星角换接降压启动控制系统设计.doc

编号： 机电一体化实训说明书 题 目：三相异步电动机星三角 起动控制系统 院 （系）： 机械工程学院 专 业：过程装备与控制工程—卓越工程师 学生姓名： 吴保林 学 号： 1201120640 指导教师： 顾凌明 2013年 11月25日 前 言 设计三相异步电动机（型号为Y200L-4，额定功率为30kw）电气控制系统主线路、控制线路，要求控制方案安全、可靠，经济投入尽可能少。 首先查阅型号为Y200L-4额定功率为30kw的三相异步电动机的各种参数（要求注明出处），根据各种参数计算验证电机的额定电流，计算结果应与查得的额定电流相符，否则数据有误。电流验证无误后，再设计并绘制电气控制系统原理图，并根据电机额定电流计算电机带上额定负载时电路各处的电流值，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，然后选择电器具体的型号，并绘制电器元件明细表。绘制电气安装接线图，并再实验台上进行接线、通电、调试、运行。 本文首先分析了三相异步电动机的工作原理及稳态工作特性，然后分析了三相异步电动机的启动特性及影响三相异步电动机启动特性的因素。星形—三角形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；待电机启动后，再把定子绕组改接成三角形（Δ），使电动机全压运行。 只有正常运行时定子绕组作三角形（Δ）联接的异步电动机才可以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。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。星形-三角形降压启动的最大优点是设备简单，价格低，因而获得较广泛的应用。 采用星三角启动方式时，启动电流不会对电网造成过大冲击，但转矩变小，所以只适用于无载或轻载启动的场合。 目 录 前 言 2 1. 系统概述 4 2.各部分设计、计算及分析 4 2.1 查阅电机资料 4 由国产Y系列三相异步电动机型号大全的网址查阅得知电机的具体参数如下： 4 2.2绘制电动机 Y-△起动过程分析与控制原理图绘制 5 2.3电动机定子绕组 Y形接法和△形接法的电流、 电压分析 5 2.4计算各种电器 6 3.电动机Y-△起动电气控制系统电器选用一览表 9 结论 10 谢 辞 11 参考文献 12 附图： 13 系统概述 在工程设计中, 我们经常对不满足全压起动条件的电动机采用降压起动的方式, 其中 Y-△起动方式以其设备价格低、 起动电流小、 控制方式简单、维护方便等优点在民用建筑电气设计中被普遍采用。 线路设计思想：Y—△降压起动也称为星形—三角形降压起动，简称星三角降压起动。这一线路的设计思想仍是按时间原则控制起动过程。所不同的是，在起动时将电动机定子绕组接成星形，每相绕组承受的电压为电源的相电压220V，减小了起动电流对电网的影响。而在其起动后期则按预先整定的时间换接成三角形接法，每相绕组承受的电压为电源的线电压380V，电动机进入正常运行。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，均可采用这种线路。 2.各部分设计、计算及分析 2.1 查阅电机资料 课设题目中的三相异步电动机型号为Y200L-4 其中 Y表示的是Y系列 200表示的是机座中心高度 L表示的是长铁芯 4表示此电机是4级 由国产Y系列三相异步电动机型号大全的网址查阅得知电机的具体参数如下： 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 kW A r/min % COSФ 倍 倍 倍 dB(A) mm/s kg Y200L-4 30 56.8 1470 92.2 0.87 2 7 2.2 79 84 1.8 253 2.2绘制电动机 Y-△起动过程分析与控制原理图绘制 第 1 阶段, 电动机定子绕组 Y接起动.当按下起动按钮 SB2时, 接触器 KM1 得电, 配电回路中主触点闭合, 使电动机定子绕组端子接通电源; 同时接触器 KM3 得电, 其主触点闭合, 使电动机定子绕组端子短接, 此时电动机定子绕组接成 Y 形, 并开始起动运转。 第 2 阶段, 电动机定子绕组△接线, 转入正