電機(jī)與電力拖動實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、電機(jī)及電力拖動技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書自動化實(shí)驗(yàn)室編河北工程大學(xué) 教務(wù)處（二七年）實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)程為了順利完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，確保人身安全與設(shè)備安全，實(shí)驗(yàn)者要遵守如下規(guī)定：1、接線、拆線或多處改接線路時(shí)要切斷電源。實(shí)驗(yàn)中確需帶電更改少量線路時(shí)，可用一只手操作，一次拔插一根線，不可雙手同時(shí)接觸線路。任何時(shí)候人體都不得接觸導(dǎo)線裸漏部分等可能帶電的部件。2、完成接線或改接線路后要經(jīng)指導(dǎo)教師檢查，并使周圍同學(xué)注意后方可接通電源。3、實(shí)驗(yàn)中如發(fā)生事故，應(yīng)立即切斷電源，并妥善處理。4、實(shí)驗(yàn)室總電源開關(guān)的閉合由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員操作，其他人員允許分閘但不得合閘。5、實(shí)驗(yàn)中電動機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，要謹(jǐn)防衣服、圍巾和頭發(fā)等卷入其中造成人身傷

2、害。實(shí)驗(yàn)一 直流電動機(jī)各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的機(jī)械特性測試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆沼脤?shí)驗(yàn)方法測定他勵(lì)直流電動機(jī)各種運(yùn)行狀態(tài)下機(jī)械特性的方法。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)1 改變直流電動機(jī)機(jī)械特性有哪些方法。2 直流電動機(jī)在什么情況下，從電動運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)入回饋制動狀態(tài)。直流電動機(jī)回饋制動時(shí)，能量傳遞關(guān)系，電勢平衡方程式以及機(jī)械特性。3 直流電動機(jī)反接制動時(shí)，能量傳遞關(guān)系，電動勢平衡方程式以及機(jī)械特性。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 測定電動及回饋制動狀態(tài)下的機(jī)械特性。2 測定能耗制動狀態(tài)下的機(jī)械特性。3 測定電動及反接制動狀態(tài)下的機(jī)械特性。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1 RTDJ34RTDJ31直流并勵(lì)電動機(jī)直流復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)2 RTDJ09RTDJ10RTDJ37

3、 電阻掛箱3 RTZN02 智能直流電壓電流表掛箱，用2只4 RTDJ12波形測試及開關(guān)板5 手持式轉(zhuǎn)速表五、實(shí)驗(yàn)操作1、 實(shí)驗(yàn)接線按圖3-1接線，圖中各部分說明如下：1 MD和Ldf為被測直流電動機(jī)的電樞繞組和勵(lì)磁繞組，使用RTDJ34直流并勵(lì)電動機(jī)，接成他勵(lì)方式使用。額定電壓220V，電流1.1A，轉(zhuǎn)速1500rpm。2 MG和Lgf為作測試設(shè)備使用的直流電機(jī)的電樞繞組和勵(lì)磁繞組，使用RTDJ34直流復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)，接成他勵(lì)方式使用。與被測電機(jī)同軸連接。3 電阻R1900，選用RTDJ37上端的電阻。R2360180180，選用RTDJ37中間的電阻和RTDJ09上端的電阻。R33600180

4、01800，選用RTDJ10上端和中間的電阻。R4810450180180，選用RTDJ10下端的電阻（兩只900并聯(lián)）、RTDJ09中間的電阻和下端的電阻。4 直流電流表A1和A3選用兩只RTZN02中的小量程電流表，A2和A4選用其大量程電表。5 “直流電機(jī)勵(lì)磁電源”和“直流電機(jī)電樞電源”分別取自實(shí)驗(yàn)臺左邊電源控制屏中部的相應(yīng)電源輸出。6 發(fā)電機(jī)電樞回路里可并聯(lián)一只直流電壓表，用RTZN02上端的電壓表。直流電機(jī)勵(lì)磁電源(220V)直流電機(jī)電樞電源(40220V)MGA4R2IaIgaR4LgfMDR1IfIgfR3LdfA2S112S212A3A1圖3-1 他勵(lì)直流電動機(jī)各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)

