三相异步电动机的启动特性分析

合集下载

三相异步电动机的起动与调速实验报告

三相异步电动机的起动与调速实验报告实验报告：三相异步电动机的起动与调速一、实验目的1.学会使用三相异步电动机进行起动和调速实验；2.理解三相异步电动机的工作原理和特性；3.掌握控制电源频率和电压对电动机起动和调速的影响。

二、实验原理1.三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动可以分为直接起动、通过降压启动器起动和通过自耦变压器起动等几种方式。

实验中我们采用的是直接起动方式。

直接起动是将三相电源直接接到电动机的定子绕组上，通过电源的三相电流激励定子绕组产生磁场，使得电动机启动转矩产生，从而实现电机的起动。

2.三相异步电动机的调速三、实验装置和仪器1.三相异步电动机：用于实现起动和调速实验。

2.控制电源：用于提供三相交流电源，调整电源频率和电压。

3.电压表和电流表：用于测量电源电压和电流。

4.转速计：用于测量电动机转速。

5.手动控制开关。

四、实验步骤1.连接实验电路：将三相异步电动机与控制电源、电压表和转速计连接起来，根据电路图正确接线。

2.起动实验：将控制电源调至合适的频率和电压，打开电源开关，记录电动机的起动时间，并观察电动机的起动转矩和转速情况。

3.调速实验：保持电动机运行状态，通过改变控制电源的频率和电压，逐渐增大或减小转速，同时记录相应的电源频率和电压。

五、实验结果与分析1.起动实验结果：记录电动机的起动时间，并观察电动机的起动转矩和转速情况。

2.调速实验结果：通过改变控制电源的频率和电压，记录相应的转速和电源频率和电压，并绘制转速和电源频率、电压的关系图。

六、实验结论通过实验我们可以得到以下结论：1.三相异步电动机可以通过改变电源频率和电压来实现起动和调速；2.电源频率和电压对电动机起动和调速有直接的影响；3.控制电源的频率和电压可以调整电动机的转速；七、实验总结通过本次实验，我深入了解了三相异步电动机的起动和调速原理和特性。

在实验中，我掌握了使用三相异步电动机进行起动和调速的操作方法，并学会了通过改变电源频率和电压来调整电动机的转速。

电机学 chap10三相异步电动机的起动和调速

斜槽
对谐波磁场，相当于分布绕组的作用
槽配合
定转子一阶齿谐波
Z1 1 Z2 1
p
p
即：Z1 Z2 , Z1 Z2 2 p
为要消除齿谐波同步转矩，定子齿数与
转子齿数不应相等，它们之间的差数也不应等于极数。
异步电动机的调速与制动
一、异步电动机调速方法
异步电动机的转速
n 60 f 1 s
第10章异步电动机的起动、调速和制动
异步电动机的起动性能
1. 起动电流倍数 2. 起动转矩倍数 3. 起动时间 4. 起动时能量消耗与发热 5. 起动设备的简单性和可靠性 6. 起动中的过渡过程
一、起动电流和起动转矩
起动：从禁止不动到加速到工作转速的过程
要求：在起动时有较大的起动转矩（倍数），较小的起动电流（倍数）
内层鼠笼有较大的漏抗，电流较小，功率因数较低，所产生的电磁转矩也较小。
外层鼠笼仅有非常小的漏抗，电流较大，且电阻较大，起动时所产生的电磁转矩也较大。层鼠笼又称起动鼠笼。
2．起动过程结束后
转子电流的频率很小，内层鼠笼的漏抗很小，两个鼠笼转子的电流分配决定于电阻。
内层鼠笼电阻较小，电流较大，运行时在产生电磁转矩方面起主要的作用，内层鼠笼称为运行鼠笼。
•由于电流的分布不均匀，等效槽导体的有效面积减小——集肤效应使槽导体电阻增加；
•集肤效应作用使槽漏磁通有所减少，转子漏抗也有所减少，二者均促使起动转矩增大，改善了起动特性。
•启动瞬间，由于磁路饱和，转子漏抗将明显减小。
等效截面
深槽式异步电动机
2．正常运行时在正常运行时，由于转子电流的频率很低，槽导体的漏抗比电阻小得多，槽中电流将依电阻而均匀分布，转子电阻恢复到固有的直流电阻。

三相绕线式异步电动机的启动控制

三相绕线式异步电动机的启动控制绕线式异步电动机R与鼠笼式异步电动机的主要区别是绕线式异步电动机的转子采用三相对称绕组，启动时通常采用转子串电阻启动，或者是采用频敏变阻器启动。

一、绕线式异步电动机转子串电阻启动1.方法启动时，在绕线式异步电动机的转子回路中串入合适的三相对称电阻，如果正确选取电阻器的电阻值，使转子回路的总电阻值R2=X20，由前面分析可知，此时S m=1，即最大转矩产生在电动机启动瞬间，从而缩短起动时间，达到减小启动电流增大启动转矩的目的。

