三相笼型异步电动机启动特性的研究

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。

三相异步电动机的Y—△启动控制实验报告三相异步电动机的Y—△启动控制一、设计目的：1.了解交流继电器、热继电器在电器控制系统中应用。

2.了解对自锁、互锁功能。

3.了解异步电动机Y—△降压启动控制的原理、运行情况及操作方法。

二、设计要求：1、设计电动机Y—△的启动控制系统电路；2、装配电动机Y—△启动控制系统；3、编写s7_300的控制程序；4、软、硬件进行仿真，得出结果。

三、设计设备：1.三相交流电源（输出电压线）；2.继电接触控制、交流接触器、按钮、热继电器、熔断器、PLCS300；3.三相鼠笼式电动机。

四、设计原理：对于正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机来说，如果在启动时将定子绕组接成星形，待起动完毕后再接成三角形，就可以降低启动电流，减轻它对电网的冲击，这样的起动方式称为星三角减压启动，或简称为星三角启动（Y-Δ启动）。

星三角起动法适用于正常运行时绕组为三角形联接的的电动机，电动机的三相绕组的六个出线端都要引出，并接到转换开关上。

起动时，将正常运行时三角形接法的定子绕组改接为星形联接，起动结束后再换为三角形连接。

这种方法只适用于中小型鼠笼式异步电动机.定子绕组星形连接时，定子电压降为三角形连接的1/√3,由电源提供的起动电流仅为定子绕组三角形连接时的1/3。

就是可以较大的降低启动电流,这是它的优点.但是,由于起动转矩与每相绕组电压的平方成正比，星形接法时的绕组电压降低了1/ √3倍，所以起动转矩将降到三角形接法的1/3,这是其缺点。

Y-△降压启动器仅适用于△运行380V的三相鼠笼式电动机作空载或轻载启动。

三相鼠笼式异步电动机Y—△降压启动控制线路图，如图1所示。

图1原理图的分析：按下空开后，按下SB1按钮，KM,KMY线圈得点，同时计时器也开始计时，KM得点，SB1按钮断开，KM触点闭合实现自锁，此时KM、KMY触点闭合，电动机以Y型启动；当计时器计时时间到，如上电路图KMΔ线圈得到，KMΔ常闭触点断开KMY线圈失电，KMY触点断开，KMΔ触点闭合进行工作，同时KMΔ动合触点闭合实现了互锁电路，此时电动机以Δ型运行。

浅谈三相笼式异步电动机启动方法的选用摘要：笼式电动机的起动方法及起动设备在具体选用时应综合考虑其可靠性、前瞻性和经济实用性等诸方面，要取长补短有所侧重，这样才能发挥出笼式电动机的最佳效能，提高生产效率和产品质量。

关键词：三相笼式异步电动机中图分类号：tm343 文献标识码：a 文章编号：1006-3315(2012)06-125-001电动机的启动是指电动机从接入电网开始转动起到达正常运转为止的这一过程。

三相笼式异步电动机(以下简称笼式电动机)因具有结构简单、运行可靠、维修方便、价格便宜以及惯性小等优点而被广泛采用。

但是其启动电流大，对电网的影响和对工作机械的冲击力都很大，因而有时有必要采取一些技术措施，对启动电流和冲击力加以有效控制，实现比较平稳的启动。

下面我们仅就笼式电动机启动方法的选用做一些探讨。

一、笼式电动机直接启动方法的应用所谓直接启动即是将电动机定子绕组直接接到额定电压的电网上来启动电动机，又叫全压启动。

直接启动转矩大、启动迅速、启动方式简单、可靠，所需成本和维护费用低。

一般功率10kw以下的笼式电动机通常采用之。

电动机能否在电源容量充许的条件下全压启动，也可根据下面的经验公式确定。

1st/in≤3/4+s/4p式中1st电动机全压启动电流(入)1n——电动机全压的额定电流(a)s——电源变压器的容量(kva)p——电动机的额定功率(kw)所以，如果电网容量许可，被拖动的机械生产工艺等方面许可，启动又不太频繁，我们应首先考虑选用直接启动方法。

其常用电气控制设备有刀开关、组合开关(包括倒顺开关)、万能转换开关、自动空气断路器、磁力启动器、按钮接触器等。

二、笼式电动机降压启动方法的应用电动机启动电流过大时会造成：（1）使线路上压降增加。

造成末端电压下降，末端电压下降会影响其他用电设备用电，同时影响本身启动。

（2）使线路损耗增加，使电动机绕线铜损增加，造成电动机过热，减少电动机使用寿命（3）使电动机绕线端部受的电动力增加，严重时会发生变形，使电动机接线板上接线端子发热增加，因为启动电流大，加上接线端子电阻本来相对也大，所以发热就会增加。

