電機(jī)及電力拖動(dòng)試驗(yàn)指導(dǎo)書-機(jī)械與儲運(yùn)工程學(xué)院-中國石油大學(xué)北京

《電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書劉麗萱 何家強(qiáng)編寫中國石油大學(xué)（北京） 機(jī)電工程學(xué)院電子系2008年9月目錄第一章DDSZ-1型電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置簡介,,,,,,,,2第二章實(shí)驗(yàn)裝置安全操作說明,,,,,,,,,,,,,,,,6第三章機(jī)電傳動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,,,,,,,,,,,,,,,,8§3.1實(shí)驗(yàn)一直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性,,,,,,,,,8§3.2實(shí)驗(yàn)二三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與工作特性,,,,14§3.3實(shí)驗(yàn)三三相異步電動(dòng)機(jī)的繼電接觸控制線路,,,,,20附錄〈電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)〉實(shí)驗(yàn)須知,,,,,,,,,,,251第一章 DDSZ-1型電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置簡介一、實(shí)驗(yàn)裝置介紹實(shí)驗(yàn)裝置采用掛件結(jié)構(gòu)，可根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行自由組合，故結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便功能齊全、綜合性能好，能在一套裝置上完成本課程所開設(shè)的主要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)機(jī)組容量小，耗電小，配置齊全；裝置使用的電機(jī)經(jīng)過特殊設(shè)計(jì),其參數(shù)特性能模擬3KW左右的通用實(shí)驗(yàn)機(jī)組。圖1-1DDSZ-1電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置外形圖裝置布局合理，面板示意圖明確、清晰、直觀；實(shí)驗(yàn)連接線采用強(qiáng)、弱電分開的手槍式插頭，兩者不能互插，避免強(qiáng)電接入弱電設(shè)備，造成該設(shè)備損壞；電路連接方式安全、可靠、迅速、簡便；除電源控制屏和掛件外，實(shí)驗(yàn)桌上可放置機(jī)組、示波器等實(shí)驗(yàn)儀器，操作2舒適、方便。電機(jī)采用導(dǎo)軌式安裝，更換機(jī)組簡捷、方便；實(shí)驗(yàn)臺底部安裝有輪子和不銹鋼固定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，便于移動(dòng)和固定。實(shí)驗(yàn)裝置外形如上圖 1-1.二、交流及直流電源操作說明實(shí)驗(yàn)中開啟及關(guān)閉電源都在控制屏上操作。（1）開啟三相交流電源的步驟為：1）開啟電源前。要檢查控制屏下面“直流電機(jī)電源”的“電樞電源”開關(guān)（右下角）及“勵(lì)磁電源”開關(guān)（左下角）都須在“關(guān)”斷的位置?？刂破磷髠?cè)端面上安裝的調(diào)壓器旋鈕必須在零位，即必須將它向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到底。2）檢查無誤后開啟“電源總開關(guān)”，“關(guān)”按鈕指示燈亮，表示實(shí)驗(yàn)裝置的進(jìn)線接到電源，但還不能輸出電壓。此時(shí)在電源輸出端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)電路接線操作是安全的。3）按下“開”按鈕，“開”按鈕指示燈亮，表示三相交流調(diào)壓電源輸出插孔U、V、W及N上已接電。實(shí)驗(yàn)電路所需的不同大小的交流電壓，都可適當(dāng)旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器旋鈕用導(dǎo)線從這三相四線制插孔中取得。輸出線電壓為0-450V（可調(diào)）并可由控制屏上方的三只交流電壓表指示。當(dāng)電壓表下面左邊的“指示切換”開關(guān)撥向“三相電網(wǎng)電壓”時(shí)，它指示三相電網(wǎng)進(jìn)線的線電壓；當(dāng)“指示切換”開關(guān)撥向“三相調(diào)壓電壓”時(shí)，它指示三相四線制插孔U、V、W和N輸出端的線電壓。4）實(shí)驗(yàn)中如果需要改接線路，必須按下“關(guān)”按鈕以切斷交流電源，保證實(shí)驗(yàn)操作安全。實(shí)驗(yàn)完畢，還需關(guān)斷“電源總開關(guān)”，并將控制屏左側(cè)端面上安裝的調(diào)壓器旋鈕調(diào)回到零位。將“直流電機(jī)電源”的“電樞電源”開關(guān)及“勵(lì)磁電源”開關(guān)撥回到“關(guān)”斷位置。