随着电动机转速的升高，可变电阻逐级减小。

启动完毕后，可变电阻减小到零，转子绕组被直接短接，电动机便在额定状态下运行。

这种启动方法的优点是不仅能够减少启动电流，而且能使启动转矩保持较大范围，故在需要重载启动的设备如桥式起重机、卷扬机、龙门吊车等场合被广泛采用。

其缺点是所需的启动设备较多，一部分能量消耗在启动电阻，而且启动级数较少。

2.绕线式异步电动机转子串电阻启动控制线路串接在三相转子回路的启动电阻，一般接成星形。

利用时间继电器控制电阻自动切除，即转子回路三段启动电阻的短接是依靠KT1、KT2、KT3三个时间继电器及KM1、KM2、KM3三个接触器的相互配合来实现。

图2-70绕线式异步电动机转子串电阻控制线路线路工作原理分析：与启动按钮SBl串接的接触器KMl、KM2、和KM3常闭辅助触头的作用是保证电动机在转子绕组中接入全部外加电阻的条件下才能启动。

如果接触器KMl、KM2、和KM3中任何—个触头因熔焊或机械故障而没有释放时，启动电阻就没有被全部接入转子绕组中，从而使启动电流超过规定的值。

把KMl、KM2和KM3的常闭触头与SBl串接在一起，就可避免这种现象的发生，因三个接触器中只要有一个触头没有恢复闭合，电动机就不可能接通电源直接启动。

停止时按下SB2即可。

二、转子回路串接频敏变阻器启动控制绕线式异步电动机转子绕组串接电阻的启动方法：若想获得良好的启动特性，一般需要较多的启动级数，所用电器多，控制线路复杂，设备投资大，维修不便，同时由于逐级切除电阻，会产生一定的机械冲击力。