5、械特性測定實(shí)驗(yàn)接線圖2、 電動及回饋制動狀態(tài)下的機(jī)械特性測定1 R2和R4阻值調(diào)到最大。S1合向電源側(cè)1，S2置于中間位置。電樞電源調(diào)到最低（旋鈕逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底），并關(guān)閉電樞電源開關(guān)。2 閉合實(shí)驗(yàn)臺電源總開關(guān)，按下起動按鈕，接通勵(lì)磁電源開關(guān)。調(diào)節(jié)電阻R1使電動機(jī)勵(lì)磁電流If110mA；調(diào)節(jié)電阻R3使發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流Igf100mA。3 接通電樞回路電源，升高電樞電源電壓到220V并保持不變。這時(shí)電機(jī)應(yīng)該起動到了較高速度正常運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察是否有異常。4 用直流電壓表檢測S2中間位置兩接線端與電源側(cè)“1”（圖中右側(cè)）兩接線端的極性是否相同。若不同，對調(diào)S2電源側(cè)的兩條線，使之極性相同。5 把S2扳到短路

6、線側(cè)“2”，把R2調(diào)到“0 ”，減小R4使被測電機(jī)MD電樞電流Ia1.0A 。該點(diǎn)作為第一個(gè)測量點(diǎn)，把電樞電流和轉(zhuǎn)速計(jì)入表2-1。6 逐次增大R4阻值直至發(fā)電機(jī)空載（把S2置于中間位置實(shí)現(xiàn)），測取若干組電動機(jī)電樞電流和轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)填入表2-1。表21 電動及回饋制動狀態(tài)下的機(jī)械特性測試數(shù)據(jù)表測試條件UaUN = 220V，If 110 mA ，R2 = 0 電樞電流Ia (A)0.80.60.40.2轉(zhuǎn)速 n (rpm)電樞電流Ia (A)0.00.10.20.30.4轉(zhuǎn)速 n (rpm)7 把S2扳到電源側(cè)“1”（這時(shí)R4應(yīng)是最大值），使發(fā)電機(jī)也接入電源，電源極性是使發(fā)電機(jī)能產(chǎn)生與電動機(jī)相同方

7、向的電磁轉(zhuǎn)矩。減小R4到“0 ”，并適當(dāng)調(diào)節(jié)R3，使電動機(jī)電流Ia降到“0.0 A”。這時(shí)電動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)是電動機(jī)的理想空載點(diǎn)。把電樞電流和轉(zhuǎn)速計(jì)入表2-1。 如果上一步?jīng)]能測“Ia+0.2 A”的點(diǎn)，可在此通過調(diào)節(jié)R3找到并測該點(diǎn)。8 逐漸增大R3阻值（弱磁）使發(fā)電機(jī)增加出力，轉(zhuǎn)速升高，電動機(jī)進(jìn)入第二象限回饋制動狀態(tài)運(yùn)行。在增大R3的過程中測取電動機(jī)電樞電流和轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)填入表2-1。注意：機(jī)組最高轉(zhuǎn)速不可超過2000轉(zhuǎn)/分。9 通過調(diào)節(jié)R3使發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流恢復(fù)到正常值Igf100mA。3、 能耗制動狀態(tài)下的機(jī)械特性1 把R4置最大值，S2置于電源側(cè)1不變。把電動機(jī)電樞電阻R2調(diào)到“180 ”

8、（一個(gè)旋鈕置最大，另一個(gè)置最?。?，扳S1使之置于短路線側(cè)“2”。2 減小R4阻值，使電機(jī)轉(zhuǎn)速上升，直至電動機(jī)的電樞電流達(dá)到0.8A ，此時(shí)電動機(jī)工作于能耗制動狀態(tài)。然后逐次增大R4阻值使轉(zhuǎn)速降低，測取幾組電動機(jī)電樞電流和轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)填入表2-2。注意電動機(jī)電流為負(fù)值。測試中必要時(shí)可降低電樞電源電壓，測完后恢復(fù)額定值。表22 能耗制動狀態(tài)下的機(jī)械特性測試數(shù)據(jù)表測試條件Ua0V，If 110mA ，R2=180電樞電流Ia (A)0.80.60.40.20.0轉(zhuǎn)速 n (rpm)04、 電動及反接制動狀態(tài)下的機(jī)械特性測定1 把電動機(jī)電樞電阻R2置最大值“360 ”，把R4置最大值，對調(diào)S2電源側(cè)1的

