电气控制技术基础异步电机实验报告

1、电气控制技术实验报告姓名：黄佳新学号:3140101117专业：材料科学与工程课程名称：电气控制技术基础指导老师:潘冉平 成缋:实验名称：三相异步电动机的起动勾调速实验类型:同组学生姓名：李秉衡_一、实验目的和要求通过实验掌握三相异步电动机的起动和调速的方法。二、预习要点1. 复习异步电动机有哪些调速方法，并比较他们的优缺点。一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接线方式來改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特 点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平猾调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使川，获得

2、 较高效率的平滑调速特性。木方法适用于不需要无级调速的生产机械二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主 要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流一直流一交流变频器和交流一交流变频器两 大类，目前国内大都使用交一直一交变频器。其特点：效率高，调速过程中没有附加损耗；应 用范围广，可用于笼型异步电动机；调速范围大，特性硬，精度高；技术笈杂，造价高，维护检修困难。本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。三、串级调速方法这种调速方法只适合于绕线型转子异步电动机。此方法是在转子绕组中串入与转子电动势和 电流同频率£2的附加电动势来

3、达到调速的目的。利用电子技术宅工程上实现串级调速往往不是真 的往转子屮加一个频率为f2的电动势，而是先把转子电动势e2s整成直流，然后再串入一个可控 的附加直流电动势，从而避免随时变频的麻烦。串级调速的调速范围大，不仅可以降低转速，而且可以增大转速。调速时的机械特性硬，调 节范围大，平滑性好，效率高，功率因数也可以改善。四、绕线式电动机转子串电阻调速方法绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。 串入的电阻越大，电动机的转速越低。此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消 耗在电阻上。属有级调速，机械特性较软。五、定子调压调速方法当改变电动机的定

4、子电压时，可以得到一组不同的机械特性曲线，从而获得不同转速。由于 电动机的转矩与电压平方成正比，因此最大转矩下降很多，其调速范围较小，使一般笼型电动机 难以应用。调压调速线路简单，易实现自动控制；调压过程屮转差功率以发热形式消耗在转子电阻屮，效率较低。2. 复习异步电动机有哪些启动方法，并比较他们的优缺点。直接起动，电机直接接额定电压起动。降压起动：定子串电抗降压起动、星形-三角形启动器起动、自耦变压器降压起动 降压起动：减小线路的浪涌，保障变压器正常供电，减小启动电流。直接启动：启动电流过大。星三角降压起动：启动电流是额定电流的3倍。但星三角启动的力距较小，只能轻负载的电机可 以启动。一般较

5、重负启动荷设备不能用。星三角启动造价轻、体积小、操作方便。自耦变压器降压起动：自耦变压启动由于它可以按要求调整启动电流，所以它的启动力距比较大，适合重负载启动, 或大型机械设备。它的体积大、造价也大、操作麻烦。定子回路串对称三相电抗器启动（鼠笼式异步电动机）设备简单，操作方便，但起动转矩小，一般只适用于空载或轻载起动 转子回路串接电阻起动（绕线式异步电动机）在转子回路屮串入适当的起动电阻，既可以减小起动电流，又可以增大起动转矩三、实验项目1. 三相鼠笼式异步电动机的直接起动2. 三相鼠笼式异步电动机星型一一三角形启动3. 三相绕线式异步电动机转子绕组申入可变电阻器启动。4. 恒转矩负载下三相绕

6、线式异步电动机降低定子电压调速实验。5. 恒转矩负载下三相绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速。四、试验线路及操作步骤1 .三相鼠笼式异步电动机直接起动一、安装电机二、开关s2合向三角形接法一侧三、调节控制屏调压器，使输山电压达到电动机的额定电压220v,断开电源开关四、待电动机完全停转后合上电源开关，读取起动时冲击电流最大值2.三相鼠笼式异步电动机星型一一三角形启动一、安装电机二、选择交流电压表250v,交流电流表5a档三、开关合向三角形接法四、将交流电压和测功机的调节旋钮调到零位五、逐渐升商电压启动电机直到达到额定电压220v，断开开关使电机停转。六、合上开关，使电动机接成y接法起动

7、，读取起动时冲击电流的最大值七、待转速升高，再把开关82合向三角形侧，使电动机切换成三角形接法正常运行，起动过程结束y-a起动直接起动ik（冲击）（a）ik （冲击）（a）1.103.053.三相绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器启动。一、安装电机二、选择交流电压表250v,交流电流表2.5a档三、观察测功机的旋转方向，若不符应断开电源调整三相交流电的相序。四、将输出电压调至零，转子绕组串入电阻调到最大值（15q）,测功机转矩调为零五、逐渐升高电压启动电机直到达到额定电压220v，断开开关使电机停转。六、合上开关，读取启动时冲击电流的最大值将电阻依次调到5q、2fl、ofl,重s第六步串可

8、变电阻起动rst/£115520ist/a1.732.742.323.554.恒转矩负载下三相绕线式异步电动机降低定子电压调速实验。将三项电源旋钮调到零位，测功机旋到圾小。逐渐升高电压启动电机直到达到额定电压220v,旋动测功机旋钮使电机负载达到额定负载。记录此吋的电机定子电压、定子电流、和转速。改变三相 电源的电压（220v160v）,并重复上述步骤。调电压调速实验u/v220.6199.8180.5160.6i/a0.4880.4920.5160.571n/(r/min)14201402137813345.恒转矩负裁下三相绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阯器调速。将三项电源旋钮

9、调到；位，测功机旋到最小，转子电阻调到15q。逐渐升高电压启动电机直到达 到额定电压220v，旋动测功机旋钮使电机负载达到额定负载，并保持不变，逐级减小转子调速电阻, 记录此时的电机定子电压、定子电流、和电动机转速。串可变电阻器调速实验r/q15520i/a0.4900.4900.4930.490n/(r/min)1187133713861416五、实验报告(1) 试比较异步电动机不同启动方法的优缺点。答：星型-三角形启动：启动电流小，设备简单，操作方便。不足：只适用于正常运行时是三角形接法的电动机(2) 三项绕线式异步电动机转子绕组串入电阻对起动电流的影响答：串入电阻越大，会使得起动电流减小(3) 试比较三项绕线式异步电动机转子绕组串入电阻调速和调节定子绕组端电压调速对电动机转 速和定子电流的影响答：转子绕组串入电阻调速：电流基本不变，转速随着串入电阻的减小而增大。调节定子绕组端电压：随着电压的减小，电流增大，转速减小。六、思考题(丨)启动电流和外施电压成正比，启动转矩和外施电压的平方成正比在什么情况下才能成立