3（2）開啟直流電機(jī)電源的操作：1）直流電源是由交流電源變換而來，開啟“直流電機(jī)電源” ，必須先完成開啟交流電源，即開啟“電源總開關(guān)”并按下“開”按鈕。2）在此之后，接通“勵(lì)磁電源”開關(guān)，可獲得約為 220V、0.5A不可調(diào)的直流電壓輸出。接通“電樞電源”開關(guān)，可獲得 40～230V、3A可調(diào)節(jié)的直流電壓輸出。勵(lì)磁電源電壓及電樞電源電壓都可由控制屏下方的1只直流電壓表指示。當(dāng)將該電壓表下方的“指示切換”開關(guān)撥向“電樞電壓”時(shí)，指示電樞電源電壓，當(dāng)將它撥向“勵(lì)磁電壓”時(shí)，指示勵(lì)磁電源電壓。但在電路上“勵(lì)磁電源”與“電樞電源”，“直流電機(jī)電源”與“交流三相調(diào)壓電源”都是經(jīng)過三相多繞組變壓器隔離的，可獨(dú)立使用。3）“電樞電源”是采用脈寬調(diào)制型開關(guān)式穩(wěn)壓電源，輸入端接有濾波用的大電容，為了不使過大的充電電流損壞電源電路，采用了限流延時(shí)的保護(hù)電路。所以本電源在開機(jī)時(shí)，從電樞電源開合閘到直流電壓輸出約有3～4秒鐘的延時(shí)，這是正常的。4）電樞電源設(shè)有過壓和過流指示告警保護(hù)電路。當(dāng)輸出電壓出現(xiàn)過壓時(shí)，會(huì)自動(dòng)切斷輸出，并告警指示。此時(shí)需要恢復(fù)電壓，必須先將“電壓調(diào)節(jié)”旋鈕逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)低電壓到正常值（約240V以下），再按“過壓復(fù)位”按鈕，即能輸出電壓。當(dāng)負(fù)載電流過大（即負(fù)載電阻過?。┏^3A時(shí)，也會(huì)自動(dòng)切斷輸出，并告警指示，此時(shí)需要恢復(fù)輸出，只要調(diào)小負(fù)載電流（即調(diào)大負(fù)載電阻）即可。有時(shí)候在開機(jī)時(shí)出現(xiàn)過流告警，說明在開機(jī)時(shí)負(fù)載電流太大，需要降低負(fù)載電流，可在電樞電源輸出端增大負(fù)載電阻或甚至?xí)簳r(shí)拔掉一根導(dǎo)線（空載）開機(jī)，待直流輸出電壓正常后，再插回導(dǎo)線加正常負(fù)載（不可短路）工作。若在空載時(shí)開機(jī)仍發(fā)生過流告警，這是由于氣溫或4濕度明顯變化，造成光電耦合器 TIL117漏電使過流保護(hù)起控點(diǎn)改變所致，一般經(jīng)過空載開機(jī)（即開啟交流電源后，再開啟“電樞電源”開關(guān)）予熱幾十分鐘，即可停止告警，恢復(fù)正常。所有這些操作到直流電壓輸出都有 3～4秒鐘的延時(shí)。5）在做直流電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)， 要注意開機(jī)時(shí)須先開 “勵(lì)磁電源”，后開“電樞電源”；在關(guān)機(jī)時(shí)，則要先關(guān)“電樞電源”而后關(guān)“勵(lì)磁電源”的次序。同時(shí)要注意在電樞電路中串聯(lián)起動(dòng)電阻以防止電源過流保護(hù)。具體操作要嚴(yán)格遵照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中有關(guān)內(nèi)容的說明。5第二章實(shí)驗(yàn)裝置安全操作說明本實(shí)驗(yàn)課的目的在于培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法與操作技能。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)設(shè)備擬定實(shí)驗(yàn)線路，選擇所需儀表，確定實(shí)驗(yàn)步驟，測取所需數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析研究，得出必要結(jié)論，從而完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，必須集中精力，及時(shí)認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)按實(shí)驗(yàn)過程提出下列基本要求。一、實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)前應(yīng)復(fù)習(xí)教科書有關(guān)章節(jié)，認(rèn)真研讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 ,了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?xiàng)目、方法與步驟，明確實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的問題 (有些內(nèi)容可到實(shí)驗(yàn)室對照實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，如熟悉組件的編號，使用及其規(guī)定值等 )，并按照實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目準(zhǔn)備記錄抄表等。