电机学实验指导书

实验二 单相变压器

一、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。

二、预习要点

1、变压器的空载和短路实验有什么特点？实验中电源电压一般加在哪一方较合适？ 2、在空载和短路实验中，各种仪表应怎样联接才能使测量误差最小？ 3、如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。

三、实验项目

1、空载实验

测取空载特性U0=f(I0)，P0=f(U0) , cosφ0=f(U0)。 2、短路实验

测取短路特性UK=f(IK)，PK=f(IK), cosφK=f(IK)。 3、负载实验 （1）纯电阻负载

保持U1=UN，cosφ2=1的条件下，测取U2=f(I2)。 （2）阻感性负载

保持U1=UN，cosφ2=0.8的条件下，测取U2=f(I2)。

四、实验方法

1、实验设备

序号 1 2 3 4 5 6 7 2、屏上排列顺序

D33、DJ11、D32、D34-3、D51、D42、D43

型 号 D33 D32 D34-3 DJ11 D42 D43 D51 名 称 数/模交流电压表 数/模交流电流表 智能型功率、功率因数表 三相组式变压器 三相可调电阻器 三相可调电抗器 波形测试及开关板 数 量 1件 1件 1件 1件 1件 1件 1件

*DD01三相调压交流电源

*UWAI0AVV1U055VW xXV2UAX图1-1 空载实验接线图

3、空载实验

（1）在三相调压交流电源断电的条件下，按图-1接线。被测变压器选用三相组式变压器DJ11中的一只作为单相变压器，其额定容量 PN=77V·A，U1N/U2N=220/55V，I1N/I2N=0.35/1.4A。变压器的低压线圈a、x接电源，高压线圈A、X开路。

（2）选好所有测量仪表量程。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底，即将其调到输出电压为零的位置。

（3）合上交流电源总开关，按下“启动”按钮，便接通了三相交流电源。调节三相调压器旋钮，使变压器空载电压U0=1.2UN ，然后逐次降低电源电压，在1.2～0.3UN 的范围内，测取变压器的U0、I0、P0。

（4）测取数据时，U=UN点必须测，并在该点附近测的点较密，共测取数据7-8组。记录于表3-1中。

（5）为了计算变压器的变比，在UN以下测取原方电压的同时测出副边电压数据也记录于表1-1中。 表1-1 序号 4、短路实验

U0(V) 实 验 数 据 I0(A) P0(W) UAX(V) 计算数据 cosφ0 （1）按下控制屏上的“停止”按钮，切断三相调压交流电源，按图1-2接线（以后每次改接线路，都要关断电源）。将变压器的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。

图1-2 短路实验接线图

（2）选好所有测量仪表量程，将交流调压器旋钮调到输出电压为零的位置。

（3）接通交流电源，逐次缓慢增加输入电压，直到短路电流等于1.1IN 为止，在(0.2～1.1)IN范围内测取变压器的UK、IK、PK。

（4）测取数据时，IK=IN点必须测，共测取数据6-7组记录于表1-2中。实验时记下周围环境温度(℃)。

表1-2 室温 ℃ 序号 5、负载实验

实验线路如图1-3所示。变压器低压线圈接电源，高压线圈经过开关S1和S2，接到负载电阻RL和电抗XL上。RL选用D42上4只900Ω变阻器相串联共3600Ω阻值，XL选用D43，功率因数表选用D34-3，开关S1和S2选用D51挂箱

实 验 数 据 UK（V） IK（A） PK（W） 计 算 数 据 cosφK

A1aUVV155VWx A

*COSФ*WA2ADD01三相可调交流电源V2S1RLS2aL1X图1-3 负载实验接线图

x （1）纯电阻负载

1）将调压器旋钮调到输出电压为零的位置，S1、S2打开，负载电阻值调到最大。 2）接通交流电源，逐渐升高电源电压，使变压器输入电压U1=UN。

3）保持U1=UN，合上S1，逐渐增加负载电流，即减小负载电阻RL的值，从空载到额定负载的范围内，测取变压器的输出电压U2和电流I2。

4）测取数据时，I2=0和I2=I2N=0.35A必测，共取数据6-7组，记录于表1-3中。 表1-3 cosφ2=1 U1=UN= V 序 号 U2（V） I2（A） （2）阻感性负载（cosφ2=0.8）

