電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
通過實(shí)驗(yàn)掌握異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速的方法。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)
1、復(fù)習(xí)異步電動(dòng)機(jī)有哪些起動(dòng)方法和起動(dòng)技術(shù)指標(biāo)。
2、復(fù)習(xí)異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法。
三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1、直接起動(dòng)
2、星形——三角形(Y-Δ)換接起動(dòng)。
3、自耦變壓器起動(dòng)。
4、線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器起動(dòng)。
5、線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器調(diào)速。
四、實(shí)驗(yàn)方法
- 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
| 序 號(hào) | 型 號(hào) | 名 稱 | 數(shù) 量 |
| 1 | DQ03-1 | 導(dǎo)軌、旋轉(zhuǎn)編碼器及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表 | 1件 |
| 2 | DQ10 | 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī) | 1件 |
| 3 | DQ11 | 三相線繞式異步電動(dòng)機(jī) | 1件 |
| 4 | DQ19 | 校正直流測(cè)功機(jī) | 1件 |
| 5 | DQ22 | 直流電壓、毫安、安培表 | 1件 |
| 6 | DQ44 | 交流電流表 | 1件 |
| 7 | DQ45 | 交流電壓表 | 1件 |
| 8 | DQ28 | 三相可調(diào)電抗器 | 1件 |
| 9 | DQ31 | 波形測(cè)試及開關(guān)板 | 1件 |
| 10 | GDQ12 | 起動(dòng)與調(diào)速電阻箱 | 1件 |
DQ45、DQ44、DQ31、DQ22、DQ28
3、三相鼠籠式異步電機(jī)直接起動(dòng)試驗(yàn)
圖4-5 異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)
1) 按圖4-5接線。電機(jī)繞組為Δ接法。異步電動(dòng)機(jī)直接與旋轉(zhuǎn)編碼器同軸聯(lián)接，不聯(lián)接負(fù)載電機(jī)DQ19。
2) 把交流調(diào)壓器退到零位，開啟電源總開關(guān)，按下“開”按鈕，接通三相交流電源。
3) 調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使輸出電壓達(dá)電機(jī)額定電壓220伏，使電機(jī)起動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
4)再按下“關(guān)”按鈕，斷開三相交流電源，待電動(dòng)機(jī)停止旋轉(zhuǎn)后，按下“開”按鈕，接通三相交流電源，使電機(jī)全壓起動(dòng)，觀察電機(jī)起動(dòng)瞬間電流值(按指針式電流表偏轉(zhuǎn)的最大位置所對(duì)應(yīng)的讀數(shù)值定性計(jì)量)。
4、星形——三角形(Y-Δ)起動(dòng)
圖4-6 三相鼠籠式異步電機(jī)星形——三角形起動(dòng)
1) 按圖4-6接線。線接好后把調(diào)壓器退到零位。
2) 三刀雙擲開關(guān)合向右邊(Y接法)。合上電源開關(guān)，逐漸調(diào)節(jié)調(diào)壓器使升壓至電機(jī)額定電壓220伏，打開電源開關(guān)，待電機(jī)停轉(zhuǎn)。
3) 合上電源開關(guān)，觀察起動(dòng)瞬間電流，然后把S合向左邊，使電機(jī)(Δ)正常運(yùn)行，整個(gè)起動(dòng)過程結(jié)束。觀察起動(dòng)瞬間電流表的顯示值以與其它起動(dòng)方法作定性比較。
5、自耦變壓器起動(dòng)。
1) 按圖4-7接線。電機(jī)繞組為Δ接法。
2) 三相調(diào)壓器退到零位，開關(guān)S合向左邊。自耦變壓器選用DQ28掛箱。
3) 合上電源開關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使輸出電壓達(dá)電機(jī)額定電壓220伏，斷開電源開關(guān)，待電機(jī)停轉(zhuǎn)。
4) 開關(guān)S合向右邊，合上電源開關(guān)，使電機(jī)由自耦變壓器降壓起動(dòng)( 自耦變壓器抽頭輸出電壓分別為電源電壓的40%、60%和80%)并經(jīng)一定時(shí)間再把S合向左邊，使電機(jī)按額定電壓正常運(yùn)行，整個(gè)起動(dòng)過程結(jié)束。 觀察起動(dòng)瞬間電流以作定性的比較。
圖4-7 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)自耦變壓器法起動(dòng)
6、線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器起動(dòng)
電機(jī)定子繞組Y形接法
圖4-8 線繞式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動(dòng)
1) 按圖4-8接線。
2) 轉(zhuǎn)子每相串入的電阻可用GQ12起動(dòng)與調(diào)速電阻箱。
3) 三相調(diào)壓器退到零位。
4) 接通交流電源，調(diào)節(jié)輸出電壓，在定子電壓為180伏，轉(zhuǎn)子繞組分別串入不同電阻值時(shí)，測(cè)取定子電流。
5) 試驗(yàn)時(shí)通電時(shí)間不應(yīng)超過10秒以免繞組過熱。數(shù)據(jù)記入表4-9中。
表4-9
| Rst(Ω) | 0 | 2 | 5 | 15 | 35 |
| Ist(A) |
1) 實(shí)驗(yàn)線路圖同圖4-8。同軸聯(lián)接校正直流電機(jī)MG作為線繞式異步電動(dòng)機(jī)M的負(fù)載，MG的實(shí)驗(yàn)電路參考圖2-5左接線。電路接好后，將M的轉(zhuǎn)子附加電阻調(diào)至最大。
2) 合上電源開關(guān)，電機(jī)空載起動(dòng)， 保持調(diào)壓器的輸出電壓為電機(jī)額定電壓220伏，轉(zhuǎn)子附加電阻調(diào)至零。
3) 調(diào)節(jié)校正電機(jī)的勵(lì)磁電流If為校正值(100mA)，再調(diào)節(jié)直流測(cè)功機(jī)負(fù)載電流，使電動(dòng)機(jī)輸出功率接近額定功率并保持這輸出轉(zhuǎn)矩T2不變，改變轉(zhuǎn)子附加電阻(每相附加電阻分別為0Ω、2Ω、5Ω、15Ω，35Ω)， 測(cè)相應(yīng)的轉(zhuǎn)速記錄于表4-10中。
表 4-10 U=220V If= mA T2= N·m
| rst(Ω) | 0 | 2 | 5 | 15 | 35 |
| n(r/min) |
1、比較異步電動(dòng)機(jī)不同起動(dòng)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
2、由起動(dòng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較下述三種情況下的起動(dòng)電流。
(1) 外施額定電壓UN。(直接法起動(dòng))
(2) 外施電壓為
。(Y-Δ起動(dòng))(3) 外施電壓為UK/KA,式中KA為起動(dòng)用自耦變壓器的變比。(自耦變壓器起動(dòng))。
3、線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對(duì)起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的影響。
4、線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入電阻對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。
六、思考題
1、起動(dòng)電流和外施電壓成正比，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和外施電壓的平方成正比在什么情況下才能成立？
2、起動(dòng)時(shí)的實(shí)際情況和上述假定是否相符，不相符的主要因素是什么？