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)寫好預(yù)習(xí)報(bào)告,經(jīng)指導(dǎo)教師檢查認(rèn)為確實(shí)作好了實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備，方可開始作實(shí)驗(yàn)。認(rèn)真作好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，對于培養(yǎng)同學(xué)獨(dú)立工作能力，提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量和保護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備都是很重要的。二、實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行1、建立小組，合理分工每次實(shí)驗(yàn)都以小組為單位進(jìn)行,每組由2～3人組成，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中的接線、調(diào)節(jié)負(fù)載、保持電壓或電流、記錄數(shù)據(jù)等工作每人應(yīng)有明確的分工，以保證實(shí)驗(yàn)操作協(xié)調(diào)，記錄數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。2、選擇組件和儀表實(shí)驗(yàn)前先熟悉該次實(shí)驗(yàn)所用的組件，記錄電機(jī)銘牌和選擇儀表量程，然后依次排列組件和儀表便于測取數(shù)據(jù)。3、按圖接線根據(jù)實(shí)驗(yàn)線路圖及所選組件、儀表、按圖接線，線路力求簡單明了，按接線原則是先接串聯(lián)主回路，再接并聯(lián)支路。為查找線路方便，每路可6用相同顏色的導(dǎo)線或插頭。4、起動(dòng)電機(jī)，觀察儀表在正式實(shí)驗(yàn)開始之前，先熟悉儀表刻度，并記下倍率，然后按一定規(guī)范起動(dòng)電機(jī)，觀察所有儀表是否正常 (如指針正、反向是否超滿量程等 )。如果出現(xiàn)異常，應(yīng)立即切斷電源，并排除故障；如果一切正常，即可正式開始實(shí)驗(yàn)。5、測取數(shù)據(jù)預(yù)習(xí)時(shí)對電機(jī)的試驗(yàn)方法及所測數(shù)據(jù)的大小作到心中有數(shù)。正式實(shí)驗(yàn)時(shí),根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟逐次測取數(shù)據(jù)。6、認(rèn)真負(fù)責(zé)，實(shí)驗(yàn)有始有終實(shí)驗(yàn)完畢，須將數(shù)據(jù)交指導(dǎo)教師審閱。經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可后，才允許拆線并把實(shí)驗(yàn)所用的組件、導(dǎo)線及儀器等物品整理好。7第3章 電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容§3.1 實(shí)驗(yàn)一 直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握用?shí)驗(yàn)方法測取直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性。、掌握直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法。二、預(yù)習(xí)要求3、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向的方法。4、什么是直流電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性？三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、工作特性和機(jī)械特性保持U=UN和If =IfN不變，測取 n、T2、η=f（Ia）、n=f（T2）。、調(diào)速特性）改變電樞電壓調(diào)速保持U=UN、If=IfN=常數(shù)，T2 =常數(shù)，測取 n=f（Ua）。）改變勵(lì)磁電流調(diào)速保持U=UN，T2=常數(shù)，測取 n=f（If）。四、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號型號名稱數(shù)量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1臺2DJ23校正直流測功機(jī)1臺3DJ15直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)1臺4D31直流電壓、毫安、電流表2件5D42三相可調(diào)電阻器1件6D44可調(diào)電阻器、電容器1件7D51波形測試及開關(guān)板1件82、屏上掛件排列順序： D31、D42、D51、D31、D44、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性）按圖3-1接線。圖中直流電動(dòng)機(jī)M用DJ15，其額定功率PN=185W，額定電壓 UN=220V，額定電流 IN=1.2A,額定轉(zhuǎn)速nN=1600r/min,額定勵(lì)磁電流IfN＜0.16A。