一.實驗目的
1.通過實驗掌握非同步電動機的起動方法。
2.用直接負載法測取三相鼠籠非同步電動機的工作特性。
二.預習要點
1.非同步電動機有哪些起動方法和起動技術指標。
2.非同步電動機的工作特性指哪些特性?
3.工作特性的測定方法。
三.實驗專案
1.非同步電動機的直接起動。
2.非同步電動機自耦變壓器起動。
3.非同步電動機星形——三角形(y-△)換接起動。
4.負載試驗。
四.實驗裝置及儀器
1.mel系列電機教學實驗台主控制屏。
2.電機導軌及測功機、矩矩轉速測量(mel-13、mel-14)。
3.交流功率、功率因數表(mel-20或mel-24或含在實驗台主控制屏上)。
4.三相鼠籠式非同步電動機m04。
五.實驗方法及步驟
1.三相籠型非同步電動機直接起動試驗。
按圖3-5接線,電機繞組為△接法。
起動前,把轉矩轉速測量實驗箱(mel-13)中「轉矩設定」電位器旋鈕逆時針調到底,「轉速控制」、「轉矩控制」選擇開關扳向「轉矩控制」,檢查電機導軌和mel-13的連線是否良好。
a.把三相交流電源調節旋鈕逆時針調到底,合上綠色「閉合」按鈕開關。調節調壓器,使輸出電壓達電機額定電壓220伏,使電機起動旋轉。(電機起動後,觀察mel-13中的轉速表,如出現電機轉向不符合要求,則須切斷電源,調整次序,再重新起動電機。
)b.斷開三相交流電源,待電動機完全停止旋轉後,接通三相交流電源,使電機全壓起動,觀察電機起動瞬間電流值。
注:按指標式電流錶偏轉的最大位置所對應的讀數值計量。電流錶受起動電流衝擊,電流錶顯示的最大值雖不能完全代表起動電流的讀數,但用它可和下面幾種起動方法的起動電流作定性的比較。
c.斷開三相交流電源,將調壓器退到零位。用起子插入測功機堵特孔中,將測功機定轉子堵住。
d.合上三相交流電源,調節調壓器,觀察電流錶,使電機電流達2~3倍額定電流,讀取電壓值uk、電流值ik、轉矩值tk,填入表中,注意試驗時,通電時間不應超過10秒,以免繞組過熱。
2.自耦變壓器降壓起動
按圖3-5接線。電機繞組為 △接法。
a.先把調壓器退到零位,合上電源開關,調節調壓器旋鈕,使輸出電壓達110伏,斷開電源開關,待電機停轉。
b.待電機完全停轉後,再合上電源開關,使電機就自耦變壓器,降壓起動,觀察電流錶的瞬間讀數值,經一定時間後,調節調壓器使輸出電機達電機額定電壓un=220伏,整個起動過程結束。
3.星形——三角形(y-△)起動
按圖3-6接線,電壓表、電流錶的選擇同前,開關s選用mel-05。
a.起動前,把三相調壓器退到零位,三刀雙擲開關合向右邊(y)接法。合上電源開關,逐漸調節調壓器,使輸出電壓公升高至電機額定電壓un=220v,斷開電源開關,待電機停轉。
b.待電機完全停轉後,合上電源開關,觀察起動瞬間的電流,然後把s合向左邊(△接法),電機進入正常執行,整個起動過程結束,觀察起動瞬間電流錶的顯示值以與其它起動方法作定性比較。
4.負載實驗
測量電路如圖3-3所示。電機繞組為△接法(un=220伏)。實驗開始前,mel-13中的「轉速控制」和「轉矩控制」選擇開關扳向「轉矩控制」,「轉矩設定」旋鈕逆時針到底。
a.合上交流電源,調節調壓器使之逐漸公升壓至額定電壓,並在試驗中保持此額定電壓不變。
b.調節測功機「轉矩設定」旋鈕使之載入,使非同步電動機的定子電流逐漸上公升,直至電流上公升到1.25倍額定電流。
c.從這負載開始,逐漸減小負載直至空載,在這範圍內讀取非同步電動機的定子電流、輸入功率,轉速、轉矩等資料,共讀取5-6組資料,記錄於表3-5中。
表3-5un=220伏(△)
六.實驗報告
1.計算非同步電機直接起動時的起動電流和起動轉矩
對應於額定電壓的起動轉矩tst和起動電流ist可按下式計算:
式中 ik:起動試驗時的電流值,a; tk:起動試驗時的轉矩值,
式中uk:起動試驗時的電壓值,v; un:電機額定電壓,v;
2.作工作特性曲線p1、i1、n、η、s、cos1=f(p2)
由負載試驗資料計算工作特性,填入表3-6中。
表3-6u1 = 220v(△) if = a
計算公式為:
式中 i1——定子繞組相電流,a;
u1——定子繞組相電壓,v;
s——轉差率;
效率。七.思考題
1. 起動時的實際情況和理論是否相符,不相符的主要因素是什麼?
2. 由直接負載法測得的電機效率有哪些因素會引起誤差?
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