1）用电抗器XL和RL并联作为变压器的负载，S1、S2打开，电阻及电抗值调至最大。 2）接通交流电源，升高电源电压至U1=U1N，且保持不变。

3）合上S1、S2，在保持U1=UN及cosφ2=0.8条件下，逐渐增加负载电流，从空载到额定负载的范围内，测取变压器U2和I2。

4）测取数据时，其I2=0，I2=I2N两点必测，共测取数据6-7组记录于表1-4中。 表1-4 cosφ2=0.8 U1=UN= V 序 号 U2（V） I2（A） 五、注意事项

1、在变压器实验中，应注意电压表、电流表、功率表的合理布置及量程选择。 2、短路实验操作要快，否则线圈发热引起电阻变化。

六、实验报告

1、计算变比

由空载实验测变压器的原副边电压的数据，分别计算出变比，然后取其平均值作为变压器的变比K。

K=UAX/Uax

2、绘出空载特性曲线和计算激磁参数

（1）绘出空载特性曲线U0=f(I0)，P0=f(U0)，cosφ0=f(U0)。

P0 U 0 I0式中：

cos?0? （2）计算激磁参数

从空载特性曲线上查出对应于U0=UN时的I0和P0值，并由下式算出激磁参数

rm?Zm?P02I0U0I022Zm?rmXm?3、绘出短路特性曲线和计算短路参数

（1）绘出短路特性曲线UK=f(IK) 、PK=f(IK)、cosφK=f(IK)。 （2）计算短路参数

从短路特性曲线上查出对应于短路电流IK=IN时的UK和PK值,由下式算出实验环境温度为θ(℃)时的短路参数。 U

ZK'?KIKPK2IKrK'?'2'2Z?rKK

Z'ZK?K2折算到低压方：

K

rK'r? K 2

K

XK'X? KK2XK'?由于短路电阻rK随温度变化，因此，算出的短路电阻应按国家标准换算到基准工作温

度75℃时的阻值。

rK75?C?rK?234.5?75234.5??22ZK75?C?rK75?C?XK 式中：234.5为铜导线的常数,若用铝导线常数应改为228。 计算短路电压(阻抗电压)百分数

uK?uKr?INZK75?C?100%UN IK=IN时短路损耗PKN= INrK75℃

uKX?INrK75?C?100%2UNINXK?100%UN

4、利用空载和短路实验测定的参数，画出被试变压器折算到低压方的“T”型等效电路。 要分离一次侧和二次侧电阻，可用万用表测出每侧的直流电阻，设R/1为一次绕组的直流电阻折算到二次侧的数值，R2为二次绕组的直流电阻。rk已折算到二次侧应有

?rk?r1?r2 ?rr21??R1R2联立方程组求解可得r1及r2。一次侧和二次侧的漏阻抗无法用实验方法分离通常取X/1=X2= 5、变压器的电压变化率?u

（1）绘出cosφ2=1和 cosφ2=0.8两条外特性曲线U2=f(I2)，由特性曲线计算出I2=I2N 时的电压变化率 Δu。

/

XK 2?u?U20?U2?100%U20 （2）根据实验求出的参数，算出I2=I2N、cosφ2=1和I2=I2N、cosφ2=0.8时的电压变化率

?u?uKrcos?2?uKXsin?2将两种计算结果进行比较,并分析不同性质的负载对变压器输出电压U2的影响。 6、绘出被试变压器的效率特性曲线

(1)用间接法算出cosφ2=0.8不同负载电流时的变压器效率,记录于表3-5中。

?2P0?I2PKN??(1??)?100%?2I2PNcos?2?P0?I2PKN?式中： I2PW)Ncos?2?P2( PKN为变压器IK=IN时的短路损耗(W)； P0为变压器U0=UN 时的空载损耗(W)。 I 2 ? I 2 I 2 N 为副边电流标么值

表1-5 cosφ2=0.8 P0= W PKN= W I*2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 (3)计算被试变压器η=η

