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电机拖动的课程设计--三相鼠笼异步电动机的工作特性-精品


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审定成绩:____________

电 机 与 拖 动 控 制 课 程 设 计 报 告

设计(报告)题目:三相鼠笼异步电动机的工作特性

单 位(系别) :自 动 化 系

摘要

本设计主要介绍了三项鼠笼异步电动机的工作特性。 三项鼠 笼异步电动机从结构上说主要有定子和转子两部分组成。 定子是 电动机的不动部分,由定子铁心、定子绕组和机座等构成。转子 绕组用作产生感应电势,并产生磁转矩。它分鼠笼式和绕线式两 种,鼠笼式转子绕组是自己短路的绕组,转子在每个槽中放有一 根导体,导体比铁芯长,在铁芯两端用两个端环将导体短接,形 成短路绕组。若讲铁芯去掉,剩下的绕组形状似松鼠笼子,故称 为鼠笼式绕组。 鼠笼异步电动机结构简单,制造容易、成本低、运行维护方 便,它被广泛的应用在工农业生产中,作为电力拖动的原动力。 缺点是调速性能差,启动力矩较小,因此在一些要求平滑调速和 气动力矩很大的场合常用其他类型电动机来完成。 在使用鼠笼式三相异步电动机时, 如果需要改变电动机的转 动方向,只要把接绕组始端的三根电源线中的任意两根位置对 调,是三个线圈中电流达到最大值的先后顺序改变,旋转磁场的 旋转方向也就随之改变,电动机的转动方向就变过来了。

课程设计要求和任务
已知三相鼠笼异步电动机的参数为:额定电压 U N ? 380V 、额定电 流 I N ? 0.5 A 、额定转速 nN ? 1420 ? r / min ? 、容量 PN ? 100W 。根据课题 要求设计电路图测取: 1、空载:电机绕组为 Y 接法( U N ? 220V ),直接与测速发电机 同轴联接,负载电机不接。调节电压在 1.2 倍额定电压的范围内 测取空载电压、空载电流、空载功率。 2、负载:同轴联接负载电机,调节负载电阻,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。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。 3、作工作特性曲线 P1 、 I1 、? 、 S 、 cos?1 ? f ? P2 ? 。

目录
第一章 三相鼠笼异步电动机的工作原理 --------------------------------1 第二章 三相鼠笼异步电动机的工作特性---------------------------------2 一、实验目的--------------------------------------------------------------2 二、预习要点--------------------------------------------------------------2 三、实验项目--------------------------------------------------------------3 四、试验方法----------------------------------------------------------- --3
4.1 4.2 4.3 4.4 实验设备---------------------------------------------3 屏上挂件排列顺序--------------------------------------3 空载实验----------------------------------------------3 负载试验----------------------------------------------4

五、实验报告-----------------------------------------5
5.1 5.2 空载实验特性曲线-------------------------------------5 负载试验特性曲线-------------------------------------5

第三章 特性曲线图 -------------------------------------5 一、曲线图------------------------------------------5 二、思考题目-------------------------------------------------------------9 三、 实验总结及其心得体会---------------------------- 10 参考文献------------------------------------------------------12

第一章 三相鼠笼异步电动机的工作原理

当电动机的三相定子绕组(各相差 120 度电角度) ,通入三 相对称交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕 组,从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路) , 载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力, 从而在电 机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机旋转,并且电机旋转方向与 旋转磁场方向相同。当导体在磁场内切割磁力线时,在导体内产 生感应电流, “感应电机”的名称由此而来。感应电流和磁场的 联合作用向电机转子施加驱动力。我们让闭合线圈 ABCD 在磁场 B 内围绕轴 XY 旋转。如果沿顺时针方向转动磁场,闭合线圈经 受可变磁通量,产生感应电动势,该电动势会产生感应电流(法 拉第定律)。根据楞次定律,电流的方向为:感应电流产生的效果 总是要阻碍引起感应电流的原因。因此,每个导体承受相对于感 应磁场的运动方向相反的洛仑兹力 F。确定侮个导体力 F 方向的 一个简单的方法是采用右手三手指定则(磁场对电流作用将拇指 置于感应磁场的方向,食指为力的方向。将中指置于感应电流的 方向。这样一来,闭合线圈承受一定的转矩,从而沿与感应子磁 场相同方向旋转,该磁场称为旋转磁场。闭合线圈旋转所产生的 电动转矩平衡了负载转矩。

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三项鼠笼异步电动机的工作特性实物连线图

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第二章 一、实验目的

三相鼠笼异步电动机的工作特性

1、掌握三相异步电动机的空载和负载试验的方法。 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、空载实验。 2、负载实验。

四、实验方法
1、实验设备 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 型 号 DQ01 DQ03-1 DQ19 DQ10 DQ25 DQ22-1 DQ05 DQ28 名 称 电源控制屏 不锈钢电机导轨、 测速系统及数显转速 表校正过的直流电机 三相鼠笼异步电动机 智能型功率、功率因数表 直流数字电压、毫安、安培表 测功支架、测功盘及弹簧秤(50N) 三相可调电阻器 数 量 1台 1件 1台 1台 1件 1件 1件 1件

2、屏上挂件排列顺序 DQ01、DQ22-1 、DQ19 、DQ25 、DQ10、DQ28 3、空载实验 (1)按图 1 接线。电机绕组为Δ 接法(UN=220V),直接与测速发电机同轴联 接,不联接校正直流测功机 DQ19。 (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。并使电机旋转方向为正转(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。

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