实验3 三相异步电动机实验共14页文档

实验三三相异步电动机实验
一、实验目的：
1. 掌握异步电动机空载、短路实验方法
2. 用实验求取异步电动机的参数，画等值电路图。

二、实验内容
1. 做异步电动机空载实验
2. 做短路特性实验
三、实验线路
四、实验步骤
1. 空载实验
⑴按线路图接线。

将机械抱闸装置松开，确保转轴可以转动。

⑵将调压器调到输出为零位置后，闭合电源开关，逐渐升高电压，起动异步机，电机起动结束后，切除起动电阻。

⑶调电压到1.1U N，然后逐渐降低电压做4~6个点，下调电压到转差率明显增
大，定子电流开始回升(电压约100V)为止，每点测取电压、电流和功率，记录下来，注意测取U=U N=380V这一点的数据，并在U N点附近多测几点。

2. 短路特性实验：
将异步电动机轴上的抱闸装置拧紧，堵住电机转子（注意一定要堵稳）。

在调压器输出为零时合开关K，眼睛密切注意电流表。

逐渐加大电压，直至I k =I N，然后再逐渐减小I k至零，逐步记下U k、I k和P k值。

（要记下I k=I N时的各值）。

将各点数据记录下来。

3. 计算励磁参数R m、X m和短路参数R1、X1、R2‘、X2‘。

4. 画出“T”型等值电路，标明各阻抗的数值。

五思考题
起动异步机时，观察到的起动电流是如何变化的？为什么？。

实验三三相异步电动机的星/三角降压起动的控制
由于电机带载启动时，为了减少它的启动电流，所以采用了星/三角换接起动。

一、实验目的
1、掌握电机星/三角换接起动主回路的接线
2、学会用PLC实现电机星/三角换接起动过程的编程方法
二、实验要求
图2-1是三相异步电动机星—三角降压起动的典型继电器控制电路。

