异步电动机参数的测定方法优化

【学习任务】（1）正确进行异步电动机的空载试验和短路试验。

（2）根据空载试验和短路试验数据正确计算异步电动机参数。

对于已制成的异步电动机，可通过做空载试验和短路（堵转）试验来测定其参数，以便使用等值电路对电动机运行进行计算。

1.空载试验

空载试验的目的是测定励磁参数rm、xm以及铁损耗pFe和机械损耗pΩ。试验时，电动机转轴上不带任何机械负载，即电动机处于空载状态，定子三相绕组接额定频率的三相电源。用调压器改变外加电压，使定子电压从（1.1～1.3）UN开始，逐渐降低电压，直到电机转速明显下降、电流开始回升为止，测量数点，记录电动机的端电压U1、空载电流I0、空载损耗p0和转速n，并绘成空载特性曲线I0＝f（U1）和p0＝f（U1），曲线如图6－9（b）所示。

图6－9　空载试验

（a）空载等效电路；（b）空载试验曲线

1）铁耗和机械损耗的确定

异步电动机空载时，转子电流很小，转子里的铜损耗和附加损耗较小，忽略不计，此时电动机输入的功率全部消耗在定子铜耗、铁耗和机械损耗上，即

所以，铁耗与机械损耗之和为

铁损耗pFe与磁通密度平方成正比，即正比于；而机械损耗与电压无关，转速变化不大时，可认为pΩ为一常数。因此，在如图6－10所示的曲线中可将铁耗pFe和机械损耗pΩ分开。只要将曲线延长使其与纵轴相交，交点的纵坐标就是机械损耗，过这一点作与横坐标平行的直线，该线上面的部分就是铁耗，如图6－10所示。

图6－10　铁耗和机械损耗分离图

2）励磁参数的确定

由空载等值电路，根据空载试验测得的数据，可以计算空载参数：

励磁参数为

2.短路（堵转）试验

图6－11　异步电动机短路试验

（a）短路等效电路；（b）短路试验曲线

由于短路试验时电动机不转，机械损耗为零，而降压后铁损耗和附加损耗很小，可以略去，I0≈0，可以认为励磁支路开路，所以等值电路如图6－11（a）所示，这时功率表读出的短路功率pk都消耗在定、转子的电阻上。由于I0＝0，则，所以

根据短路试验测得的数据，可以计算出短路阻抗Zk、短路电阻rk和短路电抗xk，即

对大、中型异步电动机，可以认为

自测题

答案6.3

一、填空题

1.对于已制成的异步电动机，可通过做________和___________来测定其参数，以便使用等值电路对电动机运行进行计算。(www.xing528.com)

2.空载试验的目的是测定__________、__________和________。

3.异步电动机空载时，转子电流很小，转子里的__________________，可以忽略不计。

4.短路试验时，堵住转子使其停转，电动机等值电路中附加电阻的大小为________。

二、选择题

1.交流异步电动机等效电路讨论中阻抗折算，下列式子正确的应是（　　）。

2.一台八极三相异步电动机，其同步转速为6 000 r/min，则需接入频率为（　　）的三相交流电源。

A.50 Hz　B.60 Hz　C.100 Hz　D.400 Hz

3.异步电动机空载时的功率因数与满载时比较，前者比后者（　　）。

A.高　B.低　C.都等于1　D.都等于0

4.异步电动机在（　　）运行时转子感应电流频率最高。

A.空载　B.堵转　C.启动　D.额定

5.异步电动机空载运行时转差率s接近（　　）。

A.0　B.1　C.2　D.3

6.异步电动机在启动瞬间的转差率为（　　）。

A.1　B.0　C.0.1　D.2

三、分析计算题

1.在三相交流感应电动机中，过高的电源电压或过低的电源电压都会烧毁电动机，试利用等值电路分析其烧毁的理论原因。

2.一台JQ2－52－6异步电动机，额定电压为380 V，定子三角形接法，频率为50 Hz，额定功率为7.5 kW，额定转速为960 r/min，额定负载时cosφ1＝0.824，定子铜耗为474 W，铁耗为231 W，机械损耗为45 W，附加损耗为37.5 W，试计算额定负载时：

（1）转差率；

（2）转子电流的频率；

（3）转子铜耗；

（4）效率；

（5）定子电流。

3.三相异步电动机定子绕组与转子绕组之间没有直接的联系，为什么负载增加时，定子电流和输入功率会自动增加，试说明其物理过程。