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。

三相鼠笼异步电动机实验报告一、实验目的1．通过实验学习三相鼠笼异步电动机的基本结构和工作原理；2．观察电动机启动的过程，掌握电动机起动的方法；3．通过实验，了解电动机的特性，特别是负载特性；4．学习电动机的维护保养方法，提高电动机的使用寿命。

二、实验原理三相鼠笼异步电动机是应用广泛的电动机之一，它由定子和转子两部分组成。

定子和转子的结构是相同的，都是由三个相位的线圈组成，因此称为三相电动机。

其基本结构如图1所示。

图1 三相鼠笼异步电动机的基本结构三相鼠笼异步电动机是通过三相交流电源提供的电磁场来运转的。

当电动机的定子上通有三相交流电流时，就会在定子中形成一个旋转磁场。

这个旋转磁场的同步转速为：Ns = 120f/p其中，f为电源频率，p为电动机极数。

在定子磁场的作用下，转子线圈中感应出一个交变电动势，从而在转子中产生一个电流，该电流在转子绕组中产生了一个磁场，与定子磁场相互作用，使转子产生一个旋转力矩，从而使电动机运转起来。

三相鼠笼异步电动机的启动方法通常有直接起动、星三角起动、自耦变压器起动和变频起动等。

在实际应用中，要根据电动机的功率和负载的特点选择合适的起动方式。

同时，在负载运转的过程中，电动机的转速可能会受到负载的影响，从而产生转速波动。

因此，了解电动机的特性，特别是负载特性是非常重要的。

三、实验内容本实验使用的是三相鼠笼异步电动机，实验内容包括：1．电动机的组装和连接；2．电动机直接起动实验；3．电动机负载特性实验；4．电动机保养和维护。

四、实验步骤1．将三相鼠笼异步电动机的零部件全部取出来，包括定子、转子和末端盖等，然后根据说明书将定子和转子组装好，并安装到电动机底座上。

2．将电动机的电源线连接好，然后将电动机转子旋转几圈，检查电动机的运转是否灵活，是否有卡滞和松动现象。

3．将电动机启动电源接入到三相电源上，然后将电动机的开关打开，观察电动机的起动过程。

在启动的过程中，要注意观察电动机各部件的运转情况，以及是否出现异常声音和震动等现象。

ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ1 02010 3资源，而应想法子将这些资源应用到教学中去。

５.建立“从做中学”的制度在职业教育中逐步推行“校企”合作制度，使学生学过知识后，有“用武”之地。

以湖南的校企合作发展为例，现已建立起１８个职业教育集团，使学生在寒暑假能去工厂见习、实习，让学生能把一个学期所学的知识，充分运用到生产实践中去，通过生产实践又反过来影响其知识理论的提高。

这样，在学生毕业的时候，企业能找到自己需要的人才，而学生也可以顺利实现自己的就业，在职业生涯中走得更顺利。

６.虚拟实验软件的开发在设备条件不能满足某些恶劣工作环境的操作情况下，可以采取开发更多虚拟软件的办法，使学生在实验里也可以体会到和真实工作环境一样的情境。

例如，数控专业中的一些设备比较昂贵，学校不可能达到每人一台数控机器的条件。

在这种情况下，可以通过众多学校联合集中开发虚拟实验软件的办法解决此问题。

７.更加注重学生协作学习和协作学习能力的培养在工作中，没有一个人能包揽一切，只有会合作的人才能获得职业生涯的成功。

然而，目前的职业教育一般都强调个人去完成某项任务，而不是通过集体共同去完成某项任务。

对此，在培养将来的“职业”人才时，应根据学生的学习兴趣设立各个合作的小组，让他们在学习中不断合作，完成他们共同的学习技能目标。

８.进一步提高“双师型”教师的比例引进一批企业中的工程师、技师来院校教学，让他们“走进来”。

同时，让学校的教师“走出去”，如组织教师定期去企业顶岗学习。

通过这两个途径，使学校的教师既能教授书本知识，又能传授实际的技能。

９.建立以完成某个实际任务为考试方式的制度目前，在职业教育考试中，主要是针对学生基础理论的考察。

在今后的职业教育发展中，如果能以具体的技能操作为考试形式，就可以进一步加强学生以任务为中心的学习目的，更加注重职业能力的培养，而不仅是书本上的文字记忆。

10.树立学生终生学习、信息化学习的意识科学和技术的发展日新月异，不可能指望“一技定终身”。

三相异步电动机的机械特性、启动、制动与调速作者：王峰来源：《中国科技博览》2017年第35期[摘要]异步电动机具备许多的特性，其中包括结构简单、价格相对较低、维护方便等。

