异步电机(异步电机空载试验分析)

空载测试的目的是测量磁化阻抗，铁损PFe和机械损耗Pmec。

以额定频率进行测试，并且转子轴上没有负载。使用稳压器来调节电源电压，以使滑差率显着增加，并且定子端子电压在1.2U1左右逐渐减小，直到电流开始上升。每次测量定子相电压U1，空载相电流I0和空载输入总功率P0时都要进行测量。然后，从测试数据中，可以获得电动机空载相电流I0和空载输入总功率P0和定子相电压U1的曲线，如图5.19所示。

图5.19空载测试

（a）空载等效电路（b）空载测试曲线

如上所述，只有在电流上升之前才可以进行空载测试。这是因为如果对定子施加更高的电压，则由于空载转矩较小，电动机速度将接近电动机速度。同步速度s小，转子电路的阻抗为Z2，转子电流很小，可以忽略不计。定子的静态电流主要是励磁电流Im。随着定子电压U1的降低，首先，由于异步电动机的机械性能更加严格且空载转矩较小，因此s的变化很小，Z2σ仍然很大。可以认为，由于U1的减小，励磁电流Im和励磁电流阻抗Zm随着磁路的饱和度的降低而增大。空载电流进一步降低。但是，如果U1太低，则由于机械性能的软化，s会显着增加，Z2σ会增加。随着其变小，转子电流明显增加，并且空载电流随着端子电压的降低而开始上升。此时，转子的铁损和铜损大大增加，并且空载运行不再运行，因此进行实验直到电流增加。

此时，转子的铜损可忽略不计，空载损耗P0由定子铜损，铁损PFe，机械损耗Pmec和空载附加损耗Pad0组成。

（5.52）

其中，铁损PFe和空载附加损耗Pad0均与电压的平方成正比，并且电压电平法可用于分离机械损耗Pmec。由于机械损耗pmec仅与速度相关，而与电压无关，因此空载运行速度基本上是稳定的。机械损耗Pmec可以认为是恒定的。然后，减去定子铜损，我们得到U1=0，PFe + Pad0=0，因此机械损耗Pmec如图5.20所示。当前：

（5.53）

图5.20空载功率下的机械损耗和铁损耗

满足条件时，使用辅助电动机将异步电动机拖动到同步速度n1，进一步分离空载附加损耗pad0，然后s=0，机械损耗Pmec和空载附加损耗Pad0是辅助电动机，异步电动机完全供电。在理想的空载运行中，总输入功率为：

（5.54）

因此，从P0减去定子铜损后，即可得到铁损PFe。

可以根据在空载测试中测得的数据来计算磁化阻抗。

（5.55）

在空载测试期间，s≈0，I2≈0，并且转子可以认为是开路的。这可以在图5.19（a）中看到。

（5.56）

减去从异步电动机短路实验获得的泄漏电抗X1σ，得到励磁电抗Xm。电阻可以通过以下公式找到：

（5.57）