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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。
三相异步电动机设计计算程序三相异步电动机设计计算程序⒈引言⑴目的⑵背景三相异步电动机是目前工业中广泛应用的一种电动机，其设计计算涉及到多个参数和各种公式，因此需要一个详细的程序来帮助工程师进行设计计算工作。
⑶范围本文档涵盖了三相异步电动机设计计算程序的各个方面，包括主要的参数和公式。
⒉设计计算程序概述⑴输入设计计算程序需要用户提供以下输入：- 额定功率（单位：千瓦）- 额定电压（单位：伏特）- 额定电流（单位：安培）- 额定转速（单位：转/分钟）- 电动机类型（单相或三相）- 电源类型（单相或三相）- 负载类型⑵输出设计计算程序将输出以下结果：- 齿槽数目- 齿距- 磁极数- 齿极数比- 设计功率因数- 反应系数- 设计效率- 起动电流- 最大转矩- 设计空载电流⒊设计计算程序详细说明根据输入的额定电压和额定电流，计算齿槽数目，并考虑到负载类型对齿槽数目的影响。
⑵计算齿距根据输入的额定转速和齿槽数目，计算齿距，并考虑到负载类型对齿距的影响。
⑶计算磁极数根据输入的额定转速和齿槽数目，计算磁极数，并考虑到负载类型对磁极数的影响。
⑷计算齿极数比根据计算得到的齿槽数目和磁极数，计算齿极数比，并考虑到负载类型对齿极数比的影响。
⑸计算设计功率因数根据输入的额定功率和额定电流，计算设计功率因数，并考虑到负载类型对设计功率因数的影响。
⑹计算反应系数根据输入的额定电压和额定电流，计算反应系数，并考虑到负载类型对反应系数的影响。
根据输入的额定功率和额定电流，计算设计效率，并考虑到负载类型对设计效率的影响。
⑻计算起动电流根据输入的额定电压和额定转速，计算起动电流，并考虑到负载类型对起动电流的影响。
⑼计算最大转矩根据输入的额定功率和额定电流，计算最大转矩，并考虑到负载类型对最大转矩的影响。
⑴0 计算设计空载电流根据输入的额定电压和额定转速，计算设计空载电流，并考虑到负载类型对设计空载电流的影响。
⒋附件本文档涉及的附件包括设计计算程序源代码、示例输入数据和输出结果。
三相异步电动机启动方式
三相异步电动机启动方式三相异步电动机启动时起动电流很大(可达额定电流的4-7倍)，但起动转矩却不大(约是额定转矩的2倍左右);这是由于异步电机的结构和工作原理所造成;启动时，转子不动，定子旋转磁场切割转子导体的速度很大，在转子里产生的感应电势也很大，所以起动电流很大;启动时，转子感应电流的频率与电源频率相同，是50Hz，这时，转子电抗相对转子电阻很大，转子回路的功率因素很小，根据:M=KmΦIcosφ，cosφ很小，I较大，所以起动转矩M不太大;(因为电流和磁通都在变化，二者之间有相位差，电流很大时，磁通不大，所以转矩不大)。
启动电流很大的原因是:刚启动时，转差率s最大，转子电动势E也最大，因而启动电流很大。
启动转矩不大的原因有两方面:一是因电磁转矩取决于转子绕组电流的有功分量，启动时，s=1，转子漏电抗最大，转子侧功率因数很低(0.3左右)，因而，启动时转子绕组电流有功分量很小;二是启动电流大又导致定子绕组的漏阻抗压降增大，若供电电源容量小，还会导致电源输出电压下降，其结果均使每极气隙磁通量下降，进而引起启动转矩的减小。
三相异步电机起动方式有:1、直接起动，电机直接接额定电压起动。
2、降压起动有:(1)定子串电抗降压起动;(2)
星形-三角形启动器起动;(3)软起动器起动;(4)用自耦变
压器起动。
三相异步电机的启动方法三相异步电动机的起动方法主要有直接起动、传统减压启动和软启动三种启动方法。
下面就分别做详细介绍。
2.2.1直接起动直接起动，也叫全压起动。
起动时通过一些直接起动设备，将全部电源电压（即全压）直接加到异步电动机的定子绕组，使电动机在额定电压下进行起动。
