短路試驗的目的是測定短路阻抗zkσ、轉(zhuǎn)子電阻r2σ和定、轉(zhuǎn)子漏電抗x1σ、x2σ。短路試驗是在轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn),即s=1的情況下進(jìn)行的。調(diào)節(jié)電源電壓,使施加于定子的電壓盡可能從0.9~1.1u1n逐漸減小到0.25u1n。若加額定電壓,短路電流將達(dá)到4~7i1n。當(dāng)電流超過額定值時,試驗應(yīng)該盡快在短時間內(nèi)完成,以免繞組過熱燒壞。如果限于設(shè)備,短路試驗可從3倍額定電流開始,逐步降到額定電流。
根據(jù)短路試驗數(shù)據(jù)測出的定子相電壓uk、相電流ik和輸入總功率pk隨uk而變化的關(guān)系,畫出電動機(jī)的短路特性曲線,如圖1所示。并可進(jìn)一步求得異步電動機(jī)短路阻抗zk、短路電阻rk和短路電抗xk為:
(1)
圖1 短路試驗曲線
必須注意,定、轉(zhuǎn)子漏電抗x1σ和x2σ并非常值,其數(shù)值是隨著漏磁路中鐵磁部分的飽和程度的改變而變化的。電機(jī)在額定負(fù)載范圍內(nèi)運(yùn)行時,x1σ和x2σ?;緸橐怀?shù),但在額定電壓直接起動異步電動機(jī)時,起動電流將達(dá)到4.7in,由于定、轉(zhuǎn)子電流比額定電流大得多,使漏磁路中的鐵磁部分發(fā)生飽和,引起總的漏磁路磁阻變大,則x1σ和x2σ變小。因此,為了滿足計算電動機(jī)不同的運(yùn)行數(shù)據(jù),應(yīng)當(dāng)選取不同的短路電流值,進(jìn)行短路試驗,求取不同的短路參數(shù)。如計算電動機(jī)工作特性時應(yīng)選用短期電流ik≈i1n時的參數(shù);計算最大轉(zhuǎn)矩采用ik≈2~3i1n時的參數(shù);計算起動參數(shù)時,采用外施電壓為u1n時的短路電流的參數(shù)。
為簡化計算,假設(shè) ,由于rm<<xm,可忽略rm,從而可根據(jù)t型等效電路經(jīng)過簡化后求得:
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式中定子電阻r1可用電橋測出,x0為空載試驗求出的電抗。
對大、中型異步電機(jī),由于xm很大,勵磁支路可近似認(rèn)為是斷開的,則:
或 ?。?)
或 (5)