电气工程综合训练之工业电机启动电流的抑制

电气工程综合训练之工业电机启动电流的抑制TOC\o"1-3"\h\u5547一、任务书 130405二、实验心得 21667三、参考资料 613602四、设备资料 10103911、三相交流接触器CJX2-25/10 10283302、辅助触头组F4-22 1081403、中间继电器JZ7-44 1051874、三相断路器DZ47-63 10106155、热过载继电器JR36-20 1113183五、实验电路图 11任务书2014/1/6工业电机启动电流的抑制任务书目的：综合利用所学理论知识，自己设计方案，解决电气工程实际问题掌握现场测量技术，提高数据分析能力要求：认真做好调研、设计、实施各项工作，切实投入。设备：三相鼠笼异步电动机示波器电流表D26-A（10/20）万用表三相交流接触器CJX2-25/103个辅助触头组F4-223个晶体管时间继电器JS-201个中间继电器JZ7-441个三相断路器DZ47-631个热过载继电器JR36-201个按钮开关LA68A（红、绿）各1个启动、运行、停止指示灯（黄、红、绿）各1个步骤：查找相关资料，了解电机启动造成的危害综述现有电机启动电流限制方法通过所学知识设计电动机星-三角启动方案并实施用软件制图（VISIO），拷到WORD文档，加文字说明，写出设计思路和运行原理。（文件名以班级和组员姓名组成,例如：电气**班张某某.doc）发送邮件至：利用所提供元器件，搭建装置在示波器监视下，通电测试实验心得参考资料电气工程综合实验报告实验背景：当电动机转速为零（静止）时，加上额定电压而起动瞬间的线电流，称为起动电流。异步电动机直接起动时，其起动电流很大，可达额定电流的57倍，是影响异步电动机起动性能的主要因素。起动电流大，对电动机本身和电网电源都有影响。首先是使电网电压瞬间下降，特别在电源容量（电力变压器容量）小和大功率电动机起动的情况下，电压下降更大，不仅该台电动机起动，还影响到电源线路上其它电动机的正常运行和起动。另一方面，过大的起动电流将使电动机和线路上的电能损耗增加，特别是在频繁起动、起动较慢、或起动过程较长的情况下，电能损耗更大，发热严重。所以，在起动时对供电线路电压降有影响的电动机，应限制其起动电流。控制电机的启动电流主要是通过降压启动方式。降压启动方式有：自耦变压器降压启动星—三角降压启动延边三角形降压启动定子串电阻（电抗）降压启动还有目前开始使用逐渐多起来的方式：另加软启动器，这种方式造价高，但启动性能好。选取哪种方式要看被驱动设备需要的启动转距。该实验采用星—三角降压启动方案。实验目的：综合利用所学理论知识，自己设计方案，解决电气工程实际问题；掌握现场测量技术，提高数据分析能力；熟悉按电路图接线能力，掌握异步电动机的星—三角降压启动接法。试验设备：三相鼠笼异步电动机示波器电流表D26-A（10/20）万用表三相交流接触器CJX2-25/103个辅助触头组F4-223个晶体管时间继电器JS-201个中间继电器JZ7-441个三相断路器DZ47-631个热过载继电器JR36-201个按钮开关LA68A（红、绿）各1个启动、运行、停止指示灯（黄、红、绿）各1个实验步骤：按电路图连接各线路；将三相电源入线、电动机、地线接入线路，测试电路是否正常工作；分析并解决测试中遇到的问题；将线路断开，恢复各设备位置。电路图：控制电路分析：鼠笼式异步电动机Y－△自动启动电路（时间继电器自动切换）该电路电动机启动过程的Y－△转换是靠时间继电器自动完成的。1、合上空气开关QF引入三相电源。2、按下启动按钮SW2，交流接触器KM1线圈回路通电吸合并通过自己的辅助常开触点自锁，其主触头闭合接通电动机三相电源，时间继电器KT线圈也通电吸合并开始计时，交流接触器KM3线圈通过时间继电器的延时断开接点通电吸合，KM3的主触头闭合将电动机的尾端连接，电动机定子绕组成Y形连接，这是电动机在Y形接法下降压启动。3、当时间继电器KT整定时间到时后，其延时常开触点打开，交流接触器KM3线圈回路断电，主触点打开定子绕组尾端的接线，KM3的辅助常闭触点闭合为KM2线圈的通电做好准备。4、时间继电器KT动作使，其延时常开触点闭合，接通KM2线圈回路，使得KM2通电吸合并通过自己的辅助常开触点自锁，KM2主触头闭合将定子绕组接成三角形，电动机在△接法下运行。5、电动机的过载保护由热继电器FR完成6、线路中的互锁环节有：KM2常闭触点接入KM3线圈回路。KM3常闭触点接入KM2线圈回路。7、空气开关下面的电流互感器和电流表，是为了测量电动机电流，便于监视电动机的运行情况。安装注意事项：1、Y－△降压启动电路，只适用于△形接线，380V的鼠笼异步电动机。不可用于Y形接线的电动机应为启动时已是Y形接线，电动机全压启动，当转入△形运行时，电动机绕组会应电压过高而烧毁。2、接线时应先将电动机接线盒的连接片拆除。3、接线时应特别注意电动机的首尾端接线相序不可有错，如果接线有错，在通电运行会出现启动时电动机左转，运行时电动机右转，应为电动机突然反转电流剧增烧毁电动机或造成掉闸事故。4、如果需要调换电动机旋转方向，应在电源开关负荷侧调电源线为好，这样操作不容易造成电动机首尾端接线错误。5、起动时间；起动时间过短；起动时间过短电动机的转速还为提起来，这时如果切换到运行，电动机的启动电流还会很大，造成电压波动。起动时间过长；起动时间过长电动机的转速随以转起来，但因起动时间过长，电动机会应低电压大电流电动机发热烧毁。起动时间调整；为了防止起动时间过短或过长，时间继电器的初步时间确定一般按电动机功率1KW约0.6~0.8秒整定。6、电动机Y－△降压启动电路，由于启动力矩只有原来的，所以只适用于轻载或空载的电动机。问题分析：1、Y启动过程正常，但按下SB3后电动机发出异常声音转速也急剧下降，这是为什么？分析现象：接触器切换动作正常，表明控制电路接线无误。问题出现在接上电动机后，从故障现象分析，很可能是电动机主回路接线有误，使电路由Y接转到△接时，送入电动机的电源顺序改变了，电动机由正常启动突然变成了反序电源制动，强大的反向制动电流造成了电动机转速急剧下降和异常声音。处理故障：核查主回路接触器及电动机接线端子的接线顺序。2、线路空载试验工作正常，接上电动机试车时，一起动电动机，电动机就发出异常声音，转子左右颤动，立即按SB1停止，停止时KM2和KM3的灭弧罩内有强烈的电弧现象。这是为什么？分析现象：空载试验时接触器切换动作正常，表明控制电路接线无误。问题出现在接上电动机后，从故障现象分析是由于电动机缺相所引起的。电动机在Y起动时有一相绕组为接入电路，电动机造成单相启动，由于缺相绕组不能形成旋转磁场，使电动机转轴的转向不定而左右颤动。处理故障：检查接触器接点闭合是否良好，接触器及电动机端子的接线是否紧固。3、空载试验时，一按起动按钮SB2，KM2合KM3就噼叭噼把切换不能吸合。这是为什什么？分析故障：以启动KM2和KM3就反复切换动作，说明时间继电器没有延时动作，一按SB2起动按钮，时间继电器线圈得电吸合，接点也立即动作，造成了KM2和KM3的相互切换，不能正常启动。分析问题出现在时间继电器的接点上处理故障；检查时间继电器的接线，发现时间继电器的接点使用错误，接到时间继电器的瞬动接点上了，所以一通电接点就动作，将线路改接到时间继电器的延时接点上故障排除。（时间继电器往往有一对延时动作接点，还有一对瞬时动作接点，接线前应认真检查时间继电器的接点的使用要求。）

