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1、可编程控制器课程设计报告书三相异步电动机的Y启动控制学院名称:自动化学院学生姓名: 专业名称:班 级:时间:2013年5月20日至5月 31日 三相异步电动机的Y启动控制一、设计目的:1.了解交流继电器、热继电器在电器控制系统中应用。2.了解对自锁、互锁功能。3.了解异步电动机Y降压启动控制的原理、运行情况及操作方法。二、设计要求:1、设计电动机Y的启动控制系统电路;2、装配电动机Y启动控制系统;3、编写s7_300的控制程序;4、软、硬件进行仿真,得出结果。三、设计设备:1.三相交流电源(输出电压线);2.继电接触控制、交流接触器、按钮、热继电器、熔断器、PLCS300;3.三相鼠笼式电动机
2、。四、设计原理:对于正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机来说,如果在启动时将定子绕组接成星形,待起动完毕后再接成三角形,就可以降低启动电流,减轻它对电网的冲击,这样的起动方式称为星三角减压启动,或简称为星三角启动(Y-启动)。星三角起动法适用于正常运行时绕组为三角形联接的的电动机,电动机的三相绕组的六个出线端都要引出,并接到转换开关上。起动时,将正常运行时三角形接法的定子绕组改接为星形联接,起动结束后再换为三角形连接。这种方法只适用于中小型鼠笼式异步电动机.定子绕组星形连接时,定子电压降为三角形连接的1/3,由电源提供的起动电流仅为定子绕组三角形连接时的1/3。就是可以较大的降低启
3、动电流,这是它的优点.但是,由于起动转矩与每相绕组电压的平方成正比,星形接法时的绕组电压降低了1/ 3倍,所以起动转矩将降到三角形接法的1/3,这是其缺点。Y-降压启动器仅适用于运行380V的三相鼠笼式电动机作空载或轻载启动。三相鼠笼式异步电动机Y降压启动控制线路图,如图1所示。图1原理图的分析:按下空开后,按下SB1按钮,KM,KMY线圈得点,同时计时器也开始计时,KM得点,SB1按钮断开,KM触点闭合实现自锁,此时KM、KMY触点闭合,电动机以Y型启动;当计时器计时时间到,如上电路图KM线圈得到,KM常闭触点断开KMY线圈失电,KMY触点断开,KM触点闭合进行工作,同时KM动合触点闭合实现
4、了互锁电路,此时电动机以型运行。电动机的Y-型接线:1.、Y型就是3个线圈头(U1 V1 W1)连在一起,或者尾(U2 V2 W2)连在一起,剩下的三个头引入电源。2、接法就是同个线圈不能连在一起,要交叉相连。即(U1 V2)相连接电源1相,(V1 W2)相连接电源2相,(W1 U2)相连接电源3相。接触器工作原理:线圈通220v的电,衔铁吸合,主触头接通,电机电源接通即可;注意的是接触器的主触头接强电,而线圈只能通以弱电。继电器的工作原理与此相似。四、设计步骤1、根据原理图进行编写程序,程序如下:仿真结果:(1) PLC硬件配置,如下图:(2)I0.0为输入信号,Q0.0(主接触器),Q0.
5、1(星型接触器)得电输出,Q0.3(电动机输出,)计时器开始计时10秒,如下图:(3)10秒后,计时器为0,Q0.0(主接触器),Q0.2(三角型接触器)得电输出,Q0.3(电动机输出),如下图:(4)按下I0.1停止按钮,停止输出,如下图:2、根据分析,进行了硬件连接,接好后按如下步骤操作:(1)、断电的情况下,按图2接线,经指导老师的检查后进行通电实验操作;(2)、开启控制屏电源总开关,按启动按钮,调节调压器输出,使输出线电压为220V;(3)、按下按钮SB1,交流继电器KM、KMY的线圈通电吸合,电动机在Y接下低电压启动,10S后,KM线圈吸合,电动机变为型开始运转;(4)、观察电动机的
6、运转情况;(5)、实验完毕,按控制屏停止按钮,切断三相交流电源。五、设计结果结果描述:在plc程序中设定时间为10S,接通开关,当按下按钮SB1,电动机开始运转,此时交流继电器KM、KMY的线圈通电吸合,达到了自锁功能,此时电动机为Y型运行。10秒后,KMY的线圈失电断开,KM线圈通电吸合,电动机变为型开始运转。交流继电器KM1断开,交流继电器KM2闭合。在转变的那一瞬间,电动机的转速明显加快并且声音也变了。实际布线图实物图如下:六、实验遇到的问题及解决方法:1、刚开始编程的时候仿真结果与实验要求不符合,通过修改程序得以解决;2、用Autocad绘制图的时候,对该软件的不熟悉导致不会画出图形,
