三相笼型和绕线转子异步电动机区别

第三节 三相绕线转子异步电动机的起动控制

转子回路通过滑环在外串电阻以减小起动电流、提高转子电路的功率因数和起动转矩。

（请注意主电路中电动机的画法）

1）转子回路串接电阻起动控制线路

串接在三相转子回路中的起动电阻，一般接成Y形。起动前，起动电阻全部接入电路， 随着起动过程的结束，起动电阻被逐段短接。

短接方式：三相电阻不平衡短接法——每相的起动电阻轮流被短接 三相电阻平衡短接法——三相的起动电阻同时被短接

1）依靠时间继电器自动短接起动电阻的控制线路：教材P38 Fig 2-10（平衡短接法） 控制过程：SB2合上→KM1线圈得电→ 主触头闭合→电机串电阻起动

常开触点闭合→KT1线圈得电→KT1整定时间到→ KT1常开闭合→KM2得电→ 主触头闭合→切除第一段起动电阻1R

常开触点闭合→KT2线圈得电→KT2整定时间到→ KT2常开闭合→KM3得电→ 主触头闭合→切除第二段起动电阻2R

常开触点闭合

第三节 三相绕线转子异步电动机的起动控制

转子回路通过滑环在外串电阻以减小起动电流、提高转子电路的功率因数和起动转矩。

（请注意主电路中电动机的画法）

1）转子回路串接电阻起动控制线路

串接在三相转子回路中的起动电阻，一般接成Y形。起动前，起动电阻全部接入电路， 随着起动过程的结束，起动电阻被逐段短接。

短接方式：三相电阻不平衡短接法——每相的起动电阻轮流被短接 三相电阻平衡短接法——三相的起动电阻同时被短接

1）依靠时间继电器自动短接起动电阻的控制线路：教材P38 Fig 2-10（平衡短接法） 控制过程：SB2合上→KM1线圈得电→ 主触头闭合→电机串电阻起动

常开触点闭合→KT1线圈得电→KT1整定时间到→ KT1常开闭合→KM2得电→ 主触头闭合→切除第一段起动电阻1R

常开触点闭合→KT2线圈得电→KT2整定时间到→ KT2常开闭合→KM3得电→ 主触头闭合→切除第二段起动电阻2R

常开触点闭合

绕线转子异步电动机的 控制

电器符号标注

刀闸 熔断器 QS

FU

SB

按钮

接触器

KM

FR

热继电器

电流继电器

KI

KT KA

时间继电器

中间继电器

刀闸开关

控制对象：380V， 5.5kW 以下小电机

考虑到电机较大的起动电流，刀

QS

闸的额定电流值应如下选择：

（3~5)*异步电机额定电流

电路符号

控制按钮

常开(动合)按钮

SB

复合按钮

电路符号 常闭(动断)按钮

SB SB

电路符号

电路符号

接触器

~ ~380

主触头 弹簧

动作过程 线圈通电 衔铁被吸合 触头闭合

线圈

铁芯 衔铁 电机

M 3~

辅助 触头

电机接通 电源

接触器

~ 220

~ ~380

动作过程 线圈通电 衔铁被吸合 触头闭合 电机接通 电源

M 3~

接触器有关符号：

接触器线圈

接触器主触头－－用于主电路 （流过的电流大，需加灭弧装置） 接触器辅助触头－－用于控制电路 （流过的电流小，无需加灭弧装置）

常开

常闭

接触器控制对象：电动机及其它电力负载

接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。

热继电器

功能：过载保护

发热元件

结构：

I

双金 属片

扣板

常闭触头

工作原理： 发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金 属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其 向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。

热继电器的符号

串联在主电路中

发热

辽宁工程技术大学电机与拖动课程设计

引言

三相异步电动机是目前应用最为广泛的电动机。要想讨论电力拖动中经常遇到的绕线型异步电动机转子电路串联电阻启动问题，首先我们要先了解三相异步电动机，这是讨论问题的基础。

异步电动机是交流电动机的一种。由于异步电动机在性能上有缺陷，所以异步电动机主要作电动机使用。

异步电动机按供电电源相数的不同，有三相、两相和单相之分。三相异步电动机结构简单、价格便宜、运行可靠、维护方便，是当前工业农业生产中应用最普通的电动机；单相异步电动机容量较小，性能较差，在实验室和家用电器中应用较多；两相异步电动机通常用作控制电机。