9、兩條電源線使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的磁轉(zhuǎn)矩與電動機(jī)方向相反。S1和S2都置于電源側(cè)“1”。2 逐漸減小R4阻值，使電機(jī)減速直至為零。繼續(xù)減小R4，使電動機(jī)進(jìn)入“反向”旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速在反方向上逐漸上升，此時(shí)電動機(jī)工作于反接制動狀態(tài)運(yùn)行，直至電動機(jī)的電樞電流達(dá)到0.8A 。然后逐次增大R4阻值直至發(fā)電機(jī)空載（S2置于中間位置），測取67組電動機(jī)電樞電流和轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)填入表2-3。注意電動機(jī)在第四象限運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速n為負(fù)值。表23 電動及反接制動狀態(tài)下的機(jī)械特性測試數(shù)據(jù)表測試條件UaUN = 220V，If 110 mA ，R2 = 360 電樞電流Ia (A)0.80.70.60.5轉(zhuǎn)速 n(rpm)六、注意事項(xiàng)1 每

10、次起動機(jī)組時(shí)，打開電樞電源之前，必須確保電樞電源調(diào)節(jié)旋鈕在最小位置（逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底）, 每次斷開電樞電源之后要把該旋鈕旋轉(zhuǎn)到使輸出最小位置。2 要按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書配電阻，以保證在不改接線情況下順利做完實(shí)驗(yàn)。3 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁一定要接并勵(lì)繞組，錯(cuò)接串勵(lì)繞組等于給電源短路。4 所有記錄的數(shù)據(jù)都是電動機(jī)的數(shù)據(jù)，切勿讀錯(cuò)表。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出電動機(jī)的上述三條機(jī)械特性n(Ia)，并結(jié)合理論課內(nèi)容和測試過程對特性曲線進(jìn)行說明。八、思考題1 回饋制動實(shí)驗(yàn)中，如何判別電動機(jī)運(yùn)行在理想空載點(diǎn)？2 直流電動機(jī)從第一象限運(yùn)行到第二象限轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向不變，試問電磁轉(zhuǎn)矩的方向是否也不變？為什么？3 當(dāng)電動機(jī)MD從第

11、一象限運(yùn)行到第四象限，其轉(zhuǎn)向反了，而電磁轉(zhuǎn)矩方向不變，為什么？作為負(fù)載的MG，從第一到第四象限其電磁轉(zhuǎn)矩方向是否改變？為什么？4 在電動機(jī)反接制動實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電機(jī)MD運(yùn)行在第一象限時(shí)，作為負(fù)載的電機(jī)MG是運(yùn)行在什么狀態(tài)？當(dāng)MD進(jìn)入第四象限時(shí)，MG又運(yùn)行在什么狀態(tài)？實(shí)驗(yàn)二 單相變壓器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 通過空載和短路試驗(yàn)測定變壓器的變比和參數(shù)。2 通過負(fù)載試驗(yàn)測取變壓器的運(yùn)行特性。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)1 變壓器的空載和短路試驗(yàn)有什么特點(diǎn)？實(shí)驗(yàn)中電源電壓一般加在哪一方合適？2 在空載和短路試驗(yàn)中，各種儀表應(yīng)怎樣聯(lián)接才能使測量誤差最小？3 如何用實(shí)驗(yàn)方法測定變壓器鐵耗及銅耗。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 空載試驗(yàn) 測取空載

12、特性Uo= (Io)，Po= (Uo)。2 短路試驗(yàn) 測取短路特性UK = (IK)，PK= (IK)。3 純電阻負(fù)載試驗(yàn) 保持U1=UN, COS2=1的條件下，測取U2=(I2)。4 阻感性負(fù)載試驗(yàn) 保持U1=UN， COS2=0.8的條件下，測取U2=(I2)。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1 RTDJ03 三相組式變壓器，其額定值為：PN77W，U1NU2N22055V，I1NI2N=0.351.4A2 RDJ09RTDJ21 三相可調(diào)電阻器（90）電感器實(shí)驗(yàn)掛箱3 RTZN08RTZN09 三相交流電流表電壓表4 RTZN07智能功率表、功率因數(shù)表三相調(diào)壓器輸出電源控制屏AV1UVWWPOUOXAax

