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1、目 录一.设计题目2二.设计要求2三.原理2四.装配接线3五.工作过程3六.元件介绍4(一).熔断器41.熔断器的特点42.熔断器分类43.熔断器应用5(二).接触器(Contactor)51.交流接触器62.直流接触器93.一般故障的处理9(三).时间继电器101.时间继电器原理102.时间继电器类型及特点103.工作原理114.时间继电器的使用环境11七.元件清单12八.故障原因分析12九.总结12十.参考文献12一.设计题目电动机的星三角启动二.设计要求电动机启动时，定子绕组按星形连接。在启动即将结束时再换接成三角形。由时间继电器按时间原则实现从启动状态到正常工作状态的自动切换。要构成互
2、锁，防止同时连接成星形或三角形而造成电源短路。用运热保护和过载保护，确保电路可靠工作。三.原理 星三角启动，属降压启动他是以牺牲功率为代价来换取降低启动电流来实现。不能一概而以电机功率大小来确定是否需采用星三角启动，还看是什么样负载，一般需要启动时负载轻运行时负载重尚可采用星三角启动，一般情况下鼠笼型电机启动电流是运行电流57倍，而对电网电压要求一般是正负10%不形成对电网电压过大冲击要采用星三角启动，一般要求鼠笼型电机功率超过变压器额定功率10%时就要采用星三角启动。鼠笼型电机才采用星三角启动。容量较大的电动机。通常采用降压启动方式。降压启动的方式很多，有星三角启动，自耦降压启动，串联电抗器
3、降压启动，延边三角形启动等。 本文介绍电动机的星三角(Y一)启动方式。所谓Y一启动，是指启动时电动机绕组接成星形，启动结束进入运行状态后，电动机绕组接成三角形。在启动时。电机定子绕组因是星形接法，所以每相绕组所受的电压降低到运行电压的1 、(约57.7)，启动电流为直接启动时的13，启动转矩也同时减小到直接启动的13。所以这种启动方式只能工作在空载或轻载启动的场合。例如，轴流风机启动时应将出风阀门打开，离心水泵应将出水阀门关闭，使设备处于轻载状态。电动机Y启动的电路图，U1U2、V2V2、WlW2是电动机M的三相绕组。如果将U2、V2和W2在接线盒内短接则电动机被接成星形；如果将U1和W2、V
4、1和U2、W1和V2分别短接，则电动机被接成三角形。实现电动机的Y启动控制电路见图1。四.装配接线五.工作过程按下启动按钮SB2，接触器KM3和时间继电器的线圈得电，KM3的主触点闭合，将电动机的三相绕组接成星形；KM3的辅助触点(常开)KM33同时闭合使接触器KM2动作，电动机进入星形启动状态，KM2的辅助触点KM21闭合，使电路维持在启动状态。待电动机转速达到一定程度时，时间继电器KT延时时间到。其延时触点(常闭)断开，接触器KM3线圈失电主触点断开，辅助触点(常例)KM31闭台。接触器KMl得电工作电动机进入三角运行状态。这里时间继电器的延时时间应通过试验调整在515秒之间。按下停止按钮
5、，或电动机出现异常过电流使热继电器FH动作时，电动机均会停止运行。电动机停运时绿灯HG点亮；启动过程中黄灯HY点亮；运行过程则红灯HR点亮。电流表PA和电压表PV用于电动机运行参数的测量。热继电器的调整应根据负载轻重和运行电流的大小，在热态(热继电器接入电路，并经过启动电流的预热)实地进行。观察电流表的读数按照读数的1.2倍整定其电流调整钮。电动机出现1.2倍的异常电流时热继电器会在20分钟内动作。如果电动机运行电流是随负载不断变化的，则整定值可按较大电流值计算选取但最大不能超过电动机额定电流的1.2倍。六.元件介绍 (一).熔断器熔断器是一种过电流保护电器。熔断器主要由熔体和熔管两个部分及外
