电机与拖动实验报告三

电机与拖动实验报告三

实验项目三三相异步电动机的起动与制动

实验地点：实验楼0121电气传动实验室同组人员：肖斌尹佶叶超彦刘晶晶吴华全

一、实验目的

熟悉三相异步电动机的基本结构和接线方法，掌握三相异步电动机的起动、制动方法和原理，了解不同起动、制动条件下的特点，学会应用电机的基本方法。

二、实验项目

1.三相异步电动机绕组的测定。

2.三相异步电动机的起动。

3.三相异步电动机的制动。

三、实验设备仪表

实验设备仪器应根据实验要求及具体内容进行选

择。本实验使用DDSZ-1型电机及电气技术实验装置电源控制屏，三相可调交流电源0~450V，10A;可调直流电源40〜230V 3A;三相笼型异步电动机额定数据为：100W220V( △), 0.5A , 1420r/min 。主要仪器设备名称及规格

数量参照下表选用。

表3-1 主要实验设备

其中，钳形表DT266是一种由标准9V电池驱动，LCD显示的数字万用表，可在不中断被测电路的情况下，用于起动电流的测量，其外形及说明如图3-1所示。

屏上挂件排列顺序：D38 D37、D31、D44 D51

四、实验原理（条件）

1、三相异步电动机起动与制动的最基本要求是：要产生足够大的电磁转矩，而电流必须限制在一定得许可范围。

2、起动性能：

（1）起动过程：初始瞬间n=0,s=1。

（2）起动电流1st : 1st （4 —7）I N，甚至1st （8 —12）

I N。对于经常起动的电动机，过大的起动电流将造成

电动机的发热，影响电动机的寿命；过大的起动电

流，会使线路压降增大，造成电网电压显著下降而影

响接在同一电网的其他异步电动机的工

作，有时甚至使它们停下来或无法带负载起动。

（3）起动转矩T st :虽然起动电流1st很大，但cos 很

小，T st并不大，一般T st （1.0 — 2.2）T N。

（4）起动的方法：

①鼠笼式异步电动机的起动方法：直接起

动、降压起动和软起动。

【1】直接起动：方法简单，需要满足K i严H3严］；（其中S N为电源总容量KV?A, P N为

1 1 N 4 P N

起动电动机容量KV?A ）。

【2】降压起动的四种方法：

A 、电阻减压或电抗减压起动：

起动过程中，在定子电路串联电阻或电抗，起动电流在电阻或电抗上将产生压降，降

低了电动机定子绕组上的电压，起动电流也

从而得到减小。

电阻减压或电抗减压起动具有起动平稳、运行可靠、构造简单等优点。

B 、自耦减压起动：

自耦减压起动时利用自耦变变压器降低加到电动机定子绕组的电压，以减小起动电流。

自耦减压起动适用于容量较大的低压电动机作减压起动用。优点是电压抽头可供不同负

载起动时选择；缺点是体积大，质量大，价格

高，需维护检修。

C 、星形-三角形（丫）起动：

星形-三角形（丫）起动的异步电动机，在运行时联结成三角形，每相绕组引出两个出

线端，三相共引出6个出线端

星形-三角形（丫）起动时：I stY ）tD,

3 T stY 3丁如（1st的同时也使T st ）

3

D、延边三角形起动：

A 、延边三角形起动法是利用电动机引出的9

个出线端（即每相定子绕组多引出一个出线端）的一种联结法，能起到减压起动的目的。

B 、延边三角形起动具有体积小、质量小、允许

经常起动、节省有色金属与黑色金属等优点。

C 、延边三角形起动缺点：电动机内部接线较为

复杂。

【3】软起动。

②三相绕线转子异步电动机的起动方

法：转子串联电阻和转子串联频敏变阻器。

【1】转子串联电阻起动：既可限制定子电流，又能增大起动转矩，减少启动时间。

【2】转子串联频敏变阻器起动：结构简单、价格便宜、制造容易、运行可靠、维护方便、

能自动操作等优点。

(5)三相异步电动机的制动：

①回馈制动。

②反接制动：

【1】转速反向的反接制动(又叫正接反转或者倒拉反转制动)，其条件为：位能负载、转

子串入较大电阻。

倒拉反转：s n^s j 1

ni rn

【2】定子两相反接制动：当异步电动机带动生产机械在电动状态下稳定运行时，为了迅

速停车或反向，将定子两相反接，此时ni反

向，n>0，T<0, T与n 反向。

③能耗制动：电动机脱离电网时，定子两相绕组内通入直流电，形成一固定磁场。

五、实验内容及方法

1.三相异步电动机定子绕组的测定

1）测量定子绕组的冷态直流电阻

观察异步电动机的结构，测量定子绕组的冷态直流电阻，并记录室温。

外观说明：

1--钳头

2--钳头扳机

3--保持开关

4--旋转开关

图3-1 钳形表外形

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。

⑴ 伏安法

测量线路图为图4-1。直流电源用主控屏上电枢电源先调到50V。开关S、S选用D51挂箱，R 用D44挂箱上1800Q可调电阻。

、

电机定子

一相绕组

图4-1三相交流绕组电阻测定

量程的选择：测量时通过的测量电流应小于额定电流的20%三相鼠笼式异步电动机定子一相绕组的电阻约为50 Q,因而若流过的电流为50毫安时二端电压约为 2.5伏，依此选直流电压表量程。

按图4-1接线。把R调至最大位置，合上开关S,调节直流电源及R阻值使试验电流不超过电机额定电流的20%以防因试验电流过大而引起绕组的温度上升，读取电流值，再接通开关S2读取电压值。读完后，先打开开关S2,再打开开关S i。

调节R使电流分别为50mA 40mA 30mA测取三次，取其平均值，测量定子三相绕组的电阻值，记录于表4-1中。

表4-1 定子三相绕组电阻的测量室温20 °C