1、分析控制要求
起动时，按起动按钮SB1，接触器KM1、KM3相继吸合。

三相异步电动机定子绕组接成星形（降压）起动，同时延时继电器KT接通计时。

经10秒（起动时间整定值）后接触器KM3释放，
KM2吸合。

为了避免KM3尚未释放时KM2就吸合而造成短路，可在KM3释放后再经一级延时才使KM2吸合。

此时电动机定时绕组接成三角形，成正常运行。

停车时，按停止按钮SB2，接触器KM1、KM2释放，电动机停转。

电机热保护继电器为FR，当电动机过载时，1002触点断开，2000 —2003失电，电动机也停车。

2、确定PLC所需的各类继电器，对各元件编号（热保护继电器作为输入控制信号），如表2-1所示。

表2-1 输入/输出端口地址分配
3、画出PLC的外部输入输出电路如图2-2所示。

图中停止按钮SB2和热继电器FR采用常闭接法。

三、编制梯形图并写出语句表，实验梯形图如图2-3所示
参考语句表如表2-2所示。

表2-2 语句表
四、实验报告。

三相异步电动机正反转控制实验一、实验目的：1．学习和掌握PLC的实际操作和使用方法；2．学习和掌握利用PLC控制三相异步电动机正反转的方法;二、实验内容及步骤：本实验采用PLC对三相异步电动机进行正反转控制 ,其主电路和控制电路接线图分别为图2-1和图2-2 ;图中：正向按钮接PLC的输入口X0,反向按钮接PLC的输入口X1,停止按钮接PLC的输入口X2,KM5为正向接触器,KM6反向接触器;继电器KA5、KA6分别接于PLC的输出口Y33、Y34;其基本工作原理为：合上QF1、QF5, PLC运行;当按下正向按钮,控制程序使Y33有效,继电器KA5线圈得电,其常开触点闭合,接触器KM5的线圈得电,主触头闭合,电动机正转；当按下反向按钮,控制程序使Y34有效,继电器KA6线圈得电,其常开触点闭合,接触器KM6的线圈得电,主触头闭合,电动机反转;实验步骤：1．在断电的情况下,学生按图2-1和图2-2接线为安全起见,控制电路的PLC外围继电器KA5、KA6以及接触器KM5、KM6输出线路已接好；2．在老师检查合格后,接通断路器QF1、QF5 ；3．运行PC机上的工具软件FX-WIN,输入PLC梯形图；4．对梯形图进行编辑﹑指令代码转换等操作并将程序传至PLC；5．运行PLC,操作控制面板上的相应开关及按钮,实现电动机的正反转控制;在PC机上对运行状况进行监控,同时观察继电器KA5、KA6和接触器KM5 、KM6的动作及变化情况,调试并修改程序直至正确；6;记录运行结果 ;图2-1 主控电路图2-2 控制电路接线图三．实验说明及注意事项1．本实验中,继电器KA5、KA6的线圈控制电压为24V DC,其触点5A 220V AC或5A 30V DC；接触器KM5、KM6的线圈控制电压为220V AC,其主触点25A 380V AC;2．三相异步电动机的正、反转控制是通过正、反向接触器KM5、KM6改变定子绕组的相序来实现的;其中一个很重要的问题就是必须保证任何时候、任何条件下正反向接触器KM5、KM6都不能同时接通,否则会造成电源相间瞬时短路;为此,在梯形图中应采用正反转互锁,以保证系统工作安全可靠;3．本实验中,主控电路的电压为380V DC,请注意安全四．实验用仪器工具PC 机 1台PLC 1台编程电缆线1根三相异步电动机 1台断路器QF1、QF5 2个接触器KM5、KM6 2个继电器KA5、KA6 2个按钮 3个实验导线若干五．实验前的准备1．预习实验报告,复习教材的相关章节；2．根据图2-1、图2-2画出梯形图,并写出指令代码;六．实验报告要求画出梯形图,写出指令代码,分析实验结果;七．思考题1．试比较继电器和接触器的结构及工作原理的异同点；2．请说明本实验中继电器的线圈工作电压和接触器的线圈工作电压分别是多少3．试比较可编程控制器的三种输出接口：晶体管输出方式、晶闸管输出方式、继电器输出方式的工作原理异同点；4．能否将接触器KM5,KM6的线圈直接接至PLC的输出端Y33、Y34注：本实验所用的PLC为FX2N-64MT,其输出接口为晶体管型5．。

三相异步电动机的点动和自锁控制二、实验原理1．点动控制点动控制是用按钮和接触器控制三相异步电动机的最简单的控制线路，其原理如图1所示。

线路的动作原理如下：合上电源开关QS起动：按住按钮SB（不松手）接触器KM线圈得电KM主触点闭合电动机M接通三相交流电源，起动运转。

停止：松开按钮SB 接触器KM线圈失电KM主触点断开电动机M脱离三相交流电源，自然停转。

图1 点动控制线路图2 具有过载保护的自锁控制线路三相异步电动机的正反转控制二、实验原理1．接触器联锁的正反转控制接触器联锁的正反转控制线路如图1所示。

线路中采用了KM1和KM2两个接触器，当KM1接通时，三相电源按L1—L2—L3接入电动机；而当KM2接通时，三相电源按L3—L2—L1接入电动机。

所以当两个接触器分别工作时，电动机的旋转方向相反。

线路要求KM1和KM2两个接触器不能同时通电，否则它们的主触头同时闭合，将造成L1、L3两相电源短路，为此在KM1和KM2各自的支路中相互串接了对方的一对辅助常闭触点，以保证KM1和KM2不会同时通电。

KM1和KM2这两对辅助常闭触点在线路中所起的作用称为联锁（或互锁）作用。

线路的动作原理如下：合上电源开关QS正转控制：KM1自锁触头闭合按下SB2 KM1KM1主触头闭合 电动机M 正转KM1联锁触头断开反转控制：图1 接触器联锁的正反转控制线路KM1自锁触头断开按下SB1 KM1KM1主触头断开 电动机M 停转KM1联锁触头闭合KM2自锁触头闭合按下SB3 KM2KM2主触头闭合 电动机M 反转KM2联锁触头断开这种线路的缺点是操作不方便，正转时要改变电动机转向，必须先按停止按钮SB1，再按反转按钮SB3，才能使电动机反转。

