小功率電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-03-25 23:07本頁(yè)面
【正文】 和 ，可知 20220/3mFeNRPIZUX??（22）式中 ；其中 可由堵轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)確定，則勵(lì)磁電抗為 （23）6．2．堵轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)三相異步電動(dòng)機(jī)出于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，可以認(rèn)為勵(lì)磁電路開(kāi)路，根據(jù)電壓、電流和電抗的關(guān)系，可以得到短路參數(shù)（1）實(shí)驗(yàn)原理圖 如圖 14 （2）實(shí)驗(yàn)步驟1）測(cè)量接線圖同圖 24。電機(jī)繞組為 Δ 接法(U N=220V)，用制動(dòng)工具把三相電機(jī)堵住。制動(dòng)工具可用盤(pán)固定在電機(jī)軸上，螺桿裝在圓盤(pán)上。2）檢查接線是否正確，檢查量程，電壓表選用 1000v 量程，電流表選用5A 量程，電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路接線是否牢靠。3）調(diào)壓器退至零，按下啟動(dòng)按鈕，接通交流電源。調(diào)節(jié)控制屏左側(cè)調(diào)壓器旋鈕使之逐漸升壓至短路電流到 倍額定電流，再逐漸降壓至 倍額定電流為止。 4）在這范圍內(nèi)讀取短路電壓、短路電流、短路功率。5）共取數(shù)據(jù) 5～6 組記錄于表中。 （3）數(shù)據(jù)處理異步電動(dòng)機(jī)從堵轉(zhuǎn)(短路)試驗(yàn)可以求出等效電路中的 和 。 應(yīng)用每次記錄得到的端電壓 、定子電流 和功率 ，即可得短路特性曲線，如圖 21 所示。 25 圖 17 短路特性 Figure17 Short circuit characteristics根據(jù)堵轉(zhuǎn)特性曲線，可查得對(duì)應(yīng)于 的 ，求出堵轉(zhuǎn)阻抗 、電阻和電抗 ，公式如下 39。 21239。 212/3/kkkkkRpIZUIXZR????（24） 進(jìn)而分別求 ， ， 和 ，其中 可直接用歐姆表量得，故有139。2139。21 39。21R=k（25）對(duì)于大、中型異步電動(dòng)機(jī)，由于 ，等效電路中的勵(lì)磁支路可近似認(rèn)為無(wú)窮大，在堵轉(zhuǎn)時(shí)的等效電路可簡(jiǎn)化，這樣可用下列簡(jiǎn)化公式來(lái)確定 、和 。 39。12=X/k?（26）6．2．負(fù)載實(shí)驗(yàn)以被測(cè)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)負(fù)載發(fā)電機(jī)運(yùn)行，通過(guò)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)差率可以得到轉(zhuǎn)差率。 （1）實(shí)驗(yàn)原理圖26圖 18 負(fù)載實(shí)驗(yàn)電路圖Figure18 Load experiment circuit diagram（2）實(shí)驗(yàn)步驟1）測(cè)量接線圖如圖 22。電機(jī)繞組為 Δ 接法(U N=220V).2）檢查接線是否正確，檢查量程，電壓表選用 1000v 量程，電流表選用5A 量程，電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路接線是否牢靠。3）按下啟動(dòng)按鈕，接通交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之逐漸升壓至額定電壓并保持不變。4）合上開(kāi)關(guān) s,然后改變負(fù)載 RL。待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，在額定電壓附近測(cè)取定子電流、輸入功率、轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù) 5）取 6～8 組數(shù)據(jù)記錄于表中6．?dāng)?shù)據(jù)處理輸入功率 P1 可以直接測(cè)量得到定子銅損耗 Pcu1 2113cupIR?（27）轉(zhuǎn)子銅損耗 Pcu2 39。239。cuI（28） 異步電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)化等效電路如圖：27 圖 19 異步電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)化等效電路Figure19 Simplified equivalent circuit of asynchronous motor 012122/n6cuPPpT????（29） 由以上公式可以確定 T0=f(n)的關(guān)系 三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線1 根據(jù)轉(zhuǎn)速查出發(fā)電機(jī)相對(duì)應(yīng)的空載損耗，如表。2 由于發(fā)電機(jī)的輸入功率與被測(cè)交流流電機(jī)輸出功率是相等的，于是得出如下關(guān)系：Pm=T2*Ω=P 2 入 =Ua*Ia+Ia2Ra+P。