三相異步電動(dòng)機(jī)星三角起動(dòng)電氣控制系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)

1、編號(hào)： 機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)說(shuō)明書(shū)題 目：三相異步電動(dòng)機(jī)星三角起動(dòng)電氣控制 院 （系）： 機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 苗玉龍、于家學(xué)、朱志華 學(xué) 號(hào)：0901120707、0901120743 、0901120741 指導(dǎo)教師： 諸葛致 2012年 12月22日 目錄一、前言21、1設(shè)計(jì)題目的主要內(nèi)容21、2資料收集21、3工作過(guò)程簡(jiǎn)介2二、正文32、1系統(tǒng)概述32、2 各部分設(shè)計(jì)、計(jì)算及分析32、2、1：查閱電機(jī)資料32、2、2：繪制電動(dòng)機(jī) Y-起動(dòng)過(guò)程分析與控制原理圖繪制32、2、3：計(jì)算相電壓、相電流52、2、4：計(jì)算各種電器6三、設(shè)計(jì)方案的安裝調(diào)試或驗(yàn)證8四、

2、總結(jié)9參考文獻(xiàn)9一、前言1、1設(shè)計(jì)題目的主要內(nèi)容 設(shè)計(jì)三相異步電動(dòng)機(jī)（型號(hào)為Y200L-4，額定功率為30kw）電氣控制系統(tǒng)主線路、控制線路，要求控制方案安全、可靠，經(jīng)濟(jì)投入盡可能少。1、2資料收集 參考書(shū)目：實(shí)用電動(dòng)機(jī)控制電路200例.齊寶林等編.福建科學(xué)技術(shù)出版社.索書(shū)號(hào):TM320.12/51、3工作過(guò)程簡(jiǎn)介首先查閱型號(hào)為Y200L-4額定功率為30kw的三相異步電動(dòng)機(jī)的各種參數(shù)（要求注明出處），根據(jù)各種參數(shù)計(jì)算驗(yàn)證電機(jī)的額定電流，計(jì)算結(jié)果應(yīng)與查得的額定電流相符，否則數(shù)據(jù)有誤。電流驗(yàn)證無(wú)誤后，再設(shè)計(jì)并繪制電氣控制系統(tǒng)原理圖，并根據(jù)電機(jī)額定電流計(jì)算電機(jī)帶上額定負(fù)載時(shí)電路各處的電流值，計(jì)算各

3、種電器(如交流接觸器、熱繼電器、熔斷器、自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)、時(shí)間繼電器、電纜線等)的相關(guān)參數(shù)，然后選擇電器具體的型號(hào)，并繪制電器元件明細(xì)表。繪制電氣安裝接線圖，并再實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行接線、通電、調(diào)試、運(yùn)行。二、正文2、1系統(tǒng)概述 在工程設(shè)計(jì)中, 我們經(jīng)常對(duì)不滿(mǎn)足全壓起動(dòng)條件的電動(dòng)機(jī)采用降壓起動(dòng)的方式, 其中 Y-起動(dòng)方式以其設(shè)備價(jià)格低、 起動(dòng)電流小、 控制方式簡(jiǎn)單、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)在民用建筑電氣設(shè)計(jì)中被普遍采用。2、2 各部分設(shè)計(jì)、計(jì)算及分析2、2、1：查閱電機(jī)資料課設(shè)題目中的三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y200L-4其中 Y表示的是Y系列200表示的是機(jī)座中心高度L表示的是長(zhǎng)鐵4表示此電機(jī)是4級(jí)由百度文庫(kù)的網(wǎng)址查

4、閱得知電機(jī)的具體參數(shù)如下：型 號(hào)額定功率 額定電流 轉(zhuǎn)速 效率 功率因數(shù) 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)電流最大轉(zhuǎn)矩噪聲振動(dòng)速度 重量額定轉(zhuǎn)矩額定電流額定轉(zhuǎn)矩1級(jí)2級(jí)kWAr/min%COS倍倍倍dB(A)mm/skgY200L-43056.8147092.20.87272.279841.82532、2、2：繪制電動(dòng)機(jī) Y-起動(dòng)過(guò)程分析與控制原理圖繪制工作過(guò)程詳見(jiàn)電氣可編程控制原理與應(yīng)用（第2版）課本P55-57第 1 階段, 電動(dòng)機(jī)定子繞組 Y接起動(dòng).當(dāng)按下起動(dòng)按鈕 SB2時(shí), 接觸器 KM1 得電, 配電回路中主觸點(diǎn)閉合, 使電動(dòng)機(jī)定子繞組端子接通電源; 同時(shí)接觸器 KM3 得電, 其主觸點(diǎn)閉合, 使電動(dòng)機(jī)

