三相异步电动机星三角起动电气控制系统电机控制综合课程设计报告

1、电机控制综合课程设计报告 -三相异步电动机星三角起动电气控制系统 学院：机电工程学院专业：电气工程及其自动化 学号： 姓名： 时间： 课程设计题目一 ：三相异步电动机星三角起动电气控制系统设计三相异步电动机（型号为Y200L-4，额定功率为30kw）电气控制系统主线路、控制线路，要求控制方案安全、可靠，经济投入尽可能少。设计并绘制电气控制系统原理图，计算各种电器(如交流接触器、热继电器、自动空气开关、时间继电器、电缆线等)的相关参数，然后选择电器具体的型号，绘制电器元件明细表，并进行接线、运行。参考书目：前言 三相异步电动机因其结构简单、价格便宜、可靠性高等优点被广泛应用.但在起动过程中起动电

2、流较大,所以容量大的电动机必须采取一定的方式起动,星一三角形换接起动就是一种简单方便的降压起动方式。 采用星三角起动方式时，电流特性很好，而转矩特性较差，所以客观存在只适用于无载或者轻载起动的场合。换句话说，由于起动转矩小，星三角起动的优点还是很显著的，因为基于这个起动原理的星三角起动器，同任何别的减压起动器相比较，其结构最简单，价格也最便宜。除此之外，星三角起动方式还有一个优点，即当负载较轻时，可以让电动机在星形接法下运行。此时，额定转矩与负载可以匹配，这样能使电动机的效率有所提高，并因之节约了电力消耗。1、 设计步骤1. 概述在工程设计中，我们经常对不满足全压启动条件的电动机采用降压启动的

3、方式，其中星一三角形启动方式以其设备价格低、启动电流小、控制方式简单、维护方便等优点在民用建筑电气设计中被普遍采用。2. 查阅资料 三相异步电动机（型号为Y200L-4，额定功率为30kw）Y表示的是Y系列200表示的是机座中心高度L表示的是长铁芯4表示此电机是4级具体参数（杭州强力电机 ）型号功率KW额定电流（A）转速r/min效率%功率因数堵转转矩额定转矩（倍）堵转电流额定电流（倍）最大转矩额定转矩Y200L-43014703. 设计主接线及控制回路（1） 控制电路原理图（2） 工作原理Y-降压启动设计思想是按照时间原则控制的。按下启动按钮SB2。接触器KM1线圈得电，电动机M接入电源。接

4、触器KM3线圈得电，其常开主触点闭合，Y形启动，辅助触点断开，保证了接触器KM2不得电。时间继电器KT线圈得电，经过一定时间延时，常闭触点断开，切断KM3线圈电源。KM3主触点断开，KM3常闭辅助触头闭合，KT常开触头闭合，接触器KM2线圈得电，KM2主触点闭合，使电动机M由Y形启动切换为运行。按下停止按钮SB1，切断控制线路电源，电动机M停止运转。（3） 电动机定子绕组 Y形接法和形接法的电流、 电压分析 当电动机定子绕组为 Y形接法时,定子绕组端电压为相电压： 当电动机定子绕组为形接法时, 定子绕组端电压为线电压: 由上面的分析我们可以知道： 定子绕组Y形接法时线路电流只有接法时线路电流的

5、 1/3 倍; 定子绕组接法时绕组内的电流为线路电流的 倍。2、 器件的参数选择额定电流=额定功率/（3UI*功率因数）=56.8 Ie为电动机额定电流 各种电器的选定均由Ie整定。1. 空气开关(QS)的选择QS 通常选用电动机保护型, 应按 Ie 来选择。在 Y-起动时, 起动电流仅为直接起动时电流的 ( 1/3) 倍, 所以选用电动机保护型的 QF完全能满足起动要求。 为满足电机的超载运行，最大电流选择电动机额定电流Ie 的1.5-2.5倍 。 QS断路器的电流=电动机额定电流*1.5-2.5A=85.2A-142A 所以应该选取德力西空气开关 大功率家用大电流断路器 100A 2P 价

6、格52.56元。正泰电工 大功率断路器DZ158 2P 100A 价格 60元。2. 接触器的选择。KM1、KM2均是串联接入接在电动机的绕组上，因此具有相同的相电流。由于形接法的线电流为线路电流的倍，因此KM1、KM2的额定电流为Ie。KM3则按1/3倍Ie来选择，因此KM1、KM2接触器的额定电流=*56.8=32.79A,选择RMSCSh交流接触器32A（LC1）CJX2-3210 220V 380V电压银点接触器 380v 价格：43*2=86元。KM3接触器的额定电流=*56.8=18.9A，选择创德利电器集团 CJ10 交流接触器 CJT1-20A 220V 380V 价格：45.