三相异步电动机的起动与调速实验原理

三相异步电动机的起动与调速实验原理三相异步电动机是工业和家庭使用中最普遍的电动机。

其结构简单、性能稳定、故障率低、使用寿命长、维护成本低等优点，使得其被广泛应用于各种机械设备、压缩机、水泵、风扇等领域。

起动和调速是三相异步电动机运行的两个重要参数。

起动是指当电动机停止工作后重新启动的过程，调速是指根据工况需要改变电动机转速的过程。

本实验旨在探究三相异步电动机的起动和调速原理，并提供相关实验过程和数据分析。

一、起动实验原理三相异步电动机旋转时，电机产生的磁通量与旋转的同步速度不同。

当电动机停止后，转子上的磁通量与定子绕组中的磁通量存在差异。

这种差异会产生感应电动势，从而产生电流，这个过程被称为转子电动势或者诱导电动势。

在起动过程中，需要通过外部直流电源加上励磁电流，与转子电动势产生作用，使转子开始旋转。

起动时，电源的直流电压加到电动机定子绕组上，电动机的转子开始旋转，开始产生诱导电动势。

当转子旋转速度接近同步速度时，电动机称为同步运行。

在起动期间，由于初始转矩低，转子转速较慢，同步速度不易达到。

这时候，为了防止电动机过载，需要启动电动机保护器，保护器中的热继电器会自动切断电源，从而保护电动机。

二、实验过程1. 实验设备准备：三相异步电动机、电源电缆、电池、保护器、电流表、万用表、转速表、电阻箱等。

2. 接线并设定电流值：将电动机与电源电缆接入，接线过程中需要注意接线正确。

设定适当的电流值，并开始记录数据。

3. 启动电动机：通过保护器开关启动电动机，等待电动机开始旋转。

4. 记录数据：记录电动机转速、电流和电压值，同时获得电动机启动时间和转矩。

5. 重复实验：重复上述步骤，多次进行实验并记录数据，以便进行平均数计算和结果验证。

三、数据分析在起动实验中，需要记录的数据包括电动机启动时间、电流、电压和转速值。

在多次实验后，根据数据计算出平均值，并进行结果分析。

启动时间：启动时间是电动机开始运转到转子开始旋转的时间间隔。

三相异步电动机点动实验报告

三相异步电动机点动实验报告三相异步电动机点动实验报告引言：三相异步电动机是工业生产中最常见的电动机之一，它具有结构简单、可靠性高、运行平稳等优点。

本实验旨在通过对三相异步电动机的点动实验，深入了解其工作原理和性能特点。

一、实验目的本实验的目的是通过点动实验，观察三相异步电动机在不同电压和负载条件下的运行情况，探究其起动特性和负载能力。

二、实验装置和方法1. 实验装置：本实验采用了一台三相异步电动机、电源、电压表、电流表和负载装置。

2. 实验方法：（1）首先，将电动机与电源连接，确保电动机的三个绕组分别与电源的三个相线相连。

（2）然后，将电流表和电压表分别连接到电动机的一个相线上，以测量电流和电压的数值。

（3）在电动机的负载轴上加上适当的负载，以模拟实际工作情况。

（4）通过调节电源电压，逐渐增加电动机的电压，观察电动机的起动状况和运行情况。

（5）记录不同电压和负载下的电流和电压数值。

三、实验结果与分析1. 起动特性：通过实验观察，我们发现三相异步电动机的起动需要较大的起动电流，随着电压的增加，起动电流逐渐减小。

这是因为在起动过程中，电动机需要克服转子的惯性和摩擦力，所以起动时需要更大的电流来提供足够的扭矩。

2. 负载能力：在实验中，我们逐渐增加了电动机的负载，观察到电动机的电流和电压随负载的增加而增加。

这是因为负载的增加会导致电动机需要提供更大的扭矩来克服负载的阻力，从而产生更大的电流。

3. 电流和电压关系：通过实验记录的数据，我们可以绘制电流和电压之间的关系曲线。

从曲线上可以看出，电流和电压之间存在一定的线性关系。

当电压增加时，电流也相应增加，但增加的速度逐渐减缓。

四、实验结论通过本次实验，我们对三相异步电动机的起动特性和负载能力有了更深入的了解。

实验结果表明，三相异步电动机的起动需要较大的起动电流，随着电压的增加，起动电流逐渐减小。

同时，电动机的负载能力与电流和电压呈正相关关系。

这些实验结果对于电动机的设计和使用具有一定的指导意义。

三相鼠笼式异步电动机启动方式分析

ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ1 02010 3资源，而应想法子将这些资源应用到教学中去。

５.建立“从做中学”的制度在职业教育中逐步推行“校企”合作制度，使学生学过知识后，有“用武”之地。

以湖南的校企合作发展为例，现已建立起１８个职业教育集团，使学生在寒暑假能去工厂见习、实习，让学生能把一个学期所学的知识，充分运用到生产实践中去，通过生产实践又反过来影响其知识理论的提高。

这样，在学生毕业的时候，企业能找到自己需要的人才，而学生也可以顺利实现自己的就业，在职业生涯中走得更顺利。

６.虚拟实验软件的开发在设备条件不能满足某些恶劣工作环境的操作情况下，可以采取开发更多虚拟软件的办法，使学生在实验里也可以体会到和真实工作环境一样的情境。

例如，数控专业中的一些设备比较昂贵，学校不可能达到每人一台数控机器的条件。

在这种情况下，可以通过众多学校联合集中开发虚拟实验软件的办法解决此问题。

７.更加注重学生协作学习和协作学习能力的培养在工作中，没有一个人能包揽一切，只有会合作的人才能获得职业生涯的成功。

然而，目前的职业教育一般都强调个人去完成某项任务，而不是通过集体共同去完成某项任务。

对此，在培养将来的“职业”人才时，应根据学生的学习兴趣设立各个合作的小组，让他们在学习中不断合作，完成他们共同的学习技能目标。

８.进一步提高“双师型”教师的比例引进一批企业中的工程师、技师来院校教学，让他们“走进来”。

同时，让学校的教师“走出去”，如组织教师定期去企业顶岗学习。

通过这两个途径，使学校的教师既能教授书本知识，又能传授实际的技能。

９.建立以完成某个实际任务为考试方式的制度目前，在职业教育考试中，主要是针对学生基础理论的考察。

在今后的职业教育发展中，如果能以具体的技能操作为考试形式，就可以进一步加强学生以任务为中心的学习目的，更加注重职业能力的培养，而不仅是书本上的文字记忆。

10.树立学生终生学习、信息化学习的意识科学和技术的发展日新月异，不可能指望“一技定终身”。

三相异步电动机的介绍

技术发展趋势
高效能随着环保意识的提高，三相异步电动机的发展趋势是提高能效，降低能耗，减少对环境的影响。
模块化模块化设计能够提高生产效率和降低成本，因此三相异步电动机的模块化设计也是未来的发展趋势之一。
智能化
随着工业4.0和物联网技术的发展，三相异步电动机将逐渐实现智能化，具备远程监控、故障诊断、预测维护等功能。
多样化
为了满足不同领域和行业的需要，三相异步电动机将进一步实现多样化，发展出更多种类的电机和解决方案。
市场发展前景
持续增长
随着工业自动化和智能制造的快速发展，三相异步电动机的市场
需求将持续增长。
竞争激烈
由于三相异步电动机市场的竞争激烈，企业需要不断提高产品质量和技术水平，以满足客户的需求和赢得市场份额。
三相异步电动机的定义
三相异步电动机是一种基于电磁感应原理的电动机，由定子和转子组成，通过三相交流电在定子绕组中产生旋转磁场，使转子在磁场中旋转而产生动力。
三相异步电动机的转速略低于旋转磁场的转速，因此称为异步电动机。
02
工作原理
工作原理概述
• 三相异步电动机是一种利用电磁感应原理工作的电机，主要由定子和转子组成。定子是静止部分，通常由铁心、绕组和机座组成；转子是旋转部分，通常由铁心、转子绕组和转轴组成。当三相电流通过绕组时，产生旋转磁场，该磁场与转子相互作用，使转子转动。
能源的浪费。
损耗小
02
与直流电动机相比，三相异步电动。
温升低
03
由于效率高，三相异步电动机的温升较低，能够保证较长的使
用寿命。
启动和制动特性
01
02
03
启动方式多样