P2(W) max时的负载系数βm。

*η (2)由计算数据绘出变压器的效率曲线η=f(I*2)。

?m?P0PKN实验三 三相变压器的联接组和不对称短路

一、实验目的

1、掌握用实验方法测定三相变压器的同名端。 2、掌握用实验方法判别变压器的联接组别。 3、研究三相变压器不对称短路。

4、观察三相变压器不同绕组联接法和不同铁心结构对空载电流和电势波形的影响。

二、预习要点

1、联接组的定义。为什么要研究联接组。国家规定的标准联接组有哪几种。 2、如何把Y/Y-12联接组改成Y/Y-6联接组以及把Y/Δ-11改为Y/Δ-5联接组。 3、在不对称短路情况下，哪种联接的三相变压器电压中点偏移较大。 4、三相变压器绕组的连接法和磁路系统对空载电流和电势波形的影响。

三、实验项目

1、测定极性

2、连接并判定以下联接组 (1) Y/Y-12 (2) Y/Y-6 (3) Y/Δ-11 (4) Y/Δ-5 3、不对称短路 (1) Y/Y0-12单相短路 (2) Y/Y-12两相短路

4、测定Y/Y0连接的变压器的零序阻

四、实验方法

1、实验设备

序号 1 2 3 4 5 6 7 2、屏上排列顺序

D33、D32、D34-3、DJ12、DJ11、D51 3、测定极性

型号 D33 D32 DJ11 DJ12 D51 名 称 数/模交流电压表 数/模交流电流表 三相组式变压器 三相芯式变压器 波形测试及开关板 单踪示波器（另配） 数 量 1件 1件 1件 1件 1件 1件 1台 D34-3 智能型功率、功率因数表 (1) 测定相间极性

被测变压器选用三相芯式变压器DJ12，用其中高压和低压两组绕组，额定容量PN=152/152V·A，UN=220/55V，IN=0.4/1.6A，Y/Y接法。测得阻值大的为高压绕组，用A、B、C、X、Y、Z标记。低压绕组标记用a、b、c、x、y、z。 1) 按图2-1接线。A、X接电源的U、V两端子，Y、Z短接。 2) 接通交流电源，在绕组A、X间施加约50%UN的电压。

3) 用电压表测出电压UBY、UCZ、UBC，若UBC=│UBY-UCZ│，则首末端标记正确；若UBC=│UBY+UCZ│，则标记不对。须将B、C两相任一相绕组的首末端标记对调。 4) 用同样方法，将B、C两相中的任一相施加电压，另外两相末端相联，定出每相首、末端正确的标记。

DD01三相调压交流电源

AUXxaVBYybWCZzc2-1 测定相间极性接线图

(2) 测定原、副边极性

DD01三相调压交流电源

AXxaUYybVBWCZzc图2-2 测定原、副边极性接线图

1) 暂时标出三相低压绕组的标记a、b、c、x、y、z,然后按图2-2接线，原、副边中点用导线相连。

2) 高压三相绕组施加约50%的额定电压，用电压表测量电压UAX、UBY、UCZ、Uax、Uby、Ucz、UAa、UBb、UCc，若UAa=UAx-Uax，则A相高、低压绕组同相，并且首端A与a端点为同极性。若UAa=UAX+Uax，则A与a 端点为异极性，若UAa都不符合上述关系式，则不是对应的低压绕组。

3) 用同样的方法判别出B、b、C、c两相原、副边的极性。 4) 高低压三相绕组的极性确定后，根据要求连接出不同的联接组。 4、检验联接组 (1) Y/Y-12

DD01三相调压交流电源AUXxaEABB

VBYybEabbZXYc(b)CWCZzcA 图2-3 Y/Y-12联接组

(α)接线图 (ｂ)电势相量图

按图2-3接线。A、a两端点用导线联接，在高压方施加三相对称的额定电压，测出UAB、Uab、UBb、UCc及UBc，将数据记录于表2-1中。 表2-1 实 验 数 据 UAB (V)

根据Y/Y-12联接组的电势相量图可知：

Uab (V) UBb (V) UCc (V) UBc (V) 计 算 数 据 KL? UABUBb (V) UCc (V) UBc (V) UabUBb?UCc?(KL?1)Uab2UBc?UabKL?KL?1KL? 若用两式计算出的电压UBb，UCc，UBc的数值与实验测取的数值相同，则表示绕组连接正确，属Y/Y-12联接组。 (2) Y/Y-6 DD01三相调压交流电源UABUab为线电压之比

