交流感应电机特性表征

1. 直流测试

请注意，鼠笼式感应电机仅有定子端子可供接入。

1. 打开低功率直流电源，并将电流限制为 1.8 A。
2. 关闭电源。
3. 将电源输出端连接至感应电机的任意两个接线端（标记为 A、B 和 C）。
4. 打开电源，记录输出电压和电流。
5. 对另外两组相组合重复上述步骤。
   1. 注意，所测得的电阻为两相串联的总电阻，因此每相电阻为测量值的一半。

2. 空载试验

在无负载情况下测试感应电机，以确定每相励磁支路参数 X_m 和 R_C.。进行本测试时，确保负载测功机的所有端子均已断开，使其不产生功率且不承受任何负载。

1. 确保三相电源已关闭。
2. 检查可变变压器（VARIAC）是否处于 0%，然后将其连接至三相电源插座，并按图 1 连接实验装置。
3. 再次确认电路连接与图 1 所示一致，然后打开三相电源。
4. 迅速调节可变变压器（VARIAC）输出，使两个数字功率计的读数均接近 208 V。
5. 记录两个功率计的功率、电压和电流读数。
6. 使用频闪仪测量转速（将频闪仪调至合适的频率），并将该测量值标记为 ω_o。
7. 记录扭矩读数（单位为 N·m 或 lb·ft），并将该测量值标记为 T_o，以防扭矩传感器或测扭装置未充分校准。此为空载扭矩。
8. 将可变变压器（VARIAC）调回 0%，然后关闭三相电源。保持其余电路连接不变。

图1：空载试验的电气连接示意图。 请点击此处查看此图的放大版本。

3. 堵转试验

采用类似于变压器短路试验的方法，对转子锁定的感应电机进行测试。通过此测试确定每相的串联电阻和漏感。进行本测试时，务必确保负载测功机的所有端子均已断开。

1. 确保三相电源已关闭。
2. 检查可变变压器（VARIAC）是否处于 0% 位置。
3. 使用机械夹具或在测功机为数字控制时采用零转矩设置，将测功机侧的转子锁住。
4. 注意，此时的装置与图 1 类似，只是转子已被锁定。
5. 再次确认电路连接与图 2 所示一致。
6. 打开三相电源和感应电机开关。
7. 缓慢而谨慎地调节可变变压器（VARIAC），直至一个或两个数字功率计上达到额定电流。
8. 记录两个功率计上的功率、电压和电流读数。
9. 将可变变压器（VARIAC）调回 0%，然后关闭三相电源。保持电路其余部分不变。

图 2：负载试验装置图。

4. 加载测试

使用此测试来追踪感应电机的线性转矩-转速特性。在本测试中，使用带有并励磁场的测功机作为发电机（有关此运行状态的更多内容将在后续的直流电机视频中介绍，但电枢是发电机的输出端口）。

1. 确保三相电源和感应电机的开关处于关闭状态。
2. 检查可变变压器（VARIAC）是否处于 0% 位置。
3. 从转子轴上拆除锁紧夹。
4. 连接电路（图 2）。使用 R_L=300Ω，但保持 S_D 断开。
5. 不要使用串联励磁绕组。
6. 检查电路连接无误后，打开三相电源和感应电机开关。
7. 迅速调节可变变压器（VARIAC）输出，使两个数字功率计的读数均接近 208 V。
8. 记录两个功率计的功率、电压和电流读数。
9. 测量转速并标记为 ω₁。测量转速时，调节频闪仪上的“粗调”频率旋钮，使转轴看起来几乎静止，然后使用“微调”旋钮精细调节频率设置。
10. 记录转矩读数并标记为 T₁。
11. 注意，此工作点（ω₁, T₁）并非空载状态，因为励磁绕组也作为与电枢并联的负载存在。当后续闭合 S_D 并减小 R_L 时，由于负载电流随 R_L 减小而增大，负载也随之增加。
12. 闭合 S_D。测量转速并标记为 ω₂。
13. 记录转矩读数并标记为 T₂。
14. 断开 S_D。将 R_L 改为 200 Ω，然后闭合 S_D。
15. 测量转速并标记为 ω₃。
16. 记录转矩读数并标记为 T₃。
17. 闭合 S_D。将 R_L 改为 100 Ω。再次闭合 S_D。
18. 测量转速并标记为 ω₄。
19. 记录转矩读数并标记为 T₄。
20. 将可变变压器（VARIAC）调至 0%，关闭三相电源，并拆卸电路。