[精品]12_三相异步电机的启保停控制线路_实验报告

[精品]12_三相异步电机的启保停控制线路_实验报告实验报告以下是关于三相异步电机的启动和停止控制电路的实验报告，旨在展示三相异步电机的启动和停止控制线路的特性，对学习三相异步电机控制电路有一定的参考价值。

一、实验内容本实验采用SANYO三相异步电机、可控硅、前置电抗器、起动继电器等相关元件，组成一个运行简单的恒功率三相异步电机控制线路，实现调速控制。

二、实验原理三相异步电机的启动控制是利用全桥可控硅对电机的实际转矩大小进行控制，通过调节可控硅的输出电压来控制三相异步电机的速度。

在实际的操作中，首先需要起动继电器来把电路给启动，达到给电机进行启动的介入作用，这样就可以完成开动的动作了。

起动后，这个起动继电器就会关闭，电流就可以贯穿三个相位，异步电机就可以正常运行了。

停止电机控制就是停止可控硅的输出电压，不让其给电机输出电压，以此达到电机停止运行的目的。

三、实验步骤1. 首先，将电机、前置电抗器、可控硅、起动继电器以及其他元件组成实验电路；2. 打开电源开关，闭合起动继电器触点进行启动——电机运转；3. 再次关闭起动继电器触点，可控硅输出电压为恒定值，调节电流进而控制电机转速；4. 为增大减速比，在可控硅输出省电压后加感受电阻，进行反馈控制；5. 关闭可控硅，结束实验。

四、实验结果分析本实验共测试了电机的启动和停止控制两个过程，调节可控硅的输出电压来控制三相异步电机的转速。

结果表明，电机的转速虽然不能与可控硅输出电压完全持平，但是随着电压的升高，转速也在不断增加，可以很好地控制电机的转速，为电机的调速提供有效的支持。

五、结论根据本次实验结果，可以肯定的是，采用可控硅控制的三相异步电机完全可以实现启动和停止控制，达到有效调速的目的。

此外，可以结合制动器、叶片等元件，完成复杂的调速装置控制，为智能电动设备提供更有效的实施。

三相异步电动机运行特性

第13章三相异步电动机运行特性
图13-1 异步电动机工作特性曲线
第13章三相异步电动机运行特性
13.2 转矩特性
三相异步电动机的转矩特性是指在电源电压和频率为额定值，
并且电动机固有参数不变的情况下，电磁转矩与输出功率的关系
特性，即T=f(P2)的关系曲线。电动机稳定运行时，电磁转矩应与负载制动转矩相平衡，即
即启动电流也将达到最大值，三相异步电动机的启动电流一般可
达额定电流的4～7倍。启动电流的大小是
Ist I2
U1 (r1 r2 )2 (x1 x2 )2
(14-1)
第13章三相异步电动机运行特性
较大的启动电流是十分有害的，对频繁启动的电动机来说，会引起电动机过热而温升较高，使电动机绝缘材料老化，使用寿命减少。对供电变压器来说，当变压器容量有限，输电距离较长时，大的启动电流将造成变压器输出电压下降，并且会影响到同一供电线路上的其他设备的正常工作。例如，在电动机启动瞬间，照明灯会变暗，数控机床会失控等。
(14-2)
第13章三相异步电动机运行特性
异步电动机启动时，在满足启动转矩的条件下，应尽量减小启动电流。由式(14-1)和式(14-2)看出，降低启动电流的方法有三种: 一是降低电源电压；二是增加定子回路电阻或电抗值；三是增加转子回路电阻或电抗值。加大启动转矩的方法是适当增加转子电阻。
第13章三相异步电动机运行特性
空载时，输出功率P2=0，转子电流I2接近于零，转子转速n接近于同步转速。由负载转矩公式T2=P2/Ω可知，随着负载的增大，即输出功率的增大，输出转矩也将增大，以达到电磁转矩与负载转矩平衡。而转子电流增大才能保证电磁转矩增大，也就是说转子电动势E2s必须增大，因此，转子转速随着负载的增大而下降。为了保证电动机负载时有较高的效率，转子铜耗不能太大，因此负载时转差率限制在比较小的范围内。所以，随着负载的增大，转速降并不大。三相异步电动机的转速特性是一条稍向下倾斜的曲线，特性曲线较硬，如图13-1所示。

