42极双速异步电动机的运行控制设计书

1 4/2 极双速异步电动机的运行控制设计书 一、技术要求 1、 课题名称： 4/2极双速电动机的运行控制 2、 设计要求 ： 分别用两个按钮操作电动机的高速和低速运行；高速运行时应先接成低速然后经延时后换接到高速；应有短路保护和过载保护；电气原理，电气布置图，接线图，元器件明细表。 3、 技术指标 1）型 号： 2）功 率： 103）额定电压： 380伏 4) 效 率： ）接 法： 电气元件选择 接触器的选择 1,选择接触器的类型 根据接触器所控制的负载性质选择接触器的类型。 通常交流负载选用交流接触器， 直流负载 选用直流接触器。如果控制系统中主要是交流负载，而直流负载容量较小时，也可以用交流 接触器控制直流负载，但触头的额定电压应适当选大一些。 2交流接触器按负荷种类一般分为一类、 两类、 三类和四类，一类交流接触器对应的控制对象是无感或微感负荷，如白炽灯，电阻炉等；二类交流接触器用于绕线转子异步电动机的启动和停止；三类交流接触器的典型用途是笼型异步电动机的运转和远行中分断；四类交流接触器用于笼型异步电动 机的启动、反转 2 制动、反接和点动。选择接触器主触头的额定电压 接触器主触头的额定电压应大于或等于所控制线路的额定电压。 3,选择接触器主要触头的额定电流 接触器主触头的额定电流应大于或等于负载的额定电流。 4,选择接触器吸引线圈的额定电压 当控制线路简单、使用电器较小时，可直接选用 380V 或 220V 的电压。 继电器的选择 工厂专业生产各式时间继电器 电磁继电器 电子继电器 大功率继电器 液位继电器 固态继电器 大功率继电器 小型继电器 计数器 继电器等。 继电器实质是一种传递信号的电器， 它根据输入的信号达到不同的控制目的。 继电器一般是用来接通和断开控制电器（ 电动机 ） 按使用环境选型 . 使用环境条件主要指温度（最大与最小）、湿度（一般指 40 下的最大相对湿度）、低气压（使用高度 1000 米以下可不考虑）、振动和冲击。此外，尚有封装方式、安装方法、外形尺寸及绝缘性等要求。由于材料和结构不同，继电器承受的环境力学条件各异，超过产品标准规定的环境力学条件下使用，有可能损坏继电器，可按整机的环境力学条件或高一级的条件选用。 电磁 式继电器一般由铁芯、 线圈 、 衔铁 、触点簧片等组成的。只要 在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在 电磁力 吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点 常开触点 吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（ 常闭触点 ）释放。这样吸合、 释放 ，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的 “ 常开、常闭 ” 触点，可以这样来区分：继电器线圈 未通电时处于断开 状态 的静触点，称为 “ 常开触点 ” ；处于接通状态的静触点称为 “ 常闭触点 ” 。 1、 时间 类型选 择 （ 1） 直流电磁式时间继电器 在直流电磁式电压继电器的铁心上增加一个阻尼铜套构成时间继电器，仅用作断电延时 。 这种继电器延时较短， s，而且准确度较低，一般只用于要求不高的场合。 （ 2）空气式时间继电器 3 可以做成通电延时型，也可做成断电延时型。 电磁机构可以是直流的，也可以是交流的。 延时范围大，不受电源电压、频率波动影响。结构简单，价格低。但延时误差大 （ 3）电子式时间继电器 具有延时范围广、精度高、体积小、调节方便及寿命长等优点。 （ 4）由集 成电路和单片机等电子元件构成的新型时间继电器 1、体积小、精度高、延时时间长、工作可靠。 2、线圈 (或电源 )的电流种类和电压等级应与控制电路相同； 3、按控制要求选择延时方式和触点型式； 4、校核触点数量和容量，若不够时，可用中间继电器进行扩展。 5、延时范围的选用 导线截面选择： 条件：首先应符合发热条件，即导线允许安全电流与允许电流密度两者值的大小（允许安全电流指在不超过它们最高工作温度条件下允许长期通过的最大电流即负载电流，符号 I；允许电流密度指导线芯的单位 面积 号 计算方法： S = I / I = S 本值： A/导线） 即 1位面积铜导线允许长期通过最大电流 5A 因为 P= 3 P=10 3 80V 20V = 所以 即；额定电流为 此可选 10A/导线） 即 1为： P= 3 根据公式结合上面的计算方法就可算出铝导线为 16线规则一般是： 、 、 4m 、 6m 、 10m 、 16535507095120150185般铜线安全电流最大为： 4平方毫米铜电源线的安全载流量 从这个角度讲，可以选择 4平方的铜线或 10平方的铝线。 