三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△降壓起動(dòng)的控制設(shè)計(jì)

1、電氣控制與 PLC 應(yīng)用課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：三相異步電動(dòng)機(jī)Y-換接起動(dòng)控制設(shè)計(jì)專業(yè)及班級(jí)：XXX指導(dǎo)教師：XXX學(xué)生姓名：XXX學(xué)號(hào)：XXXX設(shè)計(jì)時(shí)間：XXXXXXXX一、設(shè)計(jì)題目1 1二、控制要求1 1三、設(shè)計(jì)內(nèi)容1 11、設(shè)計(jì)原理1 12、I/O配置接線圖2 23、工作過程3 34、程序設(shè)計(jì)梯形圖4 45、程序設(shè)計(jì)指令圖4 46、元件介紹4 4總結(jié)8 8參考文獻(xiàn)9 9一、設(shè)計(jì)題目利用三菱可編程控制器實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī) Y-降壓起動(dòng)的控制設(shè)計(jì)。二、控制要求接觸器 1KM3KMi 作用分別是控制電源、Y 形起動(dòng)、運(yùn)行。按下起動(dòng)按鈕 SB2 后，電動(dòng)機(jī) M 先作 Y 起動(dòng)，10s 鐘后自動(dòng)轉(zhuǎn)

2、換為運(yùn)行。若任何情況下外部按下停止按鈕 SB1 或熱繼電器 FR 動(dòng)作時(shí)， 都會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)停止。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、設(shè)計(jì)原理容量較大的電動(dòng)機(jī)。 通常采用降壓啟動(dòng)方式。降壓啟動(dòng)的方式很多， 有星三角啟動(dòng)，自耦降壓啟動(dòng)，用聯(lián)電抗器降壓啟動(dòng)，延邊三角形啟動(dòng)等。本文介紹電動(dòng)機(jī)的星三角（丫一 4）啟動(dòng)方式。所謂丫一啟動(dòng)，是指啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)繞組接成星形，啟動(dòng)結(jié)束進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，電動(dòng)機(jī)繞組接成三角形。在啟動(dòng)時(shí)。電機(jī)定子繞組因是星形接法，所以每相繞組所受的電壓降低到運(yùn)行電壓的57.7%,啟動(dòng)電流為直接啟動(dòng)時(shí)的 1/3,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也同時(shí)減小到直接啟動(dòng)的 1/3。所以這種啟動(dòng)方式只能工作在空載或輕載啟動(dòng)的場合。電動(dòng)機(jī) Y

3、啟動(dòng)的電路圖， U1U2、 V2V2、 WlW2 是電動(dòng)機(jī) M 的三相繞組。如果將 U2、V2 和 W2 在接線盒內(nèi)短接則電動(dòng)機(jī)被接成星形；如果將 U1 和 W2、V1和 U2、W1 和 V2 分別短接，則電動(dòng)機(jī)被接成三角形。實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的 Y啟動(dòng)控制電路見圖 1。L1L2L3N1352、I/O配置接線圖xooooYQOOQX0001Y0001Y0002Y0003COMCOM圖 2I/O 配置接線圖J-L表 1I/O 配置輸入口輸出口SB1啟動(dòng)X000KM1Y000SB2啟動(dòng)X001KM2Y001KM3Y002燈L1指示燈表 2 2 硬件配置表元件名稱數(shù)量元件名稱數(shù)量DC24V電源1開關(guān)2PC/

4、PPI編程電纜1交流接觸器3FXGP-編程軟件1熱繼電器1PC機(jī)1斷路器1LED指示燈13、工作過程按下啟動(dòng)按鈕 SB1,接觸器 KM3 線圈得電，KM3 的主觸點(diǎn)閉合，KM3 輔助觸點(diǎn)（常開）閉合，接觸器 KM1 和時(shí)間繼電器的線圈得電，KM1 主觸點(diǎn)閉合，將電動(dòng)機(jī)的三相繞組接成星形，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入星形啟動(dòng)狀態(tài)；KM1 的輔助觸點(diǎn) KM11 閉合，使電路維持在啟動(dòng)狀態(tài)。待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定程度時(shí)，時(shí)間繼電器 KT 延時(shí)時(shí)間到。具延時(shí)觸點(diǎn)（常閉）斷開，接觸器 KM3 線圈失電.主觸點(diǎn)斷開，輔助觸點(diǎn)（常開）KM31閉臺(tái)。接觸器 KM2 得電工作.電動(dòng)機(jī)進(jìn)入三角運(yùn)行狀按下停止按鈕 SB2,或電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)