四、设备资料1、三相交流接触器CJX2-25/10CJX2系列交流接触器适用于交流50Hz（60Hz）额定工作电压至660V，在AC-3使用类别下额定工作电压为380V额定工作电流至95A的电力系统中，供远距离接通和分断电路，频繁地起动和控制交流电动机之用。并可和适当的热继电器或电子式保护装置组合成电磁起动器以保护可能发生过载电路。25-额定工作电流25A10-三常开主触头、常开辅助触头（32A以下）

2、辅助触头组F4-22两个常开触头、俩个常闭触头3、中间继电器JZ7-44JZ7-44系列中间继电器（以下简称继电器），适用于交流50Hz或60Hz、电压至380V，及直流电压至220V的控制电路中，用来控制各种电磁线圈，以使信号放大或将信号同时传递给有关控制元件。继电器符合GB14048.5IEC60947-5-1。44——四个常开触头、四个常闭触头4、三相断路器DZ47-63DZ47-63(C45-63)小型断路器（以下简称断路器(空气开关））主要用于交流50Hz/60Hz,额定电压至400V，电流至63A的电气线路及设备的过载和短路保护中，亦可用于作为线路不频繁转换之用。目前我公司生产的小型断路器最高电流可达125A,63A以上的电流安排有80A、100A、125A.小型断路器又分为C型和D型，一般家用为HYPERLINK"/products.asp?clsid=74