電機星三角啟動、調(diào)速、正反轉(zhuǎn)、制動實驗報告

1、電機與拖動綜合實踐小型三相異步電動機電力拖動系統(tǒng)設(shè)計指導(dǎo)教師：時間：2018年01月05日目錄一、設(shè)計任務(wù)與要求1二、方案比較1三、電路圖和電路原理說明1四、調(diào)試問題分析和結(jié)果記錄1五、電氣控制柜電氣接線1六、收獲體會1七、小組分工1 一、設(shè)計要求1、用PLC對異步電動機拖動系統(tǒng)進行控制。實現(xiàn)星三角降壓啟動、調(diào)速、正反轉(zhuǎn)換向、能耗制動整個工作流程的設(shè)計。拖動系統(tǒng)除了能完成以上基本功能外，還要有短路保護、過載保護設(shè)計。2、選用額定電壓為220V,額定電流為0.5A的交流異步電動機作為控制對象。要求帶一直流發(fā)電機負載進行實驗。二、方案比較本課程設(shè)計中,設(shè)計要求中已限定了采用星三角降壓啟動方式啟動電

2、機,正反轉(zhuǎn)方案可以采用交換三相中兩相接線來實現(xiàn),而制動方案題中要求采用能耗制動，結(jié)合實驗室所有設(shè)備，采用220V交流電經(jīng)過變壓器降壓至26V后通過整流橋轉(zhuǎn)換為直流電源,串制動電阻作為能耗制動的電路設(shè)計。故本設(shè)計中,需解決解決的為調(diào)速方案的選取，方案比對和選取如下。方案一：調(diào)壓調(diào)速。這種方式為通過異步電動機的定子三相交流電壓大小來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。實驗室中主要有兩種電機，一種為鼠籠式異步電動機，一種為繞線式異步電動機。不同于繞線式電動機，鼠籠式異步電動機應(yīng)采用此種調(diào)速方案。方案二：轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速。實驗室中繞線式電機可采用此方案。轉(zhuǎn)子上串入電阻越大，轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)差率就越大，機械功率在電磁功率中所占比率

3、就越低，效率越低。本實驗中可采用的電阻為100Q左右。方案三：交流變頻調(diào)速。實驗室中提供了變頻器供變頻調(diào)速使用。變頻調(diào)速具有如下優(yōu)點：1調(diào)速范圍寬，可以使普通異步電機實現(xiàn)無極調(diào)速；2啟動電流小，啟動轉(zhuǎn)矩大；3起動平穩(wěn)，清楚機械的沖擊力，保護機械設(shè)備；4對電動機具有保護功能，降低電動機的維修費用；5具有顯著的節(jié)電效果；6通過調(diào)節(jié)電壓和頻率的關(guān)系方便地實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩或者恒功率調(diào)速。鑒于本次設(shè)計中，實驗室建議采用繞線式異步電動機，同時考慮到變頻調(diào)速較為復(fù)雜，調(diào)試周期較長，故可采用轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方式，具體實現(xiàn)方案如“三、電路圖與電路原理說明”。三、電路圖與電路原理說明1、主電路及各部分功能解析1）主電路接

4、線圖KMSB:KRSBsKT1KMKU1RiFRKUsKMaEJra$wCIKUwKHKTiKTa0cwww-diangon.coni2）各部分功能解析啟動部分：星三角啟動，這種啟動方式屬降壓啟動，通過在電機啟動時將電機接成星型接線，當電機啟動成功后再將電機改接成三角型接線實現(xiàn)，在本設(shè)計中，通過啟動時閉合KM1觸點、斷開KM2觸點實現(xiàn)星型接線啟動。在啟動完成后,通過斷開KM1觸點、閉合KM2觸點切換為三角型接線方式運行。換向部分：三相異步電動機的定子繞組通入三相交流電會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。磁場的旋轉(zhuǎn)方向取決三相交流電的相序,改變相序,就能改變磁場旋轉(zhuǎn)的方向,從而改變電動機的轉(zhuǎn)向。本設(shè)計中，通過KM6

