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实验五 三相异步电动机的起动与调速
一.实验目的
通过实验掌握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起动方法和起动技术指标。 2.复习异步电动机的调速方法。
三.实验项目
1.异步电动机的直接起动。
2.异步电动机星形——三角形(Y-△)换接起动。 3.绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器起动。 4.绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速。
四.实验设备及仪器
1.SMEL电力电子及电气传动教学实验台主控制屏。 2.电机导轨及测功机、转矩转速测量(NMEL-13F)。 3.电机起动箱(NMEL-09)。 5.鼠笼式异步电动机(M04)。 6.绕线式异步电动机(M09)。 7.开关板(NMEL-0B5)。
五.实验方法
1.三相笼型异步电动机直接起动试验。
按图5-1接线,电机绕组为△接法。
起动前,把转矩转速测量实验箱(NMEL-13F)中“转矩设定”电位器旋钮逆时针调到底,“转速控制”、“转矩控制”选择 “转矩控制”,检查电机导轨和NMEL-13F的连接是否良好。
a.把三相交流电源调节旋钮逆时针调到底,合上绿色“闭合”按钮开关。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。(电机
起动后,观察NMEL-13F中的转速表,如出现电机转向不符合要求,则须切断电源,调整次序,再重新起动电机。)
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图5-1 异步电动机直接启动接线图
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b.断开三相交流电源,待电动机完全停止旋转后,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,读取电压值UK、电流值IK、转矩值TK,填入表5-1中。
UN:电机额定电压,V;
表5-1 测 量 值 UK(V) 76.50 IK(A) 0.50 TK(N.m) 0.02
图5-3 绕线式异步电动机转子绕组串电阻启动接线图
2.星形——三角形(Y-△)起动
按图5-2接线,电压表、电流表的选择同前,开关S选用MEL-05。
a.起动前,把三相调压器退到零位,三刀双掷开关合向右边(Y)接法。合上电源开关,逐渐调节调压器,使输出电压升高至电机额定电压UN=220V,断开电源开关,待电机停转。
b.待电机完全停转后,合上电源开关,观察起动瞬间的电流,然后把S合向左边(△接法),电机进入正常运行,整个起动过程
图5-2 异步电动机星-三角启动
结束,观察起动瞬间电流表的显示值以与其它起动方法作定性比较。
3.绕线式异步电动机绕组串入可变电阻器调速
实验线路如图5-3,电机定子绕组Y形接法。转子串入的电阻由刷形开关来调节,调节电阻采用NMEL-09的绕线电机起动电阻(分0,2,5,15,∞五档)
实验线路同前。NMEL-13F中“转矩控制”和“转速控制”选择开关扳向“转矩控制”,“转矩设定”电位器逆时针到底MEL-09“绕线电机起动电阻”调节到零。
a.合上电源开关,调节调压器输出电压至UN=220伏,使电机空载起动。
b.调节“转矩设定”电位器调节旋钮,使电动机输出功率接近额定功率并保持输出转矩T2不变,改变转子附加电阻,分别测出对应的转速,记录于表5-2中。
表5-2中 U=220伏 T2= 0.67 N.m Rst(Ω) n(r/min) 0 1478 2 1470 2 / 3
5 1461 15 1430 图5-3 绕线式异步电动机转子串电阻起动
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六.实验报告
1. 比较异步电动机不同起动方法的优缺点。
2.由起动试验数据求下述三种情况下的起动电流和起动转矩: (1)外施额定电压UN。(直接法起动) (2)外施电压为UN/3。(Y—Δ起动)
(3)外施电压为UK/KA,式中KA为起动用自耦变压器的变比。(自耦变压器起动)。
4.绕线式异步电动机转子绕组串入电阻对电机转速的影响。
七.思考题
1. 起动电流和外施电压成正比,起动转矩和外施电压的平方成正比在什么情况下才能 成立?
答:起动转矩在电机参数不变,如定转子电阻电抗值不发生变化的情况下实现。外施电压在频率一定和电机参数不变的情况下实现。
2.起动时的实际情况和上述假定是否相符,不相符的主要因素是什么?
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三相异步电动机的起动与调速实验报告



