1、暨南大學本科實驗報告專用紙課程名稱電機與拖動基礎成績評定實驗項目名稱 三相異步電動機的起動與調速 指導教師張新征 驗項目類型 驗證 實驗地點紅樓302實驗組編號 3 學號2011052536姓名學院電氣信息學院專業 自動化實驗時間2014年6月12 日下午 溫度28 C濕度 %一、實驗目的通過實驗掌握異步電動機的起動和調速的方法。二、預習要點1、異步電動機有哪些起動方法和起動技術指標。2、異步電動機的調速方法。三、實驗項目1、直接起動（必做）2、星形一一三角形（Y- ）換接起動。（必做）3、自耦變壓器起動。（選做）4、 線繞式異步電動機轉子繞組串入可變電阻器起動。（必做）5、 線繞式異步電動機

2、轉子繞組串入可變電阻器調速。（必做）四、實驗方法1、實驗設備序號型號名稱數量1DD03導軌、測速發電機及轉速表1件2DJ16三相鼠籠異步電動機1件3DJ17二相線繞式異步電動機1件4DJ23校正直流測功機1件5D31直流電壓、毫安、安培表1件6D32數/模交流電流表1件7D33數/模交流電壓表1件8D43三相可調電抗器（可選）1件9D51波形測試及開關板1件10DJ17-1起動與調速電阻箱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、D433、二相鼠龍式異步電機直接起動試驗圖4-5異步電動機直接起動(1) 按圖4-5接線。電機繞組為接

3、法。異步電動機直接與測速發電機同軸聯接，不聯 接校正直流測功機 DJ23。電流表用D32上的指針表。(2) 把交流調壓器退到零位，開啟鑰匙開關，按下“啟動”按鈕，接通三相交流電源。(3) 調節調壓器，使輸出電壓達電機額定電壓220伏，使電機起動旋轉，(如電機旋轉方向不符合要求需調整相序時，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，待電動機停止旋轉后，按下“啟動”按鈕，接通三相交流電源，使電機全壓起動，觀察電機起動瞬間電流值(按指針式電流表偏轉的最大位置所對應的讀數值定性計量)。(5) 安裝DD05步驟：斷開電源開關，將調壓器調至零位，除去圓盤上的堵

4、轉手柄，然后用細線穿過圓盤的小孔，在圓盤外的細線上應打一小結卡住。將細線在圓盤外凹槽內繞 13圈，留有一定的長度便于和彈簧秤相連。用內六角扳手將圓盤固定在電機左側的聯接軸上，將測功支架裝在與實驗操作人員面對著導軌的另一側，用偏心螺絲固定，最后用細線將彈簧秤與測功支架相連即可。(6) 合上開關，調節調壓器，使電機電流為23倍額定電流，讀取電壓值 Uk、電流值Ik，轉矩值Tk(圓盤半徑乘以彈簧秤力),試驗時通電時間不應超過 10秒，以免繞組過熱。 對應于額定電壓時的起動電流1st和起動轉矩Tst按下式計算：Tk 二 F (2)1st =(呂)1 Ku KTst -(薦)Tk1 K式中Ik起動試驗時

5、的電流值，A ；Tk起動試驗時的轉矩值，N -m。表4-8測量值計算值Uk(V)Ik(A)F(N)Tk(N m)Ist(A)Tst(N m)2201.851.854、星形一一三角形（Y-A ）起動1圖4-6三相鼠籠式異步電機星形三角形起動（1）按圖4-6接線。線接好后把調壓器退到零位。（2）三刀雙擲開關合向右邊（Y接法）。合上電源開關，逐漸調節調壓器使升壓至電機額 定電壓220伏，使電機旋轉，然后斷開電源開關，待電機停轉。（3）合上電源開關，觀察起動瞬間電流，然后把S合向左邊，使電機（）正常運行，整個起動過程結束。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控制

6、屏上調壓器。（1 ）用D43上的自耦調壓器1）按圖4-7接線。電機繞組為接法（DJ16或WDJ24）。2）三相調壓器退到零位，開關S合向左邊。自耦變壓器選用D43掛箱。3）合上電源開關，調節調壓器使輸出電壓達電機額定電壓220伏，斷開電源開關，待電機停轉。4）開關S合向右邊，合上電源開關，使電機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%）并經一定時間圖4-7三相鼠籠式異步電動機自耦變壓器法起動觀察起動瞬間電流以再把S合向左邊，使電機按額定電壓正常運行，整個起動過程結束。 作定性的比較。（2）用控制屏上的調壓器1）按照圖4-8接線。電機選用 DJ16三相鼠