校正直流測功機(jī)MG用DJ23作為測功機(jī)使用，MG按他勵(lì)發(fā)電機(jī)連接，在此作為直流電動(dòng)機(jī)M的負(fù)載，用于測量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和輸出功率。Rf1選用D44的1800Ω阻值。Rf2選用D42的900Ω串聯(lián)900Ω共1800Ω阻值。R1用D44的180Ω阻值。R2選用D42的900Ω串聯(lián)900Ω再加900Ω并聯(lián)900Ω共2250Ω阻值。接好線后，檢查M、MG之間是否用聯(lián)軸器直接聯(lián)接好。勵(lì)磁電源組+－220V繞組Rf1勵(lì)I(lǐng)f2A2繞并If磁A1勵(lì)Rf2V1V2R1IFA4A3IaSI220V+－R2電樞電源圖3－1直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線圖2）將直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)M的磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至最小值，電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻 R1調(diào)至最大值，接通控制屏下邊右方的電樞電源開關(guān)使其起動(dòng)，其旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)符合轉(zhuǎn)速表正向旋轉(zhuǎn)的要求。）M起動(dòng)正常后，將其電樞串聯(lián)電阻R1調(diào)至零，調(diào)節(jié)電樞電源的電壓為220V，調(diào)節(jié)校正直流測功機(jī)的勵(lì)磁電流 If2為校正值（50mA或9100mA），再調(diào)節(jié)其負(fù)載電阻 R2和電動(dòng)機(jī)的磁場調(diào)節(jié)電阻 Rf1，使電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定值： U＝UN，I＝IN，n＝nN。此時(shí)M的勵(lì)磁電流 If即為額定勵(lì)磁電流 IfN。）保持U＝UN，If=IfN，If2為校正值不變的條件下，逐次減小電動(dòng)機(jī)負(fù)載。測取電動(dòng)機(jī)電樞輸入電流 Ia，轉(zhuǎn)速n和校正電機(jī)的負(fù)載電流IF（由校正曲線查出電動(dòng)機(jī)輸出對應(yīng)轉(zhuǎn)矩 T2）。共取數(shù)據(jù) 5-6組，記錄于表 3-1中。表3－1U＝UN＝ V If=IfN= mA If2= mA實(shí)Ia（A）驗(yàn)n（r/min）數(shù)IF（A）據(jù)T2（N·m）計(jì)P2（W）算P1（W）數(shù)η（％）據(jù)Δn（％）4、調(diào)速特性（1）改變電樞端電壓的調(diào)速1）直流電動(dòng)機(jī)M運(yùn)行后，將電阻R1調(diào)至零，If2調(diào)至校正值，再調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R2、電樞電壓及磁場電阻Rf1，使M的U=UN，I=0.5IN，If＝IfN記下此時(shí)MG的IF值。）保持此時(shí)的IF值（即T2值）和If＝IfN不變，逐次增加R1的阻值，降低電樞兩端的電壓Ua，使R1從零調(diào)至最大值，每次測取電動(dòng)機(jī)的端電壓 Ua，轉(zhuǎn)速n和電樞電流 Ia。3 ）共取數(shù)據(jù) 5-6組，記錄于表 3-2中。10表3－2 If＝IfN＝ mA T2＝ N·mUa（V）n（r/min）Ia（A）2）改變勵(lì)磁電流的調(diào)速）直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行后，將M的電樞串聯(lián)電阻R1和磁場調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至零，調(diào)節(jié)MG的磁場調(diào)節(jié)電阻將If2調(diào)至校正值，再調(diào)節(jié)M的電樞電源調(diào)壓旋鈕和MG的負(fù)載，使電動(dòng)機(jī)M的U=UN，I＝0.5IN，記下此時(shí)的 IF值。）保持此時(shí)MG的IF值（T2值）和M的U＝UN不變，逐次增加磁場電阻阻值：直至 n＝1.3nN，每次測取電動(dòng)機(jī)的 n、If和Ia。共取5－6組記錄于表 3－3中。表3－3 U＝UN＝ V T2＝ N·mn（r/min）If（mA）Ia（A）五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、由表3-1計(jì)算出P2和η，并給出n、T2、η＝f（Ia）及n＝f（T2）的特性曲線。電動(dòng)機(jī)輸出功率：P2＝0.105nT2式中輸出轉(zhuǎn)矩T2的單位為N.m（由If2及IF值，從校正曲線T2=f（IF）查得），轉(zhuǎn)速n的單位為r/min。電動(dòng)機(jī)輸入功率：P1=UI輸入電流：I=Ia+IfN電動(dòng)機(jī)效率：P2100%P111由工作特性求出轉(zhuǎn)速變化率：n0nN100%n%nN、繪出并勵(lì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速特性曲線n＝f（Ua）和n=f（If）。