電氣控制技術(shù)基礎(chǔ)異步電機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、電氣控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名：黃佳新學(xué)號(hào):3140101117專業(yè)：材料科學(xué)與工程課程名稱：電氣控制技術(shù)基礎(chǔ)指導(dǎo)老師:潘冉平 成繢:實(shí)驗(yàn)名稱：三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)勾調(diào)速實(shí)驗(yàn)類型:同組學(xué)生姓名：李秉衡_一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笸ㄟ^實(shí)驗(yàn)掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速的方法。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)1. 復(fù)習(xí)異步電動(dòng)機(jī)有哪些調(diào)速方法，并比較他們的優(yōu)缺點(diǎn)。一、變極對(duì)數(shù)調(diào)速方法這種調(diào)速方法是用改變定子繞組的接線方式來改變籠型電動(dòng)機(jī)定子極對(duì)數(shù)達(dá)到調(diào)速目的，特 點(diǎn)如下：具有較硬的機(jī)械特性，穩(wěn)定性良好；無轉(zhuǎn)差損耗，效率高；接線簡單、控制方便、價(jià)格低；有級(jí)調(diào)速，級(jí)差較大，不能獲得平猾調(diào)速；可以與調(diào)壓調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器配合使川，獲得

2、 較高效率的平滑調(diào)速特性。木方法適用于不需要無級(jí)調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械二、變頻調(diào)速方法變頻調(diào)速是改變電動(dòng)機(jī)定子電源的頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)主 要設(shè)備是提供變頻電源的變頻器，變頻器可分成交流一直流一交流變頻器和交流一交流變頻器兩 大類，目前國內(nèi)大都使用交一直一交變頻器。其特點(diǎn)：效率高，調(diào)速過程中沒有附加損耗；應(yīng) 用范圍廣，可用于籠型異步電動(dòng)機(jī)；調(diào)速范圍大，特性硬，精度高；技術(shù)笈雜，造價(jià)高，維護(hù)檢修困難。本方法適用于要求精度高、調(diào)速性能較好場(chǎng)合。三、串級(jí)調(diào)速方法這種調(diào)速方法只適合于繞線型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)。此方法是在轉(zhuǎn)子繞組中串入與轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)和 電流同頻率£2的附加電動(dòng)勢(shì)來

3、達(dá)到調(diào)速的目的。利用電子技術(shù)宅工程上實(shí)現(xiàn)串級(jí)調(diào)速往往不是真 的往轉(zhuǎn)子屮加一個(gè)頻率為f2的電動(dòng)勢(shì)，而是先把轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)e2s整成直流，然后再串入一個(gè)可控 的附加直流電動(dòng)勢(shì)，從而避免隨時(shí)變頻的麻煩。串級(jí)調(diào)速的調(diào)速范圍大，不僅可以降低轉(zhuǎn)速，而且可以增大轉(zhuǎn)速。調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性硬，調(diào) 節(jié)范圍大，平滑性好，效率高，功率因數(shù)也可以改善。四、繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大，電動(dòng)機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。 串入的電阻越大，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消 耗在電阻上。屬有級(jí)調(diào)速，機(jī)械特性較軟。五、定子調(diào)壓調(diào)速方法當(dāng)改變電動(dòng)機(jī)的定

4、子電壓時(shí)，可以得到一組不同的機(jī)械特性曲線，從而獲得不同轉(zhuǎn)速。由于 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此最大轉(zhuǎn)矩下降很多，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型電動(dòng)機(jī) 難以應(yīng)用。調(diào)壓調(diào)速線路簡單，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；調(diào)壓過程屮轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形式消耗在轉(zhuǎn)子電阻屮，效率較低。2. 復(fù)習(xí)異步電動(dòng)機(jī)有哪些啟動(dòng)方法，并比較他們的優(yōu)缺點(diǎn)。直接起動(dòng)，電機(jī)直接接額定電壓起動(dòng)。降壓起動(dòng)：定子串電抗降壓起動(dòng)、星形-三角形啟動(dòng)器起動(dòng)、自耦變壓器降壓起動(dòng) 降壓起動(dòng)：減小線路的浪涌，保障變壓器正常供電，減小啟動(dòng)電流。直接啟動(dòng)：啟動(dòng)電流過大。星三角降壓起動(dòng)：啟動(dòng)電流是額定電流的3倍。但星三角啟動(dòng)的力距較小，只能輕負(fù)載的電機(jī)可 以啟動(dòng)。一般較

5、重負(fù)啟動(dòng)荷設(shè)備不能用。星三角啟動(dòng)造價(jià)輕、體積小、操作方便。自耦變壓器降壓起動(dòng)：自耦變壓啟動(dòng)由于它可以按要求調(diào)整啟動(dòng)電流，所以它的啟動(dòng)力距比較大，適合重負(fù)載啟動(dòng), 或大型機(jī)械設(shè)備。它的體積大、造價(jià)也大、操作麻煩。定子回路串對(duì)稱三相電抗器啟動(dòng)（鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)）設(shè)備簡單，操作方便，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，一般只適用于空載或輕載起動(dòng) 轉(zhuǎn)子回路串接電阻起動(dòng)（繞線式異步電動(dòng)機(jī)）在轉(zhuǎn)子回路屮串入適當(dāng)?shù)钠饎?dòng)電阻，既可以減小起動(dòng)電流，又可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1. 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)2. 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)星型一一三角形啟動(dòng)3. 三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組申入可變電阻器啟動(dòng)。4. 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載下三相繞

