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1、白城职业技术学院毕业设计说明书4|2极双速异步电动机运行控制学生姓名： 专业班级： 电气自动化 指导教师： 职 称： 教授 起止日期： 2011.3.5-2011.6.20 白 城 职 业 技 术 学 院摘 要 本文首先分析了三相异步电动机的基本机构及工作原理， 然后分析了三相异步电动机的“星形” “三角形”启动的工作原理。所谓星-三角启动 即工作时通过改变电机的接线方式而改变起动电压，从而降低启动电流。 本设计用于控制电机定子绕组由“星形”至“三角形”的换接启动、运行及停止。采用星-三角启动方式时，电流特性很好，适用于无载或者轻载起动的场合。 同任何别的降压启动方式相比，其结构最简单，价格也
2、最便宜。除此之外，星三角启动方式还有一个优点，即当负载较轻时，可以让电动机在星形接法下运行。 此时，额定转矩与负载可以匹配，这样能使电动机的效率有所提高。 本设计主要介绍了4|2极双速异步电动机的变极原理、绕组排列、绕组接法、以及双速电动机的低高速运行控制，实现“三角形”低速运行，“星行”高速运行关键词：高低速运行，星-三角启动，双速，变极调速，电动机Abstract42Double Speed Asynchronous Motor This paper firstly analyzes the three-phase asynchronous motors basic structure a
3、nd operating principle of three-phase asynchronous motor, and then the Star triangle start working principle. The so-called star delta starting that work by changing the electrical wiring mode and change the start voltage, thereby reducing starting current. This design is used to control the motor s
4、tator winding consists of a Star to triangular transfer start, operation and stop. The star delta starting mode, current characteristics of good, applicable to the no load or light load. As any other reduced voltage starting means photograph is compared, its structure simple, the price is the cheape
5、st. In addition, the star delta starting mode still has an advantage, namely when the load is light, can make motor run in star-shaped connection method. At this time, rated torque and the load can be matched, which can make the motor efficiency improvement. This paper introduces the design of the 4
6、|2pole double speed asynchronous motor pole-changing principle, winding arrangement, winding and double speed motor, low speed operation control, achieve triangle speed, Star high speed operationKey words: high and low speed operation, star delta starting, two-speed pole-changing adjustable-speed mo
7、tor目 录摘 要IAbstractII第一章 绪论1第二章4|2极异步电动机的运行设计22.1技术要求22.2各元器件的选择22.2.1熔断器(FU)的选择22.2.2接触器（KM1，KM2，KM3）的选择22.2.3热继电器（FR）的选择22.2.4时间继电器（）的选择32.2.5导线截面(S)的选择3第三章三相异步电动机的基本结构4.1定子的结构组成4.2转子的结构组成4.3异步电动机工作原理4.4电动机-起动分析5第四章 4/2极双速电动机8.1 4|2极双速异步电动机的概况84.2 4/2极变极调速的基本原理8.2.1 控制线路原理9.2.2电气原理图10.2.3 电气布置图11.2
