实验四 三相异步电动机的起动与调速

一、实验目的

    通过实验掌握异步电动机的起动和调速的方法。

二、预习要点

    1、复习异步电动机有哪些起动方法和起动技术指标。

    2、复习异步电动机的调速方法。

三、实验项目

    1、直接起动

    2、星形——三角形(Y-Δ)换接起动。

    3、自耦变压器起动。

    4、线绕式异步电动机转子绕组串入可变电阻器起动。

    5、线绕式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速。

四、实验方法

1、实验设备

    2、屏上挂件排列顺序

     D33、D32、D51、D31、D43

    3、三相鼠笼式异步电机直接起动试验

 

                图4-1  异步电动机直接起动

    1) 按图4-1接线。电机绕组为Δ接法。异步电动机直接与测速发电机同轴联接，不联接负载电机DJ23。

    2) 把交流调压器退到零位，开启电源总开关，按下“开”按钮，接通三相交流电源。

    3) 调节调压器，使输出电压达电机额定电压220伏，使电机起动旋转，(如电机旋转方向不符合要求需调整相序时，必须按下“关”按钮，切断三相交流电源)。

    4)再按下“关”按钮，断开三相交流电源，待电动机停止旋转后，按下

“开”按钮，接通三相交流电源，使电机全压起动，观察电机起动瞬间电流值I_m1(按指针式电流表偏转的最大位置所对应的读数值定性计量)。

    5) 断开电源开关，将调压器退到零位，电机轴伸端装上圆盘（注：圆盘直径为10cm）和弹簧秤。

    6)合上开关，调节调压器，使电机电流为2～3倍额定电流，读取电压值U_K、电流值I_K，转矩值T_K(圆盘半径乘以弹簧秤力)， 试验时通电时间不应超过10秒，以免绕组过热。对应于额定电压时的起动电流I_St和起动转矩T_St按下式计算：

    式中  I_K——起动试验时的电流值，A；

          T_K­——起动试验时的转矩值，N·m。

    表4-1

  

 4、星形——三角形(Y-Δ)起动

 

图4-2 三相鼠笼式异步电机星形——三角形起动

    1) 按图4-2接线。线接好后把调压器退到零位。

    2)三刀双掷开关合向右边(Y接法)。合上电源开关，逐渐调节调压器使升压至电机额定电压220伏，打开电源开关，待电机停转。

3) 合上电源开关，观察起动瞬间电流，然后把S合向左边，使电机(Δ)正常运行，整个起动过程结束。观察起动瞬间电流表的显示值I_m2以与其它起动方法作定性比较。

表4-2

 5、自耦变压器起动。

1) 按图4-3接线。电机绕组为Δ接法。

    2)三相调压器退到零位，开关S合向左边。自耦变压器选用D43挂箱。

    3) 合上电源开关，调节调压器使输出电压达电机额定电压220伏，断开电源开关，待电机停转。

    4) 开关S合向右边，合上电源开关，使电机由自耦变压器降压起动( 自耦变压器抽头输出电压为电源电压的60%)并经一定时间

 

图4-3  三相鼠笼式异步电动机自耦变压器法起动

再把S合向左边，使电机按额定电压正常运行，整个起动过程结束。 观察起动瞬间电流I_M3以作定性的比较。

   6、线绕式异步电动机转子绕组串入可变电阻器起动

电机定子绕组Y形接法

 

图4-4 线绕式异步电机转子绕组串电阻起动

    1) 按图4-4接线。

    2)转子每相串入的电阻可用DJ17-1起动与调速电阻箱。

    3) 调压器退到零位，轴伸端装上圆盘和弹簧秤。

    4) 接通交流电源，调节输出电压(观察电机转向应符合要求)，在定子电压为180伏，转子绕组分别串入不同电阻值时，测取定子电流和转矩。

    5) 试验时通电时间不应超过10秒以免绕组过热。数据记入表4-3中。

表4-3

    

7、线绕式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速

    1) 实验线路图同图4-4。同轴联接校正直流电机MG作为线绕式异步电动机M的负载，MG的实验电路参考图2-5左接线。电路接好后，将M的转子附加电阻调至最大。

    2) 合上电源开关，电机空载起动， 保持调压器的输出电压为电机额定电压220伏，转子附加电阻调至零。

    3) 调节校正电机的励磁电流I_f为校正值(100mA或50mA)，再调节直流发电机负载电流，使电动机输出功率接近额定功率并保持这输出转矩T₂不变，改变转子附加电阻(每相附加电阻分别为0Ω、2Ω、5Ω、15Ω)， 测相应的转速记录于表4-4中。

