实验三 三相鼠笼异步电动机的工作特性
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）。
a三相鼠笼异步电动机的工作特性实验报告
异步电机实验报告课程名：电机学与电力拖动姓名：李静怡学院：电气工程学院班级：电气1108班学号：指导老师：郭芳2、屏上挂件排列顺序D34-2、D513、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，不联接校正直流测功机DJ23。
(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。
并使电机旋转方向为正转(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序号UOC（V）IOL（A）PO（W）cos UABUBCUCAUOLIAIBICIOLPIPIIPO 1264265265251459146801479五、实验报告1.作空载特性曲线：I0、P、cos0=f(U0)2.作短路特性曲线：IK 、PK=f(UK)3.由空载、短路试验的数据求异步电机等效电路的参数。
(1)由短路试验数据求短路参数KIU=23KIP=22KKrZ-=KI=空载阻抗 ooo I U Z = 空载电阻 23oo o I P r =空载电抗 22o o o r Z X -=式中 U 0、I 0、P 0 —— 相应于U 0为额定电压时的相电压、相电流、三相空载功率。
由图中可以看出ooo I U Z =，为曲线斜率的倒数，所以Z 0=1/=（Ω）由图中可以看出23oo o I P r =，为曲线的斜率，即R K =（Ω）所以，22o o o r Z X -==（Ω）激磁电抗 σ1X X X O m -= 激磁电阻 23oI P r Fem ==（Ω）式中 PFe为额定电压时的铁耗，由图3-4确定。
三相鼠笼异步电动机的工作特性实验报告
三相鼠笼异步电动机的工作特性实验报告实验报告：三相鼠笼异步电动机的工作特性一、实验目的：1.了解三相鼠笼异步电动机的基本结构和工作原理；2.掌握三相鼠笼异步电动机的转速、效率和功率因数等工作特性的测量方法；3.分析和讨论转速、效率和功率因数等参数与负载之间的关系。
二、实验原理：1.三相鼠笼异步电动机的工作原理：三相鼠笼异步电动机是利用三相交流电网的频率和电压，通过三相绕组之间的电磁感应作用，产生旋转磁场，从而驱动电机运转。
2.转速的测量方法：使用转速表测量电机的转速，将转速读数与电压、频率等参数进行记录。
3.效率的测量方法：通过测量电机的输入功率和输出功率，并将两者之比即可得到电机的效率。
4.功率因数的测量方法：通过测量电机的有功功率和视在功率，并将两者之比即可得到电机的功率因数。
三、实验器材和药品：1.三相鼠笼异步电动机2.变压器和电压表3.电流表和电流互感器4.转速表5.功率计6.多功能电力测量仪四、实验步骤：1.在实验台上连接三相鼠笼异步电动机，并接通电源。
2.调整电压表、电流表和转速表的位置和量程。
3.调整电压和频率，测量电机的输入电压、输入电流、输出转速，并记录数据。
4.使用功率计测量电机的输入功率，使用多功能电力测量仪测量电机的输出功率，并计算电机的效率和功率因数。
5.调整不同的负载，重复步骤3和4，并记录不同负载下的电机参数。
五、实验结果和分析：1.根据实验数据绘制转速-负载、效率-负载和功率因数-负载的曲线图，并分析其特点和规律。
2.随着负载的增加，电机的转速呈下降趋势，效率和功率因数也随之降低。
3.当负载过大时，电机可能发生过载现象，导致电机过热甚至损坏。
因此，在实际应用中需合理选择负载大小。
六、实验总结：1.通过本次实验，了解了三相鼠笼异步电动机的基本工作原理和工作特性。
2.掌握了测量三相鼠笼异步电动机转速、效率和功率因数等参数的方法。
3.认识到电机的负载与转速、效率和功率因数之间的关系，以及过大负载可能引起的问题。
a三相鼠笼异步电动机的工作特性实验报告
异步电机实验报告课程名：电机学与电力拖动姓名：李静怡学院：电气工程学院班级：电气1108班学号：11291240指导老师：郭芳2、屏上挂件排列顺序D34-2、D513、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，不联接校正直流测功机DJ23。
(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。