AU*Xa*xEABBVB*Y*yZXYz*cAa(b)bEabCWCZ(a)c图2-4 Y/Y-6联接组

(α)接线图 (ｂ)电势相量图

将Y/Y-12联接组的副边绕组首、末端标记对调,A、a两点用导线相联，如图2-4所示。 按前面方法测出电压UAB、Uab、UBb、UCc及UBc，将数据记录于表 2- 2中。

表2-2 实 验 数 据 UAB (V) Uab (V) UBb (V) UCc (V) UBc (V) 计 算 数 据 KL? UABUab UBb (V) UCc (V) UBc (V) 根据Y/Y-6联接组的电势相量图可得 联接组。

(3)Y/△-11

DD01三相调压交流电源UBb?UCc?(KL?1)Uab2UBc?Uab(KL?KL?1)若由上两式计算出电压UBb、UCc、UBc的数值与实测相同，则绕组连接正确，属于Y/Y-6

UA*Xa*EABBVWB*Y*EabbZXYC(b)C*(a)Zcc*aA图2-5 Y/Δ-11联接组

(α)接线图 (ｂ)电势相量图

按图 2-5接线。A、a两端点用导线相连，高压侧施加对称额定电压，测取UAB、Uab、UBb、UCc及UBc，将数据记录于表3-13中 表2-3 实 验 数 据 UAB (V) Uab (V) UBb (V) UCc (V) UBc (V) 计 算 数 据 KL? UABUab UBb (V) UCc (V) UBc (V) 根据Y/Δ-11联接组的电势相量可得 联接组。 (4) Y/Δ-5

将Y/Δ-11联接组的副边绕组首、末端的标记对调，如图2-6所示。实验方法同前，测取UAB、Uab、UBb、UCc和UBc，将数据记录于表2-4中。

2UBb?UCc?UBc?UabKL?3KL?1 若由上式计算出的电压UBb、UCc、UBc的数值与实测值相同，则绕组连接正确，属Y/Δ-11

DD01三相调压交流电源

UA*Xa*EABBVB*Y*Ac*(a)图2-6 Y/Δ-5联接组 ZXYacEabb(b)CWC*Z(α)接线图 (ｂ)电势相量图

表2-4 实 验 数 据 UAB (V) Uab (V) UBb (V) UCc (V) UBc (V) 计 算 数 据 UABKL? UBb (V) UCc (V) UBc (V) Uab根据Y/Δ-5联接组的电势相量图可得

Δ-5联接组。 5、不对称短路 (1) Y/Y0连接单相短路 1)三相芯式变压器

按图2-7接线。被试变压器选用三相芯式变压器。将控制屏左侧的调压旋钮逆时针方向旋转到底使三相交流电源的输出电压为零，接通电源，逐渐增加外施电压, 直至副边短路电流I2K≈I2N为止，测取副边短路电流I2K和原方电流IA、IB、IC。将数据记录于表2-5中。

图2-7Y/Y0连接单相短路接线图

2UBb?UCc?UBc?UabKL?3KL?1 若由上式计算出的电压UBb、UCc、UBc的数值与实测相同，则绕组联接正确，属于Y/

I2KADD01三相调压交流电源UAAXxaVABYybWCU1VZzVU2c 表2-5 I2K(A) UA(V) IA(A) UB(V) IB(A) UC(V) IC(A) UAB(V) Ua(V) UBC(V) Ub(V) UCA(V) Uc(V) 2) 三相组式变压器

被测变压器改为三相组式变压器，接通电源，逐渐施加外加电压直至UAB=UBC=UCA=220V，测取副边短路电流和原方电流IA、IB、IC。将数据记录于表2-6中。

表2-6 I2K(A) UA(V) IA(A) UB(V) IB(A) UC(V) IC(A) UAB(V) Ua(V) UBC(V) Ub(V) UCA(V) Uc(V) (2) Y/Y联接两相短路 1) 三相芯式变压器

按图2-8接线。将交流电源电压调至零位置。接通电源，逐渐增加外施 电压，直至I2K≈I2N为止，测取变压器副边电流I2K和原方电流IA、IB、IC将数 据记录于表2-7中。