分析在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)兩種調(diào)速的電樞電流變化規(guī)律以及兩種調(diào)速方法的優(yōu)缺點(diǎn)。六、思考題1 、當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和勵(lì)磁電流不變時(shí)， 減小電樞端電壓， 為什么會(huì)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低？2 、當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和電樞端電壓不變時(shí)， 減小勵(lì)磁電流會(huì)引起轉(zhuǎn)速的升高，為什么？3 、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)在負(fù)載運(yùn)行中，當(dāng)磁場回路斷線時(shí)是否一定會(huì)出現(xiàn)“飛車”？為什么？七、注意事項(xiàng)1、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，須將勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻 Rf1調(diào)至最小，先接通勵(lì)磁電源 ,使勵(lì)磁電流最大 ,同時(shí)必須將電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻 R1調(diào)至最大,然后方可接通電樞電源。使電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)。起動(dòng)后，將起動(dòng)電阻R1調(diào)至零，使電機(jī)正常工作。2、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)，必須先切斷電樞電源，然后斷開勵(lì)磁電源同時(shí)必須將電樞串聯(lián)的起動(dòng)電阻 R1調(diào)回到最大值，勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)回到最小值。給下次起動(dòng)作好準(zhǔn)備。3、若要測量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩 T2，必須將校正直流測功機(jī) MG的勵(lì)磁電流調(diào)整到校正值： 100mA，以便從校正曲線中查出電動(dòng)機(jī) M的輸出轉(zhuǎn)矩。4、測量前注意儀表的量程、極性及其接法，是否符合要求。（1）電壓量程的選擇如測量電動(dòng)機(jī)兩端為 220V的直流電壓，選用直流電壓表為121000V量程檔。（2）電流量程的選擇因?yàn)橹绷鞑?lì)電動(dòng)機(jī)的額定電流為 1.2A，測量電樞電流的電表A3可選用直流電流表的 5A量程檔；額定勵(lì)磁電流小于 0.16A，電流表A1選用200mA量程檔。（3）電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為 1600r/min，轉(zhuǎn)速表選用 1800r/min量程檔。13§3.2實(shí)驗(yàn)二三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與工作特性一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過實(shí)驗(yàn)掌握鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法。2、用直接負(fù)載法測取三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)1、復(fù)習(xí)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)有哪些起動(dòng)方法。2、異步電動(dòng)機(jī)的工作特性指哪些特性？三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1、鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)。2、鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)星形—三角形 (Y- )換接起動(dòng)。3、用直接負(fù)載法測取異步電動(dòng)機(jī)工作特性 P1、I1、η、cosφ1=f(P2)。四、實(shí)驗(yàn)方法1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號型號名稱數(shù)量1DD03導(dǎo)軌、測速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表1件2DJ16三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)1件3DJ23校正過的直流電機(jī)1件4D31直流電壓、毫安、安培表1件5D32交流電流表1件6D33交流電壓表1件7D42三相可調(diào)電阻器1件8D51波形測試及開關(guān)板1件2、屏上掛件排列順序D33、D32、D31、D42、D5114三相鼠籠式異步電機(jī)的組件編號為DJ16。