电机实验6、三相异步电机空载和堵转实验(精)
三相异步电机空载试验原理
三相异步电机空载试验原理
一、空载运行原理
三相异步电机在空载运行时，转子转速接近于同步转速，此时电机处于发电状态。
空载运行是异步电机的一个重要工作状态，通过空载试验可以了解电机的机械特性、电磁性能和损耗情况等。
二、电磁感应原理
三相异步电机的工作原理基于电磁感应原理。
当三相交流电流通过定子绕组时，会产生旋转磁场。
旋转磁场与转子导体相互作用，产生感应电动势和电流。
感应电流与旋转磁场相互作用，产生电磁转矩，驱动转子旋转。
三、机械特性分析
三相异步电机的机械特性是指在不同条件下的转速和转矩之间的关系。
通过空载试验，可以测量电机的转速、转矩和功率等参数，从而得到电机的机械特性曲线。
这些曲线可以用来分析电机的启动性能、稳定运行性能和调速性能等。
四、损耗与效率测定
在空载试验中，可以测定三相异步电机的各种损耗，包括铁损、铜损和机械损耗等。
损耗的测定有助于了解电机的效率、发热情况和运行稳定性。
通过损耗分析，可以判断电机的制造质量和使用状态，为电机的维护和优化提供依据。
五、电压与电流分析
在空载试验中，需要测量电机的输入电压和电流，以分析电机的电气性能。
通过电压和电流的测量，可以计算出电机的输入功率、功率因数和效率等参数。
这些参数对于评价电机的性能和节能效果具有重要意义。
同时，通过对电压和电流的波形分析，可以判断电机的运行状态和故障情况。
总之，通过三相异步电机空载试验，可以对电机的性能进行全面了解和分析，为电机的设计、制造、使用和维护提供重要依据。
实验六：三相异步电动机空载和堵转
空载特性实验
U1 IA IB IC I0 P1 P2 P0 n
其中I0=（IA+IB +IC）/3 P0= P1+ P2 （5）三相调压器调零，断电。
短路特性实验（堵转实验）
因为电动机不转，散热条件差，为防止电机绕组过热，外加电压 值降低，并要求操作要迅速。 （1）按照电路图连接线路；
A B C
A A A
* W1
* V M
W2 *
*
（2）利用螺丝刀将电动机转子堵住不转，上电前，保证三相电源 箱电压输出为零；
短路电压，使定子电流达到额定值的1.2倍，再从1.2IN 开始逐渐减小到0.5IN，在此过程中记录8组数据于下表；
Uk IA IB IC Ik P1 P2 Pk n
A
+
UI
R
I V RM
-
图中R为两个900欧姆的电阻并联，电流表为毫安表 （2）上电前，保证直流稳压电源输出为零，把R调到最大值；
用直流伏安法测出定子绕组在室温 下的电阻
（3）闭合直流稳压电源的开关，使其输出电压为50V，调节电阻 器R，使电流表的读数分别为30mA、40mA、50mA，分别测取 三次电压，将电压值记录于表中，用于计算定子三相绕组的电阻 值；
（4）三相调压器调零，断电。
思考题
空载实验时，当电压降得较低时为什么转速明显下降同时电 流回升？为什么这时测得的数据没有意义？ 作出T型等效电路图，并说明空载实验能求得等效电路中的 哪些参数，堵转实验能求得等效电路中的哪些参数？
实验报告要求
实验内容、实验数据 数据处理：利用公式进行冷态电阻的换算 绘制空载特性曲线I0=f(U1)、p0=f(U1)、 cos 0 f (U1 ) 绘制堵转特性曲线Ik=f(Uk)、pk=f(Uk)、 cos k f (U k )
三相鼠笼异步电动机实验
三相鼠笼异步电动机实验————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：实验六三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异步电动机的工作特性。
3．测定三相笼型异步电动机的参数。
二．预习要点1．异步电动机的工作特性指哪些特性？2．异步电动机的等效电路有哪些参数？它们的特理意义是什么？3．工作特性和参数的测定方法。
三．实验项目1．测量定子绕组的冷态电阻。
2．判定定子绕组的首未端。
3．空载试验。
4．短路试验。