DD01三相调压交流电源

表2-7 I2K(A) UA(V) UAAXxaAI2KVABYyWCZzc图2-8 Y/Y连接两相短路接线图

IA(A) UB(V) IB(A) UC(V) IC(A) UAB(V) Ua(V) UBC(V) Ub(V) UCA(V) Uc(V) 2) 三相组式变压器

被测变压器改为三相组式变压器，重复上述实验，测取数据记录于表2-8中。 表2-8 I2K(A) UA(V) IA(A) UB(V) IB(A) UC(V) IC(A) UAB(V) Ua(V) UBC(V) Ub(V) UCA(V) Uc(V) 6、测定变压器的零序阻抗

(1) 三相芯式变压器

按图2-9接线。三相芯式变压器的高压绕组开路，三相低压绕组首末端串联后接到电源。将控制屏左侧的调压旋钮逆时针方向旋转到底使三相交流电源的输出电压为零，接通交流电源，逐渐增加外施电压，在输入电流I0=0.25IN和I0=0.5IN的两种情况下，测取变压器的I0、U0和P0，将数据记录于表2-9中。

DD01三相调压交流电源 U**axWVVbyWcz图2-9 测零序阻抗接线图

表2-9 I0L(A) 0.25IN= 0.5IN= (2) 三相组式变压器

由于三相组式变压器的磁路彼此独立，因此可用三相组式变压器中任何一台单相变压器做空载实验，求取的激磁阻抗即为三相组式变压器的零序阻抗。若前面单相变压器空载实验已做过。

五、实验报告

1、计算出不同联接组的UBb、UCc、UBc的数值与实测值进行比较，判别绕组连接是否正确。

2、计算零序阻抗

Y/Y0三相芯式变压器的零序参数由下式求得：

U0L(V) P0L(W) Z0?r0?U0?I0??U0L3I0LP03I02?X0?Z02?r02 式中： U 0 ? ? 0 L , I 0? ? I 0 L , P0—变压器空载相电压，相电流，三相空载功率 电抗，并按下式算出标么值：

*Z0?U3I0=0.5IN时的Z0、r0、X0，取其平均值作为变压器的零序阻抗，电阻和分别计算I0=0.25IN和IN?Z0UN?IN?r0UN?IN?X0UN?r0*?*0X?式中IN?和UN?为变压器低压绕组的额定相电流和额定相电压。 3、计算短路情况下的原方电流 (1) Y/Y0单相短路

? 副边电流 Ia?I2K,Ib?Ic?0 原方电流设略去激磁电流不计，则：

式中K为变压器的变比。

......II..A???I.2I2K3K?I2K3K..BC 将IA、IB、IC计算值与实测值进行比较，分析产生误差的原因，并讨论Y/Y0三相组式变压器带单相负载的能力以及中点移动的原因。 (2) Y/Y两相短路

.?I2K. 副边电流 Ia??Ib?I2K,IC?0 原边电流IA??IB?,IC?0

K...... 把实测值与用公式计算出的数值进行比较，并做简要分析。

4、分析不同连接法和不同铁心结构对三相变压器空载电流和电势波形的影响。

5、由实验数据算出Y/Y和Y/Δ接法时的原方UAB/UAX比值, 分析产生差别的原因。 6、根据实验观察，说明三相组式变压器不宜采用Y/Y0和Y/Y 连接方法的原因。

六、附录

变压器联接组校核公式（设Uab?1，UAB?KL?Uab?KL） 组别 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 UBb=UCc UBc 2KL?KL?1 2KL?1 2KL?KL?1 UBc/UBb >1 >1 >1 >1 >1 =1 <1 <1 <1 <1 <1 =1 KL?1 2KL?3KL?1 2KL?KL?1 2KL?1 2KL?3KL?1 2KL?KL?1 KL?1 2KL?3KL?1 2KL?KL?1 2KL?1 2KL?3KL?1 KL?1 2KL?3KL?1 2KL?KL?1 2KL?1 2KL?KL?1 2KL?KL?1 2KL?3KL?1 KL?1 2KL?3KL?1 2KL?3KL?1 实验四 三相鼠笼异步电动机的工作特性

一、实验目的

1、掌握用日光灯法测转差率的方法。

2、掌握三相异步电动机的空载、堵转和负载试验的方法。 3、用直接负载法测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性。 4、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。