并使电机旋转方向为正转(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序号UOC（V）IOL（A）PO（W）cos UABUBCUCAUOLIAIBICIOLPIPIIPO1 264 265 265 264.67 0.279 0.278 0.279 0.2787 -22.9 47.9 25 0.1962 240 242 240 240.67 0.251 0.253 0.25 0.2513 -17.5 40.3 22.8 0.2183 230 230 228 229.33 0.239 0.237 0.239 0.2383 -15.5 37.1 21.6 0.2284 220 221 220 220.33 0.228 0.229 0.23 0.2290 -13.1 34.3 21.2 0.243(4) 合上开关S，调节负载电阻RL（注：先调节R5上的1800Ω电阻，调至零值后用导线短接再调节R上的650Ω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。
(5) 从这负载开始，逐渐减小负载直至空载（即断开开关S），在这范围内读取异步电动机的定子电流、输入功率、转速、校正直流测功机的负载电流IF等数据。
(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。
三相鼠笼式异步电动机实验报告
三相鼠笼式异步电动机实验报告一、实验目的1、熟悉三相鼠笼式异步电动机的结构和工作原理。
2、掌握三相鼠笼式异步电动机的启动、调速和反转方法。
3、学会使用相关仪器仪表测量三相鼠笼式异步电动机的各项参数。
4、通过实验数据的分析，加深对三相鼠笼式异步电动机运行特性的理解。
二、实验设备1、三相鼠笼式异步电动机一台2、交流电压表、交流电流表、功率表各一块3、三相调压器一台4、电机导轨及测速发电机5、示波器一台三、实验原理三相鼠笼式异步电动机的工作原理基于电磁感应定律。
当定子绕组通以三相交流电时，会产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场切割转子导体，在转子导体中产生感应电动势和感应电流。
由于转子电流与旋转磁场相互作用，从而产生电磁转矩，使转子转动起来。
异步电动机的转速与旋转磁场的转速（同步转速）存在差异，其转差率 s 表示为：＼s ＝＼frac{n_0 n}｛n_0}＼其中，＼（n_0\）为同步转速，＼（n\）为电动机的转速。
四、实验内容及步骤1、测量定子绕组的直流电阻用万用表测量电动机定子绕组的电阻，每相测量三次，取平均值。
2、空载实验按图连接好电路，将调压器输出电压调至零位。
合上电源开关，逐渐升高电压，使电动机空载运行，观察电动机的运转情况。
当电动机转速稳定后，记录此时的电压、电流和功率。
逐步降低电压，直至电动机停止运转，记录相关数据。
3、短路实验将电动机转子堵住，不使其转动。
合上电源，逐渐升高电压，使定子电流达到额定值附近，记录此时的电压、电流和功率。
4、负载实验在电动机轴上安装带轮，通过皮带与测功机相连。
调节调压器，使电动机在额定电压下运行，逐渐增加负载，记录不同负载下的电压、电流、功率和转速。
5、调速实验改变电源电压，观察电动机转速的变化。
接入串电阻调速电路，观察转速的变化。
6、反转实验调换三相电源的任意两相，观察电动机的转向变化。
五、实验数据记录与处理1、定子绕组直流电阻定子绕组 A 相电阻：＿____Ω定子绕组 B 相电阻：＿____Ω定子绕组 C 相电阻：＿____Ω2、空载实验电压（V）：＿____、＿____、＿____ 电流（A）：＿____、＿____、＿____ 功率（W）：＿____、＿____、＿____3、短路实验电压（V）：＿____ 电流（A）：＿____ 功率（W）：＿____4、负载实验负载（N·m）：＿____、＿____、＿____ 电压（V）：＿____、＿____、＿____ 电流（A）：＿____、＿____、＿____ 功率（W）：＿____、＿____、＿____ 转速（r/min）：＿____、＿____、＿____5、调速实验电源电压降低时，转速（r/min）：＿____、＿____、＿____接入串电阻调速时，转速（r/min）：＿____、＿____、＿____6、反转实验调换电源相序前，电动机转向：＿____调换电源相序后，电动机转向：＿____根据实验数据，绘制相关曲线，如空载特性曲线、短路特性曲线、负载特性曲线等，以便更直观地分析电动机的性能。
三相鼠笼异步电动机的工作特性实验报告
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．实验项目1．空载试验。
2．短路试验。
3．负载试验。
三．实验设备及仪器1．NMCL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（MMEL-13）。
