三相异步电动机Y-△降压起动的控制设计

1、电气控制与 PLC 应用课程设计说明书设计题目：三相异步电动机Y-换接起动控制设计专业及班级：XXX指导教师：XXX学生姓名：XXX学号：XXXX设计时间：XXXXXXXX一、设计题目1 1二、控制要求1 1三、设计内容1 11、设计原理1 12、I/O配置接线图2 23、工作过程3 34、程序设计梯形图4 45、程序设计指令图4 46、元件介绍4 4总结8 8参考文献9 9一、设计题目利用三菱可编程控制器实现三相异步电动机 Y-降压起动的控制设计。二、控制要求接触器 1KM3KMi 作用分别是控制电源、Y 形起动、运行。按下起动按钮 SB2 后，电动机 M 先作 Y 起动，10s 钟后自动转

2、换为运行。若任何情况下外部按下停止按钮 SB1 或热继电器 FR 动作时， 都会导致电动机停止。三、设计内容1、设计原理容量较大的电动机。 通常采用降压启动方式。降压启动的方式很多， 有星三角启动，自耦降压启动，用联电抗器降压启动，延边三角形启动等。本文介绍电动机的星三角（丫一 4）启动方式。所谓丫一启动，是指启动时电动机绕组接成星形，启动结束进入运行状态后，电动机绕组接成三角形。在启动时。电机定子绕组因是星形接法，所以每相绕组所受的电压降低到运行电压的57.7%,启动电流为直接启动时的 1/3,启动转矩也同时减小到直接启动的 1/3。所以这种启动方式只能工作在空载或轻载启动的场合。电动机 Y

3、启动的电路图， U1U2、 V2V2、 WlW2 是电动机 M 的三相绕组。如果将 U2、V2 和 W2 在接线盒内短接则电动机被接成星形；如果将 U1 和 W2、V1和 U2、W1 和 V2 分别短接，则电动机被接成三角形。实现电动机的 Y启动控制电路见图 1。L1L2L3N1352、I/O配置接线图xooooYQOOQX0001Y0001Y0002Y0003COMCOM图 2I/O 配置接线图J-L表 1I/O 配置输入口输出口SB1启动X000KM1Y000SB2启动X001KM2Y001KM3Y002灯L1指示灯表 2 2 硬件配置表元件名称数量元件名称数量DC24V电源1开关2PC/

4、PPI编程电缆1交流接触器3FXGP-编程软件1热继电器1PC机1断路器1LED指示灯13、工作过程按下启动按钮 SB1,接触器 KM3 线圈得电，KM3 的主触点闭合，KM3 辅助触点（常开）闭合，接触器 KM1 和时间继电器的线圈得电，KM1 主触点闭合，将电动机的三相绕组接成星形，电动机进入星形启动状态；KM1 的辅助触点 KM11 闭合，使电路维持在启动状态。待电动机转速达到一定程度时，时间继电器 KT 延时时间到。具延时触点（常闭）断开，接触器 KM3 线圈失电.主触点断开，辅助触点（常开）KM31闭台。接触器 KM2 得电工作.电动机进入三角运行状按下停止按钮 SB2,或电动机出现

5、异常过电流使热继电器 FR 动作时，电动机均会停止运行。热继电器的调整.应根据负载轻重和运行电流的大小，在热态（热继电器接入电路，并经过启动电流的预热）实地进行。观察电流表的读数.按照读数的 1.2倍整定其电流调整钮。电动机出现 1.2 倍的异常电流时.热继电器会在 20 分钟内动作。如果电动机运行电流是随负载不断变化的，则整定值可按较大电流值计算选取.但最大不能超过电动机额定电流的 1.2 倍。4、程序设计梯形图如下图 2 2 电动机星一角降压启动 PLCPLC 控制梯形图图 2 2 电动机星一角降压启动 PLCPLC 控制梯形图5、程序设计指令图如下图 3 3 电动机星一角降压启动 PLC

6、PLC 控制指令图6、元件介绍(1)熔断器熔断器是一种过电流保护电器。熔断器主要由熔体和熔管两个部分及外加填料等组成。使用时，将熔断器串联于被保护电路中，当被保护电路的电流超过规定值，并经过一定时间后，由熔体自身产生的热量熔断熔体，使电路断开，起到保护的作用。熔断器的特点熔体额定电流不等于熔断器额定电流，熔体额定电流按被保护设备的负荷电流选择，熔断器额定电流应大于熔体额定电流，与主电器配合确定0LDX0001ORY0002AN1X0013OUTYOOO4LDX0005ORY002GAMIX0017ANIMO8OUTY0029LDV00210ANIX00111OUTTOK10014LDTO15O

