实验方法：三相笼型异步电动机的电流、电压测试及调节方法

1.实验设备

实验设备见表4-1。

表4-1　实验设备

2.屏上挂件排列顺序

其排列按D33、D32、D34-3、D31、D42、D51的顺序进行。

三相笼型异步电机的组件型号为DJ16。

3.用日光灯法测定转差率

日光灯是一种闪光灯，当接到50Hz电源上时，灯光每秒闪亮100次，人的视觉暂留时间约为1/10s，故用肉眼观察时日光灯是一直发亮的，人们就利用日光灯这一特性来测量电机的转差率。

（1）异步电机选用型号为DJ16的三相笼型异步电动机（UN=220V，三角形接法）极数2p=4。直接与测速发电机同轴连接，在DJ16和测速发电机联轴器上用黑胶布包一圈，再用4张白纸条（宽度约为3mm），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/s，即日光灯闪亮一次，电机转动1/4圈。由于电机轴上均匀贴有4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DJ15、DJ23和三相同步电机DJ18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，使电机启动运转，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。

（5）按住控制屏报警记录“复位”键，手松开之后开始观察图案后移的圈数，计数时间可定得短一些（一般取30s）。将观察到的数据记录于表4-2中。

（6）停机。将调压器调至零位，关断电源开关。

表4-2　数据记录表

转差率

式中　t——计数时间，s；

N——t秒内图案转过的圈数；

f1——电源频率，50Hz。

（7）将计算出的转差率与实际观测到的转速算出的转差率比较。

4.测量定子绕组的冷态直流电阻

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心的温度。当所测温度与冷却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4-1所示。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。

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挡。三相笼型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挡。

按图4-1所示接线。把R调至最大位置，合上开关S1，调节直流电源及R阻值使实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3次，取其平均值，测量定子三相绕组的电阻值，记录于表4-3中。

表4-3　伏安法测量数据记录表　室温　℃

（2）电桥法。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。数据记录于表4-4中。(www.xing528.com)

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4-4　电桥法测量数据记录表

5.判定定子绕组的首、末端

先用万用表测出各相绕组的两个线端，将其中的任意两相绕组串联，如图4-2所示。将控制屏左侧调压器旋钮调至零位，开启电源总开关，按下“开”按钮，接通交流电源。调节调压旋钮，并在绕组端施以单相低电压U=80～100V，注意电流不应超过额定值，测出第三相绕组的电压，如测得的电压值有一定读数，表示两相绕组的末端与首端相连，如图4-2（a）所示。反之，如测得电压近似为零，则两相绕组的末端与末端（或首端与首端）相连，如图4-2（b）所示。用同样方法测出第三相绕组的首、末端。

图4-2　三相交流绕组首、末端测定

6.空载实验

（1）按图4-3所示接线。电机绕组为三角形接法（UN=220V），直接与测速发电机同轴连接，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实验。

图4-3　三相笼型异步电动机实验接线

（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）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，记录于表4-5中。

表4-5　空载实验数据记录表

7.短路实验（堵转）

（1）测量接线如图4-3所示。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。

（4）共取数据五六组记录于表4-6中。

表4-6　短路实验数据记录表

8.负载实验

（1）测量接线如图4-3所示。同轴连接负载电机。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RL（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IF等数据。

（6）共取数据八九组记录于表4-7中。

表4-7　负载实验数据记录表　U1φ=U1N=220V（Δ）；If=_____mA