三相异步电动机分为三相笼型异步电动机和三相绕线型异步电动机。我的设计为

三相绕线型异步电动机转子电路串电阻启动。

1

胡根青：三相绕线型异步电动机转子串电阻启动的设计

1 三相异步电机的工作原理和结构组成

1.1 工作原理

三相对称绕组，接通三相对称电源，流过三相对称电流，产生旋转磁场（电生磁），切割转子导体，感应电势和电流（磁变生电），载流导体在磁场中受到电磁力的作用，形成电磁转矩（电磁生力），使转子朝着旋转磁场旋转的方向旋转。

1.2 结构组成

三相异步电动机主要由定子、转子、气隙三部分组成。

1.

三相异步电动机原理

phase Induction Machines

三相异步电动机原理

本章基本教学要求

1.了解异步电动机的结构。

n2.理解旋转磁场的概念、圆形旋转磁势的特性和

产生条件，了解分布和短距绕组对消除高次谐波电势的作用。

n3.深入理解并掌握综合表达三相异步电动机电磁

关系的基本方程式、等值电路和相量图，转子转动时异步电动机的运行原理，转子绕组折算和频率折算；

n4.掌握异步电动机中的功率和转矩平衡方程式，

各功率之间的相互关系，电磁转矩物理表达式；n5.掌握异步电动机的工作特性。n

三相异步电动机原理

重点和难点

n1.三相异步电动机空载和负载运行时的基本电磁

关系，掌握基本方程式、等值电路和相量图三种分析方法，并注意与变压器的对比，着重分析转子转动后的情况，转子绕组折算和频率折算；

掌握异步电动机功率与转矩的平衡关系、电磁n2.

转矩的表达式。

.掌握异步电动机机械特性n3

nn转子转动时的基本电磁关系。n

三相异步电动机原理

本次课程教学要求：

熟悉异步电动机的结构和主要技术n1.

数据；

.重点掌握电机堵转时的电磁关系、n2

基本方程式、等值电路和相量图；

n3.掌握绕组折算方法。

三相异步电动机原理

5.1三相异步电动机

5.1.1

基本结构和铭牌数据

三相鼠笼异步电动机结

三相异步电动机的空载和短路实验

一、实验目的

1、掌握三相异步电动机的空载、堵转试验的方法。 2、测定三相异步电动机的参数。

二、实验仪器和设备

序 号 1 2 3 4 5 6 型 号 名 称 DD01 电源控制屏 D33 数/模交流电压表 D32 数/模交流电流表 D34-3 智能型功率、功率因数表 DD03-3 涡流测功机导轨 DJ16 三相鼠笼异步电动机 数 量 1件 1件 1件 1件 1件 1件 三、实验内容及操作步骤

1、三相异步电动机的空载实验

（1）把交流调压器调至电压最小位置，按下控制屏上的启动按钮，接通电源，调节控制屏左侧的调压器旋钮，使电压为220V。

（2）按图1接线。电机用DJ16（U=220V，I=0.5A，△接法），电压表量程300V，电流表量程1A。

UDD01三相调压交流电源*W1*A1V1VV3A2M3~V2W*W2*A3 图1 三相异步电动机空载实验接线图

（3）保持电动机在额定电压下空载运行数分钟，使机械损耗达到稳定后再进行试验。 （4）调节电压由1.2UN（264V）开始逐渐降低电压，直至电流或功率显著增大为止。在这范围内读取空载电压、空载电流、空载功率。

（5）在测取空载

情境二 三相异步电动机起动、调速和制动首先讨论三相异步电动机的机械特性，然后以 机械特性为理论基础，分析研究三相异步电动机的 起动、制动和调速等问题。 任务四 三相异步电动机的机械特性 任务五 三相异步电动机的起动

任务六 三相异步电动机的制动任务七 三相异步电动机的调速

情境二 三相异步电动机起动、调速和制动任务四 三相异步电动机的机械特性三相异步电动机机械特性的三种表达式

三相异步电动机的机械特性是指电动机的转速与电 磁转矩之间的关系，由于电机的转速与转差率之间存 Tem 在一定的关系，所以异步电动机的机械特性用 f (s) 表示。 一、物理表达式