二、预习要点

1、用日光灯法测转差率是利用了日光灯的什么特性？ 2、异步电动机的工作特性指哪些特性？

3、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？ 4、工作特性和参数的测定方法。

三、实验项目

1、测定电机的转差率； 2、测量定子绕组的冷态电阻； 3、判定定子绕组的首末端； 4、空载实验； 5、短路实验； 6、负载实验。

四、实验方法

1、实验设备

序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 型 号 DD03 DJ23 DJ16 D33 D32 D34-3 D31 D42 D51 名 称 导轨、测速发电机及转速表 校正过的直流电机 三相鼠笼异步电动机 交流电压表 交流电流表 单三相智能功率、功率因数表 直流电压、毫安、安培表 三相可调电阻器 波形测试及开关板 数 量 1件 1件 1件 1件 1件 1件 1件 1件 1件 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、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十分之一秒左右，故用肉眼观察时日光灯是一直发亮的,我们就利用日光灯这一特性来测量电机的转差率。

（1）异步电机选用编号为DJ16的三相鼠笼异步电动机（UN=220V，Δ接法）极数2P=4。直接与测速发电机同轴联接，在DJ16和测速发电机联轴器上用黑胶布包一圈，再用四张白纸条（宽度约为3毫米），均匀地贴在黑胶布上。

60f1? 1500 （2）由于电机的同步转速为 n 0 ? 转 / 分 ? 25 转 /秒 ，而日光灯闪亮P为100次/秒，即日光灯闪亮一次，电机转动四分之一圈。由于电机轴上均匀贴有四张白纸条，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，使电机起动运转，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，计数时间可订的短一些（一般取30秒）。将观察到的数据记录于表3-1中。 （6）停机。将调压器调至零位，关断电源开关。 表3-1

N（转） 转差率

t（秒） S（转差率） n（转/分） N60P?nS??t?N60f1tf1n0P式中 t为计数时间，单位为秒。

N为t秒内图案转过的圈数。

f1为电源频率，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

测量线路图为图3-1。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。

0-250V可调直流电枢电源++-RS2S1电机定子一相绕组

AV 图3-1 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50毫安，因而直流电流表的量程用200mA档。三相鼠笼式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50毫安时二端电压约为2.5伏，所以直流电压表量程用20V档。

按图3-1接线。把R调至最大位置，合上开关S1，调节直流电源及R阻值使试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测取三次，取其平均值，测量定子三相绕组的电阻值，记录于表3-2中。

表3-2 室温 ℃ I（mA） U（V） R（Ω） 绕 组 Ⅰ 绕 组 Ⅱ 绕 组 Ⅲ - 注意事项

<1> 在测量时，电动机的转子须静止不动。 <2> 测量通电时间不应超过1分钟。 (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3-3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3-3

R（Ω） 5、判定定子绕组的首末端

YU=80～100VBXZAAAA绕 组 Ⅰ 绕 组 Ⅱ 绕 组 Ⅲ VU=0U=80～100VYXZVU=0C图3-2 三相交流绕组首末端测定

BC 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3-2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联，如图3-2(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)相联，如图3-2(b)所示。用同样方法测出第三相绕组的首末端。 6、空载实验

1) 按图3-3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。

W*VVW*AUV*VA*WAAIFRf+ 220V励磁电源MGIfMAVRL- 图3-3 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3-4中。 表3-4 序 号 UAB U0L（V） UBC UCA U0L IA I0L（A） IB IC I0L PⅠ P0（W） P P0 cosφ0 7、短路实验

1) 测量接线图同图3-3。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 3-5 序 UKL（V） IA IKL（A） IB IC IKL PⅠ PK（W） PⅡ PK cosφK 号 UAB UBC UCA UKL 4) 共取数据5～6组记录于表3-5中。 8、负载实验

1) 测量接线图同图3-3。同轴联接负载电机。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8～9组记录于表3-6中。

6、由空载特性和短路特性求取电机定子漏抗Xσ和特性三角形。 7、由零功率因数特性和空载特性确定电机定子保梯电抗。

8、利用空载特性和短路特性确定同步电机的直轴同步电抗Xd(不饱和值)。 9、利用空载特性和纯电感负载特性确定同步电机的直轴同步电抗Xd(饱和值)。

10、求短路比。

11、由外特性试验数据求取电压调整率ΔU%。

六、思考题

1、定子漏抗Xσ和保梯电抗Xp它们各代表什么参数？它们的差别是怎样产生的？

2、由空载特性和特性三角形用作图法求得的零功率因数的负载特性和实测特性是否有差别？造成这差别的因素是什么？

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/zsc2.html