5、異常過電流使熱繼電器 FR 動(dòng)作時(shí)，電動(dòng)機(jī)均會(huì)停止運(yùn)行。熱繼電器的調(diào)整.應(yīng)根據(jù)負(fù)載輕重和運(yùn)行電流的大小，在熱態(tài)（熱繼電器接入電路，并經(jīng)過啟動(dòng)電流的預(yù)熱）實(shí)地進(jìn)行。觀察電流表的讀數(shù).按照讀數(shù)的 1.2倍整定其電流調(diào)整鈕。電動(dòng)機(jī)出現(xiàn) 1.2 倍的異常電流時(shí).熱繼電器會(huì)在 20 分鐘內(nèi)動(dòng)作。如果電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流是隨負(fù)載不斷變化的，則整定值可按較大電流值計(jì)算選取.但最大不能超過電動(dòng)機(jī)額定電流的 1.2 倍。4、程序設(shè)計(jì)梯形圖如下圖 2 2 電動(dòng)機(jī)星一角降壓啟動(dòng) PLCPLC 控制梯形圖圖 2 2 電動(dòng)機(jī)星一角降壓啟動(dòng) PLCPLC 控制梯形圖5、程序設(shè)計(jì)指令圖如下圖 3 3 電動(dòng)機(jī)星一角降壓啟動(dòng) PLC

6、PLC 控制指令圖6、元件介紹(1)熔斷器熔斷器是一種過電流保護(hù)電器。熔斷器主要由熔體和熔管兩個(gè)部分及外加填料等組成。使用時(shí)，將熔斷器串聯(lián)于被保護(hù)電路中，當(dāng)被保護(hù)電路的電流超過規(guī)定值，并經(jīng)過一定時(shí)間后，由熔體自身產(chǎn)生的熱量熔斷熔體，使電路斷開，起到保護(hù)的作用。熔斷器的特點(diǎn)熔體額定電流不等于熔斷器額定電流，熔體額定電流按被保護(hù)設(shè)備的負(fù)荷電流選擇，熔斷器額定電流應(yīng)大于熔體額定電流，與主電器配合確定0LDX0001ORY0002AN1X0013OUTYOOO4LDX0005ORY002GAMIX0017ANIMO8OUTY0029LDV00210ANIX00111OUTTOK10014LDTO15O

7、RMO16mX00117?OUTMO18LDMO19麗工X00120mY00221OUTY00122OUTY00323END圖 3 3 電動(dòng)機(jī)星一角降壓啟動(dòng) PLCPLC 控制指令圖熔斷器應(yīng)用由于各種電氣設(shè)備都具有一定的過載能力，允許在一定條件下較長時(shí)間運(yùn)行；而當(dāng)負(fù)載超過允許值時(shí)，就要求保護(hù)熔體在一定時(shí)間內(nèi)熔斷。還有一些設(shè)備起動(dòng)電流很大，但起動(dòng)時(shí)間很短，所以要求這些設(shè)備的保護(hù)特性要適應(yīng)設(shè)備運(yùn)行的需要，要求熔斷器在電機(jī)起動(dòng)時(shí)不熔斷，在短路電流作用下和超過允許過負(fù)荷電流時(shí)，能可靠熔斷，起到保護(hù)作用。熔體額定電流選擇偏大，負(fù)載在短路或長期過負(fù)荷時(shí)不能及時(shí)熔斷；選擇過小，可能在正常負(fù)載電流作用下就會(huì)熔

8、斷，影響正常運(yùn)行，為保證設(shè)備正常運(yùn)行，必須根據(jù)負(fù)載性質(zhì)合理地選擇熔體額定電流。(2)接觸器接觸器按被控電流的種類可分為交流接觸器和直流接觸器。交流接觸器交流接觸器是廣泛用作電力的開斷和控制電路。它利用主接點(diǎn)來開閉電路，用輔助接點(diǎn)來執(zhí)行控制指令。主接點(diǎn)一般只有常開接點(diǎn)，而輔助接點(diǎn)常有兩對(duì)具有常開和常閉功能的接點(diǎn)，小型的接觸器也經(jīng)常作為中間繼電器配合主電路使用。交流接觸器的接點(diǎn)，由銀鴇合金制成，具有良好的導(dǎo)電性和耐高溫?zé)g性。直流接觸器直流接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理基本上與交流接觸器相同。 在結(jié)構(gòu)上也是由電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)和滅弧裝置等部分組成。由于直流電弧比交流電弧難以熄滅，直流接觸器常采用磁吹式滅弧

