三相异步电动机在各种运转状态下的机械特性

三相异步电动机在各种运转状态下的机械特性一、实验目的了解三相绕线式异步电动机在各种运行状态下的机械特性。二、预习要点1、如何利用现有设备测定三相绕线式异步电动机的机械特性。2、测定各种运行状态下的机械特性应注意哪些问题。3、如何根据所测出的数据计算被试电机在各种运行状态下的机械特性。三、实验项目1、测定三相绕线式转子异步电动机在RS＝0时，电动运行状态和再生发电状态下的机械特性。按图1进行接线，图中M为三相绕线式异步电动机，额定电压：220V，Y接法，MG为校正直流测功机，RS设定为0。A1V1ABCXYZUVW三相调压交流输出A3A2W2W1励磁电源电枢电源V2IfS1R22×900Ω1.5A6×90Ω1.5AA412R1S32'1'IaUaMGR3I＋－M3~0.5A2×90Ω电阻箱RSI1S2图1三相线绕转子异步电动机机械特性实验确定S1合在左边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（即发电机不带负载），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。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”开关都在断开位置。接通三相调压器“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。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。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的交流表A1的I1值，共取8组数据记录于表1中。表1U＝110V序号12345678Ua(V)Ia(A)n(r/min)I1(A)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阻值至短路位置（短路位置后再用导线进行短接）。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组数据记录于表2中。表2U＝110V序号12345678Ua(V)Ia(A)n(r/min)I1(A)2、测定三相绕线式转子异步电动机在RS＝15Ω时，测定电动状态与反接制动状态下的机械特性。开关S2合向右端15Ω端。开关S3拔向2´端，把MG电枢接到S3上的两个接线端对调，以便使MG输出极性和“电枢电源”输出极性相反。把R1、R2调至最大。保持电压U＝110V不变，调节R2阻值，使A3表为100mA。调节“电枢电源”的输出电压为最小位置。在开关S3的2´端检查MG电压极性须与1´的“电枢电源”极性相反。可先记录此时的Ua、Ia值，将S3合向1´端与“电枢电源”接通。测量此时电机MG的Ua、Ia、n及A1表的I1值，减小R1阻值或调高“电枢电源”输出电压使电动机M的n下降，直至n为零。把转速表置反向位置，并把R1阻值减小或调高电枢电压使电机反向转动。直至n为-1300r/min为止，在该范围内测取电机MG的Ua、Ia、n及表A1的I1值。共取11组记录于表3中。表3U＝110VRS＝36ΩIf＝mA序号1234567891011Ua(V)Ia(A)n(r/min)I1(A)停机（先将S2合至2´端，关断“电枢电源”再关断“励磁电源”，调压器调至零位，按下“关”按钮）。3、RS＝36Ω，定子绕组加直流励磁电流I1＝0.6IN及I2=IN时，分别测定能耗制动下的机械特性。确认在“停机”状态下。把开关S1合向右边2端，S2合向右端，S3合向左边2´端，各电阻调到最大值。开启“励磁电源”，调节R2阻值，使A3表If＝100mA，开启“电枢电源”，调节电枢电源的输出电压U＝220V，再调节R3使电动机M的定子绕组流过I＝0.6，IN=0.36A并保持不变。在R1阻值为最大的条件下，把开关S3合向右边1´端，减小R1阻值，使电机MG起动运转后转速为1600r/min，增大R1阻值或减小电枢电源电压（但要保持A4表的电流I不变）使电机转速下降，直至转速n约为500r/min，其间测取电机MG的Ua、Ia及n值，共取10组数据记录于表4中。表4RS＝36ΩI＝0.36AIf＝mA序号12345678910Ua(V)Ia(A)n(r/min)停机（先将S2合至2´端，关断“电枢电源”再关断“励磁电源”，调压器调至零位，按下“关”按钮）。调节R3阻值，使电机M的定子绕组流过的励磁电流I＝IN＝0.6A，重复上述操作步骤，测取电机MG的Ua、Ia及n值，共取10组数据记录于表5中。表5RS＝36ΩI＝0.6AIf＝mA序号12345678910Ua(V)Ia(A)n(r/min)4、绘制电机M－MG机组的空载损耗曲线P0＝f（n）。拆掉三相线绕异步电动机M定子和转子上的所有连线（即异步电动机作为负载被拖动）。把开关S3合向右边1´端。开启“励磁电源”，调节R2阻值，使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，使电机转速约为1700r/min，逐渐减小“电枢电源”输出电压或增大R1阻值，使电机转速下降直至100r/min，在其间测量电机MG的Ua0、Ia0及n值，共取10组数据记录于表6中。表6Ua0(V)Ia0(A)n(r/min)四、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：)(55.920aaaaRIIUPnT式中T——受试异步电动机M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；P0——对应某转速n时的空载损耗（W）。注：上式计算的T值为电机在U＝110V时的T值，实际的转矩值应折算为额定电压时的异步电动机转矩。2、绘制电机M－MG机组的空载损耗曲线P0＝f（n）。作业：试设计一实验，用以测试三相异步电动机的机械特性。实验器材：三相绕线式异步电动机M、他励直流测功机MG、测速发电机、电压表、电流表、功率表、三相电源、直流电源、可变电阻器、同轴联接装置等。要求简述实验原理、方法，并画出实验接线原理图，给出理论上的曲线示意图。