三相异步电动机星三角起动电气控制系统DOC.doc

目录前言 21资料查询 32、 系统主控控制线路的设计以及参数计算 42.1、 主控回路以及控制线路的设计 42.1.1、 工作原理 42.2、 参数计算 52.2.1、 电动机定子绕组 Y、△形接法电流、电压分析 52.2.2、 交流接触器的选择 52.2.3、 熔断器（FU1 FU2）的选择 62.2.4、 时间继电器（KT）的选择 62.2.5、 热继电器（FR1，FR2）的选择 72.2.6、 电缆线的选择 82.3、 元器件明纟田表 83、 结语 9参考文献 9#、八 、,刖言概述：在工程中，三相异步电动机的启动方式主要有直接启动和降压启动直接启动的特点是所需设备少启动方式简单，成本低，电动机直接启动的启动转矩 大，启动电流也较大，，约是正常运行电流的5倍左右，理论上来说，只要向电动 机提供电源的线路和变压器容量大于电动机容量的 5倍以上的，都可以直接启动这一要求对于小容量的电动机容易实现， 但对于大容量的电动机来说，一方 面是提供电源的线路和变压器容量很难满足电动机直接启动的条件， 另一方面强大的启动电流冲击电网和电动机， 影响电动机的使用寿命，对电网不利，所以大 容量的电动机不能采用直接启动方式。

降压启动：指利用启动设备将电压适当降低后加到电动机的定子绕组上进行 启动，待电动机启动运转后，再使其电压恢复到额定值正常运转， 由于电流随电 压的降低而减小，所以降压起动达到了减小启动电流的目的 但同时，由于电动 机转矩与电压的平方成正比，所以降压启动也将导致电动机的启动转矩大大降 低因此，降压启动需要在空载或轻载下启动降压启动方式主要包括：定子串接 电阻或电抗器启动，丫-△启动，自耦变压器启动和软启动定子串接电阻或电抗器降压启动是指在电动机启动时，把电阻（或电抗器）串 接在电动机定子绕组与电源之间，通过电阻的分压作用，来降低定子绕组上的启 动电压，待启动后，再将电阻（电抗器）短接，使电动机在额定电压下正常运行 这种降压启动的方法由于电阻上有热能损耗，如用电抗器则体积、成本又较大， 因此该方法很少用自耦变压器降压启动是指电动机启动时利用自耦变压器来降低加在电动机 定子绕组上的启动电压待电动机启动后，再使电动机与自耦变压器脱离， 从而 在全压下正常运行缺点：设备体积大，价格高、维修麻烦，也不能重负载启动软启动方式是近几年发展起来的将电力电子技术， 微处理技术和自动控制技 术有机结合的一种新技术。

软启动器主回路一般由三对反并联的晶闸管构成 通过控制晶闸管触发角的大小，改变其导通时刻，来控制电动机的输出电压的大小， 令其按照设定好的曲线和时间上升， 最终达到额定电压启动电流可以控制在限 定范围以内，对设备无冲击转矩、对电网无冲击电流，对其他设备的影响非常小， 还可满足不同的负载启动特性但是其缺点是由于采用晶闸管移相控制，会产生 高次谐波，影响其他设备的用电质量同时软起启动属于一种造价较高的技术方 案，虽然软启动能够将启动电流降到电流限定值以内， 但对于不经常启动又不需 要调速的大型动力设备来说，仅仅为了启动而加大设备投资，太不经济丫-△降压启动是指电动机启动时，把定子绕组接成星形 （Y），以降低启动电 压，限制启动电流；待电动机启动后，再把定子绕组改接成三角形 （△），使电动 机全压运行只有正常运行时定子绕组作三角形（△）联接的异步电动机才可采用 这种降压启动方法电动机启动时，接成星形，加在每相定子绕组上的启动电压只有三角形接法直接启动时的1/ ' 3，启动电流为直接采用三角形接法时的1/3 , 启动转矩也只有三角形接法直接启动时的 1/3所以这种降压启动方法，只适用 于轻载或空载下启动。

星形一三角形降压启动的最大优点是设备简单，价格低， 起动电流小、控制方式简单、维护方便，因而获得较广泛的应用缺点是只用于 正常运行时为△接法的电动机，降压比固定，有时不能满足启动要求综合分析讨论，从效益和经济方面，本次设计实验我们采用丫- △起动方式本设计的主要内容：设计型号为丫200L-4额定功率为30kw的三相异步电动机星三角起动电气控 制系统主线路、控制线路，要求控制方案安全、可靠、规范、合理、简洁、清楚, 在此基础上要求经济投入尽可能的少设计并绘制三相异步电动机电气控制系统 原理图，计算各种电器（如交流接触器、热继电器、熔断器、自动空气开关、时 间继电器、电缆线等）的相关参数，并作选择1、资料查询题目中的三相异步电动机型号为 丫200L-4，其中丫 -- 丫 系列交流电机200 --电机中心高为200mm（轴心到安装底脚与地面接触的平面）L -- 铁心代号（长型）4 --电机极数（4代表4极电机，同步转速为1500转/分钟；6极为1000转/ 分钟；8极为750转/分钟；2极为3000转/分钟）n二空 （p为极对数，f为P工频）丫200L-4性能数据:380V 50Hz型号额定功率额定电流转速效率功率因数堵转转矩堵转电流最大转矩噪声振动速度重量额定转矩额定 电流额定转矩1级2级kWAr/min%COS①倍倍倍dB(A)mm/skgY200L-43056.8147092.20.87272.279841.8253图12、系统主控控制线路的设计以及参数计算2.1、主控回路以及控制线路的设计Y-- △降压启动是在启动时将电动机定子绕组接成 丫形，每相绕组承受的电压为电源的相电压（220V），在启动结束时换接成三角形接法，每项绕组承受的 电压为电源线电压（380V），电机进入正常运行。

