電工實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書：三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)(1)

1、.三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 熟悉三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和額定值。 2. 學(xué)習(xí)檢驗(yàn)異步電動(dòng)機(jī)絕緣情況的方法。3. 學(xué)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組首、末端的判別方法。 4. 掌握三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和反轉(zhuǎn)方法。二、原理說明1. 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 異步電動(dòng)機(jī)是基于電磁原理把交流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)。 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)有定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。定子主要由定子鐵心、三相對(duì)稱定子繞組和機(jī)座等組成，是電動(dòng)機(jī)的靜止部分。三相定子繞組一般有六根引出線，出線端裝在機(jī)座外三相定子繞組面的接線盒內(nèi)，如圖28-1所示，根據(jù)三相電源電壓的不同，三相定子繞組可以接成星形(Y)

2、或三角形()，然后與三相交流電源相連。轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)軸、鼠籠式轉(zhuǎn)子定子繞組接線盒繞組、風(fēng)扇等組成，是電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分。小容量鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組大都采用鋁澆鑄而成，冷卻方式一般都采用扇冷式。 2. 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的銘牌 圖 28-1 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的額定值標(biāo)記在電動(dòng)機(jī)的銘牌上，如下表所示為本實(shí)驗(yàn)裝置三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)銘牌。 型號(hào) DJ24 電壓 380V/220V 接法 Y/ 功率 180W 電流 1.13A/0.65A 轉(zhuǎn)速 1400轉(zhuǎn)/分 定額 連續(xù) 其中： (1) 功率 額定運(yùn)行情況下，電動(dòng)機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率。 (2) 電壓 額定運(yùn)行情況下，定子三相繞組應(yīng)加

3、的電源線電壓值。 (3) 接法 定子三相繞組接法，當(dāng)額定電壓為380V/220V時(shí)，應(yīng)為Y/接法。 (4) 電流 額定運(yùn)行情況下，當(dāng)電動(dòng)機(jī)輸出額定功率時(shí)， 定子電路的線電流值。 3. 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的檢查 電動(dòng)機(jī)使用前應(yīng)作必要的檢查 (1) 機(jī)械檢查 檢查引出線是否齊全、牢靠；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活、勻稱、有否異常聲響等。 (2) 電氣檢查a. 用兆歐表檢查電機(jī)繞組間及繞組與機(jī)殼之間的絕緣性能圖28-2電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻可以用兆歐表進(jìn)行測(cè)量。對(duì)額定電壓1KV 以下的電動(dòng)機(jī)，其絕緣電阻值最低不得小于1000/V，測(cè)量方法如圖28-2所示。一般500V以下的中小型電動(dòng)機(jī)最低應(yīng)具有2M的絕緣電阻。 b

4、. 定子繞組首、末端的判別 異步電動(dòng)機(jī)三相定子繞組的六個(gè)出線端有三個(gè)首端和三個(gè)末端。一般，首端標(biāo)以A、B、C，末端標(biāo)以X、Y、Z，在接線時(shí)如果沒有按照首、末端的標(biāo)記來(lái)接，則當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)磁勢(shì)和電流就會(huì)不平衡，因而引起繞組發(fā)熱、振動(dòng)、有噪音，甚至電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)因過熱而燒毀。由于某種原因定子繞組六個(gè)出線端標(biāo)記無(wú)法辨認(rèn)，可以通過實(shí)驗(yàn)方法來(lái)判別其首、末端（即同名端）。方法如下： 用萬(wàn)用電表歐姆擋從六個(gè)出線端確定哪一對(duì)引出線是屬于同一相的，分別找出三相繞組，并標(biāo)以符號(hào)，如A、X；B、Y；C、Z。將其中的任意兩相繞組串聯(lián)，如圖28-3所示。圖28-3 將控制屏三相自耦調(diào)壓器手柄置零位，開啟電源總開關(guān)，按下

5、啟動(dòng)按鈕，接通三相交流電源。調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出，使在相串聯(lián)兩相繞組出線端施以單相低電壓U=80100V，測(cè)出第三相繞組的電壓，如測(cè)得的電壓值有一定讀數(shù)，表示兩相繞組的末端與首端相聯(lián)，如圖28-3(a)所示。反之，如測(cè)得的電壓近似為零，則兩相繞組的末端與末端(或首端與首端)相聯(lián)，如圖28-3(b)所示。 用同樣方法可測(cè)出第三相繞組的首末端。 4. 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)電流可達(dá)額定電流的47倍，但持續(xù)時(shí)間很短，不致引起電機(jī)過熱而燒壞。但對(duì)容量較大的電機(jī)，過大的起動(dòng)電流會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)電壓的下降而影響其它的負(fù)載正常運(yùn)行，通常采用降壓起動(dòng)，最常用的是Y換接起動(dòng)，它可使起動(dòng)電流減

