1、電機學綜合實驗報告書三相異步電動機姓名：班級：學號：江蘇大學電氣學院2011.6一、概述電機制造廠生產(chǎn)的電機產(chǎn)品，它的質(zhì)量是否符合國家標準規(guī)定的指標，要通過試驗來驗證。我們設計的電機，它的計算數(shù)值是否符合實際，生產(chǎn)過程中由于制造工藝引起的偏差又是多少，也必須通過試驗來判斷，所以電機的試驗是考核其質(zhì)量是否合格的一個重要手段，同時又為改進電磁設計、結構、制造工藝等方面提供了可靠的證據(jù)。根據(jù)國家標準 GB755-81電機基本技術要求規(guī)定，試驗項目有型式試驗和檢查試驗兩種。型式試驗 的目的是求取電機全部的工作特性和參數(shù)，以全面考察電機的電氣性能和質(zhì)量，從而判斷該電機是否符合國家標準（或用戶訂貨時所簽訂

2、的技術要求） ，此外對型式試驗的分析還可以制定出該電機出廠的性能標準。電機制造廠遇到下列情況之一時需進行電機的型式試驗：1. 新產(chǎn)品試制完成時。2. 電機設計或工藝上的更改足以引起某些性能發(fā)生變化時，則應進行有關的型式試驗項目。3. 當檢查試驗結果與以前的型式試驗結果發(fā)生不可容許的偏差時。4. 各類型電機標準所規(guī)定的定期抽試。檢查試驗 （又稱出廠試驗）是電機制造廠按照簡化項目對電機成品所進行的試驗，以確定該電機的主要指標符合標準，保證出產(chǎn)電機的質(zhì)量。制造廠的每一臺電機成品都必須進行檢查試驗，檢驗合格者才允許出廠。從內(nèi)容上看，檢查試驗只是型式試驗的一部分。異步電機的型式試驗項目有：1. 繞組對機

3、殼及繞組相互間絕緣電阻測定。 *2. 繞組在實際冷狀態(tài)下直流電阻的確定。 *3. 轉子電壓的測定（僅對繞線轉子和交流換向器電動機） 。*4. 空載試驗。 *5. 堵轉試驗（僅對籠形電機和交流換向器電動機） 。*6. 溫升試驗。7. 效率、功率因數(shù)和轉差率的測定。8. 短時過轉矩試驗。9. 最大轉矩的測定。10. 啟動過程中最小轉矩的測定（僅對籠形電機） 。11. 超速試驗（對籠形轉子電動機，僅在型式試驗時進行） 。*12. 振動的測定。 *13. 噪聲的測定。14. 轉動慣量的測定。15. 短時升高電壓試驗。 *16. 耐電壓試驗。 *其中后面標有 * 的為檢查試驗項目。第12 項也可根據(jù)需要

4、僅列為型式試驗項目。二、試驗內(nèi)容及方法三相異步電動機試驗方法應根據(jù)國家標準 GB1032-85三相異步電動機試驗方法進行。試驗中測量儀表接線按電機學實驗指導書進行。限于設備，我們只能進行溫升試驗、負載試驗、空載試驗及堵轉試驗。( 一 )溫升試驗（略）由于設備和試驗時間限制，溫升試驗暫時不做。已知數(shù)據(jù)：試驗開始時冷卻介質(zhì)溫試驗開始時的繞組電阻度試驗結束時冷卻介質(zhì)溫試驗結束時的繞組電阻度( 二)負載試驗（1）負載試驗的目的是測取工作特性曲線。即電動機在額定電壓、額定頻率下輸入功率 P1 、定子電流 I 1 、效率、功率因數(shù) cos及轉差率 s與輸出功率 P2 的關系曲線。（2）工作特性曲線應在電動

5、機溫度接近熱狀態(tài)時由負載試驗測取。 此時，在 1.250.25 倍額定功率范圍內(nèi)測取 68 點數(shù)據(jù)：三相電壓、三相電流、輸入功率及轉差率或轉速。（3）效率的間接測定法效率的測量有間接法和直接法，采用間接法各部分損耗按下面方法計算：a. 額定電壓下的鐵耗 pFe (W ) 由空載試驗求取；b. 機械損耗 pmec (W) 由空載試驗求取；c. 定子繞組銅耗 pcu1 (W )pcu13I 12 R1I 1 定子相電流R1 換算到基準工作溫度時定子繞組相電阻換算： R1K a1R0實際冷狀態(tài)繞組的相電阻（三相平均值） ，單位R0K a00 實際冷狀態(tài)時繞組的溫度，單位C1 基準工作溫度，對A、 E

