一、实验目的
了解三相线绕式异步电动机在各种运行状态下的机械特性。
二、预习要点
1、如何利用现有设备测定三相线绕式异步电动机的机械特性。
2、测定各种运行状态下的机械特性应注意哪些问题。
3、如何根据所测出的数据计算被试电机在各种运行状态下的机械特性。
三、实验项目
1、测定三相线绕式转子异步电动机在RS=0时，电动运行状态和再生发电制动状态下的机械特性。
2、测定三相线绕转子异步电动机在RS=36Ω时，测定电动状态与反接制动状态下的机械特性。
3、RS=36Ω，定子绕组加直流励磁电流I1=0.6IN及I2=IN时，分别测定能耗制动状态下的机械特性。
四、实验方法
1、实验设备
| 序 号 | 型 号 | 名 称 | 数 量 |
| 1 | DQ03-1 | 电机导轨、旋转编码器及数显转速表 | 1件 |
| 2 | DQ19 | 校正直流测功机 | 1件 |
| 3 | DQ11 | 三相线绕式异步电动机 | 1件 |
| 4 | DQ22 | 直流电压、毫安、安培表 | 2件 |
| 5 | DQ44 | 交流电流表 | 1件 |
| 6 | DQ45 | 交流电压表 | 1件 |
| 7 | DQ25 | 单三相智能功率、功率因数表 | 1件 |
| 8 | DQ26 | 三相可调电阻器 | 1件 |
| 9 | DQ27 | 三相可调电阻器 | 1件 |
| 10 | DQ29 | 可调电阻器、电容器 | 1件 |
| 11 | DQ31 | 波形测试及开关板 | 1件 |
DQ45、DQ44、DQ25、DQ31、DQ22、DQ29、DQ27、DQ26、DQ22
3、RS=0时的电动及再生发电制动状态下的机械特性。
图6-2 三相线绕转子异步电动机机械特性的接线图
（1）按图6-2接线，图中M用编号为DQ11的三相线绕式异步电动机，额定电压：220V,Y接法。MG用编号为DQ19的校正直流测功机。S1、S2、、S3选用DQ31挂箱上的对应开关，并将S1合向左边1端，S2合在左边短接端（即线绕式电机转子短路），S3合在2'位置。R1选用DQ29的180Ω阻值加上DQ27上四只900Ω串联再加两只900Ω并联共4230Ω阻值，R2选用DQ29上1800Ω阻值，RS选用DQ26上三组45Ω可调电阻(每组为90Ω与90Ω并联)，并用万用表调定在36Ω阻值，R3暂不接。直流电表A2、A4的量程为5A，A3量程为200mA，V2的量程为300V。
(2) 确定S1合在左边1端，S2合在左边短接端，S3合在2'位置，M的定子绕组接成星形的情况下。把R1、R2阻值置最大位置，将控制屏左侧三相调压器旋钮向逆时针方向旋到底，即把输出电压调到零。
(3) 检查控制屏下方“直流电机电源”的“励磁电源”开关及“电枢电源”开关都须在断开位置。接通三相调压“电源总开关”，按下“开”按钮，旋转调压器旋钮使三相交流电压慢慢升高到U=110V，并在以后实验中保持不变。接通“励磁电源” ，调节R2阻值，使A3表为100mA并保持不变。
（4）接通控制屏右下方的“电枢电源”开关，在开关S3的2'端测量电机MG的输出电压的极性，先使其极性与S3开关1'端的电枢电源相反。在R1阻值为最大的条件下将S3合向1'位置。
（5）调节“电枢电源”输出电压或R1阻值，使电动机从接近于堵转到接近于空载状态，其间测取电机MG的Ua、Ia、n及电动机M的交流电流表A1的I1值，共取8-9组数据录于表6-6中。
表6-6 U=110V RS=0Ω If= mA
| Ua(V) | |||||||||
| Ia(A) | |||||||||
| n(r/min) | |||||||||
| I1(A) |
表6- 7 U=110V RS=0Ω
| Ua(V) | |||||||||
| Ia(A) | |||||||||
| n(r/min) | |||||||||
| I1(A) |
（1）开关S2合向右端36Ω端�？豐3拨向2'端，把MG电枢接到S3上的两个接线端对调，以便使MG输出极性和“电枢电源”输出极性相反。把电阻R1、R2调至最大。