凡是正常运行时定子绕组接成 三角形的鼠笼式异步电动机，均可采用此种线路Y-- △降压启动的自动控制线路如图2所示：[]FU[][][]KT KM3 KM2Y—△降床启动控制线路图2、Y--△降压启动控制线路2.1.1、工作原理：Y-- △降压启动设计思想是按照时间原则来控制的按下启动按钮SB2① 、按接触器KM1线圈得电，电动机M接入电源② 、接触器KM3得电，其常开主触点闭合，丫形启动，辅助触点断开，保证 了接触器KM2不得电③ 、时间继电器KT线圈得电，经过一点延时，常闭触点断开切断 KM3线圈电源④ 、KM3主触点断开，KME常闭辅助触点闭合，KT常开触点闭合，接触器KM2 线圈得电，KM2主触点闭合，使电动机 M由丫形启动切换为△运行2.2、参数计算：2.2.1、电动机定子绕组 Y、△形接法电流、 电压分析当电动机定子绕组为丫形接法时,定子绕组端电压为相电压:AB-UABABACAB「3Ue1U AN U e弋3Ue1 AN i AY = 3Z:当电动机定子绕组为△形接法时，定子绕组端电压为线电压:由上可知，定子绕组丫形接法时，启动电压为直接采用△接法时的 动电流为△接法的1/3，因而启动电流特性好，线路较简单，投资少2.2.2、交流接触器的选择图3、CJT1交流接触器系列产品型号CJFI-10□11-20CJT1-40CJH-60cm-)00CJH-150额定绝缘电压和工萍电压闸380380300380380380额定工作电3£时冏1020矶60100150控制功率氐州22OV?25S11172&4330OVA102030SO75每小肘播作睛环敎1次巾卜AC-k AC-3^600. AC-2.AGA为300, CJT1-150 点匚-4为WO电寿茴【万我1AC-36060606060602221106机械寿椭1万决)300M300300300300辅助触头2常幵 2常闭，AC-15 180VA； DC-1360W Ifll： SA配用SKSRT16-20RT16-5ORB6-80RH6-160RT16-250CT16-315垛圈消耗功率WA)起渤功率65140230485760950保持功率9951995105110交流接触器广泛用作电力的开断和控制电路， 利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。

接触器主要由电磁系统、触点系统、灭弧系统及其它部 分组成，当接触器电磁线圈不通电时，弹簧的反作用力和衔铁芯的自重使主触点 保持断开位置当电磁线圈通过控制回路接通控制电压（一般为额定电压）时，电 磁力克服弹簧的反作用力将衔铁吸向静铁心， 带动主触点闭合，接通电路，辅助接点随之动作在系统控制图中主接触器 KM1, KM2都串联在电动机的绕组中，所以它们具 有相同的相电流KM1, KM2的额定电流值以1 n为依据选择起动电流持续的时间很短,不足以烧毁电气设备,因此KM3的额定值可按 V 31 N来选择KM1, KM2的接触器电流=额定电流=56.8A 选取 交流接触器CJT1-60 380VKM3接触器的电流=ir 3 In=32.8A选取 交流接触器CJT1-40 380V2.2.3、熔断器（FU1 FU2）的选择熔断器是一种过电流保护器，主要由熔体和熔管以及外加填料等部分组成是一种连接在电路上用以保护电路的一次性元件， 当电路上电流过大时，使其中的金属线或片产生高温而熔断，导致开路而中断电流，以保护电路免于受到伤害 在电气设备中，常作为短路和过电流的保护器由图3,与交流接触器CJT1-40配套使用的熔断器型号为 RT16-80,若电路中 电流需增大，选图三中所列出的熔断器型号即可。

2.2.4、时间继电器（KT）的选择时间继电器是一种利用电磁原理或机械原理实现延时控制的自动开关装置 当加入（或去掉）输入的动作信号后，其输出电路需经过规定的准确时间才产生 跳跃式变化（或触头动作）的一种继电器是一种使用在较低的电压或较小电流 的电路上，用来接通或切断较高电压、较大电流的电路的电气元件种类很多， 有空气阻尼型、电动型和电子型等考虑到本设计对时间精度要求不高， 因此选用空气阻尼式时间继电器KT在控制回路中，选择2A以下容量的即可应该选取空气阻尼式时间继电器 JS7 -1A延时范围在0.4~180S225、热继电器(FR1 , FR2)的选择JRSI-OWS/Z0.25-0.42OAOfi320.63-14M641,42562.5-4104*6 牴 NC1/CJX2 心产鬲外观fit'll I相匹溯斯斟规格[旌苗喇A]相匹配备注麻歸IAI接豳鹦O.kO.16 2G1M25 2JRSH0-80/223-32633CMO10038-5010048-5712557-66125NC1/CJX2^ONC1/CJX2-50NC1/CJX2-6563-80160顒插AK・ 育分立式产品斓相匹配 SOm[»8(?T16。