6、、B 絕緣等級為 75 C ，對F、 H 絕緣等級為 115 CK a 常數(shù)，銅繞組為235，鋁繞組為 228d. 轉子繞組損耗 pcu 2e. 雜散損耗 p對不實測雜散損耗的電機， 額定功率時的雜散損耗值取其輸入功率的 0.5%。對其它負載點，雜散損耗值按與定子電流平方成正比確定（實際計算時可取電流接近名牌上額定電流的某點數(shù)據(jù)作為額定負載時的雜散損耗，以該值為參考值計算）。( 三)空載試驗（1）測量前電動機應在額定電壓、額定頻率下空載運行一段時間，使機械損耗達到穩(wěn)定。（2）試驗時施于定子繞組上的電壓應從（ 1.11.3 ）倍額定電壓開始，逐步降低到可能達到的最低電壓值即電流回升為止，其間測取

7、 79 點讀數(shù)。（3）試驗時測取下列數(shù)據(jù)：三相電壓、三相電流、輸入功率。（4）試驗結束，對數(shù)據(jù)進行處理，繪制空載特性曲線，即空載電流I 0 、空載輸入功率P0 與外施電壓 U 0 的標幺值（ U 0 U N ）的關系曲線。為分離鐵耗 pFe 和機械損耗 pmec ，作曲線 P0'f (U 0 U N ) 2 )其中：P0'pFepmecP0p0 cu1 ，p0cu13I 02 R1( 四)堵轉試驗（1）堵轉試驗的目的是求取額定電壓時的堵轉電流和堵轉轉矩（起動電流和起動轉矩）。還可以利用堵轉試驗數(shù)據(jù)作圓圖，求取額定轉矩和最大轉矩。（2）堵轉試驗施于定子繞組的電壓盡可能從不低于 0

8、.9 倍的額定電壓開始， 然后逐步降低電壓至定子電流接近額定值為止， 其間共測取 57 點讀數(shù)，每點應同時測取下列數(shù)據(jù)：三相電壓、三相電流、轉矩、輸入功率，每點測量及讀數(shù)時，通電持續(xù)時間不應超過10秒，以免繞組過熱。（3）如限于設備，堵轉試驗不能從 0.9U N 開始，對于 100kW 以下的電動機，堵轉試驗的最大電流應不低于4.5 倍額定電流。（4）本試驗要利用圓圖法求取額定轉矩和最大轉矩，應注意測量（1.01.1 ）倍額定電流和（ 2.02.5 ）倍額定電流時兩點的數(shù)據(jù)。因為電機產(chǎn)生額定轉矩時，定子電流在額定電流附近，而產(chǎn)生最大電磁轉矩時，定子電流約為（2.02.5 ）倍額定電流。當電流較

9、大時，磁路趨于飽和，定轉子漏抗比額定運行時小，故作出的圓比額定運行的圓要大，作圖時務必加以注意。（5）若堵轉試驗時最大電壓在0.91.1 倍額定電壓范圍內(nèi)， 應根據(jù)試驗數(shù)據(jù)繪制堵轉特性曲線I K()，TK f (U K )，額定電壓的堵轉電流 IKN，堵轉轉矩 TKN，由特性曲f U K線上查取。（6）若堵轉試驗時限于設備，最大電壓低于 0.9U N ，應作 lg I Kf (lg U K ) 曲線，并延長在該曲線上查取 U KU N 時的堵轉電流 I KN ，此時的堵轉轉矩按下式求取：TKNTK (IKN )2I K ， TK 試驗中測取的最大電流及該點轉矩I K( 五 )電機型式試驗記錄及

10、計算三相鼠籠異步電動機型式試驗記錄單型號：額定功率：接法：絕緣等級：制造廠：額定電壓：頻率：工作方式：產(chǎn)品編號：額定電流：轉速：重量：1. 負載試驗記錄序號線電壓三相輸入功率（ W）（ V）線電流（ A）轉速（轉 / 分鐘）PP1212345678910負載試驗計算公式鐵耗p Fe 、機械損耗p mec 由空載試驗求取；定子繞組銅耗pcu13I12 R1轉子繞組損耗pcu 2PemsPem(P1pcu1pFe )負載試驗計算12345678910額定線電壓 U N（V）線電流 I 1（A）相電流 I 1 （A）輸入功率 P （W）1定子銅耗 pcu1 （W）電磁功率 Pem （ W）轉差率 s

11、轉子鋁耗 pcu 2 （W）雜散損耗 p （ W）總損耗p （W）輸出功率 P（ ）2W功率因數(shù) cos（1） 作曲線 P1f (P2 ) ，并從曲線上求 P2PN 時： P1N（2） 計算額定轉矩 TN 9550PN =（注：額定功率單位為nNkW）2. 空載試驗測量三相輸入功率（ W）序號線電壓（ V）線電流（ A）P01P0212345678910空載試驗結束后定子相電阻測定：空載試驗計算12345678910線電壓標幺值U0 UN標幺值平方 (U 0 U N )2線電流 I 0（A）相電流 I 0 （A）輸入功率 P0 （W）定子銅耗 p0 cu1 （W）機械、鐵耗 P0' （