6、線式異步電動(dòng)機(jī)降低定子電壓調(diào)速實(shí)驗(yàn)。5. 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載下三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器調(diào)速。四、試驗(yàn)線路及操作步驟1 .三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)一、安裝電機(jī)二、開關(guān)s2合向三角形接法一側(cè)三、調(diào)節(jié)控制屏調(diào)壓器，使輸山電壓達(dá)到電動(dòng)機(jī)的額定電壓220v,斷開電源開關(guān)四、待電動(dòng)機(jī)完全停轉(zhuǎn)后合上電源開關(guān)，讀取起動(dòng)時(shí)沖擊電流最大值2.三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)星型一一三角形啟動(dòng)一、安裝電機(jī)二、選擇交流電壓表250v,交流電流表5a檔三、開關(guān)合向三角形接法四、將交流電壓和測(cè)功機(jī)的調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到零位五、逐漸升商電壓啟動(dòng)電機(jī)直到達(dá)到額定電壓220v，斷開開關(guān)使電機(jī)停轉(zhuǎn)。六、合上開關(guān)，使電動(dòng)機(jī)接成y接法起動(dòng)

7、，讀取起動(dòng)時(shí)沖擊電流的最大值七、待轉(zhuǎn)速升高，再把開關(guān)82合向三角形側(cè)，使電動(dòng)機(jī)切換成三角形接法正常運(yùn)行，起動(dòng)過程結(jié)束y-a起動(dòng)直接起動(dòng)ik（沖擊）（a）ik （沖擊）（a）1.103.053.三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器啟動(dòng)。一、安裝電機(jī)二、選擇交流電壓表250v,交流電流表2.5a檔三、觀察測(cè)功機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，若不符應(yīng)斷開電源調(diào)整三相交流電的相序。四、將輸出電壓調(diào)至零，轉(zhuǎn)子繞組串入電阻調(diào)到最大值（15q）,測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)矩調(diào)為零五、逐漸升高電壓啟動(dòng)電機(jī)直到達(dá)到額定電壓220v，斷開開關(guān)使電機(jī)停轉(zhuǎn)。六、合上開關(guān)，讀取啟動(dòng)時(shí)沖擊電流的最大值將電阻依次調(diào)到5q、2fl、ofl,重s第六步串可

8、變電阻起動(dòng)rst/£115520ist/a1.732.742.323.554.恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載下三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)降低定子電壓調(diào)速實(shí)驗(yàn)。將三項(xiàng)電源旋鈕調(diào)到零位，測(cè)功機(jī)旋到圾小。逐漸升高電壓啟動(dòng)電機(jī)直到達(dá)到額定電壓220v,旋動(dòng)測(cè)功機(jī)旋鈕使電機(jī)負(fù)載達(dá)到額定負(fù)載。記錄此吋的電機(jī)定子電壓、定子電流、和轉(zhuǎn)速。改變?nèi)?電源的電壓（220v160v）,并重復(fù)上述步驟。調(diào)電壓調(diào)速實(shí)驗(yàn)u/v220.6199.8180.5160.6i/a0.4880.4920.5160.571n/(r/min)14201402137813345.恒轉(zhuǎn)矩負(fù)裁下三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阯器調(diào)速。將三項(xiàng)電源旋鈕

9、調(diào)到；位，測(cè)功機(jī)旋到最小，轉(zhuǎn)子電阻調(diào)到15q。逐漸升高電壓啟動(dòng)電機(jī)直到達(dá) 到額定電壓220v，旋動(dòng)測(cè)功機(jī)旋鈕使電機(jī)負(fù)載達(dá)到額定負(fù)載，并保持不變，逐級(jí)減小轉(zhuǎn)子調(diào)速電阻, 記錄此時(shí)的電機(jī)定子電壓、定子電流、和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。串可變電阻器調(diào)速實(shí)驗(yàn)r/q15520i/a0.4900.4900.4930.490n/(r/min)1187133713861416五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告(1) 試比較異步電動(dòng)機(jī)不同啟動(dòng)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。答：星型-三角形啟動(dòng)：啟動(dòng)電流小，設(shè)備簡單，操作方便。不足：只適用于正常運(yùn)行時(shí)是三角形接法的電動(dòng)機(jī)(2) 三項(xiàng)繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對(duì)起動(dòng)電流的影響答：串入電阻越大，會(huì)使得起動(dòng)電流減小(3) 試比較三項(xiàng)繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入電阻調(diào)速和調(diào)節(jié)定子繞組端電壓調(diào)速對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速和定子電流的影響答：轉(zhuǎn)子繞組串入電阻調(diào)速：電流基本不變，轉(zhuǎn)速隨著串入電阻的減小而增大。調(diào)節(jié)定子繞組端電壓：隨著電壓的減小，電流增大，轉(zhuǎn)速減小。六、思考題(丨)啟動(dòng)電流和外施電壓成正比，啟動(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