三相异步电动机的起动与调速实验报告(2020年10月整理)

三相异步电动机的起动与调速实验报告（2020年10月整
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为了学习三相异步电动机的起动与调速原理，在2020年10月我们进行了实验，并针对实验结果撰写了以下报告。

一、实验目的
1.了解三相异步电动机的原理和特性；
2.掌握三相异步电动机的起动方法和调速方法；
3.学会正确使用实验设备、测量仪器和安全操作流程。

二、实验仪器与设备
1.三相异步电动机；
2.电动机控制柜；
3.测功机；
4.变频器；
5.直流电动机。

三、实验原理与方法
1.三相异步电动机的原理
三相异步电动机是一种最常见的交流电动机，其工作原理是通过电磁感应作用在转子中形成旋转磁场，从而实现转动。

三相异步电动机中，定子绕组通电后，在空气间形成一个旋转的三相线圈磁场，转子中的导体闭合回路中也发生感应电动势，使转子跟随转速旋转。

2.电动机的起动方法
电动机的起动方法有直接起动、星-三角起动和自耦变压器起
动等。

本次实验采用的是星-三角起动方法。

在星形接法中，
运行电流相对较小，起动电流较大；在三角形接法中，运行电流较大，起动电流相对较小。

星-三角起动方法的目的是通过
变换电路实现起动时较小的电流，以避免电网过电压和电机过载等问题。

3.电动机的调速方法
电动机的调速方法有调节供电电压、采用不同的极数、改变负载转矩、采用变频调速等多种方法。

本次实验采用的是变频调速方法。

变频器负责将交流电转换成可调变的直流电，通过控制直流电电压来调整电机的运行速度。

变频器是一种高科技、高精度的电力变换器，具有精度高、效率高、控制方便等优点。

四、实验步骤与记录
1.星形接法，电源电压380V，测功机负载20N.m，改变变频
器输出频率，记录转速、电流和功率的变化；
2.三角形接法，电源电压380V，测功机负载20N.m，改变变
频器输出频率，记录转速、电流和功率的变化；
3.利用变频器实现电机的调速功能，记录变频器输出电压、频率、转速、电流和功率的变化；
4.利用直流电动机进行分析，证明三相异步电动机是感应电动机。

五、实验结果与分析
1.星形接法的结果：在380V电压下，当频率为50Hz时，转
速为1431r/min，电流为6.4A，功率为1.65kW；当频率为
30.5Hz时，转速为870r/min，电流为3.2A，功率为0.72kW。

随着频率的降低，电机的转速降低，电流减小，功率下降。

说明星形接法的起动电流较大，运行电流较小。

2.三角形接法的结果：在380V电压下，当频率为50Hz时，
转速为2871r/min，电流为4.6A，功率为2.2kW；当频率为30.5Hz时，转速为1745r/min，电流为2.8A，功率为1.16kW。

随着频率的降低，电机的转速降低，电流也相应减小，但功率表现不稳定。

说明三角形接法的起动电流相对较小，运行电流较大。

3.变频调速的结果：在电源电压380V下，变频器的输出电压
和频率随着调速的变化而变化，转速、电流和功率也随之变化。

在不同频率下，电机的转速、电流和功率都有相应的变化，转
速和电流呈反比例关系，功率与电流、转速有关系。

变频器的调速功能可以实现电机的精细调节，可以适应不同的负载情况。

4.直流电动机分析的结果：采用直流电动机作为测试对象，通
过转速计测量三相异步电动机的转速，在附加一个阻抗负载的情况下，测试三相异步电动机的性能，通过比较分析证明三相异步电动机是感应电动机。

六、实验结论
1.三相异步电动机是一种通过电磁感应作用，在转子中形成旋
转磁场从而实现转动的交流电动机。

2.采用星-三角起动方法时，可以避免过高的起动电流，减小
对电网的影响。

3.采用变频调速方法可以实现电机的精细调节，适应不同的负
载需求。

4.通过直流电动机的分析可证明三相异步电动机是感应电动机。

七、实验心得
通过本次实验，我们学习了三相异步电动机的基本原理和特性，以及电动机起动和调速的方法，对电机的性能做了详细的测试分析，学习了使用电动机控制柜、测功机、变频器等实验设备和仪器的方法和技能，了解了在实验过程中的安全操作流程。

本次实验从理论和实际操作两个方面帮助我们更加深入地理解了三相异步电动机的工作原理。