三相異步電動機(jī)的起動與調(diào)速實(shí)驗(yàn)報告

1、 暨南大學(xué)本科實(shí)驗(yàn)報告專用紙課程名稱 電機(jī)與拖動基礎(chǔ) 成績評定 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱 三相異步電動機(jī)的起動與調(diào)速 指導(dǎo)教師 張新征 驗(yàn)項(xiàng)目類型 驗(yàn)證 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 紅樓302 實(shí)驗(yàn)組編號 3 學(xué)號 2011052536 姓名 羅育浩 學(xué)院 電氣信息學(xué)院 專業(yè) 自動化 實(shí)驗(yàn)時間 2014年 6 月 12 日 下午 溫度 28 濕度 % 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過實(shí)驗(yàn)掌握異步電動機(jī)的起動和調(diào)速的方法。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1、異步電動機(jī)有哪些起動方法和起動技術(shù)指標(biāo)。 2、異步電動機(jī)的調(diào)速方法。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 1、直接起動（必做） 2、星形三角形(y-)換接起動。（必做） 3、自耦變壓器起動。（選做） 4、線繞式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞

2、組串入可變電阻器起動。（必做） 5、線繞式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器調(diào)速。（必做）四、實(shí)驗(yàn)方法1、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備序 號型 號名 稱數(shù) 量1dd03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1件2dj16三相鼠籠異步電動機(jī)1件3dj17三相線繞式異步電動機(jī)1件4dj23校正直流測功機(jī)1件5d31直流電壓、毫安、安培表1件6d32數(shù)/模交流電流表1件7d33數(shù)/模交流電壓表1件8d43三相可調(diào)電抗器（可選）1件9d51波形測試及開關(guān)板1件10dj17-1起動與調(diào)速電阻箱1件11dd05測功支架、測功盤及彈簧秤（50n）1套 2、屏上掛件排列順序 d33、d32、d51、d31、d43 3、三相鼠籠式異步電機(jī)直接起

3、動試驗(yàn)圖4-5 異步電動機(jī)直接起動 (1) 按圖4-5接線。電機(jī)繞組為接法。異步電動機(jī)直接與測速發(fā)電機(jī)同軸聯(lián)接，不聯(lián)接校正直流測功機(jī)dj23。電流表用d32上的指針表。 (2) 把交流調(diào)壓器退到零位，開啟鑰匙開關(guān)，按下“啟動”按鈕，接通三相交流電源。 (3) 調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使輸出電壓達(dá)電機(jī)額定電壓220伏，使電機(jī)起動旋轉(zhuǎn)，(如電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不符合要求需調(diào)整相序時，必須按下“停止”按鈕，切斷三相交流電源)。 (4)再按下“停止”按鈕，斷開三相交流電源，待電動機(jī)停止旋轉(zhuǎn)后，按下“啟動”按鈕，接通三相交流電源，使電機(jī)全壓起動，觀察電機(jī)起動瞬間電流值(按指針式電流表偏轉(zhuǎn)的最大位置所對應(yīng)的讀數(shù)值定性計量)。

4、(5)安裝dd05步驟： 斷開電源開關(guān)，將調(diào)壓器調(diào)至零位，除去圓盤上的堵轉(zhuǎn)手柄，然后用細(xì)線穿過圓盤的小孔，在圓盤外的細(xì)線上應(yīng)打一小結(jié)卡住。將細(xì)線在圓盤外凹槽內(nèi)繞13圈，留有一定的長度便于和彈簧秤相連。用內(nèi)六角扳手將圓盤固定在電機(jī)左側(cè)的聯(lián)接軸上，將測功支架裝在與實(shí)驗(yàn)操作人員面對著導(dǎo)軌的另一側(cè)，用偏心螺絲固定，最后用細(xì)線將彈簧秤與測功支架相連即可。 (6) 合上開關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使電機(jī)電流為23倍額定電流，讀取電壓值uk、電流值ik，轉(zhuǎn)矩值tk(圓盤半徑乘以彈簧秤力)， 試驗(yàn)時通電時間不應(yīng)超過10秒，以免繞組過熱。對應(yīng)于額定電壓時的起動電流ist和起動轉(zhuǎn)矩tst按下式計算： 式中 ik起動試驗(yàn)時的