5、定子繞組端子短接, 此時(shí)電動(dòng)機(jī)定子繞組接成 Y 形, 并開(kāi)始起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。第 2 階段, 電動(dòng)機(jī)定子繞組接線, 轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行, 經(jīng)時(shí)間繼電器 KT延時(shí), 電動(dòng)機(jī) Y運(yùn)行達(dá)到一定轉(zhuǎn)速, KT 常閉觸點(diǎn)打開(kāi), 接觸器KM3 失電, 其主觸點(diǎn)斷開(kāi)、 常閉輔助觸點(diǎn)閉合,使接觸器 KM2 得電 ( 接觸器 KM2,KM3 互鎖),KM2 主觸點(diǎn)閉合, 定子繞組端子相接, 此時(shí)電動(dòng)機(jī)定子繞組接成形, Y-起動(dòng)過(guò)程結(jié)束, 進(jìn)入正常形運(yùn)行狀態(tài).電路圖如下 左邊為控制主回路 右邊為控制回路2、2、3：計(jì)算相電壓、相電流電動(dòng)機(jī)定子繞組 Y形接法和形接法的電流、 電壓分析當(dāng)電動(dòng)機(jī)定子繞組為 Y形接法時(shí),定子繞組端電壓為

6、相電壓:當(dāng)電動(dòng)機(jī)定子繞組為形接法時(shí), 定子繞組端電壓為線電壓:由上可知：定子繞組Y形接法時(shí)線路電流只有接法時(shí)線路電流的 1/3 倍; 定子繞組接法時(shí)繞組內(nèi)的電流為線路電流的 1/ 倍。 對(duì)于Y- 起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)主回路接線在建筑電氣通用圖集中列出：電氣元件Y型接線起動(dòng)型接線起動(dòng)QFIQF=(1/3)IQIQF=IeKM1IKM1= IA(Y) = (1/3)IQIKM1= IAB= (1Error! No bookmark name given.)IeKM2IKM2=0IKM2= IAB =(1/Error! No bookmark name given.)IeKM3IKM3= IA(Y) =(1

7、/3)IQIKM3=0KHIKH= IA(Y) =(1/3)IQIKH= IAB =(1/)Ie2、2、4：計(jì)算各種電器額定電流=額定功率/（UI*效率*功率因數(shù)）=56.8Ie為電動(dòng)機(jī)額定電流各種電器的選定均由Ie整定空氣開(kāi)關(guān)(QS)的選擇QS 通常選用電動(dòng)機(jī)保護(hù)型, 應(yīng)按 Ie 來(lái)選擇。在 Y-起動(dòng)時(shí), 起動(dòng)電流僅為直接起動(dòng)時(shí)電流的 ( 1/3) 倍, 所以選用電動(dòng)機(jī)保護(hù)型的 QF完全能滿(mǎn)足起動(dòng)要求。為滿(mǎn)足電機(jī)的超載運(yùn)行，最大電流選擇電動(dòng)機(jī)額定電流Ie 的1.5-2.5倍QS斷路器的電流=電動(dòng)機(jī)額定電流*1.5-2.5A=85.2A-142A 應(yīng)該選取正泰斷路器158-125 2P 100

8、A 正泰空氣開(kāi)關(guān) DZ158 100A 2P 接觸器 ( 主接觸器KM1, 角接觸器KM2, 星接觸器KM3) 的選擇主接觸器KM1, 角接觸器KM2都串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)的繞組中，所以它們具有相同的相電流KM1, KM2 的額定電流值以 為依據(jù)選擇。起動(dòng)電流持續(xù)的時(shí)間很短, 不足以燒毀電氣設(shè)備, 因此 KM3 的額定值可按 ( 1/3) Ie 來(lái)選擇。一些設(shè)計(jì)中, KM1, KM2, KM3 全部用 Ie 來(lái)選擇, 顯然是浪費(fèi)的。KM1, KM2接觸器的電流=電動(dòng)機(jī)額定電流/=56.8/A=32.79A選取交流接觸器32A（LC1） CJX2-3210 380V 銀點(diǎn) KM3接觸器的電流=0.33*

9、電動(dòng)機(jī)額定電流=0.33*56.8A=18.7A選取交流CJX2接觸器16A（LC1）CJX2-2510 380V 銀點(diǎn) 熱繼電器 (FR1，F(xiàn)R2) 的選擇FR1的主要作用是用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù), 在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中若過(guò)載時(shí)間太長(zhǎng), 繞組溫升超過(guò)允許值, 絕緣老化速度加快就會(huì)縮短電動(dòng)機(jī)的使用壽命、 在嚴(yán)重的情況下甚至?xí)龎摹Ｆ錈嵩念~定電流值應(yīng)以Ie為依據(jù)選擇, 保證 Ie值 KH可調(diào)范圍之內(nèi)。串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)的繞組中，所以它們具有相同的相電流。是繞組外邊的所以選取1.2倍電動(dòng)機(jī)額定電流FR1熱繼電器的電流=電動(dòng)機(jī)額定電流*1.2=56.8*1.2A=68.16A選取正泰熱過(guò)載繼電器JRS1

