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;
图5-1 异步电动机直接启动接线图
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 UKV IKA TK
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;
图5-2 异步电动机星-三角启动
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= RstΩ nr/min 0 1478 2 1470 5 1461 15 1430 图5-3 绕线式异步电动机转子串电阻起动
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
