三相异步电动机的起动与调速一实验目的通过实验掌握异步电动机的起动与调速方法。二预习要点1. 复习异步电动机有哪些启动方法和起动技术指标。2. 复习异步电动机的调速方法。三实验项目1. 异步电动机的直接起动。2. 异步电动机星形- 星形（ Y-Y）起动与调速。四实验设备及仪器1.MCL系列电机系统教学实验台主控制屏（含交流电压表）。2. 电机导轨及转速计。3. 电机起动箱（NMEL-09 ） 。4.绕线式异步电动机（M09 ） 。五、选择仪表（1）电压表的选择交流电压表为数字式或指针式均可。额定电压是220V，选择交流电压表1V 的量程为300V （2）电流表的选择交流电流表则为指针式。额定电流为0.55A，选择电流表的量程1A 的量程是35 倍额定电流，所以电流表量程为3A （3）变阻器的选择可调电阻有0、2、5、15、。六、实验方法绕线式三相异步电动机转子绕组串入可调电阻器起动与调速的实验线路如图一所示，图中电动机M的转子绕组接至三联可调电阻器Rs 。三相绕线式异步电动机选用M09 ，额定电压NU=220V,Y 接法；其他所需设备有：三相交流电源、 交流电压表、 交流电流表， 绕线电机调节电阻选用三相交流电源上安装的附加电阻。实验线路如图1 所示，电机定转子绕组Y 型接法。1V图一三相绕线式异步电动机转子绕组串电阻起动1、绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器起动（1）按图接线，电机为绕线式异步电机，旋紧固定螺丝。（2）转子每相串入的电阻用主控制屏上绕线式异步电动机的转子专用电阻。（3）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至额定电压220V，使电机起动旋转。( 电机起动后， 观察转速表，如出现电机转向不符合要求，则需要切断电源，调整次序，再重新起动电机。）观察起动和调节过程中电流和转速的变化情况。（4）停止电机，将三相电源调至零位，在空载状态下，接通电源，慢慢调节三相可调电源（观察电机转向应符合要求），使绕线式电机定子绕组电压为180V，在转子绕组分别串入不同的电阻时，测取定子电流。（5）实验时通电时间不应超过10s 以免绕组过热，数据记录在表1 中。表1 kU=110V stR( ) 2 5 15 无穷大kI(A) 0.544 0.514 0.482 0.460 2、绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速（1）实验线路图如图一。电路接好后，将M的转子附加电阻调到最大。主控制屏交流电源输出A1AU M 3 V W SR 1V（2）合上电源开关，电机空载起动，保持调压器的输出电压为电机额定电压220V，转子附加电阻调到零。（3）合上励磁电源开关，改变转子附加电阻（每相附加电阻分别为0、2、5、15、） ，在定子电流不超过NI的范围内， 读取电动机转子绕组串入不同电阻时的电阻值R和转速 n 的数据，将所读数据记入表2 中。表2 NU=220V stR（ ）2 5 15 无穷大n(r/min) 905 902 902 0 七实验仿真（ 100V额定电压下）1. 三相绕线式异步电动机的仿真接线图（负载为0 的情况）2.三相异步电机的串电阻起动仿真图（2）3.三相异步电动机转子串电阻调速仿真图（5 ）4.三相异步电动机转子串电阻调速仿真图（15）5.三相异步电动机转子串电阻调速仿真图（1000） （模仿电阻无穷大的情况）八实验结果分析与总结绕线式三相异步电动机转子回路串接电阻，一方面可以减小起动电流，另一方面可以增加最初起动转矩，当串入某一合适电阻时，还能使电动机以它的最大转矩T 起动。 适当增加串接电阻的功率，使起动电阻兼做调速电阻，一物两用， 适用于要求起动转矩大，并由调速要求的负载。缺点：多级调速控制电流比较复杂，电阻耗能大。从仿真结果， 我们可以看出电流的变化，基本与实验结果没有差距，可以肯定， 我们的实验方法是没有错误的，但是， 一开始是预计要观测转速的变化。而，实验结果是我们只得到了电流的变化。根据实验说明， 我们可以得到这样的结论，就是，电阻值越大， 转速和电流越小。 然而，经过现场的实验，我们并没有看到转速的变化。经过老师的指导，我们知道了原因。因为实验台没有阻抗， 而从三相绕线型异步电动机的机械特性曲线我们可知，不加入阻抗， 转速是不可能变化的。 因此，我们只得到了一组变化的电流，而且减小额定电流，会变化的更明显。从每张仿真图的第四张图我们可以发现，由于没有转矩， 所以转速几乎不变，符合三相异步电动机的固有机械特性。BC三相异步电动机固有机械特性（第一象限）图中：A 点为空载运行点。 相当于我们上面实验中不加阻抗的效果，所以转速没有变化。B点为额定转矩点。C点为电磁转矩最大点。D点为起动转矩点。A D