三相异步电动机的使用实验.doc

三相异步电动机的使用实验一、实验目的1了解三相异步电动机的铭牌数据。2学习测量电机绝缘电阻的方法。3学习正确连接三相异步电动机的绕组，并使电动机实现起动和反转。4学习判断三相异步电动机绕组首、末端的方法。二、实验原理1三相异步电动机的铭牌和额定值了解电动机铭牌中各项数据的确切含义，是合理选择并正确使用三相异步电动机的前提。现以Y132S22型三相鼠笼异步电动机的铭牌为例，说明其各项含义。三相异步电动机的铭牌型号Y132S22 额定功率7.5千瓦频率50赫兹额定电压380伏额定电流15安培接法额定转速2900转分工作方式连续绝缘等级B额定功率因数0.88 自重70公斤电机厂年月（1）型号型号是不同种类和型式电动机的代号它的每一个字母都具有一定的含义。Y系列电动机具有高效、节能、特性好及低噪声等优点，功率等级和安装尺寸也符合国际标准。这种电动机型号所代表的意义如下面框图所示。(2)额定电压UN和接法额定电压是指电动机定子绕组应接的额定线电压，接法是指在额定电压下三相绕组的正确接线方法。有时铭牌上有两种电压值，如220380V，并对应二种接法Y，表示该电动机可在线电压为220V时工作，并应接成三角形；也可在线电压为380V时工作，并应接成星形。(3)额定电流IN额定电流是指电动机在额定电压、额定频率并输出额定功率时定子的额定线电流。铭牌有时标出两种额定电流值，它们与绕组的不同接法相对应。（4）额定转速nN额定转速是电动机额定运行时的转速，以“转/分”为单位。通常比相应的同步转速低26。(5)额定功率PN额定功率是指在额定运行条件下电动机转轴上输出的额定机械功率。通常以千瓦（kW）为单位。实际运行过程中，电动机输出的功率是由负载大小决定的，并不一定等于额定功率。电动机从电源吸取的功率不等于额定功率。这里有一个电动机效率问题。如额定输出机械功率为PN时输入电功率为P1N则额定效率N为 异步电动机的N在7590%左右，随电动机种类及容量大小而不同。(6)额定功率因数cos额定功率因数是指电动机额定运行时的功率因数。电动机是感性负载，定子电路相电流滞后相电压角，功率因数是此角度的余弦值。电动机额定运行时cos0.70.9左右。空载或轻载时会更低。因此应尽量避免电动机长期轻载或空载运行。(7)工作方式(或称定额)为充分发挥电动机的潜力，电动机按持续运行时间划分工作方式。分为连续、短时和重复短时三种。连续工作方式：表示这种电动机可以按铭牌上规定的额定功率长期连续使用。短时工作方式：表示这种电动机在输出额定功率时不能连续使用，只能按铭牌规定短时间运行。重复短时工作方式：表示这种电动机在输出额定功率时不能连续运行，只能按规定时间作重复性短时间运行。(8)绝缘等级绝缘等级是由电动机所用绝缘材料决定的。按耐热程度不同，绝缘材料分为A、E、B、F、H等数级，目前异步电动机大都采用E级绝缘(其最高允许温度为120)和B级绝缘(其最高允许温度为130)。2电机的绝缘电阻在使用电气设备时，其绝缘程度的好坏对设备的正常运行和人身安全有密切关系。绝缘程度的好坏可以用绝缘电阻的高低来衡量，由于设备受热、受潮等原因，会使绝缘电阻降低，甚至可能造成设备外壳带电和出现短路事故。所以在使用期间应定期作绝缘电阻的检查。如果一台电机长期没有使用，使用前则必须作绝缘电阻的检查。绝缘电阻的检查不能用普通的欧姆表(如万用表的电阻挡)进行，而应用兆欧表（也称摇表)进行测量。兆欧表是专门用于测量高电阻，即绝缘电阻的仪表。使用兆欧表时，要注意以下几个问题：(1)应按电气设备的电压等级选择兆欧表的规格，测量额定电压不足500V(如额定电压380V的电动机)的绕组的绝缘电阻时，则应选用500V兆欧表，而测定额定电压高于500V的绕组的绝缘电阻时，则应选用1000V的兆欧表。(2)测量绝缘电阻前，必须切断电动机的电源，并对兆欧表自检。自检的方法是先将兆欧表二端线开路，缓慢摇动兆欧表手柄，表针应指到“”处，再把兆欧表二端线迅速短接一下，表针应指到零处。