7、经过慢慢研究以及学习最终可以熟练掌握应用软件;3、在调试电动机之间的转换时,先老是烧保险丝,后来经过老师的指导,是因为由于人工切换时,速度太慢,造成主路上的电压太大导致的,在单个试验成功过,进行了控制电路的连接;4、最后在下载程序过程中,由于线路的一个常闭触点的影响,导致无法控制电路,在细心地检查后解决此问题。七、实验心得:#: 我们这次课程设计做的是Y-电动机启动的实验,起初拿到时感觉很迷茫,不知道怎样去着手,接着就去查各种资料,然后知道了Y-电动机启动是通过一个自锁来实现的,用Y-降压启动的三相异步电机功率都比较大,由于启动电流是额定电流的5-6倍,启动电流会对供电系统造成瞬时电压下降采用
8、Y-降压启动,使原来电动机绕组三角接法运行,启动时采用星型接法,星型接法电动机每绕组的工作电压是220V,而三角接法电动机每绕组的工作电压是380V,由于工作电压下降,电动机的工作电流也下降,二者都是根号3的关系,所以星型接法是三角接法启动电流的1/3,这样就达到了低电压启动的效果。 老师让用CAD画原理图,在画图的过程中,也回忆了以前的工程制图的知识,同时通过对实验中程序的研究,也更深刻的理解了课本上的理论知识,在实习的过程中对课本的知识也得到了巩固。为后面的进一步学习坚定了更好的基础。#:在课设的整个过程中,一开始我查找了电动机星型三角形启动的控制资料,了解继电器,接触器等的工作原理。在此
9、后,编写了基于S300的PLC程序,并且进行了仿真调试,完成了程序控制部分。在老师的要求,利用Autocad软件与同学一起绘制了原理图。最后,我们一起完成了硬件的连接与调试,最终完成课设。在此,深有感触的是还是觉得自己的动手能力太次,对电路分析处于迷糊状态,但是从我同学那里学到了不少关于检查分析电路的方法。在连接电路时,由于之前没有对继电器的原理理解清楚,导致电路连线时不会接线,在我们一起努力下,分析了继电器的接线原理,很快完成了电路连接。总之,这次实习很成功,也学到了不少。#:从实验一开始我们查找了电动机星型三角形启动的控制资料,了解继电器,接触器等的工作原理。知道了Y-电动机启动是通过一个
10、自锁来实现的,用Y-降压启动的三相异步电机功率都比较大,由于启动电流是额定电流的5-6倍等基本的原理之后,在老师的要求,利用Autocad软件与同学一起绘制了原理图。最后,我们一起完成了硬件的连接与调试,最终完成课设。在这次实验中,我们又更深刻地了解到了PLC编程需要注意的地方,同时锻炼了我们的动手能力。通过对实验中程序的研究,也更深刻的理解了课本上的理论知识,在实习的过程中对课本的知识也得到了巩固。#: 在课设的整个过程中,一开始我查找了电动机星型三角形启动的控制资料,了解继电器,接触器等的工作原理。在此后,编写了基于S300的PLC程序,并且进行了仿真调试,完成了程序控制部分。在老师的要求
11、,利用Autocad软件与同学一起绘制了原理图。最后,我们一起完成了硬件的连接与调试,最终完成课设。通过对实验中程序的研究,也更深刻的理解了课本上的理论知识,在实习的过程中对课本的知识也得到了巩固。以前所学的电机基础和AutoCAD知识在此深深体现出来了。#: 我们这次的课设题是电动机的星三角启动的实验,电动机的启动原理在大二时的电机拖动基础中学过,接着就去查各种资料,然后知道了Y-电动机启动是通过一个自锁来实现的,用Y-降压启动的三相异步电机功率都比较大,由于启动电流是额定电流的5-6倍,启动电流会对供电系统造成瞬时电压下降 采用Y-降压启动,使原来电动机绕组三角接法运行,启动时采用星型接法,星型接法电动机每绕组的工作电压是220V,而三角接法电动机每绕组的工作电压是380V,由于工作电压下降,电动机的工作电流也下降,二者都是根号3的关系,所以星型接法是三角接法启动电流的1/3,这样就达到了低电压启动的效果。后来老师让用CAD画原理图,在画图的过程中,也回忆了以前的工程制图的知识,同时通过对实验中程序的研究,也更深刻的理解了课本上的理论知识,在实习的过程中对课本的知识也得到了巩固。以前所学的电机基础和AutoCAD知识在此深深体现出来了。