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4—1 三相鼠笼异步电动机的工作特性
一、 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. 用直接负载法测取三相鼠笼有电动机的工作特性。 3. 测定三相鼠笼异步电动机的参数。
二、 预习要点
1. 异步电动机的工作特性指哪些特征？
2. 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？ 3. 工作特性和参数的测定方法。
三、 实验设备
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
DDSZ-1 DD03 DJ23 DJ16 D33 D32 D34-3 D31 D42 D51 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 波形测试及开关板 数量 1件 1件 1件 1件 1件 1件 1件 1件 1件
四、 测量定子绕组的冷态直流电阻
将电机在室放置一段时间，用温度计测量电机绕组端部或铁心的温度与冷 却介质温度之差不超过2K时，即为世纪冷态。记录此时的温度和测量定子绕组的直流电阻，此阻值即为冷态直流电阻。
用伏安法测定子绕组电阻，测量线路如图4-1.直流电源用主控屏上电枢电源
先调到50V。开关S1、S2选用D51挂箱，R用D42挂箱上1800Ω可调电阻。
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图4-1 三相交流绕组电阻测定
量程的选择：测量时通过的测量电流应小于额定电流的20%，约为50mA，因而直流电流表的量程用200mA档。三相鼠笼式异步电动机定子一相绕组的电阻约为50Ω，因而当流过的电流为50mA时二端电压约为2.5V，所以直流电压表量程用20V档。
按图4-1接线。把R调至最大位置，合上开关S1，调节直流电源及R阻值使试验电流不超过电机额定电流的20%，以防因试验电流过大而引起绕组的温度上升，读取电流值，再接通开关S2读取电压值。读完后，先打开开关S2，再打开开关S1。
调节R使A表分别为50mA，40mA,30mA测取三次，取其平均值，测量定子三相绕组的电阻值，采集数据：
表4-1 绕组I 绕组II 绕组III I(mA) 40 50 30 29.98 40.00 50.17 29.92 39.99 50.11 U(V) 1.706 2.117 1.280 1.257 1.678 2.105 1.253 1.677 2.014 R(Ω) 42.65 42.34 42.67 41.93 41.95 41.96 41.88 41.94 40.19
五、 负载情况
（一） 针对DDSZ-1电机教学实验台
1. 空载实验
（1） 按图4-2接线。电机绕组为△接法（Un=220V），直接与测速发电机同 轴联接，负载电机DJ23不接。
（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，使电机启动 旋转，观察电机旋转方向。并使电机旋转方向符合要求（如果转向不符合要求需要调整相序时，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
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试验。
图4-3 三相鼠笼式异步电动机试验接线图
（4） 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。
（5） 调节电压由1.2倍额定电压开始逐渐降低电压，直至电流或动率显著增大 为止。在这围读取空载电压、空载电流、空载功率。 （6） 在测取空载实验数据时，在额定电压附近多测几个点，共取数据7~9组采 集于表4-2。
表4-2 序U OL(V) IOL(A)) P0(W) COSφ 号 UAB UBC UCA UOL IA IB IC IOL PI P P0 1 259.6 256 259.8 258.5 0.302 0.282 0.282 0.289 52.08 -24.52 27.56 0.123 2 249.8 245.9 249.5 248.4 0.285 0.267 0.267 0.273 47.81 -22.00 25.81 0.129 3 228.0 224.9 228.1 227 0.257 0.239 0.240 0.245 40.48 -16.65 23.83 0.143 4 221.6 218.6 221.9 220.7 0.248 0.230 0.234 0.237 38.01 -12.56 25.45 0.162 5 220.4 217.4 220.4 219.4 0.246 0.230 0.237 0.238 37.83 -15.01 22.82 0.146 6 220.0 217.4 219.8 222.8 0.245 0.229 0.230 0.235 37.47 -14.87 22.6 0.144 7 216.2 214.2 217.0 215.8 0.240 0.225 0.229 0.231 36.62 -14.34 22.28 0.149 8 210.1 207.9 211.0 209.7 0.234 0.216 0.222 0.224 34.95 -13.20 21.75 0.154 9 133.8 133.4 134.7 134.0 0.1649 0.1537 0.1587 0.159 16.68 -1.05 15.63 0.245 10 80.40 79.00 80.80 80.1 0.1654 0.153 0.1519 0.157 12.60 2.43 15.03 0.398 11 62.96 61.85 63.11 62.-64 0.216 0.207 0.204 0.209 12.93 2.84 15.77 0.402 12 55.13 54.22 54.82 54.72 0.290 0.387 0.385 0.354 17.77 -1.43 16.34 0.281