如果不是这样，说明兆欧表自身有故障，必须检查修理，方能使用。(3)测量绝缘电阻时，将兆欧表端钮L、E分别接到待测绝缘电阻两端，如测量绕组对地(或对电动机外壳)的绝缘电阻时，则应将E接地(或电动机外壳)，L接绕组的一端。(4)兆欧表要平放，转动手柄的转速要均匀(120转分)。应摇转一分钟后读取数值。测量电动机的绝缘电阻，一般有二项内容，一是测量每相绕组间绝缘，二是测量每相绕组对机壳间的绝缘。对于500V以下的中、小型电动机，绝缘电阻最低不得小于1000V。3电动机绕组首、末端的判别当电动机绕组各相引出线标志脱落时，必须判明哪二根引出线属于同一相，哪根是首端，哪根是末端。这是对电动机进行正确接线的前提。判定异步电动机绕组首、末端有多种方法。(1)串灯法：首先，用一个灯泡与交流电源串联后，去碰触任意两根引出线，能使灯泡发亮的两根引出线显然是属同相绕组，这样可将六根引出线分成三相绕组。然后，任意规定一相绕组的首、末端(如U1、U2)，并将另一相（如V相）的任意一端与U2相联，将串联起来的这二相绕组的另外两端接到交流低压电源上(40100V)，其余那一相(W相)的两端接24V、3W的灯泡，当合上开关后，灯泡发亮。可断定与U2相联的那一端即为V相的首端(V1)；如灯泡不亮，则为末端(V2)。实验电路如图61所示。图 6-1串灯法判定绕组首末端若无24V灯泡，可用50V交流电压表代替，通过观察有无电压来判定。用同样的方法可以判定另一相的首、末端，图中接入开关S，是为了使通电时间尽量短些，以免电动机绕组过热烧坏本实验方法的原理可简述如下：如U、V二相绕组是首、末端相联，通入交流电后所产生的合成磁通会穿过W相绕组，因此W相绕组产生感应电动势而使灯泡发亮，如图62(a)所示，如U、V二相绕组是末端与末端相联，通入交流电后产生的合成磁通不穿过W相绕组，W相绕组不产生感应电动势，灯泡当然不亮，如图62(b)所示。图 6-2串灯法判定首、末端的原理(2)电流表法(或万用表法)用万用表电阻档或将电池与毫安表串联的办法，可以从六根引出线中判定哪二根引线是属同一相的。然后规定任意一相(如U相)的首、末端(如U1和U2)。并通过开关S和电池相联接，在另外一相(如V相)绕组的二端接上毫安表(或万用电表直流电流最小量程档)。在接通开关S的瞬间若表头指针正向摆动，则电流表负极所接的引线端与电池正极所接的引线端是同极性端(即同为首端或末端)，用同样的方法可以判定第三相的首、末端。实验电路如图63所示。图 6-3电流表法判定绕组首、末端3三相异步电动机的起动和反转对于中、小型异步电动机，当电源容量足够大时，一般均采用直接起动，即将电动机的定子绕组直接接入额定电压的电源上。异步电动机转子的旋转方向与旋转磁场的旋转方向相同，而旋转磁场的旋转方向取决于绕组与电源接线的相序。因此，改变三相绕组与电源联接的相序就可达到改变三相异步电动机转向的目的。三、实验内容及步骤1熟悉异步电动机的外形结构及各引线端，记录铭牌数据。2测量三相异步电动机的绝缘电阻。自检你准备使用的兆欧表，并用检查后的兆欧表测量实验用电动机的绝缘电阻。填入表61中。3判定三相绕组的首、末端。本实验所用电动机上标有首、末端，故本实验可用串灯法和电流表法验证标号是否正确。实验分别按图61和图63接线。低压交流电源由自耦调压器提供。直流电源由干电池或直流稳压电源提供。表61相间绝缘绝缘电阻相与机壳绝缘绝缘电阻U相与V相MU相与机壳MV相与W相MV相与机壳MW相与U相MW相与机壳M4按铭牌要求，将电动机正确接线(本实验台所配电动机为380V三角形接法)。并按图64接线。经教师检查无误后，闭合负荷开关QM直接起动电动机，并观察电动机的转向。图 6-45断开负荷开关QM，改变电动机与电源接线的相序(倒换任意两根接线)，闭合QM，观察电动机转向与前是否相反。四、注意事项1电动机通电前务必把电动机外壳与电源箱上的保护接地线(PE端)可靠连接，以防电动机漏电引起人身事故。2电动机未停转时，不可用手触摸电动机转轴，以免机