2．接触器、按钮双重联锁的正反转控制接触器、按钮双重联锁的正反转控制线路如图2所示。

这种线路安全可靠、操作方便，较常用。

线路的动作原理如下：合上电源开关QS正转控制：KM1自锁触头闭合按下SB2 KM1KM1主触头闭合 电动机M 正转KM1联锁触头断开图2 接触器、按钮双重联锁的正反转控制线路反转控制：SB3常闭触点断开KM1线圈失电按下SB3SB3常开触点闭合KM2线圈得电电动机M反转KM2联锁触头断开，KM2自锁触头闭合停止控制：按下SB1 SB1常闭触点断开KM1、KM2均失电电动机M停转这种线路正转、反转直接转换即可，操作比较方便。

三相异步电动机的自锁控制实验2007年12月26日 22:15 本站原创作者：本站用户评论（0）关键字：三相异步电动机的自锁控制实验1、实验目的⑴学会三相异步电动机的自锁控制的接线和操作方法。

⑵理解自锁的概念。

2、预习内容及要求⑴三相异步电动机的自锁控制线路及电路的组成在要求电动机启动后能连续运转时，采用点动正转控制就不行，为实现电动机的连续运转，可采用接触器自锁正转控制线路。

如图3-2所示，三相异步电动机的自锁控制线路的主电路和点动控制的主电路大致相同，但在控制电路中又串接了一个停止按钮SB1，在启动按钮SB2的两端并接了接触器KM的一对常开辅助触头。

接触器自锁正转控制线路不但能使电动机连续运转，而且还有一个重要的特点，就是具有欠压和失压（或零压）保护作用。

它主要由按钮开关SB（起停电动机使用）、交流接触器KM（用做接通和切断电动机的电源以及失压和欠压保护等）、热继电器（用做电动机的过载保护）等组成。

欠压保护：“欠压”是指线路电压低于电动机应加的额定电压。

“欠压保护”是指当线路电压下降到某一数值时，电动机能自动脱离电源电压停转，避免电动机在欠压下运行的一种保护。

因为当线路电压下降时，电动机的转矩随之减小，电动机的转速也随之降低，从而使电动机的工作电流增大，影响电动机的正常运行，电压下降严重时还会引起“堵转”（即电动机接通电源但不转动）的现象，以致损坏电动机。

采用接触器自锁正转控制线路就可避免电动机欠压运行，这是因为当线路电压下降到一定值（一般指低于额定电压85%以下）时，接触器线圈两端的电压也同样下降到一定值，从而使接触器线圈磁通减弱，产生的电磁吸力减小。

当电磁吸力减小到小于反作用弹簧的拉力时，动铁心被迫释放，带动主触头、自锁触头同时断开，自动切断主电路和控制电路，电动机失电停转，达到欠压保护的目的。

失压（或零压）保护：失压保护是指电动机在正常运行中，由于外界某中原因引起突然断电时，能自动切断电动机电源。

实验三、三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性执笔：姚立红、罗琴娟、王政一、实验目的了解三相线绕式异步电动机在各种运行状态下的机械特性。

