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
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
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：
r1ref r1C235 ref235 C
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： Z K
UK IK UKLIKL
PKPKr 2 短路电阻： K3I2IKLK
22 短路电抗： X K Z K rK
IKLU U , I 式中 K KL K ，PK——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：
'rK r1C r 2≈
式中r1C是没有折合到75℃时实际值。
定、转子漏抗： XK
1 X ≈ ≈2
(2) 由空载试验数据求激磁回路参数
U0 U0L , I0 I0L
空载阻抗 Z0
空载电阻
U0 I0 U0LI0Lr0 P0P0 223I0I 0L
空载电抗 X0 Z02 r02
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）。Xm X0 X1 激磁电抗 PFePFer 激磁电阻 m 2 I23I0 0L
式中PFe为额定电压时的铁耗，由图4-4确定。
P0'
20)
NU02
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？
实验二、三相鼠笼异步电动机的工作特性及参数测定 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、测量定子绕组的冷态电阻。 2、空载实验。 3、短路实验。 4、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、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。 利用万用表测定绕组电阻，记录下表 表4-3 4、空载实验 1) 按图4-3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 U0L（V）I0L（A）P0（W） cosφ0 U AB U BC U CA U0L I A I B I C I0L PⅠP P0
三相交流异步电动机型式试验数据处理一、被试电动机铭牌中的主要数据 被试电动机铭牌中的主要数据 二、试验数据统计和计算 （一）绝缘电阻的测定 1、绝缘电阻测量结果汇总（见表1-1） 表1-1 绝缘电阻测量结果汇总 注：测量时电机绕组温度（环境温度）为℃ 2、测量结果的判断 一般电机标准中，都没有电机在冷状态时的绝缘电阻的考核标准，但电机绕组的绝缘电阻在冷状态下所测得的数值应不小于下式所求得的数值 R是电机绕组冷状态下绝缘电阻考核值，ＭΩ； 式中： MC U是电机绕组的额定电压，V； t是测量时的绕组温度（一般用环境温度），℃。
3、思考题 在绝缘电阻的测定中，如何选用兆欧表？ （二）绕组在实际冷状态下直流电阻的测定 1、冷状态下直流电阻测量结果汇总（见表2-1） 表2-1 冷状态下直流电阻测量结果汇总 2、测量结果的处理 标准工作温度下的定子绕阻： 075 1r = 0T 75 T R ?++θ 3、思考题 测量定子绕组的直流电阻为何不用万用表？
（三）、空载特性的测量 1、空载试验数据汇总（见表３－１） R。 空载试验后立即测得的一个定子线电阻 表３-１空载试验数据汇总
２、试验数据计算 （１）计算三相电压平均值0U 。每点的三相电压平均值0U 为三个读数之和除以３。 （２）计算三相电流平均值0I 。每点的三相电流平均值0I 为三个读数之和除以３。 （３）计算每点的输入功率仪表显示值0P 。每点的输入功率仪表显示值0B P 为两功率表读数的代数和。 （４）计算每点的空载铜耗0Cu1P 用公式0203R I P 0Cu1=求出各点的空载铜耗。 （５）计算求出各点的铁耗与机械耗之和' 0P 铁耗与机械耗之和为空载损耗与空载定子铜耗之差 100Cu 0P P P -=' 上述计算结果见表３-２ 表３-２ 空载试验计算结果
四川大学电气信息学院 实验报告书 课程名称：电机学 实验项目：三相异步电动机的空载及堵转实验专业班组：电气工程及其自动化105，109班实验时间：2014年11月21日 成绩评定： 评阅教师： 电机学老师：曾成碧 报告撰写：
三相异步电动机的空载及堵转实验 一．实验目的 1.掌握异步电动机空载和堵转实验方法及测试技术。 2.通过空载及堵转实验数据求取异步电动机的铁耗和机械损耗。 3.通过空载及堵转实验数据求取异步电动机的各参数 二．问题思考： 1.试就下列几个方面与变压器相比较，有何相同与相异之处？ （1）空载运行状况及转子堵转状况。 （2）空载运行时的0cos ?，0I ，0P 。 （3）转子堵转实验时测得的12'k X X X =+。 答：变压器空载运行是指二次侧绕组开路时的变压的运行状态，此时二次侧绕组电流2i =0，空载电流的无功分量远大于有功分量，所以电流大多用于励磁。等效电路如下图： 异步电机的空载运行状况实际中并不存在，因为空载运行是指输出的机械功率为零，也就是转差率s =0，转子侧电流为0，转子转速n 与旋转磁场的转速1n 相同，这种情况下转子不受磁场力，所以不可能存在。实际中的空载是指轻载，即 0s ≈，1n n ≈，20i ≈，输出功率20P =，0m m s P p p =+≈。等效电路 可近似看为： ?m r m x m r m x ?