5．负载试验。
三．实验设备及仪器1．MEL系列电机教学实验台主控制屏。
2．电机导轨及测功机、矩矩转速测量（MEL-13、MEL-14）。
3．交流功率、功率因数表（MEL-20或MEL-24或含在实验台主控制屏上）。
4．直流电压、毫安、安培表（MEL-06或含在实验台主控制屏上）。
5．三相可调电阻器900Ω（MEL-03）。
6．波形测试及开关板（MEL-05）。
7．三相鼠笼式异步电动机M04。
五．实验方法及步骤1．测量定子绕组的冷态直流电阻。
准备：将电机在室内放置一段时间，用温度计测量电机绕组端部或铁芯的温度。
当所测温度与冷动介质温度之差不超过2K 时，即为实际冷态。
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。
（1）伏安法测量线路如图3-1。
S1，S2：双刀双掷和单刀双掷开关，位于MEL-05。
R：四只900Ω和900Ω电阻相串联（MEL-03）。
A、V：直流毫安表和直流电压表，或采用MEL-06，或在主控制屏上。
量程的选择：测量时，通过的测量电流约为电机额定电流的10%，即为50mA，因而直流毫安表的量程用200mA档。
三相笼型异步电动机定子一相绕组的电阻约为50欧姆，因而当流过的电流为50mA时三端电压约为2.5伏，所以直流电压表量程用20V档，实验开始前，合上开关S1，断开开关S2，调节电阻R至最大（3600Ω）。
异步电机堵转实验报告
异步电动机堵转实验一、实验名称：异步电动机堵转实验 二、实验目的通过异步电动机堵转实验确定三相异步电动机的短路阻抗k Z 、短路电阻k R 和短路电抗k X ，最终处理数据可以得到1R 、2R '、1X 、2X '。
三、实验内容异步电动机堵转实验，旧称短路试验。
对于异步电动机而言，堵转是使其转子堵住不转，在其T 型等效电路中表现为s=1，即附加电阻为0的状态。
在这种情况下，s=1,n=0，即电动机在外施电压下处于静止状态。
因此实验必须在电动机堵转条件下进行。
为了使堵转实验时电动机的堵转电流不致过大，需要在降低电压下进行，一般从110.4N U U =开始，然后逐步降低电压。
为了避免定子绕组过热，实验应尽快进行，均匀的选取测量9个点的数值，每次记录端电压、定子堵转电流和功率，并测量定子绕组的电阻。
根据记录的数据，绘制电动机的堵转特性曲线I 1k =f （U 1），P 1k =f （U 1）。
计算并处理可得异步电动机的1R 、2R '、1X 、2X '。
四、实验步骤实验时，应先测得定子绕组的每相电阻R 1的大小。
堵转实验时，电机转轴堵住不转，给定子绕组通入三相对称电压。
电源电压从0.4U N 逐步降低，选取间隔均匀的电压值，记录下每一电压值U 1对应时刻的定子堵转电流I 1k 和定子输入功率P 1k 。
五、实验记录 U 1 (V)I 1k (A)P 1k (W)62 4.091 385.9 57.2 3.868 319.5 53.9 3.433 280.7 51.4 3.255 253.2 43.4 2.71 175.9 33 2.035 99.1 26.81.65365.211.7 0.722 12.3 21.81.34442.6其中表格中的电压、电流和功率分别是三相电压和电流及功率的平均值。
六、实验数据处理（1）由实验表格数据描绘出堵转特性曲线，I 1k =f （U 1），P 1k =f （U 1）0.511.522.533.544.511.721.826.83343.451.453.957.262I 1k =f （U 1）特性曲线5010015020025030035040045011.721.826.83343.451.453.957.262P 1k =f （U 1）特性曲线（2）电动机堵转时，s=1,代表总机械功率附加电阻/21s r s-=0，由异步电动机等效电路可知，定转子电流很大，励磁阻抗很大，/2mZ Z ，励磁支路近似为开路，则0m I ≈，铁耗可忽略不计。
电机空载试验实验报告