10、-40/Z 70A FR2熱繼電器的電流在2A以下即可選取正泰熱繼電器JR36-20/3.2A 熔斷器(主回路FU1，控制回路FU2)的選擇主回路FR1按電動(dòng)機(jī)額定電流選定，一般選擇主回路選額定電流的1.5-2.5倍FU1熔斷器整定電流=電動(dòng)機(jī)額定電流*1.5-2.5A=85.2A-142A選取MRO茗熔RGS11 CR2L GSB 380V 100A螺栓連接式熔斷體快速熔斷器 控制回路用2A的熔斷器足夠了。FU2熔斷器整定電流=2A選取RL1-15螺旋式熔斷器 熔斷體380V2A陶瓷保險(xiǎn)絲 時(shí)間繼電器（KT）的選擇KT在控制回路中，選擇2A以下容量的即可應(yīng)該選取JS14S -3 時(shí)間繼電器時(shí)

11、間設(shè)定：電動(dòng)機(jī)所帶的機(jī)械負(fù)載由于慣量不同，會(huì)造成電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間不同，大多數(shù)設(shè)備是屬于輕載啟動(dòng)，第一次啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)不清楚啟動(dòng)時(shí)間有多長(zhǎng)，所以不可能正確設(shè)定啟動(dòng)時(shí)間。選擇手動(dòng)啟動(dòng)，當(dāng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)后開(kāi)始看表計(jì)時(shí)，等電動(dòng)機(jī)達(dá)到高速，如果有電流表看電流讀數(shù)退回到最低值時(shí)，這段時(shí)間就是啟動(dòng)時(shí)間，為了可靠安全在剛才測(cè)量到的時(shí)間上再加2-3秒。把它作為時(shí)間繼電器最終設(shè)定值。時(shí)間設(shè)定后是否正確，可以用下面辦法檢查：把控制箱電動(dòng)機(jī)輸入熔斷器熔芯去掉，再按啟動(dòng)按鈕，這時(shí)可以看接觸器轉(zhuǎn)換時(shí)間是否正確。電纜線的選擇30KW三相異步電動(dòng)機(jī)工作電流57A，穿管時(shí)可選用YJV-1000V-3*10+1*6mm2-3*16+1*1

12、0mm2銅芯電纜埋地可選用YJV22-1000V-3*10+1*6mm2-3*16+1*10mm2銅芯電纜電動(dòng)機(jī)Y-起動(dòng)電氣控制系統(tǒng)電器選用一覽表種類(lèi)選擇型號(hào)空氣開(kāi)關(guān)(QS)正泰斷路器158-125 2P 100A 正泰空氣開(kāi)關(guān) DZ158 100A 2P 主接觸器KM1交流接觸器32A（LC1） CJX2-3210 380V 銀點(diǎn)角接觸器KM2交流接觸器32A（LC1） CJX2-3210 380V 銀點(diǎn)星接觸器KM3交流CJX2接觸器25A（LC1）CJX2-2510 380V 銀點(diǎn)熱繼電器FR1正泰熱過(guò)載繼電器JRS1-40/Z 70A熱繼電器FR2正泰熱繼電器JR36-20/3.2A熔

13、斷器主回路FU1 MRO茗熔RGS11 CR2L GSB 380V 100A螺栓連接式熔斷體快速熔斷器熔斷器控制回路FU2RL1-15螺旋式熔斷器 熔斷體380V2A陶瓷保險(xiǎn)絲時(shí)間繼電器KTJS14S -3穿管電纜線YJV-1000V-3*10+1*6mm2-3*16+1*10mm2銅芯電纜埋地電纜線YJV22-1000V-3*10+1*6mm2-3*16+1*10mm2銅芯電纜三、設(shè)計(jì)方案的安裝調(diào)試或驗(yàn)證詳細(xì)介紹設(shè)計(jì)方案、接線調(diào)試過(guò)程中所遇到的主要技術(shù)問(wèn)題，記錄故障現(xiàn)象，分析故障原因，以及解決故障的措施。（見(jiàn)繪制電氣安裝接線圖，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行接線、通電、調(diào)試、運(yùn)行時(shí)。以上遇到的問(wèn)題在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)解決）四、總結(jié) 通過(guò)這次的實(shí)訓(xùn)，我對(duì)于電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)化過(guò)程有了更深的了解，學(xué)會(huì)了用控制元件來(lái)控制電機(jī)的啟動(dòng)和停止，了解了各類(lèi)控制元件的實(shí)際應(yīng)用和參數(shù)，學(xué)會(huì)了根據(jù)電機(jī)的型號(hào)對(duì)控制系統(tǒng)的電器型號(hào)來(lái)選擇，學(xué)習(xí)到了如何計(jì)算電機(jī)繼電保護(hù)電器的參數(shù)，這些都是很有實(shí)際