三相異步電動機星三角起動電氣控制系統(tǒng)說明書

1、編號： 機電一體化實訓(xùn)說明書題 目：三相異步電動機星三角起動電氣控制 院 （系）： 機電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名： 苗玉龍、于家學(xué)、朱志華 學(xué) 號：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)計題目的主要內(nèi)容21、2資料收集21、3工作過程簡介2二、正文32、1系統(tǒng)概述32、2 各部分設(shè)計、計算及分析32、2、1：查閱電機資料32、2、2：繪制電動機 Y-起動過程分析與控制原理圖繪制32、2、3：計算相電壓、相電流52、2、4：計算各種電器6三、設(shè)計方案的安裝調(diào)試或驗證8四、

2、總結(jié)9參考文獻(xiàn)9一、前言1、1設(shè)計題目的主要內(nèi)容 設(shè)計三相異步電動機（型號為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)濟投入盡可能少。1、2資料收集 參考書目：實用電動機控制電路200例.齊寶林等編.福建科學(xué)技術(shù)出版社.索書號:TM320.12/51、3工作過程簡介首先查閱型號為Y200L-4額定功率為30kw的三相異步電動機的各種參數(shù)（要求注明出處），根據(jù)各種參數(shù)計算驗證電機的額定電流，計算結(jié)果應(yīng)與查得的額定電流相符，否則數(shù)據(jù)有誤。電流驗證無誤后，再設(shè)計并繪制電氣控制系統(tǒng)原理圖，并根據(jù)電機額定電流計算電機帶上額定負(fù)載時電路各處的電流值，計算各

3、種電器(如交流接觸器、熱繼電器、熔斷器、自動空氣開關(guān)、時間繼電器、電纜線等)的相關(guān)參數(shù)，然后選擇電器具體的型號，并繪制電器元件明細(xì)表。繪制電氣安裝接線圖，并再實驗臺上進行接線、通電、調(diào)試、運行。二、正文2、1系統(tǒng)概述 在工程設(shè)計中, 我們經(jīng)常對不滿足全壓起動條件的電動機采用降壓起動的方式, 其中 Y-起動方式以其設(shè)備價格低、 起動電流小、 控制方式簡單、維護方便等優(yōu)點在民用建筑電氣設(shè)計中被普遍采用。2、2 各部分設(shè)計、計算及分析2、2、1：查閱電機資料課設(shè)題目中的三相異步電動機型號為Y200L-4其中 Y表示的是Y系列200表示的是機座中心高度L表示的是長鐵4表示此電機是4級由百度文庫的網(wǎng)址查

4、閱得知電機的具體參數(shù)如下：型 號額定功率 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)矩噪聲振動速度 重量額定轉(zhuǎn)矩額定電流額定轉(zhuǎn)矩1級2級kWAr/min%COS倍倍倍dB(A)mm/skgY200L-43056.8147092.20.87272.279841.82532、2、2：繪制電動機 Y-起動過程分析與控制原理圖繪制工作過程詳見電氣可編程控制原理與應(yīng)用（第2版）課本P55-57第 1 階段, 電動機定子繞組 Y接起動.當(dāng)按下起動按鈕 SB2時, 接觸器 KM1 得電, 配電回路中主觸點閉合, 使電動機定子繞組端子接通電源; 同時接觸器 KM3 得電, 其主觸點閉合, 使電動機

5、定子繞組端子短接, 此時電動機定子繞組接成 Y 形, 并開始起動運轉(zhuǎn)。第 2 階段, 電動機定子繞組接線, 轉(zhuǎn)入正常運行, 經(jīng)時間繼電器 KT延時, 電動機 Y運行達(dá)到一定轉(zhuǎn)速, KT 常閉觸點打開, 接觸器KM3 失電, 其主觸點斷開、 常閉輔助觸點閉合,使接觸器 KM2 得電 ( 接觸器 KM2,KM3 互鎖),KM2 主觸點閉合, 定子繞組端子相接, 此時電動機定子繞組接成形, Y-起動過程結(jié)束, 進入正常形運行狀態(tài).電路圖如下 左邊為控制主回路 右邊為控制回路2、2、3：計算相電壓、相電流電動機定子繞組 Y形接法和形接法的電流、 電壓分析當(dāng)電動機定子繞組為 Y形接法時,定子繞組端電壓為