所以，在电力拖动系统中经常能够看到异步电动机的身影。

电子技术以及交流调速技术的不断发展和逐渐成熟，极大地优化了异步电动机的调速技能。

到现在为止，在许多工业电气自动化领域中，异步电动机的电力拖动都得到了广泛运用。

[关键词]三相异步电动机；机械特性；启动；制动；调速中图分类号：TP325 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）35-0038-011 三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性简单概括就是：在电动机的定子电压、频率还有绕组参数不变的情况下，电动机的转速或转差率与电磁转矩之间的关系，即n=f（T）或s=f（T）转速与转差率有某种程度上的对应关系。

机械特性可以用函数来表示，也可以用曲线来表示。

用函数表达机械特性曲线时有三种表达形式，包括物理表达式、参数表达式以及实用表达式。

物理表达式描述的是异步电动机电磁转矩是如何产生的，可知是因为主磁通与转子有功电流互相作用得以产生的电磁转矩。

参数表达式描述的是电动机和电源参数和电磁转矩的关系。

应用这一关系式，能够很便捷地描述参数变化对电磁转矩以及人为特性的影响。

实用表达式简单方便，有利于记忆，常常出现在工程计算中。

三相异步电动机的机械特性包括固有机械特性和人为机械特性。

固有机械特性指的是异步电动机在工作时达到额定电压和额定频率时，电动机按照正确的接线方式，在定子还有转子中没有外接电容电抗电阻时得到的机械特性曲线。

人为机械特性指的是人为改变电源电压、电流频率、定子极对数以及定子与转子电路的电阻与阻抗能够得到的不同机械特性。

用来反映过载能力和启动性能的两个非常主要的指标是电动机的最大转矩和启动转矩。

电动机的过载能力、启动性能和最大转矩、启动转矩有相同的变化趋势。

三相异步电动机的机械特性是以一条非线性曲线表现出来的。

三相鼠笼式异步电动机的启动方法三相鼠笼式异步电动机是目前工业中广泛使用的一种电动机类型，它具有结构简单、可靠稳定、承载能力较大等优点。

在使用过程中，为了使电动机能够正常启动，需要选择适当的启动方法。

下面将详细介绍三相鼠笼式异步电动机的几种常用启动方法。

1.直接启动方法直接启动方法是指将电动机直接连接到电源，通过电源提供的电流来启动电动机。

这种方法的优点是结构简单、成本低、启动过程简单直接。

但是，电动机启动时的起动电流较大，容易产生机械冲击，影响设备的正常运行。

而且对于大功率电机来说，直接启动方法所需的电流较大，会影响电网的稳定性。

2.线电阻启动方法线电阻启动方法是通过在电动机的回路中串联一定的电阻，使电动机的起动电流降低，减少起动时的冲击力。

启动后，电动机的电阻逐渐减小，直到完全消除，电动机进入正常运行状态。

这种方法的优点是起动电流较小，不会对电网造成冲击，但是电动机运行时的功率损耗较大，效率较低。

3.自耦变压器启动方法自耦变压器启动方法是通过自耦变压器来调节电动机的启动电压和电流。

自耦变压器具有两个输出端口和一个公共端口，将公共端口与电源相连，将一端连接到输入端口，另一端连接到负载端口。

通过改变输入端口和负载端口之间的连接位置，可以调节输出电压和电流的比例。

启动时，电动机的输入端口和负载端口连接到较低的位置，使电动机的起动电流降低，减少冲击力。

启动后，将输入端口和负载端口连接到正常位置，使电动机进入正常运行状态。

这种方法的优点是起动电流较小，不会对电网造成冲击，运行时的功率损耗较小，效率较高。

4.变频器启动方法变频器是一种能够改变电源频率和电压的设备，通过变频器可以调节电动机的输入电压和频率，从而实现电动机的启动和运行控制。

启动时，将输入频率和电压逐渐增加，使电动机的转速逐渐增加，直到达到设定的转速。

这种方法的优点是启动平稳，起动电流小，效率高。

但是，变频器的成本较高，适用于对启动要求较高的设备。

三相异步电动机的启动、制动与调速摘要：随着人类对生活环境和生产生活能耗比的重视，绿色、节能、环保成为人们长久发展的共识，在生产生活中能耗最高的当属电动机。

提高电动机的功率因数一直是国家电网的要求，降低能耗也是国家环保一直努力的方向。

自从世界上出现第一台电动机开始，电机控制问题就伴随着人们的生产生活，而且在实际生产生活中，电动机的应用存在的很多的电能浪费现象，合理的控制电机的运转是节约能耗的关键点。

