三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、暨南大學(xué)本科實(shí)驗(yàn)報(bào)告專用紙課程名稱電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)成績評定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速指導(dǎo)教師 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羅育浩學(xué)院 電氣信息學(xué)院 專業(yè)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)時(shí)間2014年6月萇日下午溫度蜚C濕度一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^實(shí)驗(yàn)掌握異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速的方法。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)1、異步電動(dòng)機(jī)有哪些起動(dòng)方法和起動(dòng)技術(shù)指標(biāo)。2、異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1、直接起動(dòng)（必做）2、星形 三角形（Y-勾換接起動(dòng)。（必做）3、自耦變壓器起動(dòng)。（選做）4、線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器起動(dòng)。（必做）5、線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器調(diào)速

2、。（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)速農(nóng)1件2DJ16三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)1件3DJ17二相線繞式異步電動(dòng)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)/模交流電流農(nóng)1件7D33數(shù)/模交流電壓農(nóng)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(dòng)與調(diào)速電阻箱1件11DDOO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、D433、二相鼠龍式異步電機(jī)直接起動(dòng)試驗(yàn)(1)按圖4-5接線。電機(jī)繞組為接法。異步電動(dòng)機(jī)直接與測速發(fā)電機(jī)同軸聯(lián)接，不聯(lián)接

3、校正直流測功機(jī)DJ23o電流表用D32±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(dòng)”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(dòng)旋轉(zhuǎn)，(如電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不符合要求需調(diào)整相序時(shí)，必須按下“停止”按鈕，切斷三相交流電源)o 再按下“停止”按鈕，斷開三相交流電源，待電動(dòng)機(jī)停止旋轉(zhuǎn)后，按下“啟動(dòng)”按鈕，接通三相交流電源，使電機(jī)全壓起動(dòng)，觀察電機(jī)起動(dòng)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(jì)量)o(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)

4、打一小結(jié)卡住。將細(xì)線在圓盤外凹槽繞1'3圈，留有一定的長度便于和彈簧秤相連。用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 2-3倍額定電流，讀取電壓值 Uk、電流值,轉(zhuǎn)矩值T(圓盤半徑乘以彈簧秤力)，試驗(yàn)時(shí)通電時(shí)間不應(yīng)超過 對應(yīng)于額定電壓時(shí)的起動(dòng)電流 ISt和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TSt按下式計(jì)算:10秒，以免繞組過熱。TKF ()ISt (料 KU KTSt (薦)T1 KA；式屮IK-起動(dòng)試驗(yàn)時(shí)的電流值，TK-一起動(dòng)試驗(yàn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩值，N m。表4-8測量值計(jì)算

5、值UK(V)IKF(N)TK(N m)ISt(A)T«N m)2201.851.854、星形一一三角形（Y-勾起動(dòng)a圖4-6三相鼠籠式異步電機(jī)星形 三角形起動(dòng)（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(dòng)瞬間電流，然后把S合向左邊，使電機(jī)（勾正常運(yùn)行，整個(gè) 起動(dòng)過 程結(jié)束。觀察起動(dòng)瞬間電流表的顯示值以與其它起動(dòng)方法作定性比較。5、自耦變壓器起動(dòng)或用控制屏上調(diào)壓器。（1 ）用D43±的自耦調(diào)壓器1）按圖4-7

6、接線。電機(jī)繞組為接法（DJ16或WDJ24） o2）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(dòng)（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(shí)間1圖4-7三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)自耦變壓器法起動(dòng)再把S合向左邊，使電機(jī)按額定電壓正常運(yùn)行，整個(gè)起動(dòng)過程結(jié)朿。觀察起動(dòng)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。電機(jī)選用DJ16三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)（按星形接法）。2）將控制屏左側(cè)調(diào)壓