7、RMO16mX00117?OUTMO18LDMO19丽工X00120mY00221OUTY00122OUTY00323END图 3 3 电动机星一角降压启动 PLCPLC 控制指令图熔断器应用由于各种电气设备都具有一定的过载能力，允许在一定条件下较长时间运行；而当负载超过允许值时，就要求保护熔体在一定时间内熔断。还有一些设备起动电流很大，但起动时间很短，所以要求这些设备的保护特性要适应设备运行的需要，要求熔断器在电机起动时不熔断，在短路电流作用下和超过允许过负荷电流时，能可靠熔断，起到保护作用。熔体额定电流选择偏大，负载在短路或长期过负荷时不能及时熔断；选择过小，可能在正常负载电流作用下就会熔

8、断，影响正常运行，为保证设备正常运行，必须根据负载性质合理地选择熔体额定电流。(2)接触器接触器按被控电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。交流接触器交流接触器是广泛用作电力的开断和控制电路。它利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。交流接触器的接点，由银鸨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。直流接触器直流接触器的结构和工作原理基本上与交流接触器相同。 在结构上也是由电磁机构、触点系统和灭弧装置等部分组成。由于直流电弧比交流电弧难以熄灭，直流接触器常采用磁吹式灭弧

9、装置灭弧。（3）时间继电器时间继电器是一种利用电磁原理或机械原理实现延时控制的控制电器。它的种类很多，有空气阻尼型、电动型和电子型和其他型等。时间继电器原理在交流电路中常采用空气阻尼型时间继电器，它是利用空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。它由电磁系统、延时机构和触点三部分组成。凡是继电器感测元件得到动作信号后，其执行元件（触头）要延迟一段时间才动作的继电器称为时间继电器。工作原理时间继电器可分为通电延时型和断电延时型两种类型。当线圈通电时，衔铁及托板被铁心吸引而瞬时下移，使瞬时动作触点接通或断开。但是活塞杆和杠杆不能同时跟着衔铁一起下落，因为活塞杆的上端连着气室中的橡皮膜，当活塞杆在释放

10、弹簧的作用下开始向下运动时，橡皮膜随之向下凹，上面空气室的空气变得稀薄而使活塞杆受到阻尼作用而缓慢下降。经过一定时间，活塞杆下降到一定位置，便通过杠杆推动延时触点动作，使动断触点断开，动合触点闭合。从线圈通电到延时触点完成动作，这段时间就是继电器的延时时问。延时时间的长短可以用螺钉调节空气室进气孔的大小来改变。吸引线圈断电后，继电器依靠恢复弹簧的作用而复原。空气经出气孔被迅速排出。使用环境时间继电器作为自动控制器件应用较广泛，尤其是在涉及低压电器控制网络中有较多电器设备环境中使用时电磁干扰问题更趋于严重。组成时间继电器的内部元器件的损坏这时已不是引起时间继电器故障（失效）的主要原因，而在于应用

11、场合中的各种干扰通过电磁耦合、电容耦合直接进入时间继电器，干扰其正常的延时控制。时间继电器在此干扰环境下能否正常工作往往会影响到整个自动控制系统的正常逻辑功能，甚至还可能造成大的质量事故和经济损失。所以时间继电器在各种恶劣环境都应有较高的可靠性和抗干扰能力，也就是说时间继电器必须有良好的电磁兼容性能，只有这样才能完善其产品质量，提高自身的市场竞争能力。时间继电器作为自动控制器件应用较广泛， 尤其是在涉及低压电器控制网络中有较多电器设备环境中使用时电磁干扰问题更趋于严重。组成时间继电器的内部元器件的损坏这时已不是引起时间继电器故障（失效）的主要原因，而在于应用场合中的各种干扰通过电磁耦合、电容耦

12、合直接进入时间继电器，干扰其正常的延时控制。时间继电器在此干扰环境下能否正常工作往往会影响到整个自动控制系统的正常逻辑功能，甚至还可能造成大的质量事故和经济损失。所以时间继电器在各种恶劣环境都应有较高的可靠性和抗干扰能力，也就是说时间继电器必须有良好的电磁兼容性能，只有这样才能完善其产品质量，提高自身的市场竞争能力。总结两周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，和同学们相互探讨，相互学习。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。这次的课程设计虽然时间紧任务重，但是让我学到了不少知识。从开始不知如何动手去做，一次次翻书，找到了一点点门路，画起了草图。在紧迫的时间内，放弃其他事情，坚持了下来，在要求的时间内，经过反复修改终于设计了出来。另外，经过这次课程设计，我学会了团结同学，我感受到了团体力量的强大，这次设计的成功，使我深切的感受到了学习和实践的乐趣，对我以后的学习产生了积极的推动作用。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前