     表 4-4    U=220V    I_f=     mA     T₂=      N·m

五、实验报告

    1、比较异步电动机不同起动方法的优缺点。

    2、由起动试验数据求下述三种情况下的起动电流和起动转矩：

    (1) 外施额定电压U_N。(直接法起动)

    (2) 外施电压为       。(Y-Δ起动)

    (3) 外施电压为U_K/K_A,式中K_A为起动用自耦变压器的变比。(自耦变压器起动)。

  3、线绕式异步电动机转子绕组串入电阻对起动电流和起动转矩的影响。

    4、线绕式异步电动机转子绕组串入电阻对电机转速的影响。

六、思考题

    1、起动电流和外施电压成正比，起动转矩和外施电压的平方成正比在什么情况下才能成立？

    2、起动时的实际情况和上述假定是否相符，不相符的主要因素是什么？

 

第二篇：三相异步电动机的直接起动、点动控制实验报告

三相异步电动机的直接起动、点动控制

实

验

报

告

姓 名：杨 宇

学 号：091542

班 级： 10931

专 业：数 控 指导老师：申爱民

2011.4.18

一、实验目标

1.熟悉常用低压电器、仪表的使用及接线。

2.熟悉三相异步电动机的铭牌数据、并能正确接线。

3.训练三相异步电动机直接起动、点动控制线路的正确接线和调试。

4.学习熔断器、接触器、空气开关、热继电器及按钮的使用方法。

二、实验器材

1.三相交流电源380V、220V 2.三相异步电动机1台

3.交流接触器1个 4.空气开关1个

5.熔断器4个 6.热继电器1个

7.常闭开关1个，常开开关1个 8.电工工具1套

9.导线若干 10.欧姆表1个

三、实验原理

1.三相鼠笼式电动机的转动原理是，在通电的情况下在电动机的内部产生一种磁场，而电动机的转子要切割磁感线而产生运动，从而把电能转化为机械能。

2.去掉KM辅助触点，可以除去自锁功能，实现电机的点动。

3.图1—1是异步电动机直接启动的控制电路图。

四、实验内容和步骤

1.认识常用低压电器和三相异步电机的铭牌标记，了解结构和工作原理及其接线方法。

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2.按1-1电路图接入各电器，检查接线正确，并用欧姆表检测。

1）.先接主线路，再接辅助线路。

2）.先接串联线路，再接分支部分。

3）.所有元件布局及布线要安全、方便。同一相电源导线尽量 用同种颜色。

3.通电按SB2观察三相异步电机的连续转动,按SB1停止。

4.断开控制回路中接触器的自锁触点KM，按SB2观察点动过程。

5.对主电路缺相，控制电路的短路和断路故障进行正确分析和排 除。

图1-1

主电路 控制电路

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五、实验总结

1.控制电路接线要先接串联电路，再接支路。

2.控制电路中的自锁由接触器的辅助触点实现。它的作用是在按下SB2后，SB2有弹簧作用下恢复到常开状态，这时KM为自锁状态，仍可以保证控制电路形成闭合回路。

3.故障及原因

1）.接通电源后，按起动按钮，接触器吸合，但电动机不转且发出“嗡嗡”声响；或者虽能起动，但转速很慢。这种故障大多是主回路一相断电或电源缺项。

2）.接通电源后，按起动按钮，若接触器通断频繁，且发出连续的噼啪声或吸合不牢，发出颤动声，此类故障原因可能是： a、线路接错，将接触器线圈与自身的动断触头串在一条回路上了。

b、自锁触头接触不良，时通时断。

c、接触器铁心上的短路环脱落或断裂。

d、电源电压过低或与接触器线圈电压等级不匹配。

4.心得体会

这次实验的收获无疑是非常大的。在课堂上学到的理论很抽象，但通过实验，具体接触各种电器元件并了解了他们的工作原理后，对三相异步电机的控制有了深一步的理解。此电路中有短路, - 3 -

过载,失,欠压保护功能，使电路可以安全工作。同时我还体会到，在实验室一定要按老师的要求、按安全规章制度做实验，这不仅是对自己负责，也是对别人的安全负责。这也可以作为我们的生活态度，要有严格的行为规范，严谨的生活态度，为我们的人生道路指明方向。

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