7-7三相异步电动机的工作特性及其测试方法.ppt

7 7三相异步电动机的工作特性及其测取方法 异步电动机的工作特性 指 时电动机的转速 定子电流 功率因数 电磁转矩 效率 等与输出功率P2的关系 7 7三相异步电动机的工作特性及其测取方法 一 工作特性的分析 1 转速特性 异步电动机在额定电压和额定频率下 输出功率变化时转速变化的曲线称为转速特性 特点 空载时 转子的转速接近于同步转速 负载增加 转速略微降低 这时转子电动势增大 转子电流增大 以产生大的电磁转矩来平衡负载转矩 随着的增加 转子转速下降 转差率增大 转速特性是一条稍向下倾斜的曲线 2 定子电流特性 异步电动机在额定电压和额定频率下 输出功率变化时定子电流的变化曲线 称为定子电流特性 空载时 转子电流基本上为零 此时的定子电流就是励磁电流 负载增加 转速降低 转子电流增大 定子电流也增大 抵消转子电流产生的磁动势 以保持磁动势的平衡 定子电流几乎随按正比例增加 特点 3 功率因数特性 异步电动机在额定电压和额定频率下 输出功率变化时 定子功率因数的变化曲线 称为功率因数特性 异步电动机是感性阻抗 功率因数滞后 必须从电网吸取感性的无功功率 空载时 定子电流用于无功励磁 功率因数很低 不超过0 2 负载增加 有功分量增加 功率因数提高 接近额定负载时 功率因数最大 特点 从空载到额定负载 s变化小 转子功率因数角几乎不变 负载超额定值 s会变得较大 转子功率因数角变大 无功分量增加 定子功率因数重新下降 特点 4 电磁转矩特性 异步电动机在额定电压和额定频率下 输出功率变化时 电磁转矩变化曲线 称为电磁转矩特性 稳定运行时异步电动机的转矩方程为 因为输出功率 所以 当电动机空载时 电磁转矩 负载增加 增大 机械角速度 变化不大 电磁转矩随的变化近似地为一条直线 不超过额定值 特点 5 效率特性 异步电动机在额定电压和额定频率下 输出功率变化时 效率的变化曲线 称为效率特性 特点 空载时 输出功率增加 效率增加 在正常运行范围内因主磁通变化很小 所以铁损耗变化不大 机械损耗变化也很小 合起来叫不变损耗 定 转子铜损耗与电流平方成正比 变化很大 叫可变损耗 当不变损耗等于可变损耗时 电动机的效率达最大 中 小型异步电动机 时 效率最高 如果负载继续增大 效率反而要降低 一般来说 电动机的容量越大 效率越高 二 工作特性的求取 异步电动机的工作特性可以通过直接给异步电动机带负载测得 即直接负载法 也可以利用等效电路计算而得 直接负载试验是在电源电压为额定电压 额定频率的条件下 给电动机的轴上带上不同的机械负载 加负载到额定值的5 4 然后减少负载到额定值的1 4 测量不同负载下的输入功率 定子电流 转速n 然后计算出不同负载下的功率因数 电磁转矩及效率等 并画成曲线 二 工作特性的求取 异步电动机在额定电压下从空载到额定负载时气隙磁场不变 所以认为励磁阻抗是常数 在电动机漏磁通的磁路中 存在很大气隙 一般认为都是线性的 所以认为漏电抗也是常数 在异步电动机等效电路中的参数 在额定电压和额定频率下基本是不变的 利用给定参数的等效电路 再给定机械损耗和附加损耗 按不同的转差率 对定子电流 转速n 功率因数 电磁转矩及效率等可进行计算 每次取不同的转差率 一直算到输出功率达到或略超过额定值为止 将计算结果列出表格 然后可画出工作特性曲线 空载 励磁参数 励磁阻抗Z0 r0 x0 决定于电动机主磁路的饱和程度 非线性参数 由空载试验测定 7 8三相异步电动机参数的测定 堵转 堵转时的参数 对应堵转的漏阻抗Z1 r1 x1 Z2 r2 x2 基本上与电动机的饱和程度无关 线性参数 由堵转试验 旧称短路试验 测定 7 8三相异步电动机参数的测定 异步电动机空载运行 是指在额定电压和额定频率下 轴上不带任何负载的运行 实验目的 测励磁阻抗机械损耗 铁心损耗 一 空载试验与励磁参数的确定 1 空载试验 7 8三相异步电动机参数的测定 试验过程 转轴上不加任何负载 即电动机处于空载运行 把定子绕组接到频率为额定的三相对称电源上 当电源电压为额定值时 让电动机运行一段时间 使其机械损耗达到稳定值 用调压器改变加在电动机定子绕组上的电压 使其从 1 1 1 3 UN开始 逐渐降低电压 直到电动机的转速发生明显的变化为止 记录电动机的端电压 空载电流 空载功率P 和转速n 并画成曲线 1 空载试验 1 空载试验 1 机械损耗和铁耗的分离 2 励磁参数与铁耗及机械损耗的确定 空载时 转子电流小 转子里铜耗忽略不计 空载功率全部消耗在定子铜耗 铁耗 机械损耗中 即 从空载功率中扣除定子铜耗以后 即得铁耗与机械损耗之和 铁耗是随着定子的端电压变化的 与磁密的平方成正比 近似地看成为与电动机的端电压成正比 机械损耗与电压无关 只要转速不变 可认为是常数 这样就可以作出对的关系曲线 1 机械损耗和铁耗的分离 2 励磁参数与铁耗及机械损耗的确定 虚线与横坐标轴之间的部分来表示这个损耗 其余部分就是铁损耗了 一 空载试验与励磁参数的确定 1 励磁参数的确定 2 励磁参数与铁耗及机械损耗的确定 空载时 转差率 则T型等效电路中的附加电阻 则等效电路呈开路状态 根据电路 可得励磁参数 可从短路 堵转 试验中测出 异步电动机堵转试验 旧称短路试验 是指使异步电动机的转子堵住不转 实验目的 测堵转时的阻抗定子铜耗和转子铜耗 二 堵转试验与堵转时参数的确定 1 堵转试验 试验过程 为了使堵转试验时电动机的堵转电流不致过大 降低电源电压进行 从开始 逐步降低电压 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 绘制电动机的堵转特性 为了避免定子绕组过热 试验应尽快进行 1 堵