13、IO*V2UAX圖3-1 單相變壓器空載試驗(yàn)接線圖五、實(shí)驗(yàn)操作1、空載試驗(yàn)1 按圖3-1接線，注意切斷三相可調(diào)壓交流電源。被試變壓器選用RTDJ03中的任意一只。變壓器的低壓線圈ax接電源，高壓線圈AX開路。2 把調(diào)壓器手柄旋到零位（即將實(shí)驗(yàn)臺左側(cè)調(diào)壓器手柄逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到底，使調(diào)壓器輸出三相交流電源電壓為零）。3 合上實(shí)驗(yàn)臺總電源開關(guān)，按下“啟動”按鈕，接通調(diào)壓器輸出開關(guān)（按下調(diào)壓器輸出“接通”按鈕或?qū)⒄{(diào)壓器輸出鈕子開關(guān)旋轉(zhuǎn)到水平位置），使實(shí)驗(yàn)線路接通交流電源。調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕使被測變壓器空載電壓Uo=1.2UN。4 逐次降低電源電壓，在1.20.5UN的范圍內(nèi)，測取變壓器的Uo、Io、Po，

14、共測取6-7組數(shù)據(jù)。U=UN點(diǎn)必須測數(shù)據(jù)，并在該點(diǎn)附近測試點(diǎn)分布較密，。5 為了計(jì)算變壓器的變比，在電壓低于UN的點(diǎn)測試時(shí)讀取副邊電壓，數(shù)據(jù)也記錄于表3-1中。表3-1 變壓器空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表序號實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)Uo（V）Io（A）Po（W）UAX（V）COSo166260.5355449.5544635.7727.56 測完數(shù)據(jù)后，斷開調(diào)壓器輸出開關(guān)（按下調(diào)壓器輸出“斷開”按鈕或?qū)⒄{(diào)壓器輸出鈕子開關(guān)旋轉(zhuǎn)到垂直位置），按下控制屏上的“停止”按鈕，使實(shí)驗(yàn)線路和設(shè)備斷電。把調(diào)壓器手柄旋到零位。2、短路試驗(yàn)1 按圖3-2接線。將變壓器的高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。在電源引線端串入電阻是

15、為了降低變壓器短路電流對調(diào)壓器輸出電壓變化的敏感性，可取Rw90180，使用RTDJ37中間的電阻。注意：改接線路時(shí)要先關(guān)斷電源。2 把調(diào)壓器手柄旋到零位，三相調(diào)壓器輸出電源控制屏AVUVWWRWPKUKXAaxIK*圖3-2 單相變壓器短路試驗(yàn)接線圖按下“啟動”按鈕，接通調(diào)壓器輸出開關(guān)。逐次緩慢增加變壓器電壓，直到短路電流等于1.1IN為止，在“（1.10.2）IN”范圍內(nèi)測取變壓器的UK、IK、PK。測取56組數(shù)據(jù)記錄于表3-2中，IK=IN點(diǎn)必須測。² 注意：本實(shí)驗(yàn)應(yīng)在盡量短時(shí)間內(nèi)完成，因?yàn)樽儔浩鞯睦@組很快就發(fā)熱，使繞組電阻增大，讀數(shù)產(chǎn)生偏差。表3-2 變壓器短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表

16、序號實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)IK（A）UK（V）PK（W）COSK10.38520.3530.31540.24550.17560.073、純電阻性負(fù)載試驗(yàn)1 實(shí)驗(yàn)線路如圖3-3所示。變壓器高壓線圈接電源，低壓線圈接負(fù)載電阻Rz。Rz取RTDJ09中的四只90電阻串聯(lián)，并將其調(diào)到最大。功率因數(shù)表取自RTZN07，通過“功能”鍵和“確認(rèn)”健設(shè)為功率因數(shù)表。電感Lz暫不接。三相調(diào)壓器輸出電源控制屏A1V1UVWU1XAaxI1V2U2圖3-3 單相變壓器負(fù)載試驗(yàn)接線圖ACOSRzI2*Lz2 把調(diào)壓器手柄旋到零位，按下“啟動”按鈕，接通調(diào)壓器輸出開關(guān)。在空載情況下調(diào)節(jié)調(diào)壓器使變壓器輸入電壓U1UN22

