电机与拖动实验报告三

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1、实验工程三 三相异步电动机的起动与制动实验地点：实验楼0121电气传动实验室 同组人员：肖斌 尹佶 叶超彦 刘晶晶 吴华全一、实验目的熟悉三相异步电动机的根本结构和接线方法，掌握三相异步电动机的起动、制动方法和原理，了解不同起动、制动条件下的特点，学会应用电机的根本方法。二、实验工程1. 三相异步电动机绕组的测定。2. 三相异步电动机的起动。3. 三相异步电动机的制动。三、实验设备仪表实验设备仪器应根据实验要求及具体内容进行选择。本实验使用DDSZ-1型电机及电气技术实验装置电源控制屏，三相可调交流电源0450V，10A；可调直流电源40230V、3A；三相笼型异步电动机额定数据为：100W，

2、220V，0.5A， 1420r/min 。主要仪器设备名称及规格数量参照下表选用。表3-1 主要实验设备序号型 号名 称数 量1DD03-4导轨、涡流测功机及光码盘测速系统1台2DJ16三相鼠笼异步电动机1台3D38交流电压表1件4D37交流电流表1件5D31直流电压、毫安、安培表1件6D44可调电阻器、电容器1件7D51波形测试及开关板1件8DT266钳形表1件9其他备件万用表、秒表、电气控制实验箱、连接导线 其中，钳形表DT266是一种由标准9V电池驱动，LCD显示的数字万用表，可在不中断被测电路的情况下，用于起动电流的测量，其外形及说明如图3-1所示。 屏上挂件排列顺序：D38、D37

3、、D31、D44、D51四、实验原理条件 1、三相异步电动机起动与制动的最根本要求是：要产生足够大的电磁转矩，而电流必须限制在一定得许可范围。 2、起动性能： 1起动过程：初始瞬间n=0,s=1。 2起动电流：，甚至。对于经常起动的电动机，过大的起动电流将造成电动机的发热，影响电动机的寿命；过大的起动电流，会使线路压降增大，造成电网电压显著下降而影响接在同一电网的其他异步电动机的工作，有时甚至使它们停下来或无法带负载起动。 3起动转矩：虽然起动电流很大，但很小，并不大，一般。 4起动的方法： 鼠笼式异步电动机的起动方法：直接起动、降压起动和软起动。 【1】直接起动：方法简单，需要满足；其中为电

4、源总容量,为起动电动机容量。 【2】 降压起动的四种方法： A、电阻减压或电抗减压起动：起动过程中，在定子电路串联电阻或电抗，起动电流在电阻或电抗上将产生压降，降低了电动机定子绕组上的电压，起动电流也从而得到减小。电阻减压或电抗减压起动具有起动平稳、运行可靠、构造简单等优点。 B、自耦减压起动： 自耦减压起动时利用自耦变变压器降低加到电动机定子绕组的电压，以减小起动电流。 自耦减压起动适用于容量较大的低压电动机作减压起动用。优点是电压抽头可供不同负载起动时选择；缺点是体积大，质量大，价格高，需维护检修。 C、星形-三角形起动： 星形-三角形起动的异步电动机，在运行时联结成三角形，每相绕组引出两

5、个出线端，三相共引出6个出线端。 星形-三角形起动时：，的同时也使 D、延边三角形起动： A、延边三角形起动法是利用电动机引出的9个出线端即每相定子绕组多引出一个出线端的一种联结法，能起到减压起动的目的。 B、延边三角形起动具有体积小、质量小、允许经常起动、节省有色金属与黑色金属等优点。 C、延边三角形起动缺点：电动机内部接线较为复杂。 【3】 软起动。 三相绕线转子异步电动机的起动方法：转子串联电阻和转子串联频敏变阻器。【1】 转子串联电阻起动：既可限制定子电流，又能增大起动转矩，减少启动时间。【2】 转子串联频敏变阻器起动：结构简单、价格廉价、制造容易、运行可靠、维护方便、能自动操作等优点

6、。5三相异步电动机的制动： 回馈制动。 反接制动：【1】 转速反向的反接制动又叫正接反转或者倒拉反转制动，其条件为：位能负载、转子串入较大电阻。 倒拉反转：【2】 定子两相反接制动：当异步电动机带动生产机械在电动状态下稳定运行时，为了迅速停车或反向，将定子两相反接，此时反向，n0，T0，T与n反向。 能耗制动：电动机脱离电网时，定子两相绕组内通入直流电，形成一固定磁场。五、实验内容及方法1. 三相异步电动机定子绕组的测定1 测量定子绕组的冷态直流电阻观察异步电动机的结构，测量定子绕组的冷态直流电阻，并记录室温。外观说明： 1 -钳头 2 -钳头扳机 3 -保持开关 4 -旋转开关 5 -显示器