5、和KM7切換相序來實現(xiàn)換向操作。調(diào)速部分：具體可見“二、方案比較”中的方案二。能耗制動：把異步電機的定子繞組從交流電源上切斷，并把它的兩個接線端立即接到直流電源上，通過直流電流在定子繞組中產(chǎn)生一個靜止磁場。由于機械慣性，轉(zhuǎn)子仍在轉(zhuǎn)動，于是轉(zhuǎn)子繞組中感生電動勢，并產(chǎn)生感應(yīng)電流，電機處于發(fā)電狀態(tài)，其電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反，起到制動作用。本設(shè)計中通過接通KM5,同時斷開KM6或KM7,開始制動。2、PLC觸點分配表和接線圖1）觸點功能分配表表；輸黑/輸出設(shè)備與搖點分酉捽輸入設(shè)備*輸入接點很功能衛(wèi)輸出設(shè)希輸出接點芒功能門SE飼啟動門KM：P正轉(zhuǎn)控制ASB卻XI傳止門KM2申1反轉(zhuǎn)控制ASB嗣正轉(zhuǎn)很

6、KM3星形連接SB卻反轉(zhuǎn)門KM43三角舷連接SB4X速度WKMS1調(diào)速卻SE即潼度卿KMW伽SE腫速度牡KM帀調(diào)速滬SB7X能耗制動己EM闌*2制動車換作步驟：1、按下控制系繞啟動；丿抿下開2或SE3選擇正叵轉(zhuǎn)3TSB4SE5vSE6選擇速度檔位后，電機啟動匕屮4、按下霓了，能耗制動啟動，電機制動。5、按下昭1，控制系統(tǒng)關(guān)閉。丄2)PLC接線圖3)PLC源碼001Y004)005yoo6Y000Y001)002TO)003)007M7M2UM2TOX007M3UMO5TXOOOX001T1X004X005X006X005X004X006IIY005X006X004X005Y0061IX007T

7、1IIY006Y00060IHM771!I卜X003IFX003M3X007M7Y005Tl-YOOlX002卄X002四、調(diào)試問題分析和結(jié)果記錄本次設(shè)計的硬件電路在實驗室中，遇到的問題有以下三個方面：1、剛開始按圖接線后，發(fā)現(xiàn)并沒有實現(xiàn)小車的運轉(zhuǎn)，原因是沒弄清楚PLC的正確接法。2、有一條接線表面良好，實際斷線，導(dǎo)致實驗無法輸出。3、繞線式異步電動機的接法不同于其他的鼠籠式異步電動機，轉(zhuǎn)子側(cè)需要正確接線。找出上面的三個問題，是解決問題的前提，之后我們采用分模塊測試的方法：第一步單獨測試PLC的輸出部分，查看按鍵后輸入后，輸出是否與程序一致。第二步單獨接線繞組式異步電動機，實現(xiàn)電動機正常運轉(zhuǎn)，而后接入串電阻電路。第三步整合兩個部分后，發(fā)現(xiàn)還是無法實現(xiàn)電機運轉(zhuǎn)，檢查發(fā)現(xiàn)，其中一根線表面良好，實際斷線。最后更換線后，成功實現(xiàn)要實現(xiàn)的功能。五、電氣控制柜電氣接線六、收獲體會1、通過對多種方案嘗試和工作效果比對后，小組成員也對合理使用PLC的資源來實現(xiàn)一個控制方案有了更進一步的認識。熟知和合理使用PLC的內(nèi)部資源來編程，對實現(xiàn)高效的系統(tǒng)控制有著莫大的幫助。2、小組成員也對三相電動機的一些相關(guān)知識有了更好的掌握，比如對于三相繞線式異步電動機的工作原理，電機啟動、調(diào)速、換向、制動各部分的原理和實現(xiàn)方案有了更好的認識。3、通過此次綜合實驗，小組成員對PLC控制原