3．交流功率、功率因数表（MMEL-001A）。
4．直流电压、毫安、安培表（MMEL-06）。
5．三相可调电阻器900Ω（NMEL-03）。
6．旋转指示灯及开关（MMEL-05B）。
7．三相鼠笼式异步电动机M04。
四．实验方法及步骤1．空载试验测量电路如图3-3所示。
电机定子绕组接线如图3-4所示，电机绕组为△接法（U N=220伏），S开关扳到左边，且电机不同测功机同轴联接，不带测功机。
a．起动电压前，把交流电压调节旋钮退至零位，然后接通电源，逐渐升高电压，使电机起动旋转，观察电机旋转方向。
并使电机旋转方向为正。
b．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。
c．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。
表3-3序号U OC（V）I OL（A）P O（W）cosϕU AB U BC U CA U OL I A I B I C I OL P I P II P O1 220 220 220 220.000 0.274 0.281 0.276 0.277 -20.7 37.02 16.32 0.472 264.1 265 263.1 264.067 0.339 0.352 0.345 0.345 -32.4 54.07 21.67 0.463 180.5 180.8 180 180.433 0.224 0.223 0.224 0.224 -12.9 25.10 12.2 0.444 140.3 140 139.7 140.000 0.176 0.174 0.175 -6.82 15.97 9.15 0.425 100.8 99.65 99.92 100.123 0.135 0.133 0.130 0.133 -2.48 9.11 6.63 0.46 60.63 58.96 59.5. 59.795 0.110 0.102 0.097 0.103 0.23 4.74 4.97 0.377 20.91 18.84 19.32 19.690 0.079 0.074 0.669 0.274 -0.27 0.80 0.53 0.342．短路实验a．将起子插入测功机堵转孔中，使测功机定转子堵住将三相调压器退至零。
a三相鼠笼异步电动机工作特性实验报告
异步电机实验报告
课程名：电机学与电力拖动
姓名：李静怡
学院：电气工程学院
班级：电气1108班
学号：11291240
指导老师：郭芳
作短路特性曲线：I
K 、P
K
=f(U
K
)
由空载、短路试验的数据求异步电机等效电路的参数。
(1)由短路试验数据求短路参数
短路阻抗 K
K K I U Z = 短路电阻 23K
K
K I P r =
短路电抗 2
2K
K K r Z X -= 由图中可以看出K
K
K I U Z =
，为曲线斜率的倒数，所以Z K =1/0.0847=11.806
由途中可以看出23K
K
K I P r =
，为曲线的斜率，即R K =6.3857（Ω）
所以，2
2K
K K r Z X -==9.93（Ω） 转子电阻的折合值 1'2r r r K -≈
定、转子漏抗 2
'2'1K
X X X ≈
≈σσ =9.93/2=4.965（Ω） (2)由空载试验数据求激磁回路参数 由图中可以看出o
o o I U Z =
，为曲线斜率的倒数，所以Z 0=1/0.0154=64.935（Ω）
由图中可以看出2
3o
o o I P r =
，为曲线的斜率，即R K =1.9515（Ω）
所以，22
o o o r Z X -==64.9057（Ω）
激磁电抗 σ1X X X O m -= 激磁电阻 P r Fe
=
=57.0（Ω）
5.由损耗分析法求额定负载时的效率
电动机的损耗有：
铁耗P Fe
机械损耗P mec。
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实验三三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式异步电动机的工作特性。
3、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？它们的物理意义是什么？
3、工作特性和参数的测定方法。
三、实验项目
1、空载实验。
2、短路实验。
3、负载实验。
四、实验方法
1、实验设备
2、屏上挂件排列顺序
D33、D32、D34-3、D31、D42、D51
三相鼠笼式异步电机的组件编号为DJ16。
3、空载实验
1) 按图3-1接线。