电机空载试验实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是通过对电机空载试验的进行，了解电机的运行特性以及其电气参数，同时对电机的性能进行评估和分析。
二、实验装置与材料1. 实验平台：电机空载试验平台2. 电机：AC异步电机3. 测量仪器：电能表、电流表、电压表三、实验原理电机的空载试验是指在电机无负载情况下进行的试验，通过测量电机的输入电流、输入功率、输出功率等参数，可以评估电机的运行状态和效率。
在电机空载状态下，输入电流和功率主要用于克服电机内部的电磁压降和机械损耗，输出功率为零。
因此，可以通过测量输入电流和输入功率来估算电机的功率损耗。
根据电机的功率输入和损耗，可以计算出电机的效率。
四、实验步骤1. 将电机接入实验平台，并固定好电机底座。
2. 连接电能表、电流表和电压表到电机的输入端，确保连接正确。
3. 打开电源，将电能表、电流表和电压表的指针归零。
4. 调节电源的输出电压，使得电压表读数在额定电压范围内。
5. 开始记录电机的输入电流和电压。
6. 根据电流表和电压表的读数，计算出电机的输入功率。
7. 持续记录一段时间后，停止记录，并计算平均值。
五、实验结果与分析根据实验步骤中记录的数据，得到电机的输入电流和电压，可以计算出电机的输入功率。
根据电机的额定功率，可以计算出电机的效率。
根据实验数据计算出来的电机效率可以用来评估电机的健康程度和运行情况。
如果电机的效率较低，可能存在电机内部的损耗问题，需要进行进一步的检修和维护。
而如果电机的效率接近额定效率，则说明电机运行良好。
同时，通过对电机的输入功率和损耗进行分析，可以评估电机的性能和能耗。
如果电机的损耗较大，可能需要考虑替换更高效的电机来降低能耗。
六、存在问题与改进方向在本次实验中，由于时间和条件的限制，无法对电机的振动、温升等指标进行全面的测试和分析。
因此，在今后的实验中，可以加入更多的测试仪器和方法，对电机的各项指标进行更加全面的评估和分析。
此外，可以对不同负载下的电机性能进行测试，以获得更具体的数据和性能分析。
(整理)电机实验——三相鼠笼异步电动机的工作特性
三相鼠笼异步电动机的工作特性一、实验目的1、掌握用日光灯法测转差率的方法。
2、掌握三相异步电动机的空载、堵转和负载试验的方法。
3、用直接负载法测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性。
4、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。
二、预习要点1、用日光灯法测转差率是利用了日光灯的什么特性？2、异步电动机的工作特性指哪些特性？3、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？4、工作特性和参数的测定方法。
三、实验项目1、测定电机的转差率。
2、测量定子绕组的冷态电阻。
3、判定定子绕组的首末端.4、空载实验。
5、短路实验。
6、负载实验。
四、实验方法1、实验设备2、屏上挂件排列顺序DQ43、DQ42、DQ25-3、DQ22、DQ27、DQ31 三相鼠笼式异步电机的组件编号为DQ11。
3、用日光灯法测定转差率日光灯是一种闪光灯，当接到50H z 电源上时，灯光每秒闪亮100次，人的视觉暂留时间约为十分之一秒左右，故用肉眼观察时日光灯是一直发亮的,我们就利用日光灯这一特性来测量电机的转差率。
（1）异步电机选用编号为DQ11的三相鼠笼异步电动机（U N =220V ，Δ接法）极数2P=4。
直接与测速发电机同轴联接，在DQ11和测速发电机联轴器上用黑胶布包一圈，再用四张白纸条（宽度约为3毫米），均匀地贴在黑胶布上。
（2）由于电机的同步转速为 ，而日光灯闪亮为100次/秒，即日光灯闪亮一次，电机转动四分之一圈。
由于电机轴上均匀贴有四张白纸条，故电机以同步转速转动时，肉眼观察图案是静止不动的（这个可以用直流电动机DQ09、DQ19和三相同步电机DQ14来验证）。