导线的阻抗与其长度成正比，与其线径成反比。在使用电源时，特别要注意输入与输出导线的线材与线径问题。以防止电流过大使导线过热而造成事故。 4 二 4/2 极双速异步电动机的工作原理 （一） 4/2 极双速电动机的概况 采用 2定子绕组 4极时为， 2极时为 2根据绕组方案表将一个相带中的元件串联成一个线圈组，三相绕组的线圈组之间的连接，当由 法，由 将 1、 2、 3短接时为 2 根据不同接法时的出线图可以在接线图上画出 U、 V、 2极时绕组 2两路流向中心点（ 图所示； 4 极时绕组为接法， 向出线头“ 如图中虚线所示， V、 W 相的电流方向也同样，从图 2看出，接线图上每相的两个线圈组成一个在变极时电流方向不变；另一个在变极时电流方向相反，它们的电流方向的变化应与表 2 1、 （二） 4/2 极变极调速的基本原理 4/2极双速异步电动机是利用改变定子绕组的接法，以改变电机的极数，从而使电机用一套绕组获得两种或两种以上转速的双速异步电动机 ， 当接电器 主触点闭合， 主触点断开时，电动机定子绕组为三角形接法，对应“低速”挡；当接电器 触点断开， 触点闭合时，电动机定子绕组为双星形接法，转速的改变时通过改变定子绕组的联结方式，从而改变变磁极对数来实现的。在绕组为三角形接法时，出线端 1 电源， 2 组为三角形接法，每项绕组中两个线圈串联，成四个极，磁极对数 p=2，其同步转速 n=60f/P,电动机为低速；当绕组为 线端 1 2 组为双星形联结，每个绕组中两个线圈并联，成两个极磁极对数 p=1，同步转速 n=60f/p，电动机为高速。其控制电路主要由两个复合按钮和四个接触 器组成， 制线路工作如下： （ 1） 低速运转 5 合上 下 ） 动机绕组接成，低速运转 （ 2） 高速运转 合上 下 ( ) a b c） a b 动机惯性运转 c a b c） a b c a b c） a b 1 c 即：电动机绕组接成 注 ：为了避免“高速”挡启动电流对电网的冲击，本线路在“高速”挡时，先以“低速”启动，待启动电流过去后，再自动切换到“高速”运行。 6 4/2 极双速异步电动机电气原理图 1 3 M S R T T 1 1 2 T 7 4/2 极双速异步 电动机电气布置图 R 槽 U 线 槽 端 子 板 8 4/2 极双速异步电动机接线 T S 44 8 11 15 U 1 11 2 11 8 11 10 11 5 12 1 2 33 11 11 22 22 4 10 7 5 9 8 11 6 13 14 7 8 22 11 5 8 33 13 6 9 3 4 5 11 11 3 9 4/2 极双速异步电动机明细表 符号 名称 型号规格 用途 数量 M 电动机 4供机械能 1 流接触器 繁的通、断线路 2 流接触器 繁的通、断线路 2 流接触器 繁的通、断线路 2 间继电器 制与隔离 1 断器 路保护 1 断器 路保护 1 继电器 电动机和用电设备进行过载保护 1 止按钮 通分断控制线路电流 1 动按钮 低速控制 1 10 致 谢 立时二个多月的毕业设计终于结束了。通过自己的努力我终于完成了本次毕业设计，但这次毕业设计给我带来的收获不仅是成功的完成了课题，而是在做毕业设计的期间对自身能力的又一次锻炼和提高。 课题发下来后，我的第一感觉就是自己对一些课程的掌握太浅薄了，许多学过的知识早已忘的一干二净了。这也暴露了我平时学习中的一大漏洞，就是学的东西学过之后就抛之脑后置之不理了，而不去练习、巩固，等到要用的时候才发现自己原来什么都不记得了，只是“似曾相识”，使我认识到知识也会“生锈”，在今后的学习中定要祢补这一漏洞。为了做好课题，我不仅重新温习了一遍教材，还借阅了许多有关方面的书籍，可以说这次设计对我在查找资料解决问题方面的能力也是一次很大的提高。我想这也是本次课程设计的目的之一。因为在以后我们的工作实践中我们会 接触许多新的东西，而我们大学所学的知识是有限的，这就要求我们有较强的自学能力和查阅有关方面资料的能力。 细心、耐心、静心、虚心这 ”四心 ”是我在这次毕业设计中的心得体会。在设计中细心是很重要的 ,每一条指令 ,每一个字都不能错否则就会出错 ,在此我深有体会的。撰写说明书的过程中我们可能会遇到我们自己解决不了的问题 ,如果实在解决不了 ,这就要求我们虚心向指导老师或同学请教 ,这样才能按时完成课题 ,不能再一个问题上卡。 在这次毕业设计中我要感谢很多老师和同学给与我的帮助，特别是我的指导老师高忠义老师。他帮我解决了 许多疑难问题，如：查找何种资料文献及如何确定一些参数等，使我的设计顺利了许多，加快了设计进程同时也使我学会了如何查资料。 这次毕业设计是对我大学三年学习的一次大检验，加深和巩固了自身所学的知识，增强了实际