三相异步电动机工作特性及参数测定实验

实验二、三相鼠笼异步电动机的工作特性及参数测定一、实验目的1、掌握三相异步电动机的空载、堵转和负载试验的方法。

2、用直接负载法测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性。

3、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。

二、预习要点1、异步电动机的工作特性指哪些特性2、异步电动机的等效电路有哪些参数它们的物理意义是什么3、工作特性和参数的测定方法。

三、实验项目1、测量定子绕组的冷态电阻。

2、空载实验。

3、短路实验。

4、负载实验。

四、实验方法12D33、D32、D34-3、D31、D42、D51三相鼠笼式异步电机的组件编号为DJ16。

3、测量定子绕组的冷态直流电阻。

将电机在室内放置一段时间，用温度计测量电机绕组端部或铁心的温度。

当所测温度与冷却介质温度之差不超过2K时，即为实际冷态。

记录此时的温度和测量定子绕组的直流电阻，此阻值即为冷态直流电阻。

利用万用表测定绕组电阻，记录下表表4一34、空载实验1）按图4-3接线。

电机绕组为△接法（U、二220V）,直接与测速发电机同轴联接，负载电机DJ23不接。

2）把交流调压器调至电压最小位置，接通电源，逐渐升高电压，使电机起动旋转，观察电机旋转方向。

并使电机旋转方向符合要求（如转向不符合要求需调整相序时，必须切断电源）。

3）保持电动机在额定电压下空载运行数分钟，使机械损耗达到稳定后再进行试验。

图4-3三相鼠笼式异步电动机试验接线图4）调节电压由倍额定电压开始逐渐降低电压，直至电流或功率显著增大为止。

在这范围内读取空载电压、空载电流、空载功率。

5）在测取空载实验数据时，在额定电压附近多测几点，共取数据7〜9 组记录于表4-4中。

表4-41）测量接线图同图4-3o用制动工具把三相电机堵住。

制动工具可用DD05±的圆盘固定在电机轴上，螺杆装在圆盘上。

2）调压器退至零，合上交流电源，调节调压器使之逐渐升压至短路电流到倍额定电流，再逐渐降压至倍额定电流为止。

3）在这范围内读取短路电压.短路电流.短路功率。

异步电动机机械特性_起动

2
参数表达式说明，异步电动机的电磁转矩T与定子每相电压UΦ 平方成正比，若电源电压波动大，会对转矩造成很大影响。
在电压、频率及绕组参数一定的条件下，电磁转矩T 与转速n之间的关系可用曲线表示。机械特性曲线： n s s=0 ns sN n N
sm
s=1 0
TN Tst
Tmax T
① 最大转矩Tm 最大转矩对应的临界转差率为：
一、机械特性物理表达式电磁转矩为：
cos 2 I2 cos 2 m1 (4.44f1 N1k w1 m ) I 2 Pem m1 E2 T 2ns 2f1 s p 60 pm1 N1k w1 cos 2 CT 1 m I 2 cos 2 mI2 2
UN
子功率因数下降。
R2
0
0.64Tst Tst
Tmax
T
2.转子电路串联对称电阻由公式可知：sm∝R2；一开始Tst∝R2；而ns和 Tm与R2 无关。 n s
nS
sm sm1 sm2
R2 R2+RΩ1 R2+RΩ2 R2+RΩ3
0 1
Tst
Tst1
Tst2
Tmax
T
分析: 当转子电阻R2增大时，同步转速ns和临界转矩Tm不变，但临界转差率sm变大，起动转矩Tst随转子电阻R2增大而增大，直至Tst=Tm。当转子电阻R2再增大时，起动转矩Tst反而减小。转子串入对称三相电阻的方法应用于绕线式异步电动机的起动和调速。
n ns
sm’ sm
s
增大时，同步转速 ns不变，但临界转矩Tm、临界转差率 sm、起动转矩Tst都变小。
Rf
0 Tm’ Tmax

三相异步电动机实验报告

三相异步电动机实验报告实验目的：通过实验验证三相异步电动机的基本原理和运行特性。

实验仪器设备：1.三相异步电动机（带有小负载）；2.电动机试验台；3.三相交流电源；4.测功机；5.电压表、电流表、功率表等。

实验原理：三相异步电动机是一种常见的工业电机，广泛应用于机械设备的驱动。

其工作原理是通过三相交流电源产生的旋转磁场与电动机中的定子磁场相互作用，使电动机产生旋转运动。

异步电动机根据转子结构和工作原理不同，可分为串励电动机、永磁同步电动机等。

实验步骤：1.将三相异步电动机安装在试验台上，并连接好电源线和电控线；2.打开电源开关，将试验台上的切换开关拨至试验状态；3.调节电源电压，使电动机运行在额定电压条件下；4.通过调节电源频率，改变电动机的转速；5.使用测功机测量电动机的输出功率，记录下电动机在不同转速下的功率值；6.使用电压表、电流表等仪器测量电动机的输入电压、电流等参数，并记录下来。

实验结果与分析：根据实验数据，我们可以绘制出电动机转速与输出功率、输入电流之间的曲线图。

从实验结果中可以看出，随着电动机转速的增加，输出功率逐渐增加，直至达到最大功率点，然后逐渐减小。

而输入电流也随着转速增加而逐渐增大，但增长速度较输出功率缓慢。

实验结论：1.三相异步电动机的转速与输出功率呈正相关关系，随着转速的增加，输出功率逐渐增大；2.输入电流与转速呈正相关关系，转速越高，输入电流越大；3.三相异步电动机在达到最大功率点时输出功率最大。