几乎全部用来 异步电机堵转的时候转子侧三相绕组断路，转子堵住不动，定子侧接三相交流电 源，此时因为转子不转，转子侧输出功率为零，电流较大，二次侧等效电阻, 22r r s =，最小等效电路如下图所示： 与变压器短路试验运行时等效电路类似。变压器短路运行时等效电路如下： I ? ， ?
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 -
成绩 电机学实验报告 院（系）名称自动化科学与电气工程 学院 专业名称电气工程及其自动化学生学号 学生姓名 指导教师 201*年7月
目录 实验一等效电路参数的测定 (3) 实验二串励直流电动机负载特性实验 (7) 实验三并励直流发电机自励建压实验 (11) 实验四三相同步发电机参数的测定 (14) 实验五三相同步发电机并网实验 (17) 实验六三相异步电动机参数测量实验 (19) 2
实验一等效电路参数的测定 同组同学 一、开路试验 1、试验目的 确定变比k、激磁阻抗Z m等参数 2、试验方法 低压侧加电压，高压侧开路 3、接线图＆计算原理 测量：U10、U20、I20、P0
4 计算： 开路试验注意事项： 开路电流和开路功率必须是额定电压时的值，并以此求取激磁参数； 开路试验的特点：电压高、电流小；铁耗大、铜耗小； 若要得到高压侧参数，须归算。 4、实验数据 2 2 2 20 0020 202010/，/,/m m m m Fe m R Z X I P R P p I U Z U U k -=≈≈≈=
二、短路试验 1、试验目的 确定短路阻抗Z k 等参数。 2、试验方法 高压侧加电压，低压侧短路。 3、接线图＆计算原理 测量： U 1k 、I 1k 、P k 计算： 短路试验注意事项： 缓慢增加短路电压，使短路电流不超过一次测的额定电流； 短路试验的特点：电压低、电流大；铁耗小、铜耗大； θ ++=-==≈≈?5.23475 5.234,/,,/)75(2 2 2111k k k k k k k k Cu k k k k R R R Z X I P R p P I U Z
实验五三相异步电动机的起动与调速 一．实验目的 通过实验掌握异步电动机的起动和调速的方法。 二．预习要点 1．复习异步电动机有哪些起动方法和起动技术指标。 2．复习异步电动机的调速方法。 三．实验项目 1．异步电动机的直接起动。 2．异步电动机星形——三角形（Y-△）换接起动。 3．绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器起动。 4．绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速。 四．实验设备及仪器 1．SMEL 电力电子及电气传动教学实验台主控制屏。 2．电机导轨及测功机、转矩转速测量（NMEL-13F ）。 3．电机起动箱（NMEL-09）。 5．鼠笼式异步电动机（M04）。 6．绕线式异步电动机（M09）。 7．开关板（NMEL-0B5）。 五．实验方法 1．三相笼型异步电动机直接起动试验。 按图5-1接线，电机绕组为△接法。 起动前，把转矩转速测量实验箱（NMEL-13F ） 中“转矩设定”电位器旋钮逆时针调到底，“转速控 制”、“转矩控制”选择“转矩控制”，检查电机导轨 和NMEL-13F 的连接是否良好。 a ．把三相交流电源调节旋钮逆时针调到底，合 上绿色“闭合”按钮开关。调节调压器，使输出电 压达电机额定电压220伏，使电机起动旋转。（电机 起动后，观察NMEL-13F 中的转速表，如出现电机转向不符合要求，则须切断电源，调整次序，再重新起动电机。） 图5-1 异步电动机直接启动接线图
b ．断开三相交流电源，待电动机完全停止旋转后，接通三相交流电源，使电机全压起动，观察电机起动瞬间电流值，读取电压值U K 、电流值I K 、转矩值T K ，填入表5-1中。 U N ：电机额定电压，V ； 表5-1 图5-3 绕线式异步电动机转子绕组串电阻启动接线图 2．星形——三角形（Y-△）起动 按图5-2接线，电压表、电流表的选择 同前，开关S 选用MEL-05。 a ．起动前，把三相调压器退到零位， 三刀双掷开关合向右边（Y ）接法。合上电 源开关，逐渐调节调压器，使输出电压升高 至电机额定电压U N =220V ，断开电源开关， 待电机停转。 b ．待电机完全停转后，合上电源开关， 观察起动瞬间的电流，然后把S 合向左边（△ 接法），电机进入正常运行，整个起动过程结束，观察起动瞬间电流表的显示值以与其它起动方法作定性比较。 3．绕线式异步电动机绕组串入可变 电阻器调速 实验线路如图5-3，电机定子绕组Y 形 接法。转子串入的电阻由刷形开关来调节， 调节电阻采用NMEL-09的绕线电机起动电 阻（分0，2，5，15，∞五档） 实验线路同前。NMEL-13F 中“转矩控 制”和“转速控制”选择开关扳向“转矩控 制”，“转矩设定”电位器逆时针到底MEL-09 “绕线电机起动电阻”调节到零。 a ．合上电源开关，调节调压器输出电压至U N =220伏，使电机空载起动。 b ．调节“转矩设定”电位器调节旋钮，使电动机输出功率接近额定功率并保持输出转矩T 2不变，改变转子附加电阻，分别测出对应的转速，记录于表5-2中。 图5-2 异步电动机星-三角启动 图5-3 绕线式异步电动机转子串电阻起动