17、0V，并保持不變。3 逐次減小負(fù)載電阻Rz，使變壓器電流增大，從空載（拔斷Rz連接線實(shí)現(xiàn)）到額定負(fù)載的范圍內(nèi)，測取變壓器的輸出電壓U2和電流I2。共取數(shù)據(jù)56組，記錄于表3-3中。注意I20和I2I2N1.4 A兩點(diǎn)必需測。表3-3 變壓器純電阻性負(fù)載試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表測試條件：U1U1N220 V，COS21I2（A）0.00.350.71.051.41.75U2（V）4、阻感性負(fù)載試驗(yàn) （COS20.8）1 實(shí)驗(yàn)線路同圖3-3，把負(fù)載電感接入，與負(fù)載電阻并聯(lián)。電阻調(diào)至最大，電感暫取兩只700mH串聯(lián)。2 把調(diào)壓器手柄旋到零位，按下“啟動”按鈕，接通調(diào)壓器輸出開關(guān)。調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出使變壓器輸入電壓

18、U1UN220V，并保持不變。3 在電感掛箱上通過串并聯(lián)分別連接出表34中的電感值。（其中467mH為兩只700mH串聯(lián)后再與第三只并聯(lián)；233mH為三只700mH并聯(lián)）。在每個(gè)電感值下通過調(diào)節(jié)負(fù)載電阻把功率因數(shù)調(diào)為COS20.8，測取變壓器的輸出電壓U2和電流I2，記錄于表3-4中。注意要測空載點(diǎn)（I20）（拔斷Rz和Lz連接線實(shí)現(xiàn)）。表3-4 變壓器阻感性負(fù)載試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表測試條件：U1U1N220 V，COS20.8Lz (mH)1400700467350233I2（A）0.0U2（V）六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、 計(jì)算變比 由空載試驗(yàn)所得變壓器原副邊電壓的數(shù)據(jù)分別計(jì)算出變比，然后取其平均值作為變壓

19、器的變比K。變比計(jì)算公式為： K =UAXUax 。2、 繪出空載特性曲線和計(jì)算激磁參數(shù)1 繪出空載特性曲線Io (Uo)，Po(Uo)，COSo (Uo)。其中：COSoPo(Uo×Io)2 計(jì)算激磁參數(shù) 從空載特性曲線上查出對應(yīng)于UoUN時(shí)的Io和Po值，并由下式算出激磁參數(shù)：rmPoIo2 ， ZmUoIo ， XmZm2rm2 3、 繪出短路特性曲線和計(jì)算短路參數(shù)1 繪出短路特性曲線UK(IK)、PK(IK)、COSK(IK)。2 計(jì)算短路參數(shù)從短路特性曲線上查出對應(yīng)于短路電流IK=IN時(shí)的UK和PK值，由下式算出實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度為（）時(shí)的短路參數(shù)：Z´KUKIK ，

20、r´KPKIK2 ， X´KZK2 - rK2折算到低壓側(cè)ZKZ´KK2，rKr´KK2 ， XKX´KK2由于短路電阻rK隨溫度變化，因此，算出的短路電阻要按國家標(biāo)準(zhǔn)換算到基準(zhǔn)工作溫度75作時(shí)的阻值。rK75rK×(235.5+75)(234.5+) ，ZK75=r2K75+X2K式中：234.5為銅導(dǎo)線的常數(shù)，若用鋁導(dǎo)線常數(shù)應(yīng)改為228。計(jì)算短路電壓（阻抗電壓）百分?jǐn)?shù)：UK%IN×ZK75UN×100% ，UKr%IN×rK75UN×100%UKX%IN×XKUN×100

21、% ，IK=IN時(shí)短路損耗PKN=I2N×rK754、 利用空載和短路試驗(yàn)測定的參數(shù)，畫出被試變壓器折算到低壓方的“”型等效電路（標(biāo)上參數(shù)）。5、 變壓器的電壓變化率u(1) 繪出COS2=1和COS2=0.8兩條外特性曲線U2=(I2)，由特性曲線計(jì)算I2=I2N時(shí)的電壓變化率u%= (U2OU2)U2O ×100%(2) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)求出的參數(shù)，算出在I2=I2N下COS2=1和COS2=0.8時(shí)的電壓變化率：u=UKr ×COS2+UKX×sin2將兩種計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，分析不同性質(zhì)的負(fù)載對變壓器輸出電壓U2的影響。6、繪出被試變壓器效率特性曲線（1）