实验注意事项：1.在实验前应仔细检查电路连接是否正确，确保安全；2.调节电源电压时，应逐渐增加，避免电动机受到过大的冲击；3.实验过程中，应定期检查电动机的运行状态和试验台的稳定性；4.实验结束后，应及时关闭电源开关。

总结：通过本次实验，我们对三相异步电动机的基本原理和运行特性有了更深入的了解。

实验结果验证了转速与输出功率、输入电流之间的关系，为电动机的应用和设计提供了一定的参考依据。

三相异步电动机工作特性及参数测定实验

三相异步电动机工作特性及参数测定实验三相异步电动机的工作特性主要包括转速-转矩特性、效率特性和功率因数特性。

转速-转矩特性是指电动机在不同负载下的转速和转矩的关系。

通常来说，电动机的转速与其转矩成反比关系，也就是转速越高，转矩越小。

通过测定电动机在不同负载下的转速和转矩，可以绘制出转速-转矩特性曲线，用于电动机的选型和工作状态的评估。

效率特性是指电动机在不同负载下的效率变化情况。

电动机的效率是指输出功率与输入功率之间的比值，通常以百分比表示。

通过测定电动机在不同负载下的输入功率和输出功率，可以计算出电动机的效率，并绘制出效率-负载特性曲线，用于评估电动机的能量利用效率。

功率因数特性是指电动机在不同负载下的功率因数的变化情况。

功率因数是指电动机输入功率与有功功率之比，它描述了电动机输入电网的电力质量。

通常来说，功率因数越高，表示电动机对电网的影响越小。

通过测量电动机在不同负载下的功率因数，可以绘制功率因数-负载特性曲线，用于评估电动机对电网的影响程度。

对于三相异步电动机工作特性及参数测定实验，一般可以按照以下步骤进行：1.实验仪器准备：准备好实验所需的电动机、测功仪、转速传感器、负载电阻等仪器设备，并进行检查和校准。

2.实验电路连接：根据实验要求，连接好电动机、测功仪、转速传感器和负载电阻等设备，确保电路连接正确。

3.实验参数调节：根据实验要求，调节电源电压和频率，使其符合电动机的额定工作参数。

4.实验数据记录：在实验过程中，记录电动机的转速、输入功率、输出功率、转矩、功率因数等相关参数，并按照实验要求进行数据记录和整理。

5.数据处理和分析：根据实验记录的数据，进行数据处理和分析，计算出电动机在不同负载下的转速、转矩、效率和功率因数等参数，并绘制相应的特性曲线。

6.结果与讨论：根据实验结果，进行结果的分析、比较和讨论，验证实验的准确性，并对实验结果进行解释和说明。

总结：通过三相异步电动机工作特性及参数测定实验，可以深入理解电动机的工作原理和性能特点，为电动机的选型和运行维护提供依据。

三相异步电动机启动

st 2 st1 2 st
I st 2
（3）定子串自耦变压器降压启动）这种方法是利用自耦变压器将电源电压降低后再加到电动机定子绕组端，达到减小启动电流的目的，如图4.8所示。
设自耦变压器的一次侧电压U1（即电源电压），电流为I1，二次侧电压为U2，电流为I2，变压比为k，则 ;
图4.10 绕线形异步电动机转子串电阻启动机械特性
根据上述分析知：要想获得更加平稳的启动特性，必须增加启动级数，这就会使设备复杂化。为此采用了在转子上串频敏变阻器的启动方法。所谓频敏变阻器，是由厚钢板叠成铁心并在铁心柱上绕有线圈的电抗器，其结构示意图如图4.11所示。它是一个铁损耗很大的三相电抗器，如果忽略绕组的电阻和漏抗时，其一相的等效电路如图4.12所示。
二、启动的方法：
1、直接启动（全压启动）：（1）什么叫直接启动？通过闸刀开关等将定子绕组直接加到电源上，也就是说在定子绕组上直接加额定电压启动。（2）直接启动的条件：不经常启动的小容量电动机，一般是10KW以下或
I s 3 1 供电变压器容量 (kV ⋅ A ) KI = < + × I N 4 4 启动电动机功率 (kW )
' IS = IS
∆
.
3 IY UN / 3 1 1 1 = = × = 3I ∆ 3U N 3 3 3
' 1
=
U
N
电流
I S' = I Y
因此星—三角启动的启动电流是直接启动的启动转矩：直接启动时为 TS ，Y— ∆ 为 TS' ,因为启动转矩与电压的平方成正比，所以
T T
' S S
1 3
制.
（3）电动机定子电路串入电阻或电抗器原理：