Record the situation and lessons learned, find out the existing problems and form future countermeasures. 姓名：___________________ 单位：___________________ 时间：___________________ PID控制电机实验报告
编号：FS-DY-20618 PID控制电机实验报告 摘要 以电机控制平台为对象，利用51单片机和变频器，控制电机精确的定位和正反转运动，克服了常见的因高速而丢步和堵转的现象。电机实现闭环控制的基本方法是将电机工作于启动停止区，通过改变参考脉冲的频率来调节电机的运行速度和电机的闭环控制系统由速度环和位置环构成。通过PID调节实现稳态精度和动态性能较好的闭环系统。 关键词：变频器PID调节闭环控制 一、实验目的和任务 通过这次课程设计，目的在于掌握如何用DSP控制变频器，再通 过变频器控制异步电动机实现速度的闭环控制。为实现闭环控制，我们需完成相应的任务： 1、通过变频器控制电机的五段调速。
2、通过示波器输出电机速度变化的梯形运行图与s形运行图。 3、通过单片机实现电机转速的开环控制。 4、通过单片机实现电机的闭环控制。 二、实验设备介绍 装有ccs4.2软件的个人计算机，含有ADC模块的51单片机开发板一套，变频器一个，导线若干条。 三、硬件电路 1.变频器的简介 变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，变频器还有很多的保护功能。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。 2.变频器的使用 变频器事物图变频器原理图
三相鼠笼式异步电动机实验报告 实验名称：三相鼠笼异步电动机实验 实验目的：1.掌握三相异步电机的负载试验的方法。 2.用直接负载法测取三相鼠笼异步电动机的工作特性。 3.测定三相鼠笼型异步电动机的参数 实验项目：1.掌握三相异步电机的负载试验的方法。 2.用直接负载法测取三相鼠笼异步电动机的工作特性。 3.测定三相鼠笼型异步电动机的参数 （一）填写实验设备表 序号名称型号和规格用途 1 电机教学实验台NMEL-II 提供电源，固定 电机
2 三相笼型异步电动机M04 实验所需电机 3 电机导轨及测功机实验所需电机 4 转矩、转速测量及控制平台NMEL-13 测量和调节转矩 5 交流表NMEL-001 提供实验所需电压 表，电流表功率表以 及功率因数表 6 三相可调电阻器NMEL-03 改变输出电流 7 直流电压、毫安、安培表NMEL-06 测量直流电压，电流 8 直流电机仪表电源NMEL-1 提供电压 9 旋转指示灯及开关NMEL05 通断电路 （二）测量定子绕组的冷态直流电阻 填写实验数据表格 表3-1 室温25 ℃绕组I 绕组Ⅱ绕组ⅢI（mA）50 40 30 50 40 30 50 40 30 U（V） 2.35 1.89 1.41 2.35 1.88 1.41 2.36 1.89 1.41 R（Ω）160 120 80 160 120 80 160 120 80 （三）测取三相异步电动机的运行特性 填写实验数据表格 表3-2 N U=220V() 序号 I OL（A）P O（W） T2 （N. m） n （r/ min） P2（W）I A I B I C I1P I P II P1
大工《电机与拖动实验》实验报告 机与拖动实验报告学习中心： 奥鹏学习中心层次： 专业： 电气工程及其自动化学号： 学生： 完成日期： 年月日实验报告一实验名称： 单项变压器实验实验目的： 1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2、通过负载实验测取变压器的运行特性。 实验项目： 1、空载实验测取空载特性Uo=F(uo), P=F(uo) 2、短路实验测取短路特性Yk=F(Ik), PK=F（I） 3、负载实验保持UI =U1u1，cosφ2=1的条件下，测取U2=F （I2） （一）填写实验设备表名称型号和规格用途使用注意事项电机教学实验台NMEL-II为实验室提供电源和固定电机使用前调节输出电压为0 三相组式变压器实验所需变压器短路实验时操作要快，以免线路过热三相可调电阻器NMEL-03改变输出电流大小注意量程运用功率表、功率因数表NMEL-20测量功率及功率因素不