6、相電壓:當(dāng)電動機定子繞組為形接法時, 定子繞組端電壓為線電壓:由上可知：定子繞組Y形接法時線路電流只有接法時線路電流的 1/3 倍; 定子繞組接法時繞組內(nèi)的電流為線路電流的 1/ 倍。 對于Y- 起動的電動機主回路接線在建筑電氣通用圖集中列出：電氣元件Y型接線起動型接線起動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為電動機額定電流各種電器的選定均由Ie整定空氣開關(guān)(QS)的選擇QS 通常選用電動機保護型, 應(yīng)按 Ie 來選擇。在 Y-起動時, 起動電流僅為直接起動時電流的 ( 1/3) 倍, 所以選用電動機保護型的 QF完全能滿足起動要求。為滿足電機的超載運行，最大電流選擇電動機額定電流Ie 的1.5-2.5倍QS斷路器的電流=電動機額定電流*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)在電動機的繞組中，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。起動電流持續(xù)的時間很短, 不足以燒毀電氣設(shè)備, 因此 KM3 的額定值可按 ( 1/3) Ie 來選擇。一些設(shè)計中, KM1, KM2, KM3 全部用 Ie 來選擇, 顯然是浪費的。KM1, KM2接觸器的電流=電動機額定電流/=56.8/A=32.79A選取交流接觸器32A（LC1） CJX2-3210 380V 銀點 KM3接觸器的電流=0.33*

9、電動機額定電流=0.33*56.8A=18.7A選取交流CJX2接觸器16A（LC1）CJX2-2510 380V 銀點 熱繼電器 (FR1，F(xiàn)R2) 的選擇FR1的主要作用是用于電動機的過載保護, 在電動機運行的過程中若過載時間太長, 繞組溫升超過允許值, 絕緣老化速度加快就會縮短電動機的使用壽命、 在嚴(yán)重的情況下甚至?xí)龎?。其熱元件的額定電流值應(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)在電動機的繞組中，所以它們具有相同的相電流。是繞組外邊的所以選取1.2倍電動機額定電流FR1熱繼電器的電流=電動機額定電流*1.2=56.8*1.2A=68.16A選取正泰熱過載繼電器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按電動機額定電流選定，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=電動機額定電流*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陶瓷保險絲 時間繼電器（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 時間繼電器時

11、間設(shè)定：電動機所帶的機械負(fù)載由于慣量不同，會造成電動機啟動時間不同，大多數(shù)設(shè)備是屬于輕載啟動，第一次啟動電動機不清楚啟動時間有多長，所以不可能正確設(shè)定啟動時間。選擇手動啟動，當(dāng)啟動電動機后開始看表計時，等電動機達(dá)到高速，如果有電流表看電流讀數(shù)退回到最低值時，這段時間就是啟動時間，為了可靠安全在剛才測量到的時間上再加2-3秒。把它作為時間繼電器最終設(shè)定值。時間設(shè)定后是否正確，可以用下面辦法檢查：把控制箱電動機輸入熔斷器熔芯去掉，再按啟動按鈕，這時可以看接觸器轉(zhuǎn)換時間是否正確。電纜線的選擇30KW三相異步電動機工作電流57A，穿管時可選用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銅芯電纜電動機Y-起動電氣控制系統(tǒng)電器選用一覽表種類選擇型號空氣開關(guān)(QS)正泰斷路器158-125 2P 100A 正泰空氣開關(guān) DZ158 100A 2P 主接觸器KM1交流接觸器32A（LC1） CJX2-3210 380V 銀點角接觸器KM2交流接觸器32A（LC1） CJX2-3210 380V 銀點星接觸器KM3交流CJX2接觸器25A（LC1）CJX2-2510 380V 銀點熱繼電器FR1正泰熱過載繼電器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陶瓷保險絲時間繼電器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)計方案的安裝調(diào)試或驗證詳細(xì)介紹設(shè)計方案、接線調(diào)試過程中所遇到的主要技術(shù)問題，記錄故障現(xiàn)象，分析故障原因，以及解決故障的措施。（見繪制電氣安裝接線圖，實驗臺上進行接線、通電、調(diào)試、運行時。以上遇到的問題在實驗室現(xiàn)場解決）四、總結(jié) 通過這次的實訓(xùn)，我對于電動機的自動化過程有了更深的了解，學(xué)會了用控制元件來控制電機的啟動和停止，了解了各類控制元件的實際應(yīng)用和參數(shù)，學(xué)會了根據(jù)電機的型號對控制系統(tǒng)的電器型號來選擇，學(xué)習(xí)到了如何計算電機繼電保護電器的參數(shù)，這些都是很有實際