電機學實驗報告-

實驗報告

課程名稱：電機學實驗指導老師：章瑋成績：__________________

實驗名稱：異步電機實驗實驗類型：______________同組學生姓名：楊旭東 一、實驗目的和要求（必填） 二、實驗內容和原理（必填） 三、主要儀器設備（必填） 四、操作方法和實驗步驟 五、實驗數據記錄和處理 六、實驗結果與分析（必填） 七、討論、心得

一、 實驗目的

1、測定三相感應電動機的參數

2、 測定三相感應電動機的工作特性

二、實驗項目

1、空載試驗 2、短路試驗 3、負載試驗

三、實驗線路及操作步驟

電動機編號為D21，其額定數據：PN=100W，UN=220V，IN=0.48A，nN=1420r/min，R=40Ω，定子繞組△接法。

1、空載試驗

（1）所用的儀器設備：電機導軌，功率表（DT01B），交流電流表（DT01B），交流電壓表（DT01B）。

（2）測量線路圖：見圖4-4，電機繞組△接法。

（3）儀表量程選擇：交流電壓表 250V，交流電流表0.5A，功率表250V、0.5A。 （4）試驗步驟：

安裝電機時，將電機和測功機脫離，旋緊固定螺絲。

試驗前先將三相交流可調電源電壓調至零位，接通電源，合上起動開S1，緩緩升高電源電壓使電機起動旋轉，注意觀察電機轉向應符合測功機加載的要求（右視機組，電機旋轉方向為順時針方向），否則調整電源相序。注意：調整相序時應將電源電壓調至零位并切斷電源。

接通電源，合上起動開關S1，從零開始緩緩升高電源電壓，起動電機，保持電動機在額定電壓時空載運行數分鐘，使機械損耗達到穩定后再進行試驗。

調節電源電壓由1.2倍（264V~66V）額定電壓開始逐漸降低，直至電機電流或功率顯著增大為止，在此范圍內讀取空載電壓、空載電流、空載功率，共讀取7~9組數據，記錄于表4-3中。注意：在額定電壓附近應多測幾點。

試驗完畢，將三相電源電壓退回零位，按下電源停止按鈕，停止電機。

表4-3

2、短路試驗

（1）所用的儀器設備：同空載試驗

（2）測量線路圖：見圖4-4，電機繞組△接法。

（3）儀表量程選擇：交流電壓表 250V，交流電流表1A，功率表250V、2A。

（4）試驗步驟：

安裝電機時，將電機和測功機同軸聯接，旋緊固定螺絲，并用銷釘把測功機的定子和轉子銷住。

首先將三相電源電壓調至零位，接通電源，合上起動開關S1，逐漸升高電源電壓至1.2倍額定電流，然后逐漸降壓至0.3倍額定電流為止。在此范圍內讀取短路電壓、短路電流、短路功率共4~5組數據，記錄于表4-4中。

試驗完畢，將三相電源電壓退回零位，按下電源停止按鈕，停止電機，并拔出銷釘。 注意：試驗時控制調節電源電壓大小，并盡量減小電機試驗時間。

3、負載試驗

（1）所用的儀器設備：電機導軌，功率表（DT01B），交流電流表（DT01B），交流電壓表（DT01B）。

（2）測量線路圖：見圖4-4，電機繞組△接法。

（3）儀表量程選擇：交流電壓表 250V，交流電流表1A，功率表250V、2.5A。 （4）試驗步驟：

安裝電機時，將電機和測功機同軸聯接，旋緊固定螺絲。將三相電源電壓調至零位，測功機旋鈕調至零位。

接通電源，合上起動開S1，緩緩升高電源電壓使電機起動。調節電源電壓至額定電壓，逐漸旋動測功機加載旋鈕，使電機慢慢加載，此時電機的電流逐漸上升，直至電流上升到1.25倍額定電流。從這點負載開始，逐漸減少負載直至空載，在此范圍內讀取異步電動機的定子電流、輸入功率、轉速、測功機轉矩等數據，共讀取5~6組數據，記錄于表4-5中。

數據，共讀取5~6組數據，記錄于表4-5中。

四、 實驗結果與分析

1. 計算基準工作溫度時的相電阻。

基準工作溫度的釘子繞組相電阻：

2. 作空載特性曲線 I0、P0、cosφ0=f（U0）

I0=f（U0）

P0=f（U0）

cosφ0=f（U0）

3. 作短路特性曲線Ik、Pk、cosφk=f（Uk）

Ik=f（Uk）

Pk=f（Uk）

cosφk=f（Uk）

4. 由空載和短路試驗的數據求取異步電機等效電路中的參數 （1） 由短路試驗數據求短路參數

短路阻抗：Zk=Uk/Ik=218.8Ω 短路電阻：Rk=Pk/（3*Ik*Ik）=50.9Ω 短路阻抗：Xk=（Zk^2-Rk^2）^1/2=212.7Ω 轉子電阻的折算值：R2’=Rk-R1=1.5Ω

定轉子繞組漏電抗：X1δ=X2δ=Xk/2=106.35Ω （2） 由空載實驗數據求激磁回路參數

空載阻抗：Z0=U0/I0=1221.7Ω 空載電阻：r0=P0/（3*I0*I0）=158.3Ω 空載電抗：X0=（Z0^2-r0^2）^1/2=1211.4Ω 激磁電抗：Xm=X0-X1δ=1105.1Ω

激磁電阻：rm=Pfe/(3*I0*I0)=（26.1-16.40）/(3*I0*I0)=92.4Ω

5. 作工作特性曲線 P1、I1、T2、n、η、s、cosφ1=f（P2）。

P1=f（P2）

I1=f（P2）

M2=f（P2）

n=f（P2）

η=f（P2）

s=f（P2）

cosφ1=f（P2）

6. 由損耗分析法求額定負載時的效率

P1=120.62W Pcu1=10.57W Pfe=6.7W S=0.043 Pad=0.005P2 Pmec=16.4W

P1=p2+Pcu1+Pfe+S*Pem+P2 解之得：P2=99.02W η=P2/P1=82.1% 五、 思考題

1、由空載、短路試驗所得的數據求取等效電路參數時，有哪些因素會引起誤差？

（1）測量儀表本身存在誤差；（2）實驗條件非理想化，如空載實驗不能完全做到真正空載；（3）短路實驗中，定子轉子電流會急劇增加，繞組發熱產生誤差；（4）三相并不嚴格對稱，求解時取平均值計算引入誤差；（5）求定子熱態電阻時取75C°為熱態溫度，實際電機運行時受運行時間及電機具體狀況的影響很可能不是75C°，因此產生了誤差；（6）折算時忽略了鐵耗功率以

及機械損耗

2、從短路特性曲線Ik=f(Uk)形狀可以得出哪些結論？ 短路電流隨電壓增大而增大，且與電壓成線性關系。

3、試分析由直接負載法和損耗分析法求得的電動機效率各存在什么誤差？

（1）直接負載法無法準確的將電機調整為額定電壓下，造成誤差。且輸出功率與轉矩只有近似的經驗公式，無法精確考慮各個損耗和誤差電機學實驗報告_。 （2）損耗分析法附加損耗為近似式，無法求得精確值，存在誤差。

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