9、裝置滅弧。（3）時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械原理實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制的控制電器。它的種類很多，有空氣阻尼型、電動(dòng)型和電子型和其他型等。時(shí)間繼電器原理在交流電路中常采用空氣阻尼型時(shí)間繼電器，它是利用空氣通過小孔節(jié)流的原理來獲得延時(shí)動(dòng)作的。它由電磁系統(tǒng)、延時(shí)機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)三部分組成。凡是繼電器感測元件得到動(dòng)作信號(hào)后，其執(zhí)行元件（觸頭）要延遲一段時(shí)間才動(dòng)作的繼電器稱為時(shí)間繼電器。工作原理時(shí)間繼電器可分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型兩種類型。當(dāng)線圈通電時(shí)，銜鐵及托板被鐵心吸引而瞬時(shí)下移，使瞬時(shí)動(dòng)作觸點(diǎn)接通或斷開。但是活塞桿和杠桿不能同時(shí)跟著銜鐵一起下落，因?yàn)榛钊麠U的上端連著氣室中的橡皮膜，當(dāng)活塞桿在釋放

10、彈簧的作用下開始向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，橡皮膜隨之向下凹，上面空氣室的空氣變得稀薄而使活塞桿受到阻尼作用而緩慢下降。經(jīng)過一定時(shí)間，活塞桿下降到一定位置，便通過杠桿推動(dòng)延時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作，使動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合。從線圈通電到延時(shí)觸點(diǎn)完成動(dòng)作，這段時(shí)間就是繼電器的延時(shí)時(shí)問。延時(shí)時(shí)間的長短可以用螺釘調(diào)節(jié)空氣室進(jìn)氣孔的大小來改變。吸引線圈斷電后，繼電器依靠恢復(fù)彈簧的作用而復(fù)原?？諝饨?jīng)出氣孔被迅速排出。使用環(huán)境時(shí)間繼電器作為自動(dòng)控制器件應(yīng)用較廣泛，尤其是在涉及低壓電器控制網(wǎng)絡(luò)中有較多電器設(shè)備環(huán)境中使用時(shí)電磁干擾問題更趨于嚴(yán)重。組成時(shí)間繼電器的內(nèi)部元器件的損壞這時(shí)已不是引起時(shí)間繼電器故障（失效）的主要原因，而在于應(yīng)用

11、場合中的各種干擾通過電磁耦合、電容耦合直接進(jìn)入時(shí)間繼電器，干擾其正常的延時(shí)控制。時(shí)間繼電器在此干擾環(huán)境下能否正常工作往往會(huì)影響到整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的正常邏輯功能，甚至還可能造成大的質(zhì)量事故和經(jīng)濟(jì)損失。所以時(shí)間繼電器在各種惡劣環(huán)境都應(yīng)有較高的可靠性和抗干擾能力，也就是說時(shí)間繼電器必須有良好的電磁兼容性能，只有這樣才能完善其產(chǎn)品質(zhì)量，提高自身的市場競爭能力。時(shí)間繼電器作為自動(dòng)控制器件應(yīng)用較廣泛， 尤其是在涉及低壓電器控制網(wǎng)絡(luò)中有較多電器設(shè)備環(huán)境中使用時(shí)電磁干擾問題更趨于嚴(yán)重。組成時(shí)間繼電器的內(nèi)部元器件的損壞這時(shí)已不是引起時(shí)間繼電器故障（失效）的主要原因，而在于應(yīng)用場合中的各種干擾通過電磁耦合、電容耦

12、合直接進(jìn)入時(shí)間繼電器，干擾其正常的延時(shí)控制。時(shí)間繼電器在此干擾環(huán)境下能否正常工作往往會(huì)影響到整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的正常邏輯功能，甚至還可能造成大的質(zhì)量事故和經(jīng)濟(jì)損失。所以時(shí)間繼電器在各種惡劣環(huán)境都應(yīng)有較高的可靠性和抗干擾能力，也就是說時(shí)間繼電器必須有良好的電磁兼容性能，只有這樣才能完善其產(chǎn)品質(zhì)量，提高自身的市場競爭能力?？偨Y(jié)兩周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí)，也培養(yǎng)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。在設(shè)計(jì)過程中，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)。學(xué)會(huì)了合作，學(xué)會(huì)了運(yùn)籌帷幄，學(xué)會(huì)了寬容，學(xué)會(huì)了理解，也學(xué)會(huì)了做人與處世。這次的課程設(shè)計(jì)雖然時(shí)間緊任務(wù)重，但是讓我學(xué)到了不少知識(shí)。從開始不知如何動(dòng)手去做，一次次翻書，找到了一點(diǎn)點(diǎn)門路，畫起了草圖。在緊迫的時(shí)間內(nèi)，放棄其他事情，堅(jiān)持了下來，在要求的時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過反復(fù)修改終于設(shè)計(jì)了出來。另外，經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了團(tuán)結(jié)同學(xué)，我感受到了團(tuán)體力量的強(qiáng)大，這次設(shè)計(jì)的成功，使我深切的感受到了學(xué)習(xí)和實(shí)踐的樂趣，對(duì)我以后的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了積極的推動(dòng)作用。課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前