異步電機認識實驗
一、實驗目的
1、掌控把握用日光燈法測轉差率的方法。
2、掌控把握測異步電機繞組的冷態電阻的方法。
二、預習要點
用日光燈法測轉差率是運用了日光燈的什么特性？
三、實驗項目
1、測量電機的轉差率。
2、測量定子繞組的冷態電阻。
3、判定定子繞組的首末端。
四、實驗方法
1、 實驗設備
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序 號 |
型 號 |
名 稱 |
數 量 |
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1 |
DQ03-1 |
導軌、光電測速系統及轉動速度表 |
1件 |
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2 |
DQ19 |
校正過的直線DC電機 |
1臺 |
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3 |
DQ10 |
三相鼠籠異步電機 |
1臺 |
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4 |
GDQ25 |
交流ACAC功能數值表 |
1件 |
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5 |
DQ22 |
直線DC數字電壓（V）、mA毫安、安培表 |
1件 |
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6 |
DQ27 |
三相可調電阻器 |
1件 |
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7 |
DQ31C |
熔斷器及開關板 |
1件 |
2、屏上掛式模塊件排列順序
GDQ25、DQ22、DQ31C 、DQ27
3、用日光燈法測量轉差率*（選作）
日光燈是一種閃光燈，當接到50Hz電源上時，燈光每秒閃亮100次，人的視覺暫留時間約為0.1S左右，故用肉眼查看時日光燈是一直發亮的,我們就運用日光燈這一特性來測量電機的轉差率。
（1）異步電機選用編號為DQ10的三相鼠籠異步電機（U
N=220V，Δ接法）極數2P=4。直接與光電測速系統同軸聯接，在DQ10和光電測速系統聯軸器上用黑膠布包一圈，再用四張白紙條（寬度約為3毫米），均勻地貼在黑膠布上。
（2）由于電機的同步轉動速度為 ，而日光燈閃亮為100次/秒，即日光燈閃亮一次，電機轉動四分之一圈。由于電機軸上均勻貼有四張白紙條，故電機以同步轉動速度轉動時，肉眼查看白紙條是靜止不動的。
（3）按下啟動按鈕，接通交流ACAC電源。打開日光燈，調動控制屏左側調壓器升高電機電壓（V），查看電機轉向，如轉向不對應停機調節相序。轉向正確后，升壓至220V，使電機起動運行，記錄此時電機轉動速度。
（4）因三相異步電機轉動速度總是低于同步轉動速度，故燈光每閃亮一次圖案逆電機旋轉方向落后一個角度，用肉眼查看圖案逆電機旋轉方向緩慢位移。
（5）按住控制屏報警記錄儀"復位"鍵，手松開之后開始查看圖案后移的個數，計數時間可定的短一些（一般取30秒）。將查看到的數值記錄于表3-1中。
（6）停機。將調壓器調至零位，關斷電源開關。
表3-1
轉差率
式中 t為計數時間，單位為秒。
N為t秒內圖案轉過的圈數。
f為電源頻率，50Hz。
P為電機的極對數。
（7）將計算出的轉差率與實際查看到的轉動速度算出的轉差率對比。
4、測量定子繞組的冷態直線DC電阻。
將電機在室內放置一段時間，用溫度（℃）計測量電機繞組端部或鐵心的溫度（℃）。當所測溫度（℃）與冷卻介質溫度（℃）之差不超過2K（約2℃）時，即為實際冷態。記錄此時的溫度（℃）和測量定子繞組的直線DC電阻，此阻值即為冷態直線DC電阻。
(1) 伏安法
測量線路圖為圖3-1。直線DC電源用主控屏上電樞電源，可先調到50V輸出電壓（V）。開關S
1、S
2選用DQ31C上開關（開始時S1、S2處于斷開狀態），R用DQ27箱式掛式模塊件上1800Ω可調電阻。
圖3-1 三相交流ACAC繞組電阻測量
測量范圍的選用：測量時經過的測量電流（A）應小于規格限定電流（A）的20%，約小于60mA毫安，因而直線DC電流（A）表的測量范圍用200mA檔。三相鼠籠式異步電機定子一相繞組的電阻約為50Ω， 因而當流過的電流（A）為60mA毫安時二端電壓（V）約為3伏，所以直線DC電壓（V）表測量范圍用20V檔。
按圖3-1接線。把R調至最大位置，合上開關S
1，調動直線DC電源輸出電壓（V）及R阻值使試驗電流（A）不超過電機規格限定電流（A）的20%，以防因試驗電流（A）過大而引起繞組的溫度（℃）上升，讀取電流（A）值，再接通開關S
2讀取電壓（V）值。讀完后，先斷開開關S
2，再斷開開關S
1。
調動R使A表分別為50mA，40mA，30mA測取三次，取其平均值，測量定子三相繞組的電阻值，記錄于表3-2中。
表3-2 室溫
℃
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繞 組 Ⅰ |
繞 組 Ⅱ |
繞 組 Ⅲ |
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I（mA） |
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U（V） |
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R（Ω） |
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注意事項
1) 在測量時，電機的轉子須靜止不動。
2) 測量通電時間不應超過1分鐘。
(2) 電橋法（電橋自備）
用單臂電橋測量電阻時，應先將刻度盤旋到電橋大致平衡的位置。然后按下電池按鈕，接通電源，等電橋中的電源達到平穩后，方可按下檢流計按鈕接入檢流計。測量完畢，應先斷開檢流計，再斷開電源，以免檢流計受到沖擊。數值記錄于表3-3中。
電橋法測量繞組直線DC電阻準確度及感知度高，并有直接讀數的優點。
表3-3
5、判定定子繞組的首末端
（a） (b)
圖3-2 三相交流ACAC繞組首末端測量
先用萬用表測出各相繞組的兩個線端，將其中的隨意兩相繞組串聯，如圖3-2所示。將控制屏左側調壓器旋鈕調至零位，按下"啟動"按鈕，接通交流ACAC電源。調動調壓旋鈕，可以在繞組端施以一相低電壓（V）U=80～100V,注意電流（A）不應超過規格限定值，測出第三相繞組的電壓（V）， 如測得的電壓（V）值有一定讀數，表示另兩相繞組是末端與首端相聯，如圖3-2(a)所示。反之，如測得電壓（V）近似為零，則另兩相繞組是末端與末端(或首端與首端)相聯，如圖3-2(b)所示。用同樣方法測出第三相繞組的首末端。
五、實驗報告
計算基準作業溫度（℃）時的相電阻