5、電流值，a； tk起動試驗(yàn)時的轉(zhuǎn)矩值，nm。 表4-8測 量 值計 算 值uk(v)ik(a)f(n)tk(nm)ist(a)tst(nm)2201.851.854、星形三角形(y-)起動 圖4-6 三相鼠籠式異步電機(jī)星形三角形起動 (1) 按圖4-6接線。線接好后把調(diào)壓器退到零位。 (2) 三刀雙擲開關(guān)合向右邊(y接法)。合上電源開關(guān)，逐漸調(diào)節(jié)調(diào)壓器使升壓至電機(jī)額定電壓220伏，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，然后斷開電源開關(guān)，待電機(jī)停轉(zhuǎn)。 (3) 合上電源開關(guān)，觀察起動瞬間電流，然后把s合向左邊，使電機(jī)()正常運(yùn)行，整個起動過程結(jié)束。觀察起動瞬間電流表的顯示值以與其它起動方法作定性比較。5、自耦變壓器起動或用

6、控制屏上調(diào)壓器。（1）用d43上的自耦調(diào)壓器1) 按圖4-7接線。電機(jī)繞組為接法(dj16或wdj24)。 2) 三相調(diào)壓器退到零位，開關(guān)s合向左邊。自耦變壓器選用d43掛箱。 3) 合上電源開關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使輸出電壓達(dá)電機(jī)額定電壓220伏，斷開電源開關(guān)，待電機(jī)停轉(zhuǎn)。 4) 開關(guān)s合向右邊，合上電源開關(guān)，使電機(jī)由自耦變壓器降壓起動( 自耦變壓器抽頭輸出電壓分別為電源電壓的40%、60%和80%)并經(jīng)一定時間圖4-7 三相鼠籠式異步電動機(jī)自耦變壓器法起動再把s合向左邊，使電機(jī)按額定電壓正常運(yùn)行，整個起動過程結(jié)束。 觀察起動瞬間電流以作定性的比較。（2）用控制屏上的調(diào)壓器1) 按照圖4-8接線。電

7、機(jī)選用dj16三相鼠籠式異步電動機(jī)(按星形接法)。2) 將控制屏左側(cè)調(diào)壓旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)到底，使輸出電壓為零。開關(guān)s合向右邊。3) 按下“啟動”按鈕，接通交流電源，緩慢旋轉(zhuǎn)控制屏左側(cè)的調(diào)壓旋鈕，使三相調(diào)壓輸出端輸出電壓達(dá)分別到額定電壓值的40、60、80進(jìn)行啟動，觀察每次起動瞬間電流以作定性的比較。圖4-8使用控制屏上的自耦調(diào)壓器啟動 6、線繞式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器起動電機(jī)定子繞組y形接法圖4-線繞式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動 (1) 按圖4-接線。電機(jī)為dj17線繞式異步電動機(jī)。 (2) 轉(zhuǎn)子每相串入的電阻可用dj17-1起動與調(diào)速電阻箱。 (3) 調(diào)壓器退到零位，為了便于安裝dd

8、05，把電動機(jī)放在一合適的位置且不與測速發(fā)電機(jī)相連，然后按照安裝dd05的步驟安裝好。 (4) 接通交流電源，調(diào)節(jié)輸出電壓(觀察電機(jī)轉(zhuǎn)向應(yīng)符合要求)，在定子電壓為180伏，轉(zhuǎn)子繞組分別串入不同電阻值時，測取定子電流和轉(zhuǎn)矩。(5) 試驗(yàn)時通電時間不應(yīng)超過10秒以免繞組過熱。數(shù)據(jù)記入表4-9中。 表4-9 uk=220 vrst()02515ik1.91.51.251.1f(n)ist(a)1.91.51.251.1tst(nm) 7、線繞式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器調(diào)速 (1) 實(shí)驗(yàn)線路圖同圖4-8。同軸聯(lián)接校正直流電機(jī)mg作為線繞式異步電動機(jī)m的負(fù)載，mg的實(shí)驗(yàn)電路參考圖2-6接線。電路