得超过量程，线不能接错交流电压表、电流表MEL-001C测量交流电压和交流电流值适当选择量程且注意正反接线旋转指示灯及开关板NMEL-05通断电电路连完后闭合、拆电路前断开（二）空载实验 1、填写空载实验数据表格表1-1序号实验数据计算数据U1U1。1U211 19、 70、13 31、942 24、 40、12211 30、 50、08 91、622 12、 70、163109、 90、00 71、48206、 30、174105、 20、06 61、311 96、
90、195 99、0 70、05 71、141 85、 80、206 86、0 80、04 30、841 61、 30、237 74、7 90、03 50、631 39、 60、2 42、根据上面所得数据计算得到铁损耗、励磁电阻、励磁电抗、电压比表1-2序号实验数据计算数据U1U1。1U211 19、 30、13 11、932 24、
电机的堵转电流是什么意思 将电机轴固定不使其转动，通电，这时候的电流就是堵转电流，一般的交流电机，包括调频电机，是不允许堵转的。由交流电机的外特性曲线，交流电机在堵转时，会产生“颠覆电流”烧电机。 堵转电流和启动电流在数值上是相等的，但电机启动电流和堵转电流的持续时间不同，启动电流最大值出现在电机接通电源后的0.025以内，随着时间的推移按指数规律衰减，衰减速度与电机的时间常数有关；而电机的堵转电流并不随时间的推移衰减，而是保持不变的。 我们通常说的启动电流含义与我们所认为的堵转电流含义基本一致，实际上的启动电流是动态的，在一个较短的时间内有显著变化，其峰值的大小与时间以及接通电源瞬间电压的相位等很多因素有关，有一定的随机性，有些电机启动时间很短，很难用一个有效值来准确表示。堵转电流的字面意义很清楚，但大电机的实际测量不可能在额定电压下进行，所以派生出各种不同的实验方法测量后换算，有降压的，如用100V，或其它值，如用额定电流的，等等。 堵转电流是把电动机转子固定住送100V的电压所产生的电流，启动电流是电机在刚一起动瞬间所产生的电流。 在电机正常启动的情况下,电机的启动电流并不是固定不变的,是随时间推移而变化的。 电机的堵转电流对于特定的电机来说是固定不变的，电机在工作时，不允许堵转电流延续。
二者可以简单的理解为：电机的堵转电流就是电机启动的最大电流。堵转电流是额定电流的1.2倍左右,但启动电流则是额定电流的3-8倍不等.所以说堵转电流是跟启动电流是不相同的!!由此看来启动电流要比堵转电流大得多,而且堵转电流基本上是不变的,而启动电流是视负载而变化的。两个不同的概念可不要混淆了!特别是选择热过载继电器时就要清楚堵转电流的概念,要不然选出来的过载继电器电流就可能偏大,而起不到保护电机的目的! 电机的堵转电流不是铭牌额定电流。铭牌额定电流是电机正常工作时允许的最大电流，堵转电流大于额定电流。电动机都标有额定功率和额定电流，如果实际电流超过额定电流，就是过载，过载最严重的就是堵转。 堵转电流=90V/电枢回路的所有电阻之和（注：电枢回路的所有电阻包括：电枢回路的导线电阻； 电枢绕组电阻；碳刷及与整流子接触电阻；串入的其它电阻；电源的内阻。) 堵转电流是在异常负荷和压缩机咬缸等异常情况下，导致压缩机电机无法转动情况下的电流，堵转时的电流（堵转电流）大约是正常运行电流的4－8倍。由于电流大，电流会使绕组迅速升温，虽然热保护会动作，但也要一定的响应速度，电机发生堵转，是很有害的。电机在启动瞬间，电流的峰值也可接近或达到堵转电流。 堵转电流意味着负载能力 堵转电流原理：
三相异步电动机的空载及堵转实验
三相异步电动机的空载及堵转实验 一实验目的： 1 掌握异步电动机空载和堵转实验方法及测试技术。 2 通过空载及堵转实验数据求取异步电动机的铁耗和机械损耗。 3 通过空载及堵转实验数据求取异步电动机的各参数。 二预习要点： 1 试就下列几个方面与变压器相比较，有何相同与相异之处？（1）空载运行状况及转子堵转状况。 （2）空载运行时的cos?0、I0 、P0。 （3）转子堵转实验时测得的Sk＝X1＋X2ˊ. 2 在用两瓦法测量三相功率时，在相同的接线情况下，为什么有时会出现其中一只瓦特表指针反转的现象？有的试验又没有这一现象出现，为什么？ 3 为什么在作空载试验时，瓦特表要选用低功率因数表？而在作堵转试验时，瓦特表又要选用高功率因数表？ 4 在作空载试验时，测得的功率主要是什么损耗？在作堵转试验时，测得的功率主要是什么损耗？ 三实验内容： 1 定子绕组直流电阻测定。 2 作异步电动机的空载实验。 3 作异步电动机的堵转实验。