2 (30)式中：P em 是被測(cè)直流電機(jī)的電磁功率 T2 是被測(cè)交流電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 Ω 是被測(cè)交流電機(jī)的角速度，Ω=2πn 1/60 P2 入 是發(fā)電機(jī)的輸入功率額定轉(zhuǎn)差率 SN=（n 1n） /n1=(15001420)/ 1500=. (31)Pem=Pm/(1SN) (32) T2=Pem/Ω 1=*Pem/n1 (33)運(yùn)用上述公式，算的 T2，然后根據(jù) T2 與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，得出如下圖形28圖 20 機(jī)械特性曲線圖Figture20 Mechanical characteristic curve繪出交流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出直流電動(dòng)機(jī)的總轉(zhuǎn)矩為T(mén)1=T0+T2 （34） 由此可以得出 T1 與 n 的關(guān)系 T1=f(n) 交流電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力 KT 取 KT=，則 Sm=2SNKT= TN=*PN/nN=*M，Tm=KTTN=*M Tem=2Tm/（s/sm+sm/s）=（s2+） （35） 當(dāng)電動(dòng)機(jī)超過(guò)最大額定轉(zhuǎn)矩時(shí)，轉(zhuǎn)速會(huì)急劇下降，所以最好讓電動(dòng)機(jī)工作在小于最大額定轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)。7 結(jié)束語(yǔ) 本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)的方法，靈活運(yùn)用各種儀器，測(cè)出電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。本測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性具有原理簡(jiǎn)單、精度較高等特點(diǎn)，非常適合在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用推廣。但本設(shè)計(jì)也存在不足之處，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備所限制，只在理論上運(yùn)用空載實(shí)驗(yàn)、堵轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)得到了三相異步電動(dòng)機(jī)的等效電路，在理論上29解決了空載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系。參考文獻(xiàn)[1] [M].2 ，2022：3～9[2] [M].西安：西安交通大學(xué)出版社，1993：45～56[3] [M].北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，1991：36～54[4] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022：45～49[5] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022[6] [M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2022[7] 稍群濤. 電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999[8] 林瑞光. 電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)[M]. 杭州：浙江大學(xué)出版社，2022[9] [M]. 北京：科學(xué)出版社，1991[10] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991[11] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996[12] [M].北京：高等教育出版社，2022[13] [M].北京：冶金工業(yè)出版社，1987[14][M].北京：輕工業(yè)出版社，1991[15][M].北京：兵器工業(yè)出版社，1997[16][M].北京：中央廣播電視大學(xué)出版社，1991致 謝本論文是在蔡培中老師的悉心指導(dǎo)和熱情關(guān)懷下完成的。蔡老師多次詢(xún)問(wèn)研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開(kāi)拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。蔡老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，給我留下了深刻的印象。雖歷時(shí)三載，卻給以終生受益無(wú)窮之道。對(duì)蔡老師的感激之情是無(wú)法用言語(yǔ)表達(dá)的。 感謝老師們對(duì)我的教育培養(yǎng)。他們細(xì)心指導(dǎo)我的學(xué)習(xí)與研究，在此，我要向諸位老師深深地鞠上一躬。學(xué)校給我提供了良好的學(xué)習(xí)條件，謹(jǐn)向各位老師表示誠(chéng)摯的敬意和謝忱。30附錄附錄 1：儀器明細(xì)表附錄 1序號(hào)/項(xiàng)目 名稱(chēng) 數(shù)量 型號(hào) 量程1 直流發(fā)電機(jī) 1 Jf100y PN=335w2 被測(cè)直流電動(dòng)機(jī) 1 Wfb2 PN=185w3 三相籠型異步電動(dòng)機(jī) 1 Y100L24 PN=100w4 直流電壓表 2 CL96 0～300v5 直流電流表 2 CL72 0～1000mA6 直流電流表 2 CL72 0～5A7 滑變電阻器 2 BX7D 180Ω8 滑變電阻器 2 BX72A100R 1800Ω9 導(dǎo)線若干10 交流電壓表 4 6L2 0～300v11 交流電流表 5 6L2A 0～5A12 轉(zhuǎn)速測(cè)速儀 1 DM6235P 0～5000r13 功率表（低功率因數(shù)） 1 D52W 0～1000w3114 功率表（高功率因數(shù)） 1 42L6cosψ 0～1000w15 開(kāi)關(guān) 2
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