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实验五 三相异步电动机的起动与调速 实验目的 通过实验掌握异步电动机的不同起动和调速方法 预习要点 复习异步电动机有哪几种起动方法，以及各种起动的技术指标 复习异步电动机的调速方法 实验项目 1．直接起动 2．星形－三角形（Y-△）起动 3．自耦变压器法降压起动 4．绕线式异步电动机转子串可变电阻器起动 实验线路及操作步骤 三相鼠笼式异步电动机直接起动实验 三相异步电动机选用D21，其他所需设备有:三相交流电源（D01）、交流电压表（D43）、交流电流表（D42）。仪表量程选择为：电压表的量程为250V,电流表的量程为5A. 按图5－1接线，电机绕组△接法 图5－1 三相鼠笼式异步电动机直接起动 安装电机使电机与测速发电机及测功负载同轴联接，旋紧固定螺丝。将三相电源调至零位。空载情况下，接通电源，逐渐升高电压，起动电机，调节三相电源使之逐渐升压至额定电压。然后切断三相电源，等电机完全停止旋转后，再全压接通三相电源，使电机在额定电压下全压起动，电流表受起动电流冲击而偏转，记录电流表瞬时偏转的最大值，此电流值可作为电机起动电流的估计值。 定量确定起动电流值可按以下实验步骤实现:停止电机，将三相电源调至零位,空载状态下,用销钉把测功机的定子和转子销住。接通电源,慢慢调节三相可调电源,使电机在堵转状态下的定子电流达2～3倍额定电流,读取此时的电压值UK、电流值IK、转矩值MK，注意：实验通电时间不应超过10秒,以免绕组过热。实验完毕,切断电源,拔出销钉。 对应于额定电压时的起动电流Ist和起动转矩Mst按下式计算： 式中 UK——起动实验时的电压值，V; UN——电机额定电压值， V。 式中IK——堵转实验时的电流值， A; Mst——堵转实验时的转矩值， Nm。 2．三相鼠笼式异步电动机星形－三角形（Y-△）起动 图5－2 三相鼠笼式异步电动机星形－三角形起动电路 三相异步电动机选用D21，其他设备有：三相交流电源（D01）、交流电压表（D43）、交流电流表（D42）、继电接触箱组合（D05）。仪表量程选用同实验1。 实验线路按图5－2 安装电机使电机与测功机同轴联接，旋紧固定螺丝。将三相电源调至零位，在空载情况下，接通电源，调节三相电源逐渐升压至额定电压，按下起动按钮，使电机成Y接法起动，经过一定时间的延时自动切换成△接法正常运行，整个起动过程结束。延时时间可调节时间继电器控制旋钮。观察起动及Y-△切换过程中电机电流的变化情况，试与其他起动方法作定性比较。 注意：在此实验中建议采用模拟电流表测量起动电流。 3．三相鼠笼式异步电动机自耦变压器降压起动 三相异步电动机选用D2，其他设备有：三相交流电源（D01）、交流电压表（D43）、交流电流表（D42）、三相可变电抗器（D53）、继电接触箱组合（D64）。仪表量程选用同实验1。 实验线路按图5－3，电机绕组△接法 图5－3 三相鼠笼式异步电动机自耦变压器降压起动电路 安装电机使电机与测功机同轴联接，旋紧固定螺丝。将三相电源调至零位，在空载情况下，接通电源，调节三相电源逐渐升压至额定电压，按下起动按钮，电机经自耦变压器降压起动，经一定时间的延时自动切换至额定电压正常运行，整个起动过程结束。延时时间可调节时间继电器控制旋钮。另外调节三相电抗的大小，可控制电机降压幅度。观察起动时电机电流的变化情况以作定性比较。 4．三相绕线式异步电动机转子可变串电阻器起动 三相绕线式异步电动机选用D15，其他所需设备有：三相交流电源（D01）、交流电压表（D43）、交流电流表（D42），绕线电机调节电阻选用D01上安装的附加电阻。仪表量程选用同实验1。 实验线路按图5－4，电机绕组Y接法。 图5－4 三相绕线式异步电动机转子绕组串电阻起动电路 安装绕线电机使电机与测功机同轴联接，旋紧固定螺丝。将三相电源调至零位，在空载情况下，将绕线电机调节电阻放至阻值最大位置，接通电源，调节三相电源逐渐升压至额定电压，起动电机。改变转子调节电阻大小，直至转子回路短接为止。观察起动和调节过程中的电流和转速的变化情况。 在转子串不同电阻下的起动电流和起动转矩有以下方法求得：停止电机，将三相电源调至零位，空载状态下，用销钉把测功机的定子和转子销住。接通电源，慢慢调节三相可调电源，使绕线式电机定子绕组电压为180V，在转子串入不同电阻时，测定子电流和测功机转矩。数据记入表5－1中。 表5－1 电阻Rst（Ω） 0 2 5 15 电流Ist（A） 转矩Mst（N·m） 实验报告 1．比较异步电动机不同起动方法的优缺点。 2．由起动实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 （2）外施电压为UN/。（Y－△起动） （3）外施电压为UK/KA,式中KA为起动用自耦变压器的变