9、接好后，將m的轉(zhuǎn)子附加電阻調(diào)至最大。 (2) 合上電源開關(guān)，電機(jī)空載起動， 保持調(diào)壓器的輸出電壓為電機(jī)額定電壓220伏，轉(zhuǎn)子附加電阻調(diào)至零。 (3)合上勵磁電源開關(guān)，調(diào)節(jié)校正直流測功機(jī)的勵磁電流if為校正值(100ma)，再調(diào)節(jié)校正直流測功機(jī)負(fù)載電流，使電動機(jī)輸出功率接近額定功率并保持這輸出轉(zhuǎn)矩t2不變，改變轉(zhuǎn)子附加電阻(每相附加電阻分別為0、2、5、15)， 測相應(yīng)的轉(zhuǎn)速記錄于表4-10中。表 4-10 u=220v if= 410 ma if= a（t2= nm）rst()02515n(r/min)1466145214311395五、實(shí)驗(yàn)報告1、比較異步電動機(jī)不同起動方法的優(yōu)缺點(diǎn)。 答：l

10、 籠型異步電動機(jī)直接起動： 優(yōu)點(diǎn)是操作簡單、起動設(shè)備簡單；缺點(diǎn)是起動電流流 大，會引起電網(wǎng)電壓波動。 l 籠型異步電動機(jī)y-起動： y型起動時，定子繞組線電壓us,相電壓為此時起動的線電流為,直接起動時，線電流是相電流的倍，即,故y-起動時線電流只有直接起動時的1/3。 y-起動優(yōu)點(diǎn)是起動電流小、設(shè)備體積小、成本低、壽命長、檢修方便、動作可靠；缺點(diǎn)是起動電壓只有全電壓的，起動轉(zhuǎn)矩只有直接起動的1/3，只能用于空載或輕載起動。l 籠型異步電動機(jī)電樞串電阻起動：起動時，由于串接在電樞繞組的電阻分壓，使得電樞繞組上的電壓減少了，相應(yīng)的起動電流也就減小了。其優(yōu)點(diǎn)是起動電流沖擊小，運(yùn)行可靠，起動設(shè)備構(gòu)造

11、簡單；缺點(diǎn)是起動時電能損耗較多。l 繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動： 采用繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動，其優(yōu)點(diǎn)是既可以限制起動時轉(zhuǎn)子和定子的電流，還能增大起動轉(zhuǎn)矩，減少起動時間；缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、造價高。 l 繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串接頻敏變阻器起動： 頻敏變阻器的特點(diǎn)是其電阻值隨轉(zhuǎn)速的升高而降低，能夠使電動機(jī)平滑起動。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便；缺點(diǎn)是cos2較低（與串電阻相比），起動轉(zhuǎn)矩的增加受到限制。 2、由起動試驗(yàn)數(shù)據(jù)求下述三種情況下的起動電流和起動轉(zhuǎn)矩： (1) 外施額定電壓un。(直接法起動) 直接起動的起動電流為： (2) 外施電壓為 。(y-起動) y-起動時起動電流為isty=0.6a 3、線繞式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對起動電流和起動轉(zhuǎn)矩的影響。 答：線繞式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組所串電阻越大，起動電流越小，起動轉(zhuǎn)矩則變大。4、線繞式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對電機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。 答：線繞式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入電阻時，當(dāng)電阻越大，則轉(zhuǎn)速越低。六、思考題1、起動電流和外施電壓