6、加填料等组成。使用时，将熔断器串联于被保护电路中，当被保护电路的电流超过规定值，并经过一定时间后，由熔体自身产生的热量熔断熔体，使电路断开，起到保护的作用。1.熔断器的特点熔体额定电流不等于熔断器额定电流，熔体额定电流按被保护设备的负荷电流选择，熔断器额定电流应大于熔体额定电流，与主电器配合确定。2.熔断器分类(1)螺旋式熔断器RL：在熔断管装有石英砂，熔体埋于其中，熔体熔断时，电弧喷向石英砂及其缝隙，可迅速降温而熄灭。为了便于监视，熔断器一端装有色点，不同的颜色表示不同的熔体电流，熔体熔断时，色点跳出，示意熔体已熔断。螺旋式熔断器额定电流为5200A，主要用于短路电流大的分支电路或有易燃气体
7、的场所。(2)有填料管式熔断器RT：有填料管式熔断器是一种有限流作用的熔断器。由填有石英砂的瓷熔管、触点和镀银铜栅状熔体组成。填料管式熔断器均装在特别的底座上，如带隔离刀闸的底座或以熔断器为隔离刀的底座上，通过手动机构操作。填料管式熔断器额定电流为501000A，主要用于短路电流大的电路或有易燃气体的场所。(3)无填料管式熔断器RM：无填料管式熔断器的熔丝管是由纤维物制成。使用的熔体为变截面的锌合金片。熔体熔断时，纤维熔管的部分纤维物因受热而分解，产生高压气体，使电弧很快熄灭。无填料管式熔断器具有结构简单、保护性能好、使用方便等特点，一般均与刀开关组成熔断器刀开关组合使用。 (4)有填料封闭管
8、式快速熔断器RS：有填料封闭管式快速熔断器是一种快速动作型的熔断器，由熔断管、触点底座、动作指示器和熔体组成。熔体为银质窄截面或网状形式，熔体为一次性使用，不能自行更换。由于其具有快速动作性，一般作为半导体整流元件保护用。 3.熔断器应用 由于各种电气设备都具有一定的过载能力，允许在一定条件下较长时间运行；而当负载超过允许值时，就要求保护熔体在一定时间内熔断。还有一些设备起动电流很大，但起动时间很短，所以要求这些设备的保护特性要适应设备运行的需要，要求熔断器在电机起动时不熔断，在短路电流作用下和超过允许过负荷电流时，能可靠熔断，起到保护作用。熔体额定电流选择偏大，负载在短路或长期过负荷时不能及
9、时熔断；选择过小，可能在正常负载电流作用下就会熔断，影响正常运行，为保证设备正常运行，必须根据负载性质合理地选择熔体额定电流。(1)照明电路熔体额定电流被保护电路上所有照明电器工作电流之和。 (2)电动机：单台直接起动电动机熔体额定电流(1.52.5)电动机额定电流。多台直接起动电动机总保护熔体额定电流(1.52.5)各台电动机电流之和。降压起动电动机熔体额定电流(1.52)电动机额定电流。绕线式电动机熔体额定电流(1.21.5)电动机额定电流。(3)配电变压器低压侧熔体额定电流(1.01.5)变压器低压侧额定电流。(4)并联电容器组熔体额定电流(1.431.55)电容器组额定电流。(5)电焊
10、机熔体额定电流(1.52.5)负荷电流。(6)电子整流元件熔体额定电流1.57整流元件额定电流。(二).接触器(Contactor)接触器按被控电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。1.交流接触器交流接触器是广泛用作电力的开断和控制电路。它利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。(1).交流接触器主要的组成a.电磁系统,包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯；b.触头系统,包括三副主触头和两个常开、两个常闭辅助触头