P=100W，UNN=220V()，IN=0.5A,n=1420r/min,極數(shù)2P=4.N3、三相鼠籠式異步電機(jī)直接起動(dòng)試驗(yàn)UAVVW圖3-2三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)接線圖按圖3-2接線。電機(jī)繞組為接法。異步電動(dòng)機(jī)直接與測速發(fā)電機(jī)同軸聯(lián)接，不聯(lián)接負(fù)載電機(jī)DJ23。把交流調(diào)壓器退到零位，開啟電源總開關(guān)，按下“開”按鈕，接通三相交流電源。3)調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使輸出電壓達(dá)電機(jī)額定電壓 220伏，使電機(jī)起動(dòng)旋轉(zhuǎn)，(如電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不符合要求需調(diào)整相序時(shí)，必須按下“關(guān)”按鈕，切斷三相交流電源 )。再按下“關(guān)”按鈕，斷開三相交流電源，待電動(dòng)機(jī)停止旋轉(zhuǎn)后，按下“開”按鈕，接通三相交流電源，使電機(jī)全壓起動(dòng)，觀察電機(jī)起動(dòng)瞬間電流值(按指針式電流表偏轉(zhuǎn)的最大位置所對應(yīng)的讀數(shù)值定性計(jì)量)，記錄于表3－4中。4、星形——三角形 (Y- )起動(dòng) BUAA XCVYAVSWC ZY15圖3-3三相鼠籠式異步電機(jī)星形——三角形起動(dòng)接線圖按圖3-3接線。線接好后把調(diào)壓器退到零位。三刀雙擲開關(guān)合向右邊(Y接法)。合上電源開關(guān)，逐漸調(diào)節(jié)調(diào)壓器使升壓至電機(jī)額定電壓220伏，打開電源開關(guān)，待電機(jī)停轉(zhuǎn)。3)合上電源開關(guān)，觀察起動(dòng)瞬間電流，然后把 S合向左邊，使電機(jī)()正常運(yùn)行，整個(gè)起動(dòng)過程結(jié)束。觀察起動(dòng)瞬間電流表的顯示值記錄于表3－4中。表3-4測量值UN ISt△(A) IstY(A)5、直接負(fù)載法測定工作特性*IFU*AWARf+源VVV0電RLVAMG2磁V2勵(lì)VIf-MAWWA**圖3-4三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)接線圖測量接線圖同圖3-4。同軸聯(lián)接負(fù)載電機(jī)。圖中Rf用D42上1800阻值，RL用D42上1800Ω阻值加上900Ω并聯(lián)900Ω共2250阻值。合上交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之逐漸升壓至額定電壓并保持不變。合上校正過的直流電機(jī)的勵(lì)磁電源，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流至校正值16(100mA)并保持不變。調(diào)節(jié)負(fù)載電阻RL（注：先調(diào)節(jié)1800Ω電阻，調(diào)至零值后用導(dǎo)線短接再調(diào)節(jié)450Ω電阻），使異步電動(dòng)機(jī)的定子電流逐漸上升，直至電流上升到1.25倍額定電流。從這負(fù)載開始，逐漸減小負(fù)載直至空載，在這范圍內(nèi)讀取異步電動(dòng)機(jī)的定子電流、輸入功率、轉(zhuǎn)速、直流電機(jī)的負(fù)載電流 IF等數(shù)據(jù)。6)共取數(shù)據(jù)5～6組記錄于表3-5中。表3-5U1φ=U1N=220V（）If=mA序I1L（A）P1（W）IFT2號IAIBICI1LPⅠPP(A)(N·m)Ⅱ1五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、由表3-4中起動(dòng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較外施額定電壓 UN (直接法起動(dòng))時(shí)和外施電壓為 UN 3(Y-起動(dòng))時(shí)的啟動(dòng)電流，并說明與理論分析是否一致。2、作工作特性曲線 P1、I1、η、cosφ1=f(P2)由直接負(fù)載法試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算工作特性，填入表 3-6中。并做出工作

n(r/min)17特性曲線P1、I1、η、cosφ1=f(P2)表3-6U1=220V()If=mA電動(dòng)機(jī)輸入電動(dòng)機(jī)輸出計(jì)算值序I1P1T2nP2η號cosφ1(A)(W)(N·m)(r/min)(W)(%)計(jì)算公式為：I1I1LIAIBIC333cos1P13U1I1P2 0.105nT2P2 100%P1式中 I1 —定子繞組相電流， A；U1 —定子繞組相電壓， V；η —效率。六、思考題1、起動(dòng)電流和外施電壓成正比，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和外施電壓的平方成正比在什么情況下才能成立？182、起動(dòng)時(shí)的實(shí)際情況和上述假定是否相符，不相符的主要因素是什么？3、由直接負(fù)載法測得的電機(jī)效率求得的電機(jī)效率有哪些因素會(huì)引起誤差？