一般情况下，直接起动时起动电流为额定电流的3〜8倍，起动转矩为额定转矩的1〜2倍。
根据对国产电动机实际测量，某些笼型异步电动机起动电流甚至可以达到8〜12倍。
直接起动的起动线路是最简单的，如图2-2所示。
然而这种起动方法有诸多不足。
对于需要频繁起动的电动机，过大的起动电流会造成电动机的发热，缩短电动机的使用寿命；同时电动机绕组在电动力的作用下，会发生变形，可能引起短路进而烧毁电动机；另外过大的起动电流，会使线路电压降增大，造成电网电压的显著下降，从而影响同一电网的其他设备的正常工作，有时甚至使它们停下来或无法带负载起动。
这是因为Ts及Tm均与电网电压的平方成正比，电网电压的显著下降，可使Ts及Tm均下降到低于Tz0一般情况下，异步电动机的功率小于7.5kW时允许直接起动。
如果功率大于7.5kW,而电源总容量较大，能符合下式要求的话，电动机也可允许直接起动。
I1st1：电源总容量（kv八）1K3I1N4起动电动总功率（kw）如果不能满足上式的要求，则必须采用减压启动的方法，通过减压，把启动电流Ist限制到允许的数值。
图2-2直接启动原理图2.2.2传统减压起动减压起动是在起动时先降低定子绕组上的电压，待起动后，再把电压恢复到额定值。
减压起动虽然可以减小起动电流，但是同时起动转矩也会减小。
因此，减压起动方法一般只适用于轻载或空载情况。
传统减压起动的具体方法很多，这里介绍以下三种减压起动的方法：(1)定子用接电阻或电抗起动定子绕组用电阻或电抗相当于降低定子绕组的外加电压。
由三相异步电动机的等效电路可知：起动电流正比于定子绕组的电压，因而定子绕组用电阻或电抗可以达到减小起动电流的目的。
三相异步电动机的起动与调速实验原理三相异步电动机是工业和家庭使用中最普遍的电动机。
其结构简单、性能稳定、故障率低、使用寿命长、维护成本低等优点，使得其被广泛应用于各种机械设备、压缩机、水泵、风扇等领域。
起动和调速是三相异步电动机运行的两个重要参数。
起动是指当电动机停止工作后重新启动的过程，调速是指根据工况需要改变电动机转速的过程。
本实验旨在探究三相异步电动机的起动和调速原理，并提供相关实验过程和数据分析。
一、起动实验原理三相异步电动机旋转时，电机产生的磁通量与旋转的同步速度不同。
当电动机停止后，转子上的磁通量与定子绕组中的磁通量存在差异。
这种差异会产生感应电动势，从而产生电流，这个过程被称为转子电动势或者诱导电动势。
在起动过程中，需要通过外部直流电源加上励磁电流，与转子电动势产生作用，使转子开始旋转。
起动时，电源的直流电压加到电动机定子绕组上，电动机的转子开始旋转，开始产生诱导电动势。
当转子旋转速度接近同步速度时，电动机称为同步运行。
在起动期间，由于初始转矩低，转子转速较慢，同步速度不易达到。
这时候，为了防止电动机过载，需要启动电动机保护器，保护器中的热继电器会自动切断电源，从而保护电动机。
二、实验过程1. 实验设备准备：三相异步电动机、电源电缆、电池、保护器、电流表、万用表、转速表、电阻箱等。
2. 接线并设定电流值：将电动机与电源电缆接入，接线过程中需要注意接线正确。
设定适当的电流值，并开始记录数据。
3. 启动电动机：通过保护器开关启动电动机，等待电动机开始旋转。
4. 记录数据：记录电动机转速、电流和电压值，同时获得电动机启动时间和转矩。
5. 重复实验：重复上述步骤，多次进行实验并记录数据，以便进行平均数计算和结果验证。
三、数据分析在起动实验中，需要记录的数据包括电动机启动时间、电流、电压和转速值。
在多次实验后，根据数据计算出平均值，并进行结果分析。
启动时间：启动时间是电动机开始运转到转子开始旋转的时间间隔。
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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。