第14章三相异步电机的启动及速度调节

T U N2 = = Ts UN N1
' s ' 2 2
& UN
I&s''
N1
N2
& U'
第14章三相异步电机的启动及速度调节
3.定子绕组串电阻或者电抗器启动 3.定子绕组串电阻或者电抗器启动在定子绕组的电路中串入一个三相电阻器或者电抗器来产生一定的电压降，抗器来产生一定的电压降，使得达到降低启动电流的目的。目的。串电阻器启动时，串电阻器启动时，要消耗较大的功率；耗较大的功率；串电抗器启动时，启动时，当K2短接启动电抗器时还会产生较大的短路电流，路电流，所以串电抗器适合于启动转矩要求不大且启动不频繁的场合。启动不频繁的场合。
1
电源容量（电源容量（kVA )
降压起动多用于空载或轻载起动降压起动多用于空载或轻载起动
I stY 1 = I st ∆ 3 TstY 1 = Tst ∆ 3
第14章三相异步电机的启动及速度调节
对于正常运行时定子绕组采用“ 联结的异步电绕组采用“D”联结的异步电动机，起动时定子“ 联结联结，动机，起动时定子“Y”联结，起动完毕后换成“ 联结联结。起动完毕后换成“D”联结。这样起动时，每相起动电压这样起动时，大小和直接起动时每相电压大小之间的关系：大小之间的关系：
自耦变压器一般有三个分接头可供选用。自耦变压器一般有三个分接头可供选用。
第14章三相异步电机的启动及速度调节
电动机降压起动时电流为 Is ，与直接起动时的 '' 起动电流 Is之间关系为
I N2 U = = Is UN N1
自耦变压器高压侧的起动 ' '' 电流 Is ，与 Is 之间的关系为

三相异步电动机的Y—△启动控制实验报告

三相异步电动机的Y—△启动控制一、设计目的：1.了解交流继电器、热继电器在电器控制系统中应用。

2.了解对自锁、互锁功能。

3。

了解异步电动机Y—△降压启动控制的原理、运行情况及操作方法。

二、设计要求：1、设计电动机Y—△的启动控制系统电路；2、装配电动机Y—△启动控制系统；3、编写s7_300的控制程序；4、软、硬件进行仿真，得出结果。

三、设计设备：1。

三相交流电源（输出电压线）；2.继电接触控制、交流接触器、按钮、热继电器、熔断器、PLCS300;3。

三相鼠笼式电动机.四、设计原理：对于正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机来说，如果在启动时将定子绕组接成星形,待起动完毕后再接成三角形，就可以降低启动电流，减轻它对电网的冲击，这样的起动方式称为星三角减压启动，或简称为星三角启动（Y-Δ启动）.星三角起动法适用于正常运行时绕组为三角形联接的的电动机,电动机的三相绕组的六个出线端都要引出,并接到转换开关上。

起动时，将正常运行时三角形接法的定子绕组改接为星形联接,起动结束后再换为三角形连接。

这种方法只适用于中小型鼠笼式异步电动机。

定子绕组星形连接时，定子电压降为三角形连接的1/√3，由电源提供的起动电流仅为定子绕组三角形连接时的1/3。

就是可以较大的降低启动电流,这是它的优点。

但是,由于起动转矩与每相绕组电压的平方成正比，星形接法时的绕组电压降低了1/ √3倍,所以起动转矩将降到三角形接法的1/3,这是其缺点。

Y-△降压启动器仅适用于△运行380V的三相鼠笼式电动机作空载或轻载启动.三相鼠笼式异步电动机Y—△降压启动控制线路图，如图1所示.图1原理图的分析：按下空开后,按下SB1按钮，KM,KMY线圈得点，同时计时器也开始计时，KM得点，SB1按钮断开，KM触点闭合实现自锁,此时KM、KMY触点闭合,电动机以Y型启动；当计时器计时时间到，如上电路图KMΔ线圈得到，KMΔ常闭触点断开KMY线圈失电,KMY触点断开，KMΔ触点闭合进行工作，同时KMΔ动合触点闭合实现了互锁电路，此时电动机以Δ型运行。

1.1.2三相异步电动机的转矩特性和机械特性

再将Sm代入转矩公式中，即可得
电动机最大转矩
U2 Tmax K
2X 20
第14页，共22页。
通常把在固有机械特性上最大电磁转矩与额定转矩之比
m Tmax / TN
称为电动机的过载能力系数。它表征了电动机能够承受冲击负载的能力大小，是电动机的又一个重要运行参数。
鼠笼式异步电动机线绕式异步电动机
加在定子每相绕组上的电压也分成三个分量，即
u1 i1R1 (eL1)
如用复数表示，则为
(e1
)
i1R1
LL1
di1 dt
(e1
)
U1 I1R1 (EL1) (E1) I1R1 jI1X1 (E1) 式中， R和1 (X1 X1 2 )为f1定LL子1每相绕组的电阻和漏磁感抗。
由于R1和X1较小，其上电压降与电动势E1比较起来，常可忽略，于是
m 1.8 ~ 2.2 m 2.5 ~ 2.8
第15页，共22页。
2．人为机械特性
由上述分析可知：异步电动机的机械特性与电动机的参数有关，也与外加
电源电压U、电源频率f有关，将关系式中的参数人为地加以改变而获得的特性称为异步电动机的人为机械特性。
T
k m1 pU12 R2s
2f1[ R22
(sX
1.1.2 三相异步电动机的特性分析
一、三相异步电动机的定子电路三相异步电动机的电磁关系同变压器类似，定子绕组相当于变压器的原
绕组，转子绕组（一般是短接的）相当于副绕组。
定子绕组接上三相电源电压
（相电压为u1）时，则有三相电流通过（相电流为i1），定子三相电流产生旋转磁场，其磁力线通过定子和转子铁心而闭合，这磁场不仅在转子每相绕组中要感应出电动势e2，而且在定子每相绕组