（3）开启电源，打开控制屏上日光灯开关，调节调压器升高电动机电压，观察电动机转向，如转向不对应停机调整相序。
转向正确后，升压至220V ，使电机起动运转，记录此时电机转速。
（4）因三相异步电机转速总是低于同步转速，故灯光每闪亮一次图案逆电机旋转方向落后一个角度，用肉眼观察图案逆电机旋转方向缓慢移动。
对三相异步电动机空载试验的分析
对三相异步电动机空载试验的分析作者：车首斌来源：《科技资讯》2019年第03期摘要：空载试验不仅是型式试验过程中不可或缺的重要项目，其更是对三相异步电动机进行定性分析的重要手段。
因此，为了更好地探明三相异步电动机本身的空载性能情况，笔者即结合个人实践工作经验与相关参考文献，就三相异步电动机空载试验的具体方法展开粗浅的探讨，以给广大同行在今后的电动机检验中提供一些有益的参考借鉴。
关键词：三相异步电动机空载试验出厂试验型式试验中图分类号：TM343 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）01（c）-0046-02所谓的三相异步电动机空载试验就是为被检测的电动机施加额定功率的额定电压，使其进行空载运行的一种试验。
而这种试验恰恰是三相异步电动机出厂试验中最为重要的一个检测项目，同时也是对电动机实施定性分析的重要手段。
所以，在整个电动机检测过程中空载试验始终占据着十分重要的地位，也备受电机行业的关注。
基于此种背景，笔者即对三相异步电动机空载试验展开粗浅的分析，以期为三相异步电动机的生产与检验工作提供有益的参考与借鉴。
1 三相异步电动机空载试验的目的与要求三相异步电动机开展空载试验，能够取得三相异步电动机在额定电压、额定频率的空载运行时所产生的铁损耗、风摩耗，而这两项损耗属于电动机的恒定损耗，恰恰在三相电动机五大损耗之中占据着举足轻重的地位，不仅是求取三相异步电动机效率的必要参数，也是改进三相异步电动机的重要参数数据。
同时，通过空载试验还能够检查出三相异步电机是否存在异常噪音问题、是否存在异常振动问题、轴承温度是否存在过热现象。
且试验所得空载电流与空载电压关系曲线，能够最为直接地反映出三相异步电动机铁心材料的性能、几何尺寸以及绕组匝数、定转子气隙大小等参数是否合理，从而准确判断三相异步电机是否存在异常变化。
在开始三相异步电动机空载试验前必须要确保测量绕组对地，绕组间绝缘电阻符合三相异步电动机的基本要求。
三相异步电动机实验报告
11.超速试验（对笼形转子电动机，仅在型式试验时进行）。*
12.振动的测定。*
13.噪声的测定。
14.转动惯量的测定。
15.短时升高电压试验。*
16.耐电压试验。*
其中后面标有*的为检查试验项目。第12项也可根据需要仅列为型式试验项目。
二、试验内容及方法
根据国家标准GB755-81《电机基本技术要求》规定，试验项目有型式试验和检查试验两种。
型式试验的目的是求取电机全部的工作特性和参数，以全面考察电机的电气性能和质量，从而判断该电机是否符合国家标准（或用户订货时所签订的技术要求），此外对型式试验的分析还可以制定出该电机出厂的性能标准。电机制造厂遇到下列情况之一时需进行电机的型式试验：
转子绕组损耗
负载试验计算
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
额定线电压 （V）
线电流 （A）
相电流 （A）
输入功率 （W）
定子铜耗 （W）
电磁功率 （W）
转差率
转子铝耗 （W）
杂散损耗 （W）
总损耗 （W）
输出功率 （W）
功率因数
（1）作曲线 ，并从曲线上求 时：
（2）计算额定转矩 =（注：额定功率单位为kW）
2. 空载试验测量
为分离铁耗 和机械损耗 ，作曲线
其中： ，
(四)堵转试验
（1）堵转试验的目的是求取额定电压时的堵转电流和堵转转矩（起动电流和起动转矩）。还可以利用堵转试验数据作圆图，求取额定转矩和最大转矩。