19§3.3 實(shí)驗(yàn)三 三相異步電動(dòng)機(jī)繼電接觸控制線路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過對三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制、自鎖控制線路、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路的實(shí)際安裝接線， 掌握由電氣原理圖變換成安裝接線圖的知識。2、通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步加深理解點(diǎn)動(dòng)控制和自鎖控制的特點(diǎn)及三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的原理和方法。3、利用復(fù)合按鈕設(shè)計(jì)直接正反轉(zhuǎn)控制線路。4、利用行程開關(guān)設(shè)計(jì)直接正反轉(zhuǎn)控制線路（選做）。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號型號名稱數(shù)量1DJ16三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)（△/220V）1件2D61繼電接觸控制掛箱（一）1件3D62繼電接觸控制掛箱（二）1件2、屏上掛件排列順序： D61、D62三、實(shí)驗(yàn)方法 ：實(shí)驗(yàn)前要檢查控制屏左側(cè)端面上的調(diào)壓器旋鈕須在零位， 下面“直流電機(jī)電源”的“電樞電源”開關(guān)及“勵(lì)磁電源”開關(guān)須在“關(guān)”斷位置。開啟“電源總開關(guān)，按下啟動(dòng)按鈕，旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器旋鈕將三相交流電源輸出端 U、V、W的線電壓調(diào)到 220V。再按下控制屏上的“關(guān)”按鈕以切斷三相交流電源。以后在實(shí)驗(yàn)接線之前都應(yīng)如此。1、三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制線路按圖3-5 接線。圖中SB1、FR1、KM1選用D61上元器件，Q1、20FU1、FU2、FU3、FU4選用D62上元器件，電機(jī)選用DJ16（△/220V）。接線時(shí)，先接主電路，它是從 220V三相交流電源的輸出端 U、V、W開始，經(jīng)三刀開關(guān) Q1、熔斷器FU1、FU2、FU3、接觸器KM1主觸點(diǎn)、FR1的發(fā)熱元件到電動(dòng)機(jī) M的三個(gè)線端A、B、C的電路，用導(dǎo)線按順序串聯(lián)起來，有三路。主電路經(jīng)檢查無誤后，再接控制電路，從熔斷器FU4插孔V開始，經(jīng)FR1的常閉觸點(diǎn)、按鈕SB1常開、接觸器KM1線圈到插孔W。線接好經(jīng)指導(dǎo)老師檢查無誤后，按下列步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：圖3-5 三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制線路1）按下控制屏上“開”按鈕；2）先合Q1，，接通三相交流220V電源；3）按下啟動(dòng)按鈕SB1，對電動(dòng)機(jī)M進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)操作，比較按下SB1和松開SB1時(shí)電動(dòng)機(jī)M的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。212、三相異步電動(dòng)機(jī)自鎖長動(dòng)控制線路：按下控制屏上的“關(guān)”按鈕以切斷三相交流電源。 按圖8-2接線，圖中SB1、SB2、KM1、FR1選用D61掛件，Q1、FU1、FU2、FU3、FU4選用D62掛件，電機(jī)選用 DJ16（△/220V）。檢查無誤后，啟動(dòng)電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：合上開關(guān)Q1，接通三相交流220V電源；按下起動(dòng)按鈕SB2，松手后觀察電動(dòng)機(jī)M運(yùn)轉(zhuǎn)情況；按下停止按鈕SB1，松手后觀察電動(dòng)機(jī)M運(yùn)轉(zhuǎn)情況。圖3-6 三相異步電動(dòng)機(jī)自鎖長動(dòng)控制線路3、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路（帶電氣互鎖）（1）按下“關(guān)”按鈕切斷交流電源。按圖 3-7接線。圖中SB1、SB2、SB3、KM1、KM2、FR1選用D61件，Q1、Q2、FU1、FU2、FU3、FU4選用D62掛件，電機(jī)選用DJ16（△/220V）。檢查無誤后，22按下“開”按鈕通電操作。2）合上電源開關(guān)Q1，接通220V三相交流電源。按下SB1，，觀察并記錄電動(dòng)機(jī)M的轉(zhuǎn)向、接觸器自鎖和互鎖觸點(diǎn)的吸斷情況。4）按下SB3，觀察并記錄M運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、接觸器各觸點(diǎn)的吸斷情況。5）再按下SB2，觀察并記錄M的轉(zhuǎn)向、接觸器自鎖和聯(lián)鎖觸點(diǎn)的吸斷情況。