三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性
一、实验目的
了解三相线绕式异步电动机在各种运行状态下的机械特性。
、预习要点
1、如何利用现有设备测定三相线绕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、测定三相线绕式转子异步电动机在 RS=0 时，电动运行状态和再生发电制动状态下的机械特
性。
2、测定三相线绕转子异步电动机在 RS=36Ω 时，测定电动状态与反接制动状态下的机械特性。 3、 RS=36Ω，定子绕组加直流励磁电流 I1=0.36A 及 I2=0.6A 时，分别测定能耗制动状态下的机械
特 性。
四、实验方法
1、实验设备
序 号 1 2 3 4 5
型号 MET01 DD03 DJ23 DJ17 D34-2 D51 名 电源控制屏 称 数量 1台 1件 1台 1台 1件 1件 不锈钢电机导轨、测速系统及数显转速表 校正直流测功机 三相线绕式异步电动机 智能型功率、功率因数表 波形测试及开关板 6 D34-2、D51
2、屏上挂件排列顺序
－＋源V电0枢2电 2
图 6-2 三相线绕转子异步电动机机械特性的接线图
3、RS=0 时的反转性状态下机械特性、电动状态机械特性及再生发电制动状态下机械特性。
（1）按图 6-2 接线，图中 M 用编号为 DJ17 的三相线绕式异步电动机， UN=220V,Y 接法。MG 用编号 为 DJ23 的校正直流测功机。 S1、 S2、、S3选用 D51 挂箱上的对应开关，并将 S1合向左边 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。 R1选用 R2的180Ω阻值加上 R3、 R5上四只 900Ω串 联再加
R上两只 1300Ω并联共 4430Ω阻值，R 2选用 R1上 1800 Ω阻值，RS选用 MET01 电源控制屏 R7 上 36Ω的电
阻， R3 暂不接。直流电表 A2、A4 的量程为 5A，A3量程为 200mA，V2 的量程为 500V，交流电
500V，A 1量程为 3A。
表 V
1
的量程为
（2）确定 S1合在左边 1端， S2合在左边短接端， S3合在 2'位置， 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。
（3） 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”开关都须在断开位置。接通三相
调压“电源总开关”，按下“启动”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， 使校正直流测功机的励磁电流为校正值 100mA 并保持不变。
（4）接通控制屏右下方的 “电枢电源”开关，在开关 S3的 2'端测量校正直流测功机的输出电压的极性， 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。
（5）调节“电枢电源”输出电压或 R1阻值，使电动机 M 的转速下降，直至 n为零，再把 R1的 R3、 R5 上四个 900Ω串联电阻调至零后用导线短接，继续减小 入电动运行状态，在该范围内测取电机 数据记录于表 6-6 对应的表格中。
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。 减小 R1阻值直至短路位置 （注：R3、R5 上 4只 900Ω阻值调至短路后应用导线短接 ）。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。将数据记录于表
'
'
R1 阻值或调高电枢电压使电机反向运转，直至
n=-1300r/min 为止。然后增大电阻 R1或者减小校正直流测功机的电枢电压使电机从反转运行状态进入堵转 然后进
MG 的 Ua、Ia、 n及电动机 M 的交流电流表 A1的 I1 值，将
6-6 对应的表格中。
（ 6）停机（先将 S3合至 2' 端，关断“电枢电源”再关断“励磁电源”，将调压器调至零位，按下 “停止 按钮）。 表 6-6 U=110V n(r/min) Ua（V） Ia（A） n(r/min) Ua（V） Ia（A） n(r/min) Ua（V） Ia（A）
RS=0Ω 1700 1600 If= 100 mA 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 1800 248 0.865 700 88 -0.241 -400 -58.1 233 0.652 600 74.4 -0.236 -500 -71.3 219 0.424 500 61.5 -0.23 -600 -84.5 204 0.218 400 48.1 -0.228 -700 -97.7 189 0.045 300 36.5 -0.225 -800 -110.7 166.7 153.4 140.1 -0.082 200 22.4 -0.225 -900 -123.4 -0.158 100 10.73 -0.225 -1000 -137.1 -0.207 0 -2.05 -0.241 -1100 150.2 127 -0.226 -100 -18.9 -0.553 -1200 -163 113 100.5 -0.234 -0.235 -200 -31.7 -300 -44.8 -0.555 -0.558 -1300 -1400 -176.6 -189.2 -0.565 -0.565 -0.565 -0.564 -0.565 -0.565 -0.565 -0.565 -0.565 -0.565 -0.564 4、RS=36Ω时的反转性状态下机械特性、电动状态机械特性及发电制动状态下的机械特性 将开关 S2合向右端，绕线式异步电动机转子每相串入 数据于表 6-7 中。 表 6-7 U=110V
n(r/min) Ua（V） Ia（A） n(r/min) Ua（V） Ia（A） n(r/min) Ua（V） 1800 187.4 0.366 700 84 0.007 -400 -58.6 1700 182.4 0.322 600 79.6 RS=36Ω 1600 191.8 0.27 500 65.5 1500 181.9 0.235 400 51.1 -0.043 -700 -98.8 -0.6 36 Ω电阻。重复 3 中的试验步骤。记录对应的
If = 100 mA
1400 169.6 0.198 300 37.6 -0.069 -800 -111.9 -0.615 1300 157.8 0.168 200 24.6 1200 145.4 0.145 100 11.46 1100 145.4 0.115 0 -1.52 1000 121.4 0.086 -100 900 108.8 0.058 -200 800 96.6 0.032 -300 -45.5 -18.49 -31.7 -0.005 -0.031 -500 -72 -600 -85.3 -0.093 -0.121 -900 -1000 =0.141 -0.482 -0.507 -0.53 -1100 -1200 -1300 -1400 192.3 -125.4 -138.7 -0.629 -0.643 -152.1 -165.4 -179 Ia（A） -0.547 -0.566 -0.583 5、能耗制动状态下的机械特性 -0.655 -0.673 -0.684 -0.694 （1）确认在“停机”状态下。把开关 S1合向右边 2 端， S2合向右端（ RS仍保持 36Ω不变），S3合向 左边
2'端， R1用R2上 180 Ω阻值并调至最大， R2用R1上 1800 Ω阻值并调至最大， R3用R3上900Ω 与 900Ω并
联再加 R5 上 900Ω与 900Ω并联共 900Ω阻值并调至最大。 。
（2）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= 0.6I N=0.36A 并保持不变。
（3）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 速约为
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 50r/min，其间测取电机 MG 的 Ua，Ia及 n值，共取 10-11组数据记录于表 6-8 中。
（4）停机。 ［同 3（6）］
（5）调节 R3阻值，使电机 M 的定子绕组流过的励磁电流 I=I N=0.6A 。重复上述操作步骤，测取电机
三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性