电机绕组为Δ接法(U N=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3-1 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3-1中。
表3-1
4、短路实验
1) 测量接线图同图3-1。
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3-2
4) 共取数据5～6组记录于表3-2中。
5、负载实验
1) 测量接线图同图3-1。
同轴联接负载电机。
图中R f用D42上1800Ω阻值，用D42上1800Ω阻值加上900Ω并联900Ω共2250Ω阻值。
R
L
2) 合上交流电源，调节调压器使之逐渐升压至额定电压并保持不变。
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R L（注：先调节1800Ω电阻，调至零值后用导线短接再调节450Ω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。
5) 从这负载开始，逐渐减小负载直至空载，在这范围内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I F等数据。
6) 共取数据8～9组记录于表3-3中。
表3-3 U 1φ=U 1N =220V （Δ） I f = mA
五、实验报告
1、作空载特性曲线：I 0L 、P 0、cos φ0=f(U 0L )
2、作短路特性曲线：I KL 、P K =f(U KL )
3、由空载、短路实验数据求异步电机的等效电路参数。
4、(1) 由短路实验数据求短路参数 短路阻抗： 短路电阻：
短路电抗：
式中 ，P K ——电动机堵转时的相电压，相电流，三相短
路功率（Δ接法）。
转子电阻的折合值：
≈
式中r 1C 是没有折合到75℃时实际值。
定、转子漏抗：
KL
KL K K K I U I U Z 3=
=ϕ
ϕ2
23KL
K
K K K I P I P r ==ϕ22K K K r Z X -=
3I , K KL
KL K I U U ==ϕϕ'
2r C
K r r 1-
(2) 由空载试验数据求激磁回路参数
空载阻抗
空载电阻
空载电抗
式中
，P 0——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
式中P Fe 为额定电压时的铁耗，由图3-2确定。
2
0U '
0P )
2
0N
图3-2 电机中铁耗和机械耗
5、作工作特性曲线P 1、I 1、η、S 、cos φ1=f(P 2)。
由负载试验数据计算工作特性，填入表3-4中。
L
L
I U I U Z 000003=
=ϕ
ϕ2
00
20003L
I P I P r ==
ϕ20200r Z X -=3
I I , 0L 0
00==ϕϕL U U σ10X X X m -=2
0203L Fe Fe m I P I P r ==ϕ
表3-4 U 1=220V(Δ) I f = mA
计算公式为：
式中 ——定子绕组相电流，A ； ——定子绕组相电压，V ； S ——转差率； η——效率。
6、由损耗分析法求额定负载时的效率 电动机的损耗有：
铁 耗： P Fe 机械损耗： P mec
定子铜耗： 转子铜耗： 杂散损耗P ad 取为额定负载时输入功率的0.5%。
ϕ
1I ϕ1U 12113r I P CU
ϕ=S P P em
CU 100
2=%
100105.03cos %
1001500
15003
331
22
2111
111⨯===
⨯-=++=
=
P P nT P I U P n S I I I I I C
B A L
ηϕϕϕϕ
式中 P em ——电磁功率，W ；
铁耗和机械损耗之和为：
为了分离铁耗和机械损耗，作曲线 ，如图3-2。
延长曲线的直线部分与纵轴相交于K 点，K 点的纵座标即为电动机的机械损耗P mec ，过K 点作平行于横轴的直线，可得不同电压的铁耗P Fe 。
电机的总损耗
于是求得额定负载时的效率为：
式中P 1、S 、I 1由工作特性曲线上对应于P 2为额定功率P N 时查得。
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？
3、由直接负载法测得的电机效率和用损耗分析法求得的电机效率各有哪些因素会引起误差？
Fe
cu em P P P P --=111
2
00'0r I P P P P m ec Fe ϕ-=+=∑++++=m ec ad cu cu Fe P P P P P P 21%
1001
1
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P P P η)(2
00U f P =‘。