12、W）其中：p0 cu13I 02R1（ 1） 作曲線：I 0f (U 0U N )P0'f (U 0UN )2)，并將pFe 、pmec 分離（ 2） 計算：當U 0U N時利用上面三個曲線求3. 短路試驗測量線電壓線電流三相輸入功率（ W）短路力矩序號（A）PK1PK2（ N m ）（ V）12345678910短路試驗結束后定子相電阻測定：短路試驗計算12345678910線電壓 U K （V）相電壓 U K （V）線電流 I K （A）相電流 I K （A）三相短路功率 PK （W）短路力矩 TK若試驗最大電壓在（ 0.91.1）U N 之間，則按（ 1）作圖計算，否則按（ 2）

13、作圖計算（即試驗最大電壓低于0.9 UN ）。（ ）作曲線()， TKf (U K )1I K f U K從曲線上求取當 U KUN 時：（2）若限于設備最大電壓低于0.9U N ，作曲線 lg I K f (lg U K )延長在該曲線查取 U KUN 時：式中： I K ， TK 試驗中測取的最大電流及該點轉矩（3）起動轉矩倍數(shù)和起動電流倍數(shù)4. 作圓圖求最大轉矩項目作圖說明數(shù)據(jù)（1）電流比例尺1（毫米） = Ai （安培）Ai安/ 毫米（2）功率比例尺3U N Ai（千瓦）AP千瓦/毫1（毫米） =1000米（3）原點取原點 O1 ，作橫坐標 O1 X 、縱坐標U 1N伏（4）空載運行點

14、（5）理想運行點（6）圓心線偏角（7）工作圓短路點（8）作工作圓O1Y ，在縱坐標上作相電壓矢量U 1N（任意長）根據(jù)空載運行數(shù)據(jù)：相電流I0 和功率因數(shù) cos 0 按 Ai 確定空載運行點I 0O'根據(jù)空載運行數(shù)據(jù)：理想空載損耗P0 pmec ，按 AP 從 O' 垂直 O1 X 下降P0pmecpmec 毫米，確定理想空載點O ，作瓦=OG 平行于 O1 X米根據(jù)空載運行數(shù)據(jù)： I 0和基準工作溫度電阻 R1 ，按 sin2I0 R1計算，R1U N作 OE，與 OG成角，OE即為圓心線根據(jù)短路試驗數(shù)據(jù)：取試驗線電流接I K'近（1.01.1 ）I N 點的

15、9;、'、PK'I KU K安及額定相電壓 U N，按IK'U NU K'I KU K'伏計算額定電壓時的短路相電流I KPK'2瓦'I K計算短路相電流為按PK PKI KI K'I K 的短路功率 PK，按 Ai 和 AP 確定工安=作圓短路點 D。米確定 D 點的方法：作距 O1 X 線為 PKPK毫米的平行線，一 O點為圓心， I K 毫瓦=米為半徑，畫圓弧交平行線于D點。 米連接 O和 D 點，作 OD線的垂直平分Da=線，交 OE于 C 點， C 點即為工作圓米的圓心。作工作圓的半圓 ODE。量工=安毫歐姆=毫毫毫安（

16、9）起動圓短路點作圓直徑 DaI K''安根據(jù)短路試驗數(shù)據(jù)：取試驗線電流接U K''近（2.02.5 ）點的''、 ''、 ''，伏I NI KU KPK按 IK1IK'' U N計算 IK1PK''瓦U K''PK'' I K12I K 1按 PK1計算 PK 1 ，按 Ai 和安I K''=（10）作起動圓AP 確定起動圓短路點D1（方法同工作圓）。連接 O和 D1 點，作 OD1線的垂直平分線，交 OE于 C1 點， C1 點即為起動圓的圓心。作起動圓 OD1E1 。量起動圓=米PK 1瓦=米Da1 =米毫毫毫（ 11）作電磁功率線（12）額定轉矩直徑 Da1=按 tgDa R1 , tg 1Da1 R1 求 和U NU N1 角。分別作工作圓的電磁功率線（與 OE成 角）交工作圓與 B 點及1起動圓的電磁功率線（與 OE成 1 角）交起動圓于 B1 點。OB線和 OB1線分別為工作圓和起動圓的電磁功率線。根據(jù)負載試驗額定相電流 I 1N ，按 AiI1N =在工作圓 ODE上確定工作點 L。確定=L 的方法：以 O1 為圓心， I1 N（毫米）米Lb=L。從 L為