三相异步电动机起动调速和制动
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。
三相异步电机的制动
摘要近几十年来，随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，中、小功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用。
特别是在乡镇企业及家用电器中，更需要有大量的中、小功率电动机。
由于这种电动机的发展及广泛的应用，它的使用、保养和维护工作也越来越重要。
电机是现代工农业生产和交通运输的重要设备，与电机配套的控制设备的性能已经成为用户关注的焦点。
电机的控制包括电机的起动、调速和制动。
异步电动机由于具有结构简单、体积小、价格低廉、运行可靠、维修方便、运行效率较高、工作特性较好等优点，因而在电力拖动平台上得到了广泛应用。
据统计，其耗电量约占全国发电量的40%左右。
当电机并入电网时，电机转速从静止加速到额定转速的过程称为电机的起动过程。
异步电动机的起动性能最重要的是起动电流和起动转矩。
因此在电机的起动过程中，如何降低起动电流，增大起动转矩，一直是机电行业的专家们探讨的重要课题。
电动机机应用广泛，种类繁多、性能各异，分类方法也很多。
本文是对三相异步电动机做出深入的剖析与设计。
三相异步电动机是一种具有高效率、低磨损、低噪声的电机机种.本设计在介绍三相异步电动机中，关于相数、极数、槽数及绕组连接方式的选择方法和应遵从的规律详细的加以说明和介绍。
文中主要介绍了几种常用的制动方式的特点，对不同制动方式进行了技术比较，分析了他们各自的实用场所，为实际应用提供了科学的理论依据。
关键词：三相异步电动机结构制动方式前言电动机是把电能转换成机械能的设备。
近几十年随着科技的发展电动机在机械、冶金、石油、煤炭、化学、航空、交通、农业以及其他各种工业中，被广泛地应用着。
随着工业自动化程度不断提高，需要采用各种各样的控制电机作为自动化系统的元件，人造卫星的自动控制系统中，电机也是不可缺少的。
此外在国防、文教、医疗及日常生活中(现代化的家电工业中)电动机也愈来愈广泛地应用起来与单相电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。
三相笼型异步电动机的基本控制线路
（1）速度控制一 电动机单向反接制动
SB1
n>
KM1
KM2
限流 电阻
KM2
KV
KM2 SB2
R
SB1
KM1
KM1
KM1
KM2
起动：KM1通电→电机正转
→速度继电器（KV）常开触 头闭合。 停车，按SB1→KM1断电→ KM2通电→开始反接制动→当 电机的速度接近零时→ KV打 开→电机停→反接制动结束。
FU 正转触点
KMF KMR
KMF SBR
KMR
反转按钮
反转触点 SB1 M 3~
KMR
反转接触器 正转
操作过程： SBF
停车 SBR
KH
反转
该电路必须先停车才能由正转到反转或由 反转到正转。SBF和SBR不能同时按下，
否则会造成短路！
电机的正反转控制— 加互锁
通电
SB1
KMR SBF KMF KH
SB2
设计步骤：
(1)根据动作顺序 设计控制电路。
KMAF ST3 ST2 KMBR KMAF ST1 KMAR ST4 KMAR KMBF ST4 KMBR
A正转 12
B反转 34
A反转 21
(2)检查有无互锁。 (3)检查能否正确 启动 、停车。
ST1
KMBR
ST3
KMBF
B正转 43
KMBF
动作过程 1、正转和制动 起动：按SB2→KM1通电自锁→电动机M正转。 停止：按SB1→断电复位→KM2通电→制动开始 →转速n接近零时，速度继电器KS1常开触点打开 →KM2断电，反接制动结束。 2、反转和制动 起动：按SB3→KM2通电自锁→电动机M反转。 停止：按SB1→断电复位→KM1通电→制动开始 →转速n接近零时，速度继电器KS2常开触点打开 →KM1断电，反接制动结束。
三相电机七种调速方式
三相电机七种调速方式一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。
本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。
二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。
变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，目前国内大都使用交－直－交变频器。
