三相永磁同步电机实验.doc

实验三 三相永磁同步电机实验一、实验目的1、掌握三相永磁同步电机结构特点2、掌握三相永磁同步电机工作原理3、掌握三相永磁同步电机运行特性二、预习要点1、三相永磁同步电机的工作原理2、三相永磁同步电机的运行特性三、实验项目1、测量定子绕组的冷态电阻2、速度—频率 n=f（f）测试3、压频—转矩特性的测定4、测取三相永磁同步电机在工频下的工作特性四、实验方法1、实验设备 序 号 型 号 名 称 数 量1 HK01 电源控制屏 1 件2 HK02 实验桌 1 件3 HK03 涡流测功系统导轨 1 件4 HK91 三相永磁同步电机控制箱 1 件5 HK91 三相永磁同步电机 1 件2、屏上挂件排列顺序HK913、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 S 选用 D51 挂件上的双刀双掷开关，R 用 1800Ω可调电阻。

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，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 S，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，再读取电压值调节 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 3-1 中 表 3-1 室温 ℃绕 组 Ⅰ 绕 组 Ⅱ 绕 组 ⅢI（mA）U（V）R（Ω）R 平均（ Ω）4、速度—频率 n=f（f）测试(1) 按图 3-2 接线电机绕组为 Y 接法，直接与涡流测功机同轴联接 图 3-2 速度—频率 n=f（f ）测试接线图(2) 按下控制屏上的 “启动” 按钮，把交流调压器调至电压 380V，首先按下变频器上的 PU/EXT 按钮，调节左侧旋钮使频率显示为零，然后按下 RUN 使电机运转起来，然后调节变频器左侧旋钮既可调节频率从而改变转速。

观察电机旋转方向，每 10HZ 记录电机转速， （涡流测功机不加载）将得到的数据记录表 3-2 中表 3-2序 号 1 2 3 4 5 6f(HZ) 0 10 20 30 40 50n(r/min)5、压频—转矩特性的测定(1) 测量接线图同图 3-2,调节变频频率为 10 Hz，调节涡流测功机加载，达到额定转矩TN= 1.15N.m 并保持不变然后调节变频器旋钮，测取不同频率对应的电压值将数据记录于表 3-3 中表 3-3序 号 1 2 3 4 5f(HZ) 10 20 30 40 50U（V）（2）涡流测功机不加载，同样测取不同频率下的对应得电压关系将数据记录表 3-4中序 号 1 2 3 4 5f(HZ) 10 20 30 40 50U（V）比较带负载与不带负载时的压频特性曲线6、测取三相永磁同步电机在工频下的工作特性（1）测量接线图同图 3-3，同轴联接测功电机图 3-3 三相永磁同步电机在工频下的工作特性(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) 调节测功机，使同步电机的定子输出功率逐渐上升，直至 1.2 倍额定功率4) 从这负载开始，逐渐减小负载直至空载，在这范围内读取同步电机的定子电流、输入功率、转速等数据记录于表 3-5。

表 3-5 U1=U1N=380V（Y ） 序号I1L(A) I1L*U1(W) PⅠ (W) P1=3PⅠ (W) n(r/min) T2(N·m) P2(W) cosφ1 η(%)1234568910五、实验报告1、计算基准工作温度时的相电阻由实验直接测得每相电阻值，此值为实际冷态电阻值冷态温度为室 温按下式换算到基准工作温度时的定子绕组相电阻：式中 ｒ 1ref —— 换算到基准工作温度时定子绕组的相电阻， Ω；Crefref2351 ｒ 1c ——定子绕组的实际冷态相电阻，Ω ；θref ——基准工作温度 ，对于 E 级绝缘为 75℃；θc ——实际冷态时定子绕组的温度，℃；2、作速度—频率 n=f（f）曲线3、作压频—转矩特性曲线4、作工作特性曲线 P1、I 1、η、cosφ 1=f(P2)六、思考题1、由空载、短路实验数据求取异步电机的等效电路参数时，有哪些因素会引起误差？2、从短路实验数据我们可以得出哪些结论？3、由直接负载法测得的电机效率和用损耗分析法求得的电机效率各有哪些因素会引起误差？。