二、预习要点1. 如何利用现有设备测定三相绕式异步电动机的机械特性。

2. 测定各种运行状态下的机械特性应注意哪些问题。

3. 如何根据所测出的数据计算被试电机在各种运行状态下的机械特性。

三、实验项目a) 测定三相绕线式转子异步电动机在Rs=0时，电动运行状态和回馈（发电）制动状态下的机械特性。

b) 测定三相绕线转子异步电动机在Rs=36Ω（70%R2N）时，测定电动状态与反转状态下的机械特性。

c) Rs=36Ω,定子绕组加直流励磁电流I1=0.6I N及I1=I N时，分别测定能耗制动状态下的机械特性。

四、实验设备1. RTDJ36 三相绕线式异步电动机2. RTDJ45 校正过直流电机3. RTT16 三相可调电阻器（0～90Ω）4. RTT16－1三相可调电阻器（0～900Ω）5. RTZN02 智能直流电压，电流表6. RTZN08 智能存储式真有效值电流表7. RTZN09 智能存储式真有效值电压表8. RTZN12 智能转矩，转速，功率表9. RTDJ47-1 电机导轨，测速编码器10.RTT15直流电机励磁电源，电枢电源11. 万用表、呆扳手五、实验方法按图1接线，图中：M用RTDJ36，额定电压：220V，定子绕组Y连接。

用呆扳手安装并固定好。

MG用RTDJ45。

用呆扳手安装并固定好。

交流电流表A1选用RTZN08。

交流电压表V1选用RTZN09。

Rs选用RTT16三组可调电阻，其大小按下列各实验要求选用。

R1选用RTT16－1的可调电阻，其大小按下列各实验要求选用。

R2选用RTT16－1的1800Ω可调电阻。

R3选用RTT16－1的900Ω可调电阻。

测速编码器的输出接至RTZN12。

1. Rs=0时的电动及反馈制动状态下的机械特性（测1、2象限特性）⑴S1合向1位置，S2合向2′位置；M的转子绕组三个红色接线柱相互短接，即Rs=0；R1用1980Ω（即900Ω＋900Ω＋180Ω）。

实验三三相绕线异步电动机的空载、短路和负载实验一．实验目的1．掌握三相异步电机的空载、堵转和负载试验的方法。

2．用直接负载法测取三相绕线异步电动机的工作特性。

3．测定三相绕线异步电动机的参数。

二．预习要点1．异步电动机的工作特性指哪些特性？2．异步电动机的等效电路有哪些参数？它们的物理意义是什么？3．工作特性和参数的测定方法。

三．实验项目1．测量定子绕组的冷态电阻。

2．判定定子绕组的首未端。

3．空载试验。

4．短路试验。

5．负载试验。

四．实验设备及仪器1．实验台主控制屏2．电机导轨及测功机、矩矩转速测量组件（NMEL-13A）3．交流电压表、电流表、功率、功率因数表4．直流电压、毫安、安培表（NMEL-06/1）5．直流电机仪表、电源6．可调电阻箱（NMEL-03/4）7．波形测试及开关板（NMEL-05B）8．三相绕线式异步电动机M04五．实验方法及步骤1．测量定子绕组的冷态直流电阻。

准备：（1）伏安法测量线路如图3-1。

S1，S2位于NMEL-05B。

R ：采用NMEL-03/4中R 1电阻。

A 、V ：直流毫安表和直流电压表。

量程的选择：测量时，通过的测量电流约为电机额定电流的10%，即为50mA ，因而直流毫安表的量程用200mA 档。

三相笼型异步电动机定子一相绕组的电阻约为50欧姆，因而当流过的电流为50mA 时电压约为2.5伏，所以直流电压表量程用20V 档，实验开始前，合上开关S 1，断开开关S 2，调节电阻R 至最大。

分别合上绿色“闭合”按钮开关和直流电动机电枢电源的船形开关，调节直流直流电枢电源及可调电阻R ，使试验电机电流不超过电机额定电流的10%，以防止因试验电流过大而引起绕组的温度上升，读取电流值，再接通开关S 2读取电压值。