7、 6 -绝缘测试附件接口端 7 -公共地端 8 -电压电阻输入端9 -手提带 图3-1 钳形表外形将电机在室内放置一段时间，用温度计测量电机绕组端部或铁心的温度。当所测温度与冷却介质温度之差不超过2K时，即为实际冷态。记录此时的温度和测量定子绕组的直流电阻，此阻值即为冷态直流电阻。 (1) 伏安法测量线路图为图4-1。直流电源用主控屏上电枢电源先调到50V。开关S1、S2选用D51挂箱，R用D44挂箱上1800可调电阻。 图4-1 三相交流绕组电阻测定量程的选择：测量时通过的测量电流应小于额定电流的20%。三相鼠笼式异步电动机定子一相绕组的电阻约为50， 因而假设流过的电流为50毫安时二端电压

8、约为2.5伏，依此选直流电压表量程。 按图4-1接线。把R调至最大位置，合上开关S1，调节直流电源及R阻值使试验电流不超过电机额定电流的20%，以防因试验电流过大而引起绕组的温度上升，读取电流值，再接通开关S2读取电压值。读完后，先翻开开关S2，再翻开开关S1。调节R使电流分别为50mA，40mA，30mA测取三次，取其平均值，测量定子三相绕组的电阻值，记录于表4-1中。 表4-1 定子三相绕组电阻的测量 室温 20 工程绕 组 绕 组 绕 组 R143.543.643.743.643.543.743.643.743.5R1v43.643.643.6 考前须知： 在测量时，电动机的转子须静止不

9、动。 测量通电时间不应超过1分钟。 (2) 电桥法 用单臂电桥测量电阻时，应先将刻度盘旋到电桥大致平衡的位置。然后按下电池按钮，接通电源，等电桥中的电源到达稳定后，方可按下检流计按钮接入检流计。测量完毕，应先断开检流计，再断开电源，以免检流计受到冲击。数据记录于表4-2中。 电桥法测定绕组直流电阻准确度及灵敏度高，并有直接读数的优点。 表4-2 绕组直流电阻的测定测量值绕 组 绕 组 绕 组 R143.643.643.62确定定子绕组的首末端用万用表测出各相绕组的两个出线端，将其中的任意两相绕组串联，如图4-2所示。调节调压旋钮，并在绕组端施以单相低电压80100V，注意电流不应超过额定值。假

10、设测出另一相中的电压值有一定读数记录数据，那么表示两相绕组是末端与首端相连，如图4-2 a)所示。反之，假设测出另一相中的电压近似为零，那么表示相连接的两相绕组是末端与末端或首端与首端相连，如图4-2b)所示。用同样方法测出第三相绕组的首末端。a b图4-2 三相交流绕组首末端的测定2.异步电动机的起动观察并测试异步电动机直接起动与降压起动时的起动电压、电流，记录实验数据于表4-3，并作分析比拟。表4-3 异步电动机的起动测试起动条件全压起动UN = 220 V自耦降压起动Y-起动U1= 154 VU2= 88 V起动电流 A1.251.10.70.61三相鼠笼式异步电机直接起动 按图4-3接

11、线。电动机直接起动时电机绕组为接法。注意: 选择电流表的量程为(47IN) 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。 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)。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(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，还可用DT266钳形表测量)，记录实验数据于表4-3。 图4-3 异步电动机直接起动2三相鼠笼式异步电机降压起动三相鼠笼式异步电机降压

12、起动可选择自耦降压起动或星形三角形(Y-)起动。自耦变压器降压起动： 分别测试当自耦变压器抽头输出电压分别为电动机额定电压的40%和70%时，电动机的瞬间起动电流，记录实验数据于表4-3，以作比拟。 星形三角形(Y-)起动： 按图4-4接线。线接好后把调压器退到零位。 三刀双掷开关合向左边(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，翻开开关S，待电机停转。三刀双掷开关合向右边，电动机Y接法起动，观察起动瞬间电流，并记录数据于表4-3，然后把S合向左边，使电机()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且与其它起动方法作定性比拟。图4-4 三相鼠笼式异步电机

13、星形三角形起动3. 三相异步电动机的制动 按实验参考线路图4-5接线；测试并记录异步电动机自由停车与在不同的直流励磁电流条件下的能耗制动的时间t，记录实验数据于表4-4并作分析比拟。图4-5 异步电动机能耗制动参考实验线路 1) 能耗制动直流电源用主控屏上电枢电源先调到零位，R用D44挂箱上180可调电阻开始置最大，选用D51挂箱上开关，调节控制直流励磁电流为If=1.01.5IN。2启动控制屏，合上开关Q1，接通220V三相交流电源，使电动机M起动运转，待电动机运转稳定后，断开电源开关，测试并记录电动机自由停车时间于表4-4。3控制直流励磁电流为一定值。起动电动机M，待电动机运转稳定后，利用D51挂箱上开关，在断开三相交流电源的同时，定子绕组接通直流电源，观察并记录电动机M从能耗制动起至电动机停止旋转的能耗制动时间于表4-4。改变直流励磁电流，可测出电动机不同的能耗制动时间。表4-4 异步电动机的制动测试实验条件自由停车能耗制动If1 = 0.39 AIf2 = 0.54 A制动时间ts5.11.80.9六、实验