四 实验线路及操作步骤： 380V D K 三相调压器 图11-1 异步机空载实验接线图 电压 功率表 电压表 电流表的接法 1 定子绕组直流电阻测定：对于三相异步电动机定子绕组直流电阻的测定，用直流伏安法或直流说明书桥，测量均在定子三相出线端进行。 （1）直流伏安法：分别在定子绕组的出线端A —B 、B —C 、C —A 加一适当直流电压合流过绕组的电流不大于绕组额定电流的20%，分别将所测电压、电流数据记录于表11—1中。 表11—1 （2）直流电桥法：用双臂电桥直接测量定子绕组线电阻，每一线电阻测量三次，将读数记录于表11—2中。
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 26.8 1.653 65.2
三相异步电动机的Y—△启动控制 一、设计目的： 1.了解交流继电器、热继电器在电器控制系统中应用。 2.了解对自锁、互锁功能。 3.了解异步电动机Y—△降压启动控制的原理、运行情况及操作方法。 二、设计要求： 1、设计电动机Y—△的启动控制系统电路； 2、装配电动机Y—△启动控制系统； 3、编写s7_300的控制程序； 4、软、硬件进行仿真，得出结果。 三、设计设备： 1.三相交流电源（输出电压线）； 2.继电接触控制、交流接触器、按钮、热继电器、熔断器、PLCS300； 3.三相鼠笼式电动机。 四、设计原理： 对于正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机来
说，如果在启动时将定子绕组接成星形，待起动完毕后再接成三角形，就可以降低启动电流， 减轻它对电网的冲击，这样的起动方式称为星三角减压启动，或简称为星三角启动（Y-Δ启动）。星三角起动法适用于正常运行时绕组为三角形联接的的电动机，电动机的三相绕组的六个出线端都要引出，并接到转换开关上。起动时， 将正常运行时三角形接法的定子绕组改接为星形联接，起动结束后再换为三角形连接。这种方法只适用于中小型鼠笼式异步电动机.定子绕组星形连接时，定子电压降为三角形连接的1/√3,由电源提供的起动电流仅为定子绕组三角形连接时的1/3。就是可以较大的降低启动电流,这是它的优点.但是,由于起动转矩与每相绕组电压的平方成正比，星形接法时的绕组电压降低了1/ √3倍，所以起动转矩将降到三角形接法的1/3,这是其缺点。Y-△降压启动器仅适用于△运行 380V的三相鼠笼式电动机作空载或轻载启动。三相鼠笼式异步电动机Y—△降压启动控制线路图，如图1所示。
实验总结报告题目：PLC控制交流异步电动机正反转 学院：信息与通信工程学院指导老师：涂兵老师 专业：自动化 班级：11级自动化2Bf 学号：14112101440 姓名：魏龙 序号：27
PLC控制交流异步电动机正反转 一、实验目的 1、学会用可编程序控制器实现交流异步电动机正反转过程的变成方法，并对电动机正 反转进行接线； 2、加深对PLC控制系统的各种保护、自锁、互锁等环节的理解； 3、学会分析并排除控制线路故障的方法； 4、能进行软件和硬件的调试，熟悉实验设备的操作； 5、能自行设计带有电气互锁或机械互锁的正反转电路。 二、实验原理 在三相鼠笼式异步电动机连锁正反转控制中，通过PLC程序和接线相序的更换来改变电动机的旋转方向。 三、实验设备 本实训用到的设备如表所示。 四、程序编写 1、方案一 1.1 I/O分配表格如下：
1.2 梯形图如下所示： 图1、1电机正反转梯形图1.3程序说明： 1.按下正转按钮，电机正转启动。 2.按下反转按钮，电机反转启动。 3.按下停止按钮，电机立即停止工作。 1.4 仿真结果 1）当按下I0.1时仿真结果如下： 图1、2 正转仿真2）当按下I0.2时仿真结果如下： 图1、3反转仿真
3）当按下I0.0时，仿真结果如下： 图1、4停止仿真2、方案二 2.1 I/O分配表格如下： 2.2 梯形图如下所示： 图2、1网络一 图2、2网络二
图2、3网络三 2.3程序说明： 1.按下I0.1，Q0.1置1正转启动； 2.按下I0.2，Q0.2置1反转启动，同时Q0.1复位正转停止。 3.按下I0.0,如果是正转，则Q0.1复位，停止正转；如果是反转，则Q0.2复位，停止反转。 2.4 仿真结果: 1）当按下I0.1时仿真结果如下： 图2、4正转仿真 2）当按下I0.2时仿真结果如下： 图2、5反转仿真 3）当按下I0.0时，仿真结果如下：
