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 Y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 Y启动控制 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： 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、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： 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 380V 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：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 Y- 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： 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 1、根据原理图进行编写程序，程序如下： 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： (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 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 实物图如下： 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： #： 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