7、籠式異步電動機（按星形接法）。2）將控制屏左側調壓旋鈕逆時針旋轉到底，使輸出電壓為零。開關S合向右邊。3）按下“啟動”按鈕，接通交流電源，緩慢旋轉控制屏左側的調壓旋鈕，使三相調壓輸出端輸出電壓達分別到額定電壓值的40%、60%、80%進行啟動，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壓器啟動6、線繞式異步電動機轉子繞組串入可變電阻器起動電機定子繞組Y形接法圖4- 9線繞式異步電機轉子繞組串電阻起動（1）按圖4- 9接線。電機為 DJ17線繞式異步電動機。（2）轉子每相串入的電阻可用DJ17-1起動與調速電阻箱。（3）調壓器退到零位，為了便于安裝DD05，把電動機放在一合

8、適的位置且不與測速發電機相連，然后按照安裝 DD05的步驟安裝好。（4）接通交流電源，調節輸出電壓（觀察電機轉向應符合要求），在定子電壓為180伏,轉子繞組分別串入不同電阻值時，測取定子電流和轉矩。 試驗時通電時間不應超過10秒以免繞組過熱。數據記入表4-9中。表 4-9Uk=220 VRst( Q )02515Ik1.91.51.251.1F(N)Ist(A)1.91.51.251.1Tst(N m)7、線繞式異步電動機轉子繞組串入可變電阻器調速(1) 實驗線路圖同圖4-8。同軸聯接校正直流電機 MG作為線繞式異步電動機 M的負載， MG的實驗電路參考圖 2-6接線。電路接好后，將 M的轉子

9、附加電阻調至最大 。(2) 合上電源開關，電機空載起動，保持調壓器的輸出電壓為電機額定電壓220伏，轉子附加電阻調至零。合上勵磁電源開關，調節校正直流測功機的勵磁電流If為校正值(100mA)，再調節校正直流測功機負載電流，使電動機輸出功率接近額定功率并保持這輸出轉矩T2不變，改變轉子附加電阻(每相附加電阻分別為 0 Q、2 Q、5 Q、15Q),測相應的轉速記錄于表4-10中。表 4-10U=220VIf= 410 mAIf=A (T2=N m)rst( Q)02515n(r/mi n)1466145214311395五、實驗報告1、比較異步電動機不同起動方法的優缺點。答：籠型異步電動機直接

10、起動：優點是操作簡單、起動設備簡單；缺點是起動電流流大，會引起電網電壓波動。籠型異步電動機Y- 起動：Y型起動時，定子繞組線電壓Us,相電壓為Us/、. 3此時起動的線電流為 ISy二Us/ 、3*Zs,直接起動時，線電流是相電流的 、3倍，即Is . 3Us/Zs,故 Y- 起動時線電流只有直接 起動時的1/3。Y-起動優點是起動電流小、 設備體積小、成本低、壽命長、檢修方便、動作可靠； 缺點是起動電壓只有全電壓的1/ . 3，起動轉矩只有直接起動的 1/3，只能用于空載或 輕載起動。籠型異步電動機電樞串電阻起動：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， 相應的

11、起動電流也就減小了。其優點是起動電流沖擊小，運行可靠，起動設備構造簡單； 缺點是起動時電能損耗較多。繞線式異步電動機轉子串電阻起動：采用繞線轉子異步電機轉子串電阻起動，其優點是既可以限制起動時轉子和定子的電流，還能增大起動轉矩，減少起動時間；缺點是結構比較復雜、造價高。繞線式異步電動機轉子串接頻敏變阻器起動：頻敏變阻器的特點是其電阻值隨轉速的升高而降低，能夠使電動機平滑起動。其優點是結構簡單、價格便宜、運行可靠、維護方便；缺點是COS© 2較低（與串電阻相比），起動轉矩的增加受到限制。2、由起動試驗數據求下述三種情況下的起動電流和起動轉矩：（1）外施額定電壓 Un。（直接法起動）直接起動的起動電流為：Un1st 廣* Iku k220*1.85 =1.85A220（2）外施電壓為 Un 3 。（Y- 起動）Y- 起動時起動電流為 IstY=0.6A3、線繞式異步電動機轉子繞組串入電阻對起動電流和起動轉矩的影響。答：線繞式異步電動機轉子繞組所串電阻越大，起動電流越小，起動轉矩則變大。4、線繞式異步電動機轉子繞組串入電阻對電機轉速的影響。答：線繞式異步電動機轉子繞組串入電阻時，當電阻越大，貝U轉速越低。六、思考題1、起動電流和外施電壓成正比，起動轉矩和外施電壓的平方成正比在什么情況下才能 成立？