7、60元。3. 熔断器(主回路FU1，控制回路FU2)的选择主回路FR1按电动机额定电流选定，一般选择主回路选额定电流的1.5-2.5倍 FU1熔断器整定电流=56.8*（1.5-2.5）A=85.2A-142A 选取茗熔快速熔断器 保险管RS95C 100A/500V 半导体保护熔丝 价格：102元。控制回路 FU2的额定电流2A，因此选择CNOBLE圆筒形熔断器陶瓷保险管保险丝保险芯子RT14 RT18 RO15 2A-63A 380V4. 热继电器（FR） FR的主要作用是用于电动机的过载保护, 在电动机运行的过程中若过载时间太长, 绕组温 升超过允许值, 绝缘老化速度加快就会缩短电动机的

8、使用寿命、 在严重的情况下甚至会烧 坏。其热元件的额定电流值应以Ie为依据选择, 保证 Ie值 KH可调范围之内。串联在电动机的绕组中，所以它们具有相同的相电流。是绕组外边的所以选取1.2倍电动机额定电流 FR1热继电器的电流=电动机额定电流*1.2=56.8*1.2A=68.16A，因此。选择德力西热过载保护继电器 JRS1D-93/Z LR2 80-93A JRS1D-93/Z 55-70A价格：74元。5. 时间继电器（KT）只需要额定电流2A即可。KOB品牌 H3Y-2 时间继电器 DC12V延时继电器带底座 多时间可调ST3PA-B价格：35元。时间继电器时间设定：电动机所带的机械负

9、载由于惯量不同，会造成电动机启动时间不同，大多数设备是属于轻载启动，第一次启动电动机不清楚启动时间有多长，所以不可能正确设定启动时间。选择手动启动，当启动电动机后开始看表计时，等电动机达到高速，如果有电流表看电流读数退回到最低值时，这段时间就是启动时间，为了可靠安全在刚才测量到的时间上再加2-3秒。把它作为时间继电器最终设定值。时间设定后是否正确，可以用下面办法检查：把控制箱电动机输入熔断器熔芯去掉，再按启动按钮，这时可以看接触器转换时间是否正确。6. 电缆线的选择30KW三相异步电动机工作电流57A，穿管时可选用 YJV-1000V-3*10+1*6mm2-3*16+1*10mm2铜芯电缆

10、埋地可选用 YJV22-1000V-3*10+1*6mm2-3*16+1*10mm2铜芯电缆3、 电器配件一览表种类型号单价QS断路器德力西空气开关 大功率家用大电流断路器 100A 2P主接触器KM1RMSCSh交流接触器32A（LC1）CJX2-3210 220V 380V电压银点接触器43角接触器KM2RMSCSh交流接触器32A（LC1）CJX2-3210 220V 380V电压银点接触器43星接触器KM3创德利电器集团 CJ10 交流接触器 CJT1-20A 220V 380V 热继电器FR德力西热过载保护继电器 JRS1D-93/Z LR2 80-93A JRS1D-93/Z 55

11、-70A74熔断器FU1茗熔快速熔断器 保险管RS95C 100A/500V 半导体保护熔丝102熔断器RU2CNOBLE圆筒形熔断器陶瓷保险管保险丝保险芯子RT14 RT18 RO15 2A-63A 380V时间继电器KTKOB品牌 H3Y-2 时间继电器 DC12V延时继电器带底座 多时间可调ST3PA-B35穿管电缆线JV-1000V-3*10+1*6mm2-3*16+1*10mm2铜芯电缆 略埋地电缆线YJV22-1000V-3*10+1*6mm2-3*16+1*10mm2铜芯电缆略总价4、 报告总结 通过此次的课程设计，我对于电动机的自动化过程有了更深的了解，学会了用控制元件来控制电机的启动和停止，了解各类控制元件的实际应用和参数，学会了根据电机的幸好对控制系统的电器型号来选择，学习到了如何计算电机继电保护电器的参数，这些都是很有实际作用的。在此次课程设计中，我们小组的各位成员均积极参与了讨论、计算参