22、用間接法算出COS2=0.8不同負(fù)載電流時(shí)的變壓器效率，記錄于表3-5中。=1-(PO+2×PKN)(×SN×COS2+PO+2× PKN) ×100%式中：×SN×COS2=P2（W）；PKN為變壓器IK=IN時(shí)的短路損耗（W）；PO為變壓器UO=UN時(shí)的空載損耗（W）; =I2/I2N為副邊電流標(biāo)么值。表3-5 不同負(fù)載電流時(shí)的變壓器效率計(jì)算表COS2=0.8 ，PO= W ，PKN= W=I2/I2N0.20.40.60.81.01.2P2（W）（2）由計(jì)算數(shù)據(jù)繪出變壓器的效率曲線= ()。（3）計(jì)算被試變壓器=max

23、時(shí)的負(fù)載系數(shù)m： m=POPKN七、注意事項(xiàng)1 要保證功率表的電壓線圈并入被測電路，電流線圈串入被測電路。2 實(shí)驗(yàn)電源引出端一定要在電源控制屏交流調(diào)壓器輸出端。3 原邊和付邊有不同的額定電壓，調(diào)壓時(shí)一定要注意。尤其注意第一項(xiàng)內(nèi)容的額定電壓為55V，最大調(diào)到66V。4 接通電源前調(diào)壓器要調(diào)回零。調(diào)節(jié)一個(gè)指定電壓時(shí)以所接電壓表為準(zhǔn)。不能依據(jù)調(diào)壓器手柄的指針或電源屏上端的電壓表，因?yàn)槟抢锸窍嚯妷?。?shí)驗(yàn)三 三相異步電動機(jī)的起動與調(diào)速一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^實(shí)驗(yàn)熟悉異步電動機(jī)的幾種起動方法，了解繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的調(diào)速方法。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)復(fù)習(xí)異步電動機(jī)常用的起動方法和起動性能指標(biāo)。復(fù)習(xí)繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子

24、串電阻調(diào)速的原理及其不足。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 鼠籠式異步電機(jī)的直接起動和堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)。2 鼠籠式異步電機(jī)的星三角（Y）降壓起動。3 繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻起動與調(diào)速。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1 指針式交流電流表（位于電源控制屏上部右側(cè)）2 RTZN09智能存儲式真有效值電壓表3 RTDJ35三相鼠籠式異步電動機(jī)。額定功率90W，額定電壓220V（接法）或380V（Y接法），額定電流0.48A（接法），額定轉(zhuǎn)速1420rpm 。4 RTDJ36三相繞線式異步電動機(jī)。額定功率100W，額定電壓220V（Y接法），額定電流0.55A，額定轉(zhuǎn)速1420rpm 。5 RTDJ47-2電機(jī)導(dǎo)軌、磁粉制動器和旋轉(zhuǎn)

25、編碼器6 RTDJ37繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電阻掛箱7 RTDJ12開關(guān)掛箱五、實(shí)驗(yàn)操作1、 三相鼠籠式異步電動機(jī)直接起動實(shí)驗(yàn)三相調(diào)壓器輸出電源控制屏M3AVUVW圖4-1 異步電動機(jī)直接起動1 按圖4-1接線。電機(jī)選用RTDJ35，電壓表選用RTZN09，電流表選用電源控制屏上的指針式交流電流表，初選3A檔。交流調(diào)壓器輸出端在電源控制屏右下角，手柄在實(shí)驗(yàn)臺左端側(cè)面。把電動機(jī)安裝在電機(jī)導(dǎo)軌上，與磁粉制動器軸對接，旋緊固定螺絲。電機(jī)繞組接法，對應(yīng)的額定線電壓220V。2 把交流調(diào)壓器調(diào)到零位，把RTZN12-3掛箱上的轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到最小位置（逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底）。然后接通實(shí)驗(yàn)臺電源（實(shí)驗(yàn)臺左端側(cè)面的