读完后，先打开开关S 2，再打开开关S 1。

调节R 使A 表分别为50mA ，40mA ，30mA 测取三次，取其平均值，测量定子三相绕组的电阻值，记录于表3-1中。

电机学实验报告实验三三相异步电动机参数及工作特性一、实验目的1．掌握三相异步电动机空载、堵转实验及参数计算的方法；2．用实验的方法测定三相异步电动机的工作特性。

二、实验内容1．三相异步电动机空载实验；2．三相异步电动机堵转实验；3．三相异步电动机负载实验。

三、实验接线图下图3-1为三相异步电动机参数及工作特性实验的两种接线图，分别对应不同的实验台。

本组所使用的7号实验台有磁粉制动器，所以实验实际所用的为图b的接线方式。

图3-1 三相异步电动机接线图四、实验设备1．T三相感应调压器额定容量10kV A，额定输入电压380V，额定输出电压0~430V，额定输出电流13.4A；2．M绕线转子三相异步电动机P N=3kW(R1=2Ω) U N=380V I N=7.1A n N=1390r/min；3．G直流发电机3kW (或ZJ转矩传感器50N∙m，CZ磁粉制动器50N∙m)；4．R L单相变阻器8.8/108Ω 2/25A；5．交流电压表500V；6．交流电流表10A；7．功率表500V 10A；8．直流电压表400V；9．直流电流表30A；10．直流电流表4A；11．张力控制器；12．转矩转速显示仪。

五、实验数据1．三相异步电动机空载实验：0AB AB CA0A B C0ІІІ为三相输入功率2．三相异步电动机堵转实验：0AB AB CA k A B C0ІІІ为三相输入功率3．三相异步电动机负载实验：表3-3 三相异步电动机负载实验数据1A B C1ІІІ为负载时三相输入功率六、特性曲线、参数计算及问题分析1．根据空载实验数据绘出空载特性曲线U0=f(I0)、p0=f(U0)、cosφ0=f(U0)。

其中，空载功率因数为cosφ0 =p03U0I0：图3-2 三相异步电动机空载特性曲线U0=f(I0)图3-3 三相异步电动机空载特性曲线p0=f(U0)图3-4 三相异步电动机空载特性曲线cosφ0=f(U0)2．根据空载实验数据绘出堵转特性曲线U k=f(I k)、p k=f(U k)、cosφk=f(U k)。

三项异步电机实验报告三项异步电机实验报告引言：在现代工业中，电机是不可或缺的设备之一。

而异步电机作为最常见的电动机之一，广泛应用于各个领域。

本次实验旨在通过三项异步电机的实验，探究其工作原理和性能特点，为电机的应用和优化提供参考。

一、实验一：三相异步电机的基本原理1.1 实验目的通过实验，深入了解三相异步电机的基本原理，包括转子和定子的相互作用、磁场的形成等。

1.2 实验内容搭建三相异步电机实验平台，通过改变电压和频率等条件，观察电机的运行状态和转速变化。

1.3 实验结果与分析通过实验观察，我们发现电机在不同电压和频率条件下有不同的运行状态和转速。

当电压和频率适当时，电机能够达到最佳的运行效果。

二、实验二：三相异步电机的性能测试2.1 实验目的通过实验，测试三相异步电机的性能参数，包括转速、效率、功率因数等。

2.2 实验内容利用实验设备，测量电机的转速、输入功率、输出功率等参数，计算电机的效率和功率因数。

2.3 实验结果与分析通过实验测量和计算，我们得到了电机的转速、效率和功率因数等参数。

通过对比不同条件下的实验结果，我们可以得出电机在不同负载下的性能变化规律。

三、实验三：三相异步电机的控制方法3.1 实验目的通过实验，了解三相异步电机的控制方法，包括变频控制、矢量控制等。

3.2 实验内容利用实验设备，实现对电机的不同控制方法，观察电机的运行状态和性能变化。

3.3 实验结果与分析通过实验观察和数据分析，我们发现不同控制方法对电机的运行状态和性能有着不同的影响。

变频控制可以实现电机的转速调节，而矢量控制可以实现电机的精确控制。

结论：通过本次实验，我们深入了解了三相异步电机的基本原理、性能特点和控制方法。

电机作为现代工业中不可或缺的设备，其性能的优化和控制的精确度对于提高生产效率和降低能源消耗具有重要意义。

希望通过本次实验的学习，能够为电机的应用和优化提供一定的参考和指导。