三项异步电动机应用十分广泛，三项异步电动机的控制包括启动、制动、和调速，合理的控制这三个过程是降低能耗的关键，当然还有提升电动机的生产工艺。

其中启动控制方式有软启动、降压启动、直接启动、转子串电阻启动、转子串频敏变阻器启动。

制动方式有反接制动、能耗制动、回馈制动。

传统的调速方式有变极调速、变转差率调速，还有现在流行的变频调速、适量控制、和直接转矩控制。

关键词：三项异步电动机；能耗；启动控制；调速；适量控制1.绪论1.1研究背景随着电子科技的不断发展，控制精度不断地提升，工业4.0马上就要到来。

在我们工业生产中电动机的能耗比例越来越重，怎么能够有效的提高电动机能耗比是工厂节能减排的重要的一个关键点。

当然对于整个的生产设备来说，合适的电动机控制方案可以有效的提高整个机械运转系统的稳定性。

1.2发展现状对于三相异步电动机的状态控制分为三大类型：电动机启动、电动机制动、电动机调速。

对于电动机启动随着电子技术的发展已经得到比较完善的解决方案，所以对于电动机的启动研究一直是附加在对电动机的调速控制和精准控制上。

虽然对电动机的制动方式的研究也已经有很多的优秀方案，但是从能量回收再利用方面还需要努力，现在大多数的制动方式还是以转化为热能释放在空气中的方式来解决的，随着超级电容技术的成熟应用，未来在大型设备的电动机制动能量的回收一定有完善的解决方案。

2.三相异步电动机状态控制分析2.1总体概述三相异步电动机是生产生活中应用比较早的电动机类型，从转子的结构来分分为：一是鼠笼式异步电动机，二是绕线式异步电动机。

三相异步电动机的启动特性启动转矩：常见的启动方式：直接启动（全压启动）电阻或电抗器将压启动Y－△将压启动自耦变压器将压启动延边三角形启动1.直接启动所谓直接启动，就是将电动机的定子绕组通过闸刀开关或接触器直接接入电源，再额定下启动，如图示。

由于直接启动的启动电流很大，因此，在什么状况下才允许采纳直接启动，主要取决于电动机的果农功率与供电变压器的容量之比值。

直接启动因无需附加设备，且操作和掌握简洁、牢靠、所以，在条件允许的状况下应尽量采纳，考虑到目前在大中型厂矿企业中，变压器的容量已经足够大，因此，绝大数中，小型鼠笼式异步电动机都采纳直接启动。

2.电阻或电抗器降压启动异步电动机采纳定子串电阻或电抗器的降压启动原理接线图如图示。

启动时，接触器1KM断开，KM闭合，将启动电阻RST串入定子电路，时启动电流减小；待转速上升到肯定程度后再将1KM闭合，RST被短接，电动机接上全部电压而趋于稳定运行。

这种启动方法的缺点是：启动转距随定子电压的平方关系下降，其机械特性见图示，故它只适用于空载或轻载启动的场合。

不经济，在启动过程中，电阻器上消耗能量大，不适用于常常启动的电动机，若采纳电抗器代替电阻器所需设备较贵，且体积大。

3.星型--三角型降压启动这种启动方法的优点是设备简洁、经济、启动电流小；缺点是启动转距小，且启动电压不能按实际需要调整，故只适用于空载或轻载启动的场合，并只适用于正常运行时定子绕组按三角形接线的异步电动机。

由于这种方法应用广泛，我国规定4KW及以上的三相异步电动机，其定子额定电压为380V,连接方法为三角形。

当电源线电压为380V，它们就能采纳星型—三角形换接启动。

4.延边三角型降压启动延边三角形启动方法就是在启动时使定子绕组的一部分作三角形连接，另一部分作星型连接，如图示。

从启动时定子绕组连接的图形来看，就似乎将一个三角形延长了一样，因此，称为延边三角形。

这种启动法时启动时将定子绕组接成延边三角形，启动完了绕组换接成图示的三角形。