实验一三相异步电动机的正反转控制实验报告 实验目的 ⑴了解三相异步电动机接触器联锁正反转控制的接线和操作方法。 ⑵理解联锁和自锁的概念。 ⑶掌握三相异步电动机接触器的正反转控制的基本原理与实物连接的要求。 实验器材 三相异步电动机（M 3～）、万能表、联动空气开关（QS1）、单向空气开关（QS2）、交流接触器（KM1，KM2）、组合按钮（SB1，SB2，SB3）、端子排7副、导线若干、螺丝刀等。实验原理 三相异步电动机的旋转方向是取决于磁场的旋转方向，而磁场的旋转方向又取决于电源的相序，所以电源的相序决定了电动机的旋转方向。任意改变电源的相序时，电动机的旋转方向也会随之改变。 实验操作步骤 连接三相异步电动机原理图如图所示，其中线路中的正转用接触器KM1和反转用的接触器KM2，分别由按钮SB2和反转按钮SB2控制。控制电路有两条，一条由按钮SB1和KM1线圈等组成的正转控制电路；另一条由按钮SB2和KM2线圈等组成的反转控制电路。 当按下正转启动按钮SB1后，电源相通过空气开关QS1,QS2和停止按钮SB3的动断接点、正转启动按钮SB1的动合接点、接触器KM和其他的器件形成自锁，使得电动机开始正转，当按下SB3时，电动机停止转动，在按下SB2时，接触器KM和其他的器件形成自锁反转。安装接线 1在连接控制实验线路前，应先熟悉各按钮开关、交流接触器、空气开关的结构形式、动作原理及接线方式和方法。 2 在不通电的情况下，用万用表检查各触点的分、合情况是否良好。检查接触器时，特别需要检查接触器线圈电压与电源电压是否相符。 3将电器元件摆放均匀、整齐、紧凑、合理，并用螺丝进行安装，紧固各元件时应用力均匀，紧固程度适当。
电机堵转试验 一、电机堵转试验定义 用工具使电动机堵住转子不转而进行的电机试验。试验数据能为改进设计和工艺提供有关实测数据，为故障电机查找原因和确定修理内容提供帮助。 二、电机堵转试验目的 堵转试验是为了测取额定电压时的堵转电流IK和堵转转矩值TK以及堵转损耗PK，同时测取堵转电流，堵转转矩，堵转输入功率与输入电压的关系曲线，即为堵转特性曲线，通过对堵转电流大小和三相平衡情况的分析，能反应出电机定，转子绕组及定，转子所组成磁路的合理性和一些质量问题。 三、电机堵转试验电气线路图 下图为三相异步机堵转试验电气接线原理图，图中T为三相变压器，一般采用三相感应调压器，10kVA以下采用接触式自耦变压器，若想做满载堵转，则其容量应该在被试电机额定功率的6倍以上，做不到满压，也不应该小于被试电机额定功率的2倍，测量功率用功率计时，必须采用低功率因素功率计或者功率分析仪。
图1.三相异步机堵转试验电气接线原理图 实际测堵转转矩时，最简单实用的，是用弹簧秤加力臂的方法，若加满压，则按力臂长L和弹簧秤满量程Gm与力臂重力G0之差的乘积，Tm，应在被试电机额定转矩TN的3倍左右，可按照下式来确定 2.8TN≤L(Gm－G0)≤ 3.5Tn 应该注意,力臂的材料应该有足够的强度,以免因承受较大的力矩而弯曲,甚 至甩起伤人。因电机堵转转矩过大，测试转矩的设备无法满足要求时，应准备一台电阻测定仪表，一般采用电阻电桥。 四、电机堵转试验方法 按照国家规定，进行堵转试验时，100KW及其以下的电机，施于定子上的电压应该尽可能从接近额定电压开始，并且应该实测转矩值，100kw以上的电动机所加最高电压应该能保证定子电流不低于额定电流的2倍，堵转转矩值可利用损耗计算法。可用两种方法做试验，一种是恒定电压法，一种是恒定电流法。
Y-△降压启动线路安装调试实验报告 专业班级姓名学号 指导教师成绩日期 ●实验目的： ●能通过安装的线路实现星-三角型的控制，控制线路电压为220V ●实验要求： 1.能正常使用常用的电工工具，能使用基本的测量表计。 2.安装布线要整齐，连接要可靠。 3.配电箱内的接线要正确。交直流或没电压的插座应有明显的区别，箱内每一 处开关、每一组熔断器都应有表明所控制对象的标志图。 4.按线路图正确接线，要求配线长度适度，不能出现压皮、露铜等现象。 5.线路功能正常，通电测试无短路现象，能实现科目要求的功能。 6.测试完成后实验报告能对实作过程进行总结并对过程进行梳理，能够分析实 作步骤。 ●实验器材： 设备名称设备型号数量 小型断路器DZ47-63 1 熔断器RT18-32X 4（3备用）交流接触器CJX8-9(B9) 3 热继电器JR16B-20/3 1 按钮开关（绿）SAY7-A 2 电子信号灯（绿）AD11-22/25 3 按钮开关（红）SAY7-A 1 电子信号灯（红）AD11-22/24 1 小木板 1 铁轨 1 按钮盒 1 导线若干 扎带若干时间继电器ST3PA-E 1 十字螺钉若干一字改刀、十字改刀、剥 线钳、斜口嵌、老虎钳、 各1 万用表、低压验电笔 标签 6
● 实验原理： ? 实现方法：手动和自动。 1、手动星三角降压启动： 其电气原理图如图1，按下SB1→KM1、KM2得电→电机星形运行； 按下SB3→KM2先失电，KM3后得电→电机三角形运行； 按下SB2→KM1、KM3失电→电机停止运行。 图1-1 2、自动星三角降压启动（本次实作电气原理图）： 其电气原理图如图1-2，按下SB1→KM1、KM2、KT1得电→电机星形运行→一定时间后→时间继电器延时断开（具体延时时间的设定后面我们再讨论）→KT1常闭触点变为常开，KM2失电→KT1常开触点闭合，KM3得电→电机变为三角形运行→按下SB2→KM1、KM3失电→电机停止运行； ? 降压启动简述： 1、电机的启动电流近似和定子的电压成正比，因此常采用降低定子电压的办法来限制启动电流。 2、3 ?Y =φφU U ； ??Y Y =?= = = I R R I R U R U I AC 31 333φφφ；在启动时，因为T ∝U 2 ，