（2）保持电压U=110V不变，调节R2阻值，使A3表为100mA。调节“电枢电源”的输出电压为最小位置。在开关S3的2' 端检查MG电压极性须与1' 的“电枢电源”极性相反�？上燃锹即耸盡G的Ua、Ia值，将S3合向1'端与“电枢电源”接通。测量此时电机MG的Ua，Ia，n及A1表的I1值，减小R1阻值（先调DQ27上四个900Ω串联的电阻）或调高“电枢电源”输出电压使电动机M的n下降，直至n为零。把R1的DQ27上四个900Ω串联电阻调至零值位置后应用导线短接，继续减小R1阻值或调高电枢电压使电机反向运转。直至反向转速n为1300r/min为止，在该范围内测取电机MG的Ua，Ia，n及A1表的I1值。共取11-12组记录于表6-8中。
（3）停机（先将S2合至2' 端，关断“电枢电源”再关断“励磁电源”，调压器调至零位，按下“关”按钮）。
表6-8 U=110V RS=36Ω If = mA
| Ua(V) | ||||||||||||
| Ia(A) | ||||||||||||
| n(r/min) | ||||||||||||
| I1(A) |
（1）确认在“停机”状态下。把开关S1合向右边2 端，S2合向右端（RS仍保持36Ω不变），S3合向左边2'端， R1用DQ29上180Ω阻值并调至最大，R2用DQ27上1800Ω阻值并调至最大，R3用DQ27上900Ω与900Ω并联再加上900Ω与900Ω并联共900Ω阻值并调至最大。
（2）开启“励磁电源”，调节R2阻值，使A3表If=100mA，开启“电枢电源”，调节电枢电源的输出电压U=220V，再调节R3使电动机M的定子绕组流过I= 0.6IN=0.18 A并保持不变。
（3）在R1阻值为最大的条件下，把开关S3合向右边1'端，减小R1阻值，使电机MG起动运转后转速约为1600r/min，增大R1阻值或减小电枢电源电压（但要保持A4表的电流I不变）使电机转速下降，直至转速n约为50r/min，其间测取电机MG的Ua，Ia及n值，共取10-11组数据记录于表6-9中。
（4）�；同4（3）]
（5）调节R3阻值，使电机M的定子绕组流过的励磁电流I=IN=0.3 A。重复上述操作步骤，测取电机MG的Ua，Ia及n值，共取10-11组数据记录于表6-10中。
表6-9 RS=36Ω I=0.18 A If = mA
| Ua（V） | |||||||||||
| Ia（A） | |||||||||||
| n（r/min） |
| Ua（V） | |||||||||||
| Ia（A） | |||||||||||
| n（r/min） |
（1）拆掉三相线绕式异步电动机M定子和转子绕组接线端的所有插头，R1用 DQ29上180Ω阻值并调至最大，R2用 DQ29上1800Ω阻值并调至最大。直流电流表A3的量程为200mA，A2的量程为5A，V2的量程为300V，开关S3合向右边1'端。
（2）开启“励磁电源”，调节R2阻值，使A3表If=100mA，检查R1阻值在最大位置时开启“电枢电源”，使电机MG起动运转，调高“电枢电源”输出电压及减小R1阻值，使电机转速约为1600r/min，逐次减小“电枢电源”输出电压或增大R1阻值，使电机转速下降直至n=100r/min，在其间测量电机MG的Ua0、Ia0及n值，共取10-12组数据记录于表6-11中。
表6-11
| Ua0（V） | ||||||||||||
| Ia0（A） | ||||||||||||
| n（r/min） |
调节串联的可调电阻时，要根据电流值的大小而相应选择调节不同电流值的电阻，防止个别电阻器过流而引起烧坏。
六、实验报告
1、根据实验数据绘制各种运行状态下的机械特性。
计算公式：
式中 T——受试异步电动机M的输出转矩（N·m）；
Ua——测功机MG的电枢端电压（V）；
Ia——测功机MG的电枢电流（A）；
Ra——测功机MG的电枢电阻（Ω），可由实验室提供；
P0——对应某转速n时的某空载损耗（W）。
注：上式计算的T值为电机在U=110V时的T值，实际的转矩值应折算为额定电压时的异步电机转矩。
2、绘制电机M—MG机组的空载损耗曲线P0=f（n）。