其特点：效率高，调速过程中没有附加损耗；应用范围广，可用于笼型异步电动机；调速范围大，特性硬，精度高；技术复杂，造价高，维护检修困难。
本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。
三、串级调速方法串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。
大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。
根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为：可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高；装置容量与调速范围成正比，投资省，适用于调速范围在额定转速70－90的生产机械上；调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产；晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。
本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。
四、绕线式电动机转子串电阻调速方法绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。
串入的电阻越大，电动机的转速越低。
此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。
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LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020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起动和调速的方法。
二.预习要点1.复习异步电动机有哪些起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——三角形(*△)换接起动。
3.绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器起动。
4.绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速。
四.实验设备及仪器1- SMEL电力电子及电气传动教学实验台主控制屏。
2.电机导轨及测功机、转矩转速测量(NMEL-13F)。
3.电机起动箱(NMEL-09)。
5-鼠笼式异步电动机(M04)。
6.绕线式异步电动机(M09)。
7.开关板(NMEL-0B5)。
五.实验方法图5-1异步电动机直接启动接线1.三相笼型异步电动机直接起动试验。
按图5-1接线，电机绕组为△接法。
起动前，把转矩转速测量实验箱(NMEL-13F)中“转矩设定"电位器旋钮逆时针调到底，“转速控制"、“转矩控制”选择“转矩控制”，检查电机导轨和NMEL-13F的连接是否良好。
a.把三相交流电源调节旋钮逆时针调到底，合上绿色“闭合"按钮开关。
调节调压观察起动瞬器，使输出电压达电机额定电压220伏，使电机起动旋转。
（电机起动后，观 察NMEL-13F 中的转速表，如出现电机转向不符合要求，则须切断电源，调整 次序，再重新起动电机。
）b .断开三相交流电源，待电动机完全停止旋转后，接通三相交流电源，使 电机全压起动，观察电机起动瞬间电流值，读取电压值U K 、电流值I K 、转矩值 T K ,填入表5-1中。
U N :电机额定电压，V ；表5-1测量值U K （V ）I K （A ）T K O图5-3绕线式异步电动机转子绕组串电阻启动接线图2. 星形——三角形（丫-/\）起动 按图5-2接线，电压表、电流表 的选择同前，开关S 选用MEL-05.a •起动前，把三相调压器退到零 位，三刀双掷开关合向右边（Y ）接 法。
第14章 三相异步电动机的启动及速度调节PPT课件
启动过程： 指电动机从静止到达正常工作转速的过程。
启动过程特点： 电流一般较大，转矩并不大
原因:开始时候n＝0 ，U1
R1
R2' s
2
X 1
X
' 2
2
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T CT1I2 cos2
功率因数cos2 很低
最初起动瞬间很大的启动电流引起定子 漏阻抗压降增大，主磁通约减少到额定值的一半。 一般情况:
一、转子回路串电阻启动 串入多级电阻，启动过程中采用逐级切除启动电
阻的方法。
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特点和适用场合
1．起动开始时，使全部电阻均串入转子回路，随着转速 的上升，电磁转矩将减小。
2．为了缩短起动时间，通常随转速上升分级切除部分电 阻，使在整个起动过程中电动机保持有较大的电磁转矩。
3．待起动完毕后，转子绕组便被短路，转入正常运行。
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2.双鼠笼式异步电动机（ Double-squirrel-cage rotor ） 上笼Top bar： 截面小，电阻大 下笼Bottom bar： 截面大，电阻小 下笼交链的漏磁 通比上笼多，漏 抗大
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（1）起动时 • 转子电流的频率f2=f1，转子漏抗大于转子电阻，
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工作原理：
• BP实质上是一台只有初级绕组而且铁心损耗较大 的三相变压器。BP的铁耗大就相当于Rm大。而 铁耗与磁通的频率（等于转子频率f2=sf1）的1.3 次方成正比。开始启动时，s较大，故f2较大，Rm 也较大，相当于转子电阻自动增加，则Ist减小、 Tst增大；随着启动过程的进行，n逐渐变大、s逐 渐变小，则f2变小，也就是铁耗减小，所以Rm变 小，相当于转子电阻自动变小。
电机星三角启动、调速、正反转、制动实验报告
电机与拖动综合实践小型三相异步电动机电力拖动系统设计指导教师：时间：2018 年01 月05 日目录一、设计任务与要求 (1)二、方案比较 (1)三、电路图和电路原理说明 (1)四、调试问题分析和结果记录 (1)五、电气控制柜电气接线 (1)六、收获体会 (1)七、小组分工 (1)一、设计要求1、用PLC对异步电动机拖动系统进行控制。
实现星三角降压启动、调速、正反转换向、能耗制动——整个工作流程的设计。
拖动系统除了能完成以上基本功能外，还要有短路保护、过载保护设计。
2、选用额定电压为220V，额定电流为0.5A的交流异步电动机作为控制对象。
要求带一直流发电机负载进行实验。
二、方案比较本课程设计中，设计要求中已限定了采用星三角降压启动方式启动电机，正反转方案可以采用交换三相中两相接线来实现，而制动方案题中要求采用能耗制动，结合实验室所有设备，采用220V交流电经过变压器降压至26V后通过整流桥转换为直流电源，串制动电阻作为能耗制动的电路设计。
故本设计中，需解决解决的为调速方案的选取，方案比对和选取如下。
方案一：调压调速。
这种方式为通过异步电动机的定子三相交流电压大小来调节转子转速。
实验室中主要有两种电机，一种为鼠笼式异步电动机，一种为绕线式异步电动机。
不同于绕线式电动机，鼠笼式异步电动机应采用此种调速方案。
方案二：转子串电阻调速。
实验室中绕线式电机可采用此方案。
转子上串入电阻越大，转速越低，转差率就越大，机械功率在电磁功率中所占比率就越低，效率越低。
本实验中可采用的电阻为100Ω左右。
方案三：交流变频调速。
实验室中提供了变频器供变频调速使用。
变频调速具有如下优点：1调速范围宽，可以使普通异步电机实现无极调速；2启动电流小，启动转矩大；3起动平稳，清楚机械的冲击力，保护机械设备；4对电动机具有保护功能，降低电动机的维修费用；5具有显著的节电效果；6通过调节电压和频率的关系方便地实现恒转矩或者恒功率调速。
三相异步电动机的起动及调速
三相异步电动机的起动及调速内容提要：起动方法/调速方法13-1 对起动的要求/起动方法选择一、对异步电动机起动的要求起动过程是指电动机从静止到达到正常工作转速(额定转速)的过程。
起动过程中电流一般较大，为了避免电机在起动过程中损坏和降低起动电流对电网的影响，一般希望起动过程越快越好。
三相异步电动机的电流公式I2'=U1/sqrt[(R1+R2'/s)2+(X1s+X2s')2]额定运行时，s=sN=0.02~0.06,若取s=0.05,则R2'/s=20R2'；起动时，s=1,R2'/s=R2'，可见起动时，电动机的阻抗显著减小，电流显著增大。
Ist=I2'=U1/sqrt[(R1+R2')2+(X1s+X2s')2]起动电流大约为额定电流的4-7倍。
尽管起动电流很大，但起动转矩并不大。
T=CTF1I2'cosj2起动转矩不大的原因：(1)起动电流大，阻抗压降大，感应电势小，磁通F1也小；(2)s=1时:cosj2=R2'/sqrt(R2'2+X2s'2)，很小。