Tem CT 0 I'2 cos 2表明：三相异步电动机的电磁转矩是由主磁通 0 与转 ' 子电流的有功分量 I 2 cos 2相互作用产生的。

情境二 三相异步电动机起动、调速和制动二、参数表达式 R2 m1 pU s Tem R2 2 ' 2 2 f1 ( R1 ) ( X1 X 2 ) s 2 1

说明：电磁转矩与电源参数(U1、f1)、结构参数 (R、X、m、p)和运行参数(s)有关。

情境二 三相异步电动机起动、调速和制动当S为某一数值时，

三相异步电动机实验报告

题目 三相异步电动机实验

姓名与学号

指导教师

年级与专业

所在学院 电气工程及其自动化

三相异步电动机实验报告

实验报告

课程名称：电机学指导老师：成绩：__________________

实验名称：三相异步电动机实验实验类型：________________同组学生姓名： 一、实验项目

1、三相异步电动机参数测定和工作特性 (1) 空载试验 (2) 短路试验 (3) 负载试验

2、三相感应电动机Y/ Δ起动 二、被试电机铭牌

三相鼠笼式异步电动机：编号为 D21 额定数据：

PN=100W, UN=220V(△)，IN=0.48A，nN=1420r/min。 三、实验接线与步骤

1、三相异步电动机参数测定和工作特性 实验接线如下：

（1）空载试验

第一步：将三相交流电压调到输出为“0”伏，将电机与测功机脱开，选择正确的电压、电流表量程； 第二步：缓慢起动电机并观察电动机的旋转方向是否符合要求，否则应切断电源，调整三相电源相序; 第三步：测取三相鼠笼式异步电动机空载特性 U=1.2UN到U=0.3UN

测取电动机的空载电压、空载电流、输入功率，共测取7~8组数据；注意：其中额定电压U=UN点必

测。

第四步：将三相

一体化教案用纸首页

课 程 电力拖动控制线路 课 题 课时分配 授课日期 授课班级 理 论 授课教师 审批 签字 三相笼型异步电动机点动正转控制线路 2节 实 操 4节 认知目标：让学生熟悉绘制、识读电路图、布置图和接线图的原则，为以后学习做准备。 教学目标 能力目标：学会安装和检修三相异步电动机点动正转控制线路。 情感目标：养成在日常生活观察事物的习惯，为今后的专业学习打下坚实基础。 工具：电工工具1套、万用表 课前准备 材料：交流接触器1个、按钮1个、熔断器5个、组合开关1个、端子排1个。 设备：电力拖动控制板、操作台。 重点难点 重点：按要求正确安装及检修三相异步电动机点动正转控制线路。 难点：如何引导学生解读原理图。 1. 直观演示法：利用多媒体教学手段进行直观演示，激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛，促进学生对知识的掌握。 2. 活动探究法：引导学生通过创设情景等活动形式获取知识，以学生为主体，使学生的独立探索性得到了充分的发挥，培养学生的自觉能力、思维能力、教学方法 活动组织能力。 3. 集体讨论法：针对学生提出的问题，组织学生进行集体和分组讨论，促使学生在学习中解决问题，培养学生的团结协作的能

三相异步电动机实验

一、 实验目的

1、熟悉和掌握实验电机及仪器设备等组件的使用方法。 2、学习三相异步电动机定子绕组首、末端的判别方法。 3、通过实验掌握异步电动机的起动和反转。

二、实验项目

1、 测量三相鼠笼式异步电动机的定子绕组的冷态电阻。

2、 判定三相鼠笼式异步电动机定子绕组的首末端. 3、 三相鼠笼式异步电动机的直接起动。

4、 三相鼠笼式异步电动机的星形——三角形(Y-Δ)换接起动。

三、实验方法

1、 测量三相鼠笼式异步电动机的定子绕组的冷态电阻。

测量线路图为图21-1。直流电源用主控屏上电枢电源先调到50V。开关S1、S2选用挂箱上的模块，R用挂箱上1800Ω可调电阻。

图21-1 三相交流绕组电阻测定

量程的选择：测量时通过的测量电流应小于额定电流的20%，约为50毫安，因而直流电流表的量程用200mA档。三相鼠笼式异步电动机定子一相绕组的电阻约为50Ω， 因而当流过的电流为50毫安时二端电压约为2.5伏，所以直流电压表量程用20V档。

按图24-1接线。把R调至最大位置，合上开关S1，调节直流电源及R阻值使试验电流不超过电机额定电流的20%，以防因试验电流过大而引起绕组的温度上升，读取电流值