实验报告
图2-1 三相异步电动机参数测定接线图 （2）利用调压电源改变供给异步电动机的电源，异步电动机连接成Y 形，即将U 、V 、W （A 、B 、C ）各接A 、B 、C 三相宫电线，X 、Y 、Z 接在一起。 （3）当施加电压从零逐渐增加，达到某值时，电机开始启动，然后逐渐增加电压到额定电压。测量其空载转速，观察其方向，再降低电压，使电机停下来。 （4）将三相交流供电线任意两相交换，再逐渐增加电压，观察电动机的转向，理解电源相序变化对电机转向的影响。 2． 参数测定 测量定子绕组的冷态直流电组，用数字万用表测量三个定子绕组1r 值， 娶妻平均数，即得冷态电阻。至于异步电动机的参数12 12,,,,,m m x x x r r r ''，可用空载和短路实验来测定。下面主要作这两个实验。 (1). 空载实验 a.按照图3-1接线。电机绕组为Y 接（U N =220V ）。负载与电机脱开，即不加负载。 b.把交流调压器的电压调至最小位置，接通电源，逐渐升高电压，是电动机旋转，并注意电机的旋转方向。若电机的旋转方向不符合要求，则需改变任意两根输入线即可。 c.保持电机在额定电压下，空载运行数分钟，使电机的机械损耗达到稳
1 x由下列短路实验求得。励磁电阻： 2 3 Fe m P r I =，式中Fe P为额定电压下的铁损耗，由图3-2确定。 图2-2 电机的铁损与机械损耗 即作出2 () P f U =曲线，在2H U时对应的,Fe mec mec P P P 。可取2 () P f U =的延长线与 纵轴的交点，线段OK的长度表示机械损耗 mec P。 由短路实验计算出短路参数： 短路阻抗K k k U Z I =；短路电阻： 2 3 k k k P R I =；短路电抗：22 k k k X Z R =-，式中 ,, k k k U I P分别是短路相电压、短路相电流、三相短路功率之和。 转子绕组的折合值为 21 k r R R '=-，定、转子漏电抗为 12 1 2k x x X ' =≈最后画出完整的三相异步电动机等效电路图，并填入相关参数。
3.4 堵转试验 ⑴试验目的 堵转试验是为了测取额定电压时的堵转电流I K和堵转转矩值T K以及堵转损耗P K，同时测取堵转电流，堵转转矩，堵转输入功率与输入电压的关系曲线，即为堵转特性曲线，通过对堵转电流大小和三相平衡情况的分析，能反应出电机定，转子绕组及定，转子所组成磁路的合理性和一些质量问题。能为改进设计和工艺提供有关实测数据，为故障电机查找原因和确定修理内容提供帮助。 ⑵试验电气线路图 下图为三相异步机堵转试验电气接线原理图，图中T为三相变压器，一般采用三相感应调压器，10kVA以下采用接触式自耦变压器，若想做满载堵转，则其容量应该在被试电机额定功率的6倍以上，做不到满压，也不应该小于被试电机额定功率的2倍，测量功率用瓦特表时，建议采用低功率因素。 实际测堵转转矩时，最简单实用的，是用弹簧秤加力臂的方法，若加满压，则按力臂长L和弹簧秤满量程G m与力臂重力G0之差的乘积，T m，应在被试电机额定转矩T N的3倍左右，可按照下式来确定 2.8T N≤L(G m－G0)≤ 3.5T n (3-6) 应该注意,力臂的材料应该有足够的强度,以免因承受较大的力矩而弯曲,甚至甩起伤人。因电机堵转转矩过大，测试转矩的设备无法满足要求时，应准备一台电阻测定仪表，一般采用电阻电桥。
图3-6三相异步机堵转试验框图 ⑵试验方法 按照国家规定，进行堵转试验时，100KW及其以下的电机，施于定子上的电压应该尽可能从接近额定电压开始，并且应该实测转矩值，100kw以上的电动机所加最高电压应该能保证定子电流不低于额定电流的2倍，堵转转矩值可利用损耗计算法。 可用两种方法做试验，一种是恒定电压法，一种是恒定电流法。 表3-5恒电流法测堵转电压值 电机容量 /KW 0.6-1.0 1.0-7.5 7.5-13 13-50 50-125 堵转电压值/V 90 85-75 75 75-70 70-65
《电机学》综合实验报告书 三相异步电动机姓名： 班级：_____________________ 学号： 江苏大学电气学院 2011.6