Tst=(1-2)TN对起动过程的要求：(1)Tst足够大；(2)Ist不能太大。
不同的起动方法就是在保证一定转矩的情况下，采取不同的措施限制起动电流。
二、决定异步电动机起动方法的原则具体情况具体分析。
电网容量+电机容量+具体应用场合。
电动机容量相对于电网容量很小时，可以直接起动；如果生产机械对转矩要求不大，则只考虑限制电流；如生产机械对转矩要求较高，则既要限制电流，又要保证需要的转矩。
起动方法有：笼形异步电动机的直接起动/笼形异步电动机的降压起动/绕线式异步电动机的起动。
13-2 鼠笼式异步电动机直接起动利用闸刀或者接触器把电动机直接接到具有额定电压的电源上。
设备和操作简单，在电网容量相对较大的情况下采用。
频繁起动电动机：电动机容量/供电变压器容量<20%允许直接起动；不频繁起动电动机：电动机容量/供电变压器容量<30%允许直接起动；如果没有独立的供电变压器，则限制电网电压降不能超过5%。
三相异步电动机
3、转差率
➢ 由nn=1460 r/min,可推测出 n0=1500 r/min
3、转差率
➢ 由nn=1460 r/min,可推测出 n0=1500 r/min
➢ 由sn = (n0 - n) / n0,可计算出 Sn=(1500-1460)/1500=0.027
绕法：星型---三角型
绕组
绕组展开图
铁心与展开线
接线盒
接线盒
Y形连接
△形连接
机座
主要包括机壳，底座， 吊耳，端盖，护罩等，起 固定支撑和防护之作用。
防护结构：
主要指机壳的结构形式，有开启式、防护式（防 溅、滴）和封闭式三大类：船用电机主要是封闭式。
2、 转子
主要由铁心和绕组组成，其他还有扇叶，轴
异步电机的气隙很小，一般为0.2— 2.0mm。气隙的大小直接关系到电动机性 能。
一般来说气隙越小越好，它可以减小磁
阻，减小励磁电流，提高电动机效率和功率 因数。
但是过小的气隙不仅造成撞。加工装配的 困难，而且运转时容易发生定子转子间的摩 擦和碰
4、 铭牌
铭牌
1.额定功率Pn ：轴上输出机械功率，单位 kW； 2.额定电压Un、电流In：定子绕组的线电压、 线电流,单位V和A； 3.额定转速：——额定状态的电动机转子转 速，单位： 转/分，（r/min）； 4.额定功率因数：额定负载时定子边上的功 率因数，一般在0.8-0.9之间
异步电动机定子三相绕组能 否产生旋转磁场？
2、旋转磁场
一对磁极式的定子模型
两对磁极式的定子模型
定子绕组的空间与时间特点
通入定子绕组的三相电流
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暨南⼤学本科实验报告专⽤纸课程名称《电机与拖动基础》成绩评定实验项⽬名称三相异步电动机的起动与调速指导教师张新征验项⽬类型验证实验地点红楼302实验组编号 3 学号2011052536 姓名罗育浩学院电⽓信息学院专业⾃动化实验时间2014年6 ⽉12 ⽇下午温度28 ℃湿度%⼀、实验⽬的通过实验掌握异步电动机的起动和调速的⽅法。
⼆、预习要点1、异步电动机有哪些起动⽅法和起动技术指标。
2、异步电动机的调速⽅法。
三、实验项⽬1、直接起动（必做）2、星形——三⾓形(Y-Δ)换接起动。
（必做）3、⾃耦变压器起动。
（选做）4、线绕式异步电动机转⼦绕组串⼊可变电阻器起动。
（必做）5、线绕式异步电动机转⼦绕组串⼊可变电阻器调速。
（必做）四、实验⽅法12、屏上挂件排列顺序D33、D32、D51、D31、D433、三相⿏笼式异步电机直接起动试验图4-5 异步电动机直接起动(1) 按图4-5接线。
电机绕组为Δ接法。
异步电动机直接与测速发电机同轴联接，不联接校正直流测功机DJ23。
电流表⽤D32上的指针表。
(2) 把交流调压器退到零位，开启钥匙开关，按下“启动”按钮，接通三相交流电源。
(3) 调节调压器，使输出电压达电机额定电压220伏，使电机起动旋转，(如电机旋转⽅向不符合要求需调整相序时，必须按下“停⽌”按钮，切断三相交流电源)。
(4)再按下“停⽌”按钮，断开三相交流电源，待电动机停⽌旋转后，按下“启动”按钮，接通三相交流电源，使电机全压起动，观察电机起动瞬间电流值(按指针式电流表偏转的最⼤位置所对应的读数值定性计量)。
(5)安装DD05步骤：断开电源开关，将调压器调⾄零位，除去圆盘上的堵转⼿柄，然后⽤细线穿过圆盘的⼩孔，在圆盘外的细线上应打⼀⼩结卡住。
将细线在圆盘外凹槽内绕1~3圈，留有⼀定的长度便于和弹簧秤相连。
⽤内六⾓扳⼿将圆盘固定在电机左侧的联接轴上，将测功⽀架装在与实验操作⼈员⾯对着导轨的另⼀侧，⽤偏⼼螺丝固定，最后⽤细线将弹簧秤与测功⽀架相连即可。