华北电力大学-电机控制-电气综合实验报告

电气工程综合实验报告实验背景：当电动机转速为零（静止）时，加上额定电压而起动瞬间的线电流，称为起动电流。异步电动机直接起动时，其起动电流很大，可达额定电流的57倍，是影响异步电动机起动性能的主要因素。起动电流大，对电动机本身和电网电源都有影响。首先是使电网电压瞬间下降，特别在电源容量（电力变压器容量）小和大功率电动机起动的情况下，电压下降更大，不仅该台电动机起动，还影响到电源线路上其它电动机的正常运行和起动。另一方面，过大的起动电流将使电动机和线路上的电能损耗增加，特别是在频繁起动、起动较慢、或起动过程较长的情况下，电能损耗更大，发热严重。所以，在起动时对供电线路电压降有影响的电动机，应限制其起动电流。控制电机的启动电流主要是通过降压启动方式。降压启动方式有：自耦变压器降压启动星—三角降压启动延边三角形降压启动定子串电阻（电抗）降压启动还有目前开始使用逐渐多起来的方式：另加软启动器，这种方式造价高，但启动性能好。选取哪种方式要看被驱动设备需要的启动转距。该实验采用星—三角降压启动方案。实验目的：1.综合利用所学理论知识，自己设计方案，解决电气工程实际问题；2.掌握现场测量技术，提高数据分析能力；3.熟悉按电路图接线能力，掌握异步电动机的星—三角降压启动接法。试验设备：三相鼠笼异步电动机示波器电流表D26-A（10/20）万用表三相交流接触器CJX2-25/103个辅助触头组F4-223个晶体管时间继电器JS-201个中间继电器JZ7-441个三相断路器DZ47-631个热过载继电器JR36-201个按钮开关LA68A（红、绿）各1个启动、运行、停止指示灯（黄、红、绿）各1个实验步骤：1．按电路图连接各线路；2．将三相电源入线、电动机、地线接入线路，测试电路是否正常工作；3．分析并解决测试中遇到的问题；4．将线路断开，恢复各设备位置。电路图：控制电路分析：鼠笼式异步电动机Y－△自动启动电路（时间继电器自动切换）该电路电动机启动过程的Y－△转换是靠时间继电器自动完成的。1、合上空气开关QF引入三相电源。2、按下启动按钮SW2，交流接触器KM1线圈回路通电吸合并通过自己的辅助常开触点自锁，其主触头闭合接通电动机三相电源，时间继电器KT线圈也通电吸合并开始计时，交流接触器KM3线圈通过时间继电器的延时断开接点通电吸合，KM3的主触头闭合将电动机的尾端连接，电动机定子绕组成Y形连接，这是电动机在Y形接法下降压启动。3、当时间继电器KT整定时间到时后，其延时常开触点打开，交流接触器KM3线圈回路断电，主触点打开定子绕组尾端的接线，KM3的辅助常闭触点闭合为KM2线圈的通电做好准备。4、时间继电器KT动作使，其延时常开触点闭合，接通KM2线圈回路，使得KM2通电吸合并通过自己的辅助常开触点自锁，KM2主触头闭合将定子绕组接成三角形，电动机在△接法下运行。5、电动机的过载保护由热继电器FR完成6、线路中的互锁环节有：KM2常闭触点接入KM3线圈回路。KM3常闭触点接入KM2线圈回路。7、空气开关下面的电流互感器和电流表，是为了测量电动机电流，便于监视电动机的运行情况。安装注意事项：1、Y－△降压启动电路，只适用于△形接线，380V的鼠笼异步电动机。不可用于Y形接线的电动机应为启动时已是Y形接线，电动机全压启动，当转入△形运行时，电动机绕组会应电压过高而烧毁。2、接线时应先将电动机接线盒的连接片拆除。3、接线时应特别注意电动机的首尾端接线相序不可有错，如果接线有错，在通电运行会出现启动时电动机左转，运行时电动机右转，应为电动机突然反转电流剧增烧毁电动机或造成掉闸事故。4、如果需要调换电动机旋转方向，应在电源开关负荷侧调电源线为好，这样操作不容易造成电动机首尾端接线错误。5、起动时间；起动时间过短；起动时间过短电动机的转速还为提起来，这时如果切换到运行，电动机的启动电流还会很大，造成电压波动。起动时间过长；起动时间过长电动机的转速随以转起来，但因起动时间过长，电动机会应低电压大电流电动机发热烧毁。起动时间调整；为了防止起动时间过短或过长，时间继电器的初步时间确定一般按电动机功率1KW约0.6~0.8秒整定。6、电动机Y－△降压启动电路，由于启动力矩只有原来的，所以只适用于轻载或空载的电动机。问题分析：1、Y启动过程正常，但按下SB3后电动机发出异常声音转速也急剧下降，这是为什么？分析现象：接触器切换动作正常，表明控制电路接线无误。问题出现在接上电动机后，从故障现象分析，很可能是电动机主回路接线有误，使电路由Y接转到△接时，送入电动机的电源顺序改变了，电动机由正常启动突然变成了反序电源制动，强大的反向制动电流造成了电动机转速急剧下降和异常声音。处理故障：核查主回路接触器及电动机接线端子的接线顺序。2、线路空载试验工作正常，接上电动机试车时，一起动电动机，电动机就发出异常声音，转子左右颤动，立即按SB1停止，停止时KM2和KM3的灭弧罩内有强烈的电弧现象。这是为什么？分析现象：空载试验时接触器切换动作正常，表明控制电路接线无误。问题出现在接上电动机后，从故障现象分析是由于电动机缺相所引起的。电动机在Y起动时有一相绕组为接入电路，电动机造成单相启动，由于缺相绕组不能形成旋转磁场，使电动机转轴的转向不定而左右颤动。处理故障：检查接触器接点闭合是否良好，接触器及电动机端子的接线是否紧固。3、空载试验时，一按起动按钮SB2，KM2合KM3就噼叭噼把切换不能吸合。这是为什什么？分析故障：以启动KM2和KM3就反复切换动作，说明时间继电器没有延时动作，一按SB2起动按钮，时间继电器线圈得电吸合，接点也立即动作，造成了KM2和KM3的相互切换，不能正常启动。分析问题出现在时间继电器的接点上处理故障；检查时间继电器的接线，发现时间继电器的接点使用错误，接到时间继电器的瞬动接点上了，所以一通电接点就动作，将线路改接到时间继电器的延时接点上故障排除。（时间继电器往往有一对延时动作接点，还有一对瞬时动作接点，接线前应认真检查时间继电器的接点的使用要求。）