8、.4安装接线图12.2.5元器件明细表13.3 2/4 极性能比较14. 过载保护 短路保护14.1过载热保护及装置14.2过载电流保护及装置14.3短路保护及装置14总 结16参考文献17致 谢18第一章 绪论 4/2极双速异步电动机是变极电机中应用最广泛的一种变极调速方法。与其它变速方法相比，变极电机不需要附加的外部设备，属于电机本体的设计。变极电机的设计中，花费时间最多的是研究绕组的排列。通过槽电流表和槽磁动势图定性地分析电机的谐波磁场对电机运行性能的影响，由此确定电机所选槽配合是否合适。更重要的是在系列电机的设计中，应充分利用现有的机床设备和模具，提高电机冲片的通用性以降低电机的生产成
9、本。所以，在工厂中，对现有的单速电机进行绕组改绕是4/2极双速电机设计的主要方法。改绕计算主要是计算电动机磁路各部分磁通密度数值，不使其过大而致铁心严重饱和。由于改绕只涉及定子部分，因此改绕计算也只涉及气隙与定子铁心轭部、齿部三个磁通密度数值的计算。计算磁通密度数值的目的就是限制铁心轭部和齿部的磁密在允许的范围内。一般情况下，极数多时，由于极距减小，齿部磁密相对较高，容易饱和，可作为取定对象；极数少时，由于极距增大，轭部磁密相对较高，可作为取定对象。因此，4/2极双速电动机的设计和计算方法与单速电动机相同，只是在设计与计算过程中需要综合考虑两种极数下电机性能的特点。 4/2极双速异步电动机是一
10、种只有一套定子绕组，通过外部接线变换获得 多种转速的电动机。它属与有级调速设备，具有间单、可靠、高效及易于绕制的优点，在许多工业领域的变速拖动中有着广泛应用。 YD系列变极双速三相异步电动机是Y（IP44）三相异步电动机的派生产品是现代JDO2系列变极双速三相异步电动机的更新换代产品。全系列11个机座 号，9种速比，共103个规格。目前已鉴定定型批量生产的机座号为80180七个机座号，共65个规格。 YD系列电动机的安装尺寸及外型尺寸、绝缘等级、防护等级、冷却方法、结构及安装型式、使用条件、 额定电压、额定功率等均与Y系列（IP44）电动机相同。机座号与速比、功率的关系以及力能指标均与国际同类
11、产品的先进水平相近。变极双速三相异步电动机由于具有可随负载性质的要求而分级地变化转速，从而达到功率的合理匹配和间化变速系统的特点。电动机用于各式万能、组合、专用切削机床以及矿山冶金、纺织、印染、化工、农机等部门需要调速的各种传动机构。第二章4|2极异步电动机的运行设计2.1技术要求 1、 课题名称：4/2极双速电动机的运行控制2、 设计要求：分别用两个按钮操作电动机的高速和低速运行；高速运行时应先接成低速然后经延时后换接到高速；应有短路保护和过载保护；电气原理，电气布置图，接线图，元器件明细表。3、 技术指标 1）型 号：YD132M-4/2 2）功 率：10KW6P 3）额定电压：380伏
12、4) 效 率：0.85）接 法：YY2.2各元器件的选择2.2.1熔断器(FU)的选择QF通常选用电动机保护型,应按Ie来选择。在-起动时，起动电流仅为直接起动时电流的（1/3）倍，所以选用电动机保护型的FU完全能满足起动要求。2.2.2接触器（KM1，KM2，KM3）的选择KM1，KM2 的额定电流值以Ie/为依据选择。需要说明的是，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（1/3）Ie来选择。一些设计中，KM1，KM2，KM3全部用Ie来选择，显然是浪费的。2.2.3热继电器（FR）的选择FR的主要作用是用于电动机的过载保护，在电动机运行的过程中若过载时间太长，绕
13、组温升超过允许值，绝缘老化速度加快就会缩短电动机的使用寿命、在严重的情况下甚至会烧坏。所以正确选用FR尤为重要，其热元件的额定电流值应以IFRIe/为依据选择，保证Ie/值KH可调范围之内。热继电器的保护对象是电动机，故选用时应了解电动机的技术性能、启动情况、负载性质以及电动机允许过载能力等。2.2.4时间继电器（）的选择1、体积小、精度高、延时时间长、工作可靠。2、线圈(或电源)的电流种类和电压等级应与控制电路相同；3、按控制要求选择延时方式和触点型式；4、校核触点数量和容量，若不够时，可用中间继电器进行扩展。5、延时范围的选用2.2.5导线截面(S)的选择条件：首先应符合发热条件，即导线允
14、许安全电流与允许电流密度两者值的大小（允许安全电流指在不超过它们最高工作温度条件下允许长期通过的最大电流即负载电流，符号I；允许电流密度指导线芯的单位面积S允许长期通过的最大电流，符号Im。）计算方法： S = I / Im I = S Im基本值： Im=5A/mm2(铜导线） 即 1mm2单位面积铜导线允许长期通过最大电流5A因为 P=UIcos* P=10KW UL=UP UL=380V UP=220V cos=0.8 =0.8 所以 IL=41.11A 即；额定电流为IP=41.11A由此可选10mm2的铜导线Im=3A/mm2(铝导线） 即 1mm2单位面积铝导线允许长期通过最大电流13.7A因为：P=UIcos* 根据公式结合上面的计算方法就可算出铝导线为16mm2导线规则一般是：1.5m、2.5m、4m、6m、10m、16mm2、25mm2、35mm2、50mm2、70mm2、95mm2、120mm2、150mm2、185mm2等等。一般铜线安全电流最大为：4平方毫米铜电源线的安全载流量18.99A。 从这个角度讲，可以选择4平方的铜线或10平方的铝线。 导线的阻抗与其长度成正比，与其线径成反比。在使用电源时，
