阻：  
            
短路電抗：       
 
     式中                      ，P_K——分別為電動機堵轉(zhuǎn)時的相電壓，相電流，三相短路功率（Δ接法）。
轉(zhuǎn)子電阻的折合值：
                     ≈
    式中r_1C是沒有折合到75℃時實際值。
    定、轉(zhuǎn)子漏抗：  
                       ≈   ≈           
    (2) 由空載試驗數(shù)據(jù)求激磁回路參數(shù)
空載阻抗     
 
        空載電阻
 
        空載電抗  
    
 式中                       ，P₀­——分別為電動機空載時的相電壓、相電流、三相空載功率（Δ接法）。
        激磁電抗
 
 激磁電阻           
式中P_Fe為額定電壓時的鐵耗，由圖3-4確定。
 
 
 

圖3-4  電機中鐵耗和機械耗
    4、作工作特性曲線P₁、I₁、η、S、cosφ₁=f(P₂)。
由負載試驗數(shù)據(jù)計算工作特性，填入表2-7中。
 
 
 
 
 
 
 
表2-7           U₁=220V(Δ)        I_f =      mA

序 號	電動機輸入		電動機輸出		計 算 值
	(A)	P1 (W)	T2 (N·m)	n (r/min)	P2 (W)	S (%)	η (%)	cosφ1

   計算公式為：
 

 
 
式中       ——定子繞組相電流，A；
             ——定子繞組相電壓，V；
         S——轉(zhuǎn)差率；
        η——效率。  
六、思考題
    1、由空載、短路實訓(xùn)數(shù)據(jù)求取異步電機的等效電路參數(shù)時，有哪些因素會引起誤差？
    2、從短路實訓(xùn)數(shù)據(jù)我們可以得出哪些結(jié)論？