三相笼形电动机课程设计.doc

8芜湖广播电视大学课程设计说明书 课程名称： 机电控制与可编程序控制器技术 题目名称： 三相笼形异步电动机降压起动班 级：2013 秋 级 机械设计及制造（本） 专业姓 名： 杨子发 学 号： 1334001253631 指导教师： 评定成绩： 教师评语： 指导老师签名： 2013 年 4 月 25 日成绩评阅教师日期三相笼形异步电动机降压起动1、设计的目的电气控制课程设计是在学完了电气控制课程进行了生产实习之后的一个重要的实践教学环节。学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行电气控制的基本能力。它要求学生综合运用本课程及有关先修课程的理论和实践知识，进行电气控制的设计。其目的如下：培养学生解决电气控制的能力。通过课程设计，熟练运用电气控制基础课程中的基本理论及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决工厂电器控制设备等问题，初步具备设计一个中等复杂程度电气控制设备的能力。培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。进一步培养学生识图、制图、运用和编写技术文件等基本技能。2、三相笼形异步电动机工作原理2.1工作原理三相笼型异步电动机直接起动电流大，在电源变压器容量一定的情况下，会引起电源变压器输出电压下降，影响电动机本身的起动以及同一线路中其他负载的正常工作。三相笼型异步电动机的直接起动只适用于小容量电动机的空载和轻载起动。在起动过程中，转速、电流、时间等参量都发生变化，原则上这些变量都可以作为起动的控制信号。但是，经过分析发现，以转速和电流为变化参量控制电动机起动受负载变化、电网电压波动的影响较大，往往造成起动失败，而以时间为变化参量控制电动机起动，换接是靠时间继电器的动作，不论负载变化和电网波动，都不会影响时间继电器的整定时间，可以按时切换，不会造成起动失误。因此，控制电动机起动，大多采用以时间为变化参量来进行控制。2.2工作参数电动机的起动电流，A；电动机的额定电流，A； S 电源变压器的容量，kVA； P 电动机的额定功率，kW。电动机的减压起动是在电源电压不变的情况下，降低起动时加在电动机定子绕组上的电压，限制起动电流，当电动机转速基本稳定后，再使工作电压恢复到额定值。 可用经验公式粗估电动机是否可直接起动，如果电动机的起动电流倍数（Ist/IN）小于下式右边的数值时，可直接起动。2.3减压起动目的、控制要求转速升高到一定值时，全压运行起动指令后，先减压起动减压起动的控制要求减小或限制起动时对机械设备的冲击减压起动的目的限制起动电流减少供电电路因电动机起动引起的电压降对容量在10 kVA以上或不能满足条件的三相笼型异步电动机，均应采用减压起动。2.4减压起动方式笼型感应电动机限制起动电流常采用减压起动的方法，即起动时将定子绕组电压降低，如定子串电阻减压起动；定子串电抗器减压起动；星/三角（）减压起动；定子串自耦变压器减压起动等。无论是采用那种方法，对控制的要求是相同的，即给出起动指令后，先减压，当电动机接近额定转速时再加全压，这个过程是以起动过程中的某一变化参量为控制信号自动进行。3、三相笼形异步电动机降压起动方案设计3.1定子串电阻减压起动（1）串电阻减压起动的特点电动机定子绕组串电阻减压起动不受绕组接法的限制，起动过程平稳。但起动时，加在定子绕组上电压为额定运行时全电压的一半，使得电动机的起动转矩只有额定转矩的四分之一。因此，串电阻减压起动只适用于起动转矩不大的场合。另外，考虑到起动时串入的电阻要消耗电能，故对大容量的电动机，通常用电抗器替代电阻，但它们的控制电路完全相同。（2）定子绕组串接电阻减压起动的方法定子绕组串接电阻减压起动是指在电动机起动时，把电阻串接在电动机定子绕组与电源之间，通过电阻的分压作用，来降低定子绕组上的起动电压，待起动后，再将电阻短接，使电动机在额定电压下正常运行。这种减压起动的方法由于电阻上有热能损耗，如用电抗器则体积、成本又较大，因此该方法很少用。这种减压起动控制线路有手动控制、接触器控制、时间继电器控制等。（3）定子绕组串接电阻减压起动的计算电动机定子的额定电流根据式（5-18）知式中为现变压器容量下，其允许的最大启动电流而电动机的起动电流而串电阻减压起动时，其减压系数为电动机的额定转矩电动机的起动转矩减压起动时电动机的最大起动转矩而负载的起动转矩结论：故能通过定子串电阻的方法进行减压起动（2）减压启动的工作原理其中：Ust为启动电压Ist为启动电流Un为额定电压In为额定电流4 分析三相笼型电动机的控制电路图1.分析启动按钮SF2，分析降压启动过程。 分析按下启动按钮SF2-QA1线圈得电-QA1，KF线圈得电并自锁，KF延时开始-KF延时结束-QA1，KF线圈失电，同时QA2线圈得电-QA2动点触电断开-QA2动合触电闭合自锁。2.时间继电器的作用 感受部分在感受外界信号后，经过一段时间才能使执行部分动作的继电器，称为时间继电器.延时的时间是可以设置或者选择的，及吸引线圈得电或失电以后，其触电经过一段延时在动作，用以控制电路的接触或分析。3. 说明上图电路中BB和FA的作用。 （1）.上图BB符号元件为熔断器（保险丝）：是一种广泛应用的简单而有效的保护电器。在使用中，熔断器中的熔体串联在L1、L2、L3的其中两线上，当电路发生过载或短路故障时，如果通过熔体的电流达到或超过某一数值，则在熔体上产生的热量便会使温度升高到