三相异步电动机的Y—△启动控制实验报告

可编程控制器课程设计报告书 三相异步电动机的三相异步电动机的 Y Y 启动控制启动控制 学院名称 自动化学院 学生姓名 专业名称 班 级 时间 2013 年 5 月 20 日至 5 月 31 日 三相异步电动机的三相异步电动机的 Y Y 启动控制启动控制 一 设计目的 一 设计目的 1 了解交流继电器 热继电器在电器控制系统中应用 2 了解对自锁 互锁功能 3 了解异步电动机 Y 降压启动控制的原理 运行情况及操作方法 二 设计要求 二 设计要求 1 设计电动机 Y 的启动控制系统电路 2 装配电动机 Y 启动控制系统 3 编写 s7 300的控制程序 4 软 硬件进行仿真 得出结果 三 三 设计设备 设计设备 1 三相交流电源 输出电压线 2 继电接触控制 交流接触器 按钮 热继电器 熔断器 PLCS300 3 三相鼠笼式电动机 四 设计原理 四 设计原理 对于正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机来说 如果在启 动时将定子绕组接成星形 待起动完毕后再接成三角形 就可以降低启动电流 减轻它对电网的冲击 这样的起动方式称为星三角减压启动 或简称为星三角 启动 Y 启动 星三角起动法适用于正常运行时绕组为三角形联接的的电 动机 电动机的三相绕组的六个出线端都要引出 并接到转换开关上 起动时 将正常运行时三角形接法的定子绕组改接为星形联接 起动结束后再换为三角 形连接 这种方法只适用于中小型鼠笼式异步电动机 定子绕组星形连接时 定子电压降为三角形连接的1 3 由电源提供的起动电流仅为定子绕组三角形 连接时的1 3 就是可以较大的降低启动电流 这是它的优点 但是 由于起动转 矩与每相绕组电压的平方成正比 星形接法时的绕组电压降低了1 3倍 所以起动转矩将降到三角形接法的1 3 这是其缺点 Y 降压启动器仅适用于 运行 3 8 0 V 的三相鼠笼式电动机作空载或轻载启动 三相鼠笼式异步电动机 Y 降压启动控制线路图 如图1所示 图1 原理图的分析 原理图的分析 按下空开后 按下 SB1按钮 KM KMY 线圈得点 同时计时器也 开始计时 KM 得点 SB1按钮断开 KM 触点闭合实现自锁 此时 KM KMY 触点 闭合 电动机以 Y 型启动 当计时器计时时间到 如上电路图 KM 线圈得到 KM 常闭触点断开 KMY 线圈失电 KMY 触点断开 KM 触点闭合进行工作 同 时 KM 动合触点闭合实现了互锁电路 此时电动机以 型运行 电动机的电动机的 Y Y 型接线 型接线 1 Y型就是3个线圈头 U1 V1 W1 连在一起 或者尾 U2 V2 W2 连在一起 剩下的三个头引入电源 2 接法就是同个线圈不能连在一起 要交叉相连 即 U1 V2 相连接电源 1相 V1 W2 相连接电源2相 W1 U2 相连接电源3相 接触器工作原理 接触器工作原理 线圈通 220v 的电 衔铁吸合 主触头接通 电机电源接通即可 注意的是 接触器的主触头接强电 而线圈只能通以弱电 继电器的工作原理与此相似 四 设计步骤四 设计步骤 1 根据原理图进行编写程序 程序如下 根据原理图进行编写程序 程序如下 仿真结果仿真结果 1 PLC 硬件配置 如下图 2 I0 0 为输入信号 Q0 0 主接触器 Q0 1 星型接触器 得电输出 Q0 3 电动机输出 计时器开始计时 10 秒 如下图 3 10 秒后 计时器为 0 Q0 0 主接触器 Q0 2 三角型接触器 得电输 出 Q0 3 电动机输出 如下图 4 按下 I0 1 停止按钮 停止输出 如下图 2 根据分析 进行了硬件连接 接好后按如下步骤操作 根据分析 进行了硬件连接 接好后按如下步骤操作 1 断电的情况下 按图2接线 经指导老师的检查后进行通电实验操作 2 开启控制屏电源总开关 按启动按钮 调节调压器输出 使输出线电压为 220V 3 按下按钮 SB1 交流继电器 KM KMY 的线圈通电吸合 电动机在 Y 接下低电压启动 10S 后 KM 线圈吸合 电动机变为 型开始运转 4 观察电动机的运转情况 5 实验完毕 按控制屏停止按钮 切断三相交流电源 五 设计结果五 设计结果 结果描述 结果描述 在 plc 程序中设定时间为10S 接通开关 当按下按钮 SB1 电动机开始运 转 此时交流继电器 KM