（2）堵转试验施于定子绕组的电压尽可能从不低于倍的额定电压开始，然后逐步降低电压至定子电流接近额定值为止，其间共测取5~7点读数，每点应同时测取下列数据：三相电压、三相电流、转矩、输入功率，每点测量及读数时，通电持续时间不应超过10秒，以免绕组过热。
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华北电力大学
电机学实验报告
实验名称
系别班级姓名学号同组人姓名实验台号日期教师成绩
一、实验目的
1、掌握三相异步电动机的空载、堵转的方法。
2、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。
二、预习要点
1、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？
2、参数的测定方法。
三、实验项目
1、空载实验。
2、堵转实验。
四、实验方法
1、实验设备
屏上挂件排列顺序
D33、D32、D34-3、D31、D42、D51、D55－3 三相鼠笼式异步电机的组件编号为DJ16。
2、电桥法测定绕组直流电阻
用单臂电桥测量电阻时，应先将刻度盘旋到电桥大致平衡的位置。
然后按下电池按钮，接通电源，等电桥中的电源达到稳定后，方可按下检流计按钮接入检流计。
测量完毕，应先断开检流计，再断开电源，以免检流计受到冲击。
数据记
- 1 -
录于表4-3中。
电桥法测定绕组直流电阻准确度及灵敏度高，并有直接读数的优点。
表4-3
3、空载实验
1) 按图4-3接线。
电机绕组为Δ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，使电机起动旋转，观察电机旋转方向。
并使电机旋转方向符合要求( 如转向不符合要求需调整相序时，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试验。
图4-3 三相鼠笼式异步电动机试验接线图
4) 调节电压由1.2倍额定电压开始逐渐降低电压，直至电流或功率显著增大为止。
在这范围内读取空载电压、空载电流、空载功率。
5) 在测取空载实验数据时，在额定电压附近多测几点，共取数据7～9 组记录于表4-4中。
表4-4
- 2 -
4、堵转实验
1) 测量接线图同图4-3。
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至短路电流到1.2倍额定电流，再逐渐降压至0.3倍额定电流为止。
3) 在这范围内读取短路电压、短路电流、短路功率。
表 4-5 4) 共取数据5～6组记录于表4-5中。
五、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：
- 3 -
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；θ
θref c ——基准工作温度，对于E级绝缘为75℃；——实际冷态时定子绕组的温度，℃；
2、作空载特性曲线：I0L、P0、cosφ0=f(U0L)
3、作短路特性曲线：IKL、PK=f(UKL)
4、由空载、短路实验数据求异步电机的等效电路参数。
(1) 由短路实验数据求短路参数
短路阻抗：
短路电阻：
22 短路电抗：
式中，PK——电动机堵转时的相电压，相电流，3 三相短路功率（Δ接法）。
转子电阻的折合值：
式中r1C是没有折合到75℃时实际值。
定、转子漏抗：
≈ ≈2 K
(2) 由空载试验数据求激磁回路参数
- 4 -
空载阻抗
空载电阻
2
3U0LI0L
P0I0L
2
空载电抗
22
式中，P0——电动机空载时的相电压、相电流、三相空载功率（Δ接法）。
激磁电抗
激磁电阻 2 I2
3I0
式中PFe为额定电压时的铁耗，由图4-4确定。
P0
'
PFe
PFe
0)
2
N
U0
2
图4-4 电机中铁耗和机械耗
六、思考题
1、由空载、短路实验数据求取异步电机的等效电路参数时，有哪些因素会引起误差？
2、从短路实验数据我们可以得出哪些结论？
- 5 -。