7、旋鈕逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底，使輸岀電壓為零。開關(guān) S合向右邊。3）按下“啟動(dòng)”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(dòng)，觀察每次起動(dòng)瞬間電流以作定性的比較。6、線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器起動(dòng)電機(jī)定子繞組Y形接法圖4- 9線繞式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動(dòng)（1）按圖4- 9接線。電機(jī)為DJ17線繞式異步電動(dòng)機(jī)。（2）轉(zhuǎn)子每相串入的電阻可用DJ17-1起動(dòng)與調(diào)速電阻箱。（3）調(diào)壓器退到零位，為了便于安裝DD05,把電動(dòng)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，

8、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(shí)，測取定子電流和轉(zhuǎn)矩。試驗(yàn)時(shí)通電時(shí)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 4-9U=220 VRst ( Q)02515IK1. 91.51.251. 1F(N)ISt(A)1. 91.51.251. 1TSt (X m)7、線繞式異步電動(dòng)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(dòng)機(jī)M的負(fù)載，MG的實(shí)驗(yàn)電路參考圖2-6接線。電路接好后，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(dòng)，保持調(diào)壓器的輸出電壓為電機(jī)額定電壓

9、220伏，轉(zhuǎn)子附加電阻調(diào)至零。(3) 合上勵(lì)磁電源開關(guān)，調(diào)節(jié)校正直流測功機(jī)的勵(lì)磁電流If為校正值(IOOmA),再調(diào)節(jié)校正直流測功機(jī)負(fù)載電流，使電動(dòng)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0Q、2Q、5 Q、15 Q),測相應(yīng)的轉(zhuǎn)速記錄于表4-10屮。表 4T0U二220VIf= 410 mAIF= A (T2=N m)rst (Q)02515n(rmi n)I-166Il52Il311395五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、比較異步電動(dòng)機(jī)不同起動(dòng)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。答：籠型異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)：優(yōu)點(diǎn)是操作簡單、起動(dòng)設(shè)備簡單；缺點(diǎn)是起動(dòng)電流流大，會(huì)引起電網(wǎng)電壓波動(dòng)?；\型異步電

10、動(dòng)機(jī)Y- 起動(dòng)：Y型起動(dòng)時(shí)，定子繞組線電壓Us,相電壓為Us/、3此時(shí)起動(dòng)的線電流為ISyUS/3*Zs , 直接起動(dòng)時(shí)，線電流是相電流的-3倍，即ISt3Us ZS ,故Y- 起動(dòng)時(shí)線電流只有直 接起動(dòng)時(shí)的l3oY- 起動(dòng)優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)電流小、設(shè)備體積小、成本低、壽命長、檢修方便、動(dòng)作可靠； 缺點(diǎn)是起動(dòng)電壓只有全電壓的1/ 3,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩只有直接起動(dòng)的1/3,只能用于空載或輕載起動(dòng)。籠型異步電動(dòng)機(jī)電樞串電阻起動(dòng)：起動(dòng)時(shí)，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(dòng)電 流也就減小了。其優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)電流沖擊小，運(yùn)行可靠，起動(dòng)設(shè)備構(gòu)造簡單；缺點(diǎn)是起動(dòng)時(shí)電能損耗較多。繞線式異步電動(dòng)機(jī)

11、轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)：采用繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)是既可以限制起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子和定子的電流，還能增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，減少起動(dòng)時(shí)間；缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、造價(jià)高。繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串接頻敏變阻器起動(dòng)：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(dòng)機(jī)平滑起動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便；缺點(diǎn)是CoS護(hù)較低(與串電阻相比)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的增加受到限制。2、由起動(dòng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)求下述三種情況下的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：(1) 外施額定電壓Ue (直接法起動(dòng))直接起動(dòng)的起動(dòng)電流為：ISt U * IK 竺*1 85 1. 85AUK K 220（2） 外施電壓為UN 3。（Y- 起動(dòng)）Y- 起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流為lstv=0. 6A3、線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的影響。答：線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組所串電阻越大，起動(dòng)電流越小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩則變大。4、線繞式異步電動(dòng)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入電阻時(shí)，當(dāng)電阻越大，貝U轉(zhuǎn)速越低。六、思考題1、起動(dòng)電流和外施電壓成正比，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和外施電壓的平方成正比在什么情況下才能 成立？答：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩公式為：