KMY 的线圈通电吸合 达到了自锁功能 此时电动机 为 Y 型运行 10秒后 KMY 的线圈失电断开 KM 线圈通电吸合 电动机变为 型开始运转 交流继电器 KM1断开 交流继电器 KM2闭合 在转变的那一瞬间 电动机的转速明显加快并且声音也变了 实际布线图实际布线图 实物图如下 实物图如下 六 实验遇到的问题及解决方法 六 实验遇到的问题及解决方法 1 刚开始编程的时候仿真结果与实验要求不符合 通过修改程序得以解决 2 用 Autocad 绘制图的时候 对该软件的不熟悉导致不会画出图形 经过慢慢 研究以及学习最终可以熟练掌握应用软件 3 在调试电动机之间的转换时 先老是烧保险丝 后来经过老师的指导 是因 为由于人工切换时 速度太慢 造成主路上的电压太大导致的 在单个试验 成功过 进行了控制电路的连接 4 最后在下载程序过程中 由于线路的一个常闭触点的影响 导致无法控制电 路 在细心地检查后解决此问题 七 实验心得 七 实验心得 我们这次课程设计做的是 Y 电动机启动的实验 起初拿到时感觉很迷茫 不知道怎样去着手 接着就去查各种资料 然后知道了 Y 电动机启动是通过 一个自锁来实现的 用 Y 降压启动的三相异步电机功率都比较大 由于启动 电流是额定电流的5 6倍 启动电流会对供电系统造成瞬时电压下降采用 Y 降压启动 使原来电动机绕组三角接法运行 启动时采用星型接法 星型接法 电动机每绕组的工作电压是220V 而三角接法电动机每绕组的工作电压是 380V 由于工作电压下降 电动机的工作电流也下降 二者都是根号3的关系 所以星型接法是三角接法启动电流的1 3 这样就达到了低电压启动的效果 老师让用 CAD 画原理图 在画图的过程中 也回忆了以前的工程制图的知 识 同时通过对实验中程序的研究 也更深刻的理解了课本上的理论知识 在 实习的过程中对课本的知识也得到了巩固 为后面的进一步学习坚定了更好的 基础 在课设的整个过程中 一开始我查找了电动机星型三角形启动的控制资料 了解继电器 接触器等的工作原理 在此后 编写了基于 S300的 PLC 程序 并 且进行了仿真调试 完成了程序控制部分 在老师的要求 利用 Autocad 软件 与同学一起绘制了原理图 最后 我们一起完成了硬件的连接与调试 最终完 成课设 在此 深有感触的是还是觉得自己的动手能力太次 对电路分析处于 迷糊状态 但是从我同学那里学到了不少关于检查分析电路的方法 在连接电 路时 由于之前没有对继电器的原理理解清楚 导致电路连线时不会接线 在 我们一起努力下 分析了继电器的接线原理 很快完成了电路连接 总之 这 次实习很成功 也学到了不少 从实验一开始我们查找了电动机星型三角形启动的控制资料 了解继电器 接触器等的工作原理 知道了 Y 电动机启动是通过一个自锁来实现的 用 Y 降压启动的三相异步电机功率都比较大 由于启动电流是额定电流的5 6倍等 基本的原理之后 在老师的要求 利用 Autocad 软件与同学一起绘制了原理图 最后 我们一起完成了硬件的连接与调试 最终完成课设 在这次实验中 我 们又更深刻地了解到了 PLC 编程需要注意的地方 同时锻炼了我们的动手能力 通过对实验中程序的研究 也更深刻的理解了课本上的理论知识 在实习的过 程中对课本的知识也得到了巩固 在课设的整个过程中 一开始我查找了电动机星型三角形启动的控制资料 了解继电器 接触器等的工作原理 在此后 编写了基于 S300的 PLC 程序 并 且进行了仿真调试 完成了程序控制部分 在老师的要求 利用 Autocad 软件 与同学一起绘制了原理图 最后 我们一起完成了硬件的连接与调试 最终完 成课设 通过对实验中程序的研究 也更深刻的理解了课本上的理论知识 在实习的过 程中对课本的知识也得到了巩固 以前所学的电机基础和 AutoCAD 知识在此 深深体现出来了 我们这次的课设题是电动机的星三角启动的实验 电动机的启动原理在大二 时的电机拖动基础中学过 接着就去查各种资料 然后知道了 Y 电动机启动 是通过一个自锁来实现的 用 Y 降压启动的三相异步电机功率都比较大 由 于启动电流是额定电流的 5 6 倍 启动电流会对供电系统造成瞬时电压下降 采用 Y 降压启动 使原来电动机绕组三角接法运行 启动时采用星型接法 星型接法电动机每绕组的工作电压是 220V 而三角接法电动机每绕组的工作电 压是 380V 由于工