6、小到直接起動(dòng)的1/3。其使用的條件是正常運(yùn)行必須作接法。 5. 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn) 異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向取決于三相電源接入定子繞組時(shí)的相序，故只要改變?nèi)嚯娫磁c定子繞組連接的相序即可使電動(dòng)機(jī)改變旋轉(zhuǎn)方向。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名 稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1三相交流電源380V、220V12三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)DJ2413兆歐表500V1自備4交流電壓表0500V15交流電流表05A16萬(wàn)用電表1自備四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1. 抄錄三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)，并觀察其結(jié)構(gòu)。 2. 用萬(wàn)用電表判別定子繞組的首、末端。 3. 用兆歐表測(cè)量電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻。 各相繞組之間的絕緣電阻 繞組對(duì)地（機(jī)座）之間的絕

7、緣電阻 A相與B相 (M) A相與地（機(jī)座） (M) A相與C相 (M) B相與地（機(jī)座） (M) B相與C相 (M) C相與地（機(jī)座） (M) 4. 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng) (1) 采用380V三相交流電源 將三相自耦調(diào)壓器手柄置于輸出電壓為零位置；控制屏上三相電壓表切換開關(guān)置“調(diào)壓輸出”側(cè)；根據(jù)電動(dòng)機(jī)的容量選擇交流電流表合適的量程。 開啟控制屏上三相電源總開關(guān)，按啟動(dòng)按鈕，此時(shí)自耦調(diào)壓器原繞組端U1、V1、W1得電，調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出使U、V、W端輸出線電壓為380V，三只電壓表指示應(yīng)基本平衡。保持自耦調(diào)壓器手柄位置不變，按停止按鈕，自耦調(diào)壓器斷電。 a. 按圖28-4接線，電動(dòng)機(jī)三相定子

8、繞組接成Y接法；供電線電壓為380V； 實(shí)驗(yàn)線路中Q1及FU由控制屏上的接觸器KM和熔斷器FU代替,學(xué)生可由U、V、W端子開始接線, 以后各控制實(shí)驗(yàn)均同此。圖 32-4 Y接 圖 32-5 接 圖 32-6 反轉(zhuǎn) b. 按控制屏上啟動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)，觀察起動(dòng)瞬間電流沖擊情況及電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，記錄起動(dòng)電流。當(dāng)起動(dòng)運(yùn)行穩(wěn)定后，將電流表量程切換至較小量程檔位上，記錄空載電流。 c. 電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行后，突然拆出U、V、W中的任一相電源（注意小心操作，以免觸電），觀測(cè)電動(dòng)機(jī)作單相運(yùn)行時(shí)電流表的讀數(shù)并記錄之。再仔細(xì)傾聽電機(jī)的運(yùn)行聲音有何變化。(可由指導(dǎo)教師作示范操作) d. 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)之前先斷開U、

9、V、W中的任一相，作缺相起動(dòng)，觀測(cè)電流表讀數(shù)，記錄之，觀察電動(dòng)機(jī)有否起動(dòng)，再仔細(xì)傾聽電動(dòng)機(jī)有否發(fā)出異常的聲響。 e. 實(shí)驗(yàn)完畢, 按控制屏停止按鈕，切斷實(shí)驗(yàn)線路三相電源。 (2) 采用220V三相交流電源 調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出使輸出線電壓為220V，電動(dòng)機(jī)定子繞組接成接法。按圖28-5接線，重復(fù)(1)中各項(xiàng)內(nèi)容，記錄之。 5. 異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn) 電路如圖28-6所示，按控制屏啟動(dòng)按鈕，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，觀察起動(dòng)電流及電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向是否反轉(zhuǎn)？ 實(shí)驗(yàn)完畢，將自耦調(diào)壓器調(diào)回零位，按控制屏停止按鈕，切斷實(shí)驗(yàn)線路三相電源。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1. 本實(shí)驗(yàn)系強(qiáng)電實(shí)驗(yàn)，接線前(包括改接線路)、實(shí)驗(yàn)后都必須斷開實(shí)驗(yàn)線路的電

10、源，特別改接線路和拆線時(shí)必須遵守“先斷電，后拆線”的原則。電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電壓和轉(zhuǎn)速均很高，切勿觸碰導(dǎo)電和轉(zhuǎn)動(dòng)部分，以免發(fā)生人身和設(shè)備事故。為了確保安全，學(xué)生應(yīng)穿絕緣鞋進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。接線或改接線路必須經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 2. 起動(dòng)電流持續(xù)時(shí)間很短，且只能在接通電源的瞬間讀取電流表指針偏轉(zhuǎn)的最大讀數(shù)，(因指針偏轉(zhuǎn)的慣性，此讀數(shù)與實(shí)際的起動(dòng)電流數(shù)據(jù)略有誤差)，如錯(cuò)過這一瞬間，須將電機(jī)停止，待停穩(wěn)后，重新起動(dòng)讀取數(shù)據(jù)。 3. 單相(即缺相) 運(yùn)行時(shí)間不能太長(zhǎng)， 以免過大的電流導(dǎo)致電機(jī)的損壞。六、預(yù)習(xí)思考題 1. 如何判斷異步電動(dòng)機(jī)的六個(gè)引出線，如何連接成Y形或形，又根據(jù)什么來(lái)確定該電動(dòng)機(jī)作Y接或