11、,它和动铁芯是连在一起互相联动的；c.灭弧装置,一般容量较大的交流接触器都设有灭弧装置,以便迅速切断电弧,免于烧坏主触头；d.绝缘外壳及附件,各种弹簧、传动机构、短路环、接线柱等。(2).交流接触器的工作原理 当线圈通电时，静铁芯产生电磁吸力，将动铁芯吸合，由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。当线圈断电时,吸力消失,动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,切断电源。(3).交流接触器的分类交流接触器的种类很多，其分类方法也不尽相同。按照一般的分类方法，大致有以下几种。a.按主触点极数分 可分为单极、双极、三极、四极和五极接触器。
12、单极接触器主要用于单相负荷，如照明负荷、焊机等，在电动机能耗制动中也可采用；双极接触器用于绕线式异步电机的转子回路中，起动时用于短接起动绕组；三极接触器用于三相负荷，例如在电动机的控制及其它场合，使用最为广泛；四极接触器主要用于三相四线制的照明线路，也可用来控制双回路电动机负载；五极交流接触器用来组成自耦补偿起动器或控制双笼型电动机，以变换绕组接法。b.按灭弧介质分 可分为空气式接触器、真空式接触器等。依靠空气绝缘的接触器用于一般负载，而采用真空绝缘的接触器常用在煤矿、石油、化工企业及电压在660V和1140V等一些特殊的场合。c.按有无触点分 可分为有触点接触器和无触点接触器。常见的接触器多
13、为有触点接触器，而无触点接触器属于电子技术应用的产物，一般采用晶闸管作为回路的通断元件。由于可控硅导通时所需的触发电压很小，而且回路通断时无火花产生，因而可用于高操作频率的设备和易燃、易爆、无噪声的场合。(4).交流接触器的基本参数a.额定电压 指主触点额定工作电压，应等于负载的额定电压。一只接触器常规定几个额定电压，同时列出相应的额定电流或控制功率。通常，最大工作电压即为额定电压。常用的额定电压值为220V、380V、660V等。b.额定电流 接触器触点在额定工作条件下的电流值。380V三相电动机控制电路中，额定工作电流可近似等于控制功率的两倍。常用额定电流等级为5A、10A、20A、40A
14、、60A、100A、150A、250A、400A、600A。c.通断能力 可分为最大接通电流和最大分断电流。最大接通电流是指触点闭合时不会造成触点熔焊时的最大电流值；最大分断电流是指触点断开时能可靠灭弧的最大电流。一般通断能力是额定电流的510倍。当然，这一数值与开断电路的电压等级有关，电压越高，通断能力越小。d.动作值 可分为吸合电压和释放电压。吸合电压是指接触器吸合前，缓慢增加吸合线圈两端的电压，接触器可以吸合时的最小电压。释放电压是指接触器吸合后，缓慢降低吸合线圈的电压，接触器释放时的最大电压。一般规定，吸合电压不低于线圈额定电压的85，释放电压不高于线圈额定电压的70%e.吸引线圈额定
15、电压 接触器正常工作时，吸引线圈上所加的电压值。一般该电压数值以及线圈的匝数、线径等数据均标于线包上，而不是标于接触器外壳铭牌上，使用时应加以注意。f.操作频率 接触器在吸合瞬间，吸引线圈需消耗比额定电流大57倍的电流，如果操作频率过高，则会使线圈严重发热，直接影响接触器的正常使用。为此，规定了接触器的允许操作频率，一般为每小时允许操作次数的最大值。g.寿命 包括电寿命和机械寿命。目前接触器的机械寿命已达一千万次以上，电气寿命约是机械寿命的5%20。(5).交流接触器的选择参数交流接触器的选择参数内容包括：额定电压；额定电流；线圈的额定电压；操作频率；辅助触头的工作电流a.额定电压：铭牌额定电压是指主触点上的额定电压，通常用的电压等级为 直流接触器：220V，440V，660V 交流接触器：220V，380V，500V如某负载是380V的三相感应电动机，则应选用380V的交流接触器b.额定电流：铭牌额定电流是指主触点的额定电流通常用的电流等级为： 直流接触器：25，40，60，100，150，250，400，600A 交