圖3-7 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路（帶電氣互鎖）4、復(fù)合按鈕控制三相異步電動(dòng)機(jī)直接正反轉(zhuǎn)控制線路1）按下“關(guān)”按鈕切斷交流電源。2）按自行設(shè)計(jì)的電路圖接線。3）電路中使用的按鈕、接觸器、熱繼電器等選用D61掛件，電源開關(guān)、熔斷器選用D62掛件，電機(jī)選用DJ16（△/220V）。235、行程開關(guān)控制三相異步電動(dòng)機(jī)直接正反轉(zhuǎn)控制線路（選做）1）按下“關(guān)”按鈕切斷交流電源。2）按自行設(shè)計(jì)的電路圖接線。3）電路中使用的按鈕、接觸器、熱繼電器等選用D61掛件，電源開關(guān)、熔斷器、行程開關(guān)選用D62掛件，電機(jī)選用DJ16（△/220V）。四、討論題1、試分析什么叫點(diǎn)動(dòng)，什么叫自鎖，并比較圖 3-5 和圖3-6 的結(jié)構(gòu)和功能上有什么區(qū)別？2、圖3-6電路能否對電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)長期過載和短路保護(hù)？3、接觸器和按鈕的互鎖觸點(diǎn)在繼電接觸控制中起到什么作用？4、行程開關(guān)主要用于什么場合？一般安裝在什么地方？24附錄 《電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)要求一、預(yù)習(xí)要求1、學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前應(yīng)復(fù)習(xí)有關(guān)內(nèi)容，認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指示書及與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的參考資料，明確實(shí)驗(yàn)要求，做好準(zhǔn)備。2、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告應(yīng)包括以下幾個(gè)部分：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；?shí)驗(yàn)內(nèi)容；實(shí)驗(yàn)電路原理圖及實(shí)驗(yàn)接線圖(要求畫出電機(jī)的接線板，電流插口、儀表的接線及位置等，所用的實(shí)驗(yàn)裝置及其接線端子都應(yīng)明確標(biāo)識)；實(shí)驗(yàn)步驟(應(yīng)寫明每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的具體操作步驟，每個(gè)實(shí)驗(yàn)的保持條件、應(yīng)讀取哪些數(shù)據(jù)等)；儀表選擇(包括儀表的名稱、量程、數(shù)量、用途)；6）預(yù)習(xí)報(bào)告中應(yīng)設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格，以備實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄數(shù)據(jù)用。預(yù)習(xí)報(bào)告封面應(yīng)寫明實(shí)驗(yàn)名稱、班號，小組成員及其學(xué)號、預(yù)習(xí)報(bào)告完成人及日期。各組的預(yù)習(xí)報(bào)告應(yīng)獨(dú)立完成，不得互相抄襲．二、實(shí)驗(yàn)要求1、學(xué)生應(yīng)按時(shí)到達(dá)實(shí)驗(yàn)室．在輔導(dǎo)教師宣布開始實(shí)驗(yàn)后，布置設(shè)備、接線。凡在某一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中暫時(shí)不用的設(shè)備、儀表應(yīng)整理好放在一邊，以免用錯(cuò)發(fā)生意外。書包、衣服等不能放在實(shí)驗(yàn)臺或儀器設(shè)備上。2、接線須整齊、清楚，力求簡單、避免交叉．導(dǎo)線的長短、粗細(xì)選擇應(yīng)合適。一個(gè)接線柱上最多接兩根線，以免導(dǎo)線松脫．線路布置(儀器擺放，接線等)應(yīng)文明，安全、便于檢查和操作。儀表位置應(yīng)正確、25便于準(zhǔn)確讀數(shù)。3、接線完畢，組內(nèi)應(yīng)互相認(rèn)真檢查， 且每個(gè)成員對全部線路都應(yīng)掌握。實(shí)驗(yàn)中不用的導(dǎo)線應(yīng)整理好放回原處。然后請輔導(dǎo)教師檢查， 未經(jīng)教師檢查和同意不得進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 。4、在調(diào)節(jié)負(fù)載或改變電阻、電壓、轉(zhuǎn)速等量時(shí)，必須考慮到其他量的變化關(guān)系，隨時(shí)注意其他量是否超過額定值、 全組同學(xué)應(yīng)明確分工、統(tǒng)一指揮，以免發(fā)生因配合不當(dāng)而使設(shè)備過載乃至損壞的事故。5、原始記錄中應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)日期、 小組成員、主要銘牌數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)