26、開關(guān)）。3 按下實(shí)驗(yàn)臺的“起動”按鈕（電源控制屏下端中間），接通調(diào)壓器輸出開關(guān)（在起動按鈕下面），調(diào)節(jié)調(diào)壓器（手柄在實(shí)驗(yàn)臺左端側(cè)面）使輸出線電壓達(dá)到電機(jī)額定電壓220V（電源控制屏上端的相電壓表指127V）。然后斷開調(diào)壓器輸出開關(guān)，使電機(jī)停下來。4 待電機(jī)完全停止旋轉(zhuǎn)后，再接通調(diào)壓器輸出開關(guān)，使電機(jī)全壓直接起動。記下電流表指針受起動電流沖擊偏轉(zhuǎn)到的最大值。該最大偏轉(zhuǎn)值雖不能代表起動電流準(zhǔn)確值，但可與Y起動時(shí)的電流作定性的比較。2、 三相鼠籠式異步電動機(jī)堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)1 斷開調(diào)壓器輸出開關(guān)，將交流調(diào)壓器調(diào)到零位，把RTZN12-3掛箱上的轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到最大（順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底）或適當(dāng)大（目的是能實(shí)現(xiàn)堵轉(zhuǎn)

27、），然后再接通調(diào)壓器輸出開關(guān)。2 升高調(diào)壓器輸出電壓，使電機(jī)電流達(dá)額定值的2倍左右（可取1.01.1A），讀取電壓值UK和轉(zhuǎn)矩值MK，記下電流值IK，并將數(shù)據(jù)填入表4-1。該過程可重復(fù)多次，取其平均值作為短路計(jì)算的依據(jù)。注意：每次測試通電時(shí)間不應(yīng)超過10秒，兩次測試之間要有一定的時(shí)間間隔，以免繞組過熱。表4-1 鼠籠式異步機(jī)堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄次序12345平均值UK(V)IK(A)MK(Nm)3 斷開調(diào)壓器輸出開關(guān)，按下電源控制屏的停止按鈕，把轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到最小。² 對應(yīng)于額定電壓直接起動時(shí)的起動轉(zhuǎn)矩Mst和起動電流Ist按下式計(jì)算：Ist (UNUK)×IK Mst (I

28、stIK)2×MK式中IK、UK、MK為堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)得到的堵轉(zhuǎn)電流、電壓和轉(zhuǎn)矩值。UN為電動機(jī)額定電壓。3、 星形三角形（Y）降壓起動1 按圖4-2接線。電機(jī)仍用RTDJ35，圖中A-X、B-Y、C-Z為電機(jī)的三相繞組。開關(guān)S取RTDJ12開關(guān)掛箱上的三擲三相開關(guān)。2 把交流調(diào)壓器調(diào)到零位，把RTZN12-3掛箱上的轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到最低，開關(guān)S合向右邊（Y接法）。然后接通實(shí)驗(yàn)臺電源，按下實(shí)驗(yàn)臺的“起動”按鈕，接通調(diào)壓器輸出開關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使輸出線電壓達(dá)電機(jī)額定電壓220V。然后斷開調(diào)壓器輸出開關(guān)，使電機(jī)停下來。3 待電機(jī)完全停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，再接通調(diào)壓器輸出開關(guān)，使電機(jī)Y型接法起動，記下電流

29、表指針受起動電流沖擊偏轉(zhuǎn)到的最大值。并將其與直接全壓起動的相應(yīng)電流值作定性的比較。4 把開關(guān)S由右邊合向左邊，使電機(jī)接法由星形變?yōu)槿切?，電機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行。從電流表可觀察到Y(jié)轉(zhuǎn)換時(shí)電流沖擊不大。注意：開關(guān)S扳動時(shí)速度要適當(dāng)，太快會造成電弧短路，太慢會使電機(jī)速度不必要地下降。² 當(dāng)開關(guān)S合向左邊（側(cè)）起動時(shí)實(shí)際上就是前面的全壓直接起動，所以，在此我們可以反復(fù)測試全壓和Y降壓起動的數(shù)據(jù)并進(jìn)行比較。三相調(diào)壓器輸出電源控制屏AVUVWABCXYZZ圖4-2 三相鼠籠式異步電動機(jī)Y-起動 YS三相調(diào)壓器輸出電源控制屏AVUVWM315520圖4-3 繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串入可變電阻4、 繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻起動1 按圖4-3接線。電機(jī)為RTDJ36，把電動機(jī)安裝在導(dǎo)軌上，與磁粉制動器軸對接，旋緊固定螺絲。圖中轉(zhuǎn)子電阻使