三相异步电动机的直接起动点动控制实验报告

三相异步电动机的直接起动点动控制实验报告实验报告：三相异步电动机的直接起动点动控制实验一、实验目的：1.了解三相异步电动机的基本原理和起动方法；2.掌握三相异步电动机的直接起动点动控制方法；3.了解三相异步电动机在直接起动点动控制过程中的运行特性。

二、实验原理：三相异步电动机是由定子绕组和转子构成，当定子绕组通过交流电源供电时，形成旋转磁场，通过与磁场相互作用的转子达到旋转的目的。

常用的三相异步电动机起动方法有直接起动法、星-三角启动法、自耦变压器起动法等。

本实验采用直接起动法进行控制，即通过直接给电动机供电来启动。

三、实验器材：1.三相异步电动机；2.电流表和电压表；3.三相交流电源；4.开关按钮；5.电缆等。

四、实验步骤：1.将实验室电源连接到三相交流电源，并确保其接地良好；2.将电动机的三个相线分别与实验室电源的三个相线相连；3.设置电压和频率，根据实验需求调节合适的数值；4.确保电动机的正反转拨动开关处于停止状态；5.逐次打开电源上的开关按钮，观察电动机是否运行；6.若电动机启动不正常或运行不稳定，可根据实际情况适当调整电流和电压的数值；7.在确保实验安全的前提下，可以通过改变电源的电压和频率观察电动机的运行特性。

五、实验数据记录与分析：1.记录电动机起动时的电流和电压数值；2.分析电流和电压的变化规律，得出电动机起动过程中的运行特性；3.可以通过对比不同频率和电压下的实验数据，得出不同条件对电动机启动的影响；4.利用实验数据进行图表绘制，以便更好地展示实验结果。

六、实验结论：1.在使用直接起动法对三相异步电动机进行起动时，适当调节电流和电压的数值可以提高电动机的起动性能；2.不同频率和电压对电动机启动过程有一定的影响，可根据实际情况进行调整；3.通过对电流和电压的观察，可以了解三相异步电动机在起动过程中的运行特性。

七、实验总结：通过本次实验，我们掌握了三相异步电动机的直接起动点动控制方法，了解了三相异步电动机在起动过程中的运行特性和影响因素。

三相异步电动机的机械特性

三相异步电动机的运行特性摘要：本章介绍了三相异步电动机的机械特性的三个表达式。

固有机械特性和人为机械特性，阐述了三相异步电动机的起动、调速和制动的各种方法、特点和应用5.1三相异步电动机的运行特性三相异步电动机的运行特性就是三相异步电动机的运行工作时的机械特性。

和直流电动机一样，三相异步电动机的机械特性也是指电磁转矩与转子转速之间的关系。

由于转子转速与同步转速、转差率存在下列关系，即（5.1）则三相异步电动机的机械特性用曲线表示时，习惯上纵坐标同时表示转速和转差率，横坐标表示电磁转矩。

三相异步电动机的机械特性有三种表达式，现介绍如下：5.1.1机械特性的物理表达式由上一章三相异步电动机的转矩关系知，三相异步电动机转矩的一般表达式为（5.2）式中为三相异步电动机的转矩系数，是一常数；为三相异步电动机的气隙每极磁通量；为转子电流的折算值；为转子电路的功率因数；式（5.2）表明了电磁转矩与磁通量和转子电流的有功分量的乘积成正比，它是电磁力定律在三相异步电动机的应用，它从物理特性上描述了三相异步电动机的运行特性，因此这一表达式又称为三相异步电动机的物理表达式。

仅从式（5.2）不能明显地看出电磁转矩与转差率之间的变化规律。

要从分析气隙每极磁通量，转子相电流，以及为转子功率因数与转差率之间的关系，间接地找出其变化规律。

现分析如表5.1所示。

根据表5.1中的分析，可作出曲线、和分别如图5.2、5.3、5.4所示，据此可得出图5.1所示的机械特性曲线。

曲线分为两段：当较小时(),变化不大，，电磁转矩与转子相电流成正比关系，表现为AB段近似为直线，称为直线部分；当较大时 ()，如，减少近一半，很小，尽管转子相电流增大，有功电流不大，使电磁转矩反而减小了，此时表现为段，段为曲线段，称为曲线部分。

由此分析知，三相异步电动机的机械特性在某转差率下，产生最大转矩，即点称为最大转矩点，相应的转矩为称为最大转矩，对应的转差率称为临界转差率。