2. 短路实验
（1） 测量接线图同图4-2,。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到短路电流到 1.2倍额定电流，再逐渐降压至0.3倍额定电流为止。
（3） 在这围读取短路电压、短路电流、短路功率。共读取5~6组采集于表
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4-3中。
表4-3 序U KL(V) IKL(A)) PK(W) 号 UAB UBC UCA UKL IA IB IC IKL PI PIII PK 1 75.86 74.63 75.75 75.41 0.620 0.615 0.615 0.617 39.84 -0.97 38.87 2 65.02 64.21 65.47 64.9 0.504 0.497 0.502 0.501 27.55 -1.45 26.10 3 58.91 57.40 59.10 58.47 0.438 0.425 0.431 0.431 27.55 -1.45 26.10 4 50.28 49.04 50.12 49.81 0.344 0.337 0.338 0.410 13.95 -1.77 12.18 5 41.73 40.49 41.72 41.31 0.257 0.249 0.252 0.253 8.35 -1.52 6.83 6 33.85 33.47 35.05 34.12 0.185 0.1735 0.186 0.182 4.79 -1.12 3.67 7 30.01 28.76 30.03 29.60 0.1446 0.1357 0.1375 0.139 3.14 -0.86 2.28 3. 负载实验
（1） 测量接线图如图4-2.同轴联接负载电机。图中Rf用D42上1800Ω阻值， RL用D42上1800Ω阻值加上900Ω并联900Ω共2250Ω阻值。
（2） 合上交流电源，调节调压器使之逐渐升压至额定电压保持不变。
（3） 合上校正过的直流电机的励磁电源，调节励磁电流至校正值（50mA或 100mA）并保持不变。
（4） 调节负载电阻RL（先调节1800Ω电阻，调至零后用导线短接再调节450 Ω电阻），使异步电动机的定子电流逐渐上升，直至电流上升到1.25倍额定电流为止。
（5） 从这负载开始，逐渐减小负载直至空载，在这围读取异步电动机的定 子电流、输入功率、转速、直流电机的负载电流IF等数据。 （6） 共取数据8~9组采集于表4-4中
表4-4 U1φ=U1N=220V(△) If=100.4mA 序号 I1L(A) IA IB IC I1L PI P1(W) PII P1 IF (A) T2 N (N*m) (r/min) 1378 1411 1424 1438 1459 1468 1471 1479 1485 COSφK 0.278 0.266 0.266 0.199 0.217 0.197 0.185 1 0.621 0.601 0.596 0.606 130.9 3 0.455 0.442 0.430 0.442 95.45 4 0.406 0.386 0.385 0.392 85.02 5 0.331 0.307 0.308 0.315 66.09 6 0.300 0.280 0.281 0.287 58.00 7 0.287 0.269 0.270. 0.275 54.30 8 0.277 0.259 0.256 0.264 51.19
49.14 180.04 0.683 0.920 27.53 122.98 0.432 0.654 20.68 0.696 1.13 -1.45 -4.04 105.7 0.357 0.556 66.79 0.201 0.390 59.13 0.135 0.340 52.85 0.105 0.290 47.15 0.077 0.275 0 0.185 2 0.505 0.485 0.482 0.491 106.93 35.28 142.21 0.518 0.730 9 0.254 0.238 0.240 0.244 42.15 -10.83 31.32 . . .
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六、实验报告
1、计算基准工作温度时的相电阻
由实验直接测得每相电阻值，此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：
235??ref
r1ref?r1C 235??C 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：IOL、PO、COSφ0=f(UOL)
用MATLAB作图如下：
PO=f(UOL)
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三相鼠笼异步电动机的工作特性