试验结束时冷却介质温度试验结束时的绕组电阻 （二）负载试验 （1）负载试验的目的是测取工作特性曲线。即电动机在额定电压、额定频率下输入功率P、定子电流丨1、效率、功率因数cos及转差率s与输出功率F2的关系曲线。 （2）工作特性曲线应在电动机温度接近热状态时由负载试验测取。此时，在 1.25~0.25倍额定功率范围内测取6~8点数据：三相电压、三相电流、输入功率及转差率或转速。 （3）效率的间接测定法 效率的测量有间接法和直接法，采用间接法各部分损耗按下面方法计算： a. 额定电压下的铁耗P Fe（W）由空载试验求取； b. 机械损耗P mec（W）由空载试验求取； C.定子绕组铜耗P cul （W） 2 P cul 3I i R i I l ――定子相电流 R i ――换算到基准工作温度时定子绕组相电阻 K 换算：R i R。一a——1R o ――实际冷状态绕组的相电阻（三相平均值），单位 K a 0 o――实际冷状态时绕组的温度，单位C 1 ――基准工作温度，对A、E、B绝缘等级为75 C，对F、H绝缘等级 为115 C K a ――常数，铜绕组为235,铝绕组为228 d. 转子绕组损耗P cu2 e. 杂散损耗p 对不实测杂散损耗的电机，额定功率时的杂散损耗值取其输入功率的0.5%。对其它负载点，杂散损耗 值按与定子电流平方成正比确定（实际计算时可取电流接近名牌上额定电流的某点数据作为额定负载时的杂散损耗，以该值为参考值计算）。 （三）空载试验 （1）测量前电动机应在额定电压、额定频率下空载运行一段时间，使机械损耗达到稳定。 （2）试验时施于定子绕组上的电压应从（ 1.1~1.3 ）倍额定电压开始，逐步降低到可能达到的最低电压 值即电流回升为止，其间测取7~9点读数。 （3）试验时测取下列数据：三相电压、三相电流、输入功率。
网络教育学院电机与拖动实验报告 学习中心：陕西礼泉奥鹏学习中心 层次：专升本 专业：电气工程及其自动化 学号：151547409401 学生：刘洁 完成日期：2017 年 2 月27 日
实验报告一 实验名称： 单相变压器实验 实验目的： 1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2、通过负载实验测取变压器的运行特性。 实验项目： 1、空载实验 测取空载特性0000U =f(I ), P =f(U )。 2、短路实验 测取短路特性k k k U =f(I ), P =f(I)。 3、负载实验 保持11N U =U ，2cos 1 ?=的条件下，测取22U =f(I ) 。 （一）填写实验设备表
（二）空载实验 1．填写空载实验数据表格
2. 根据上面所得数据计算得到铁损耗Fe P 、励磁电阻m R 、励磁电抗m X 、电压比 k 表1-2
（三）短路实验 1.填写短路实验数据表格 O （四）负载实验 1. 填写负载实验数据表格
（五）问题讨论 1. 什么是绕组的同名端？ 答：铁心上绕制的所有线圈都被铁心中交变的主磁通所穿过在任意瞬间当变压器一个绕组的某一出线端为高电位时则在另一个绕组中也有一个相对应的出线端为高电位那么这两个高电位如正极性的线端称同极性端而另外两个相对应的低电位端如负极性也是同极性端。即电动势都处于相同极性的线圈端就称为绕组的同名端。 2. 为什么每次实验时都要强调将调压器恢复到起始零位时方可合上电源开关或断开电源开关？ 答：主要是为了防止在高压下合闸产生产生较大的冲击损坏设备。其次是因为既然需要调压器对负载进行调压，那么调压器后面的负载情况就是一个不确定因素，就不能事先预料在较高电压下负载可能情况。因此，就需要从低电压慢慢调高电压，观察负载的情况。而断开电源时，如果负载时隔较大的感性负载，那么在高压状况下突然停电会产生很高的感应电势。 3. 实验的体会和建议 答：体会：安全在实验中非常重要要注意调压器的及时调零。实验数据记
三相异步电机空载和短路实训 一、实训目的 1、掌握三相异步电动机的空载、短路的方法。 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、实训项目 1、空载实训。 2、短路实训。 四、实训方法 1、实训设备 屏上挂件排列顺序 D33、D32、D34-3、D31、D42、D51、D55－3 三相绕线式异步电机的组件编号为DJ17。 2、空载实训 1) 按图4-3接线。电机绕组为星型接法(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4-3 三相绕线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
3、短路实训 1) 测量接线图同图4-3。让三相绕线式转子开路。 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、实训报告 1、由空载、短路实训数据求取异步电机的电路参数，有哪些因素会引起误差？ 2、从短路实训数据我们可以得出哪些电路参数？ 3、谈谈你通过空载、短路实训，有什么收获？