可編程控制器課程設計報告書三相異步電動機的Y啟動控制學院名稱：自動化學院學生姓名： 專業名稱：班 級：時間：2013年5月20日至5月 31日 三相異步電動機的Y啟動控制一、設計目的：1.了解交流繼電器、熱繼電器在電器控制系統中應用。2.了解對自鎖、互鎖功能。3.了解異步電動機Y降壓啟動控制的原理、運行情況及操作方法。二、設計要求：1、設計電動機Y的啟動控制系統電路；2、裝配電動機Y啟動控制系統；3、編寫s7_300的控制程序；4、軟、硬件進行仿真，得出結果。三、設計設備：1.三相交流電源（輸出電壓線）；2.繼電接觸控制、交流接觸器、按鈕、熱繼電器、熔斷器、PLCS300；3.三相鼠籠式電動機。四、設計原理：對于正常運行的定子繞組為三角形接法的鼠籠式異步電動機來說，如果在啟動時將定子繞組接成星形，待起動完畢后再接成三角形，就可以降低啟動電流，減輕它對電網的沖擊，這樣的起動方式稱為星三角減壓啟動，或簡稱為星三角啟動（Y-啟動）。星三角起動法適用于正常運行時繞組為三角形聯接的的電動機，電動機的三相繞組的六個出線端都要引出，并接到轉換開關上。起動時，將正常運行時三角形接法的定子繞組改接為星形聯接，起動結束后再換為三角形連接。這種方法只適用于中小型鼠籠式異步電動機.定子繞組星形連接時，定子電壓降為三角形連接的1/3,由電源提供的起動電流僅為定子繞組三角形連接時的1/3。就是可以較大的降低啟動電流,這是它的優點.但是,由于起動轉矩與每相繞組電壓的平方成正比，星形接法時的繞組電壓降低了1/ 3倍，所以起動轉矩將降到三角形接法的1/3,這是其缺點。Y-降壓啟動器僅適用于運行380V的三相鼠籠式電動機作空載或輕載啟動。三相鼠籠式異步電動機Y降壓啟動控制線路圖，如圖1所示。圖1原理圖的分析：按下空開后，按下SB1按鈕，KM,KMY線圈得點，同時計時器也開始計時，KM得點，SB1按鈕斷開，KM觸點閉合實現自鎖，此時KM、KMY觸點閉合，電動機以Y型啟動；當計時器計時時間到，如上電路圖KM線圈得到，KM常閉觸點斷開KMY線圈失電，KMY觸點斷開，KM觸點閉合進行工作，同時KM動合觸點閉合實現了互鎖電路，此時電動機以型運行。電動機的Y-型接線：1.、Y型就是3個線圈頭(U1 V1 W1)連在一起，或者尾(U2 V2 W2)連在一起，剩下的三個頭引入電源。2、接法就是同個線圈不能連在一起,要交叉相連。即(U1 V2)相連接電源1相，(V1 W2)相連接電源2相，(W1 U2)相連接電源3相。接觸器工作原理：線圈通220v的電，銜鐵吸合，主觸頭接通，電機電源接通即可；注意的是接觸器的主觸頭接強電，而線圈只能通以弱電。繼電器的工作原理與此相似。四、設計步驟1、根據原理圖進行編寫程序，程序如下：仿真結果：（1） PLC硬件配置，如下圖：（2）I0.0為輸入信號，Q0.0（主接觸器），Q0.1（星型接觸器）得電輸出，Q0.3（電動機輸出，）計時器開始計時10秒，如下圖：（3）10秒后，計時器為0，Q0.0（主接觸器），Q0.2（三角型接觸器）得電輸出，Q0.3（電動機輸出），如下圖：（4）按下I0.1停止按鈕，停止輸出，如下圖：2、根據分析，進行了硬件連接，接好后按如下步驟操作：(1)、斷電的情況下，按圖2接線，經指導老師的檢查后進行通電實驗操作；(2)、開啟控制屏電源總開關，按啟動按鈕，調節調壓器輸出，使輸出線電壓為220V；(3)、按下按鈕SB1，交流繼電器KM、KMY的線圈通電吸合，電動機在Y接下低電壓啟動，10S后，KM線圈吸合，電動機變為型開始運轉；(4)、觀察電動機的運轉情況；(5)、實驗完畢，按控制屏停止按鈕，切斷三相交流電源。五、設計結果結果描述：在plc程序中設定時間為10S,接通開關，當按下按鈕SB1，電動機開始運轉，此時交流繼電器KM、KMY的線圈通電吸合，達到了自鎖功能，此時電動機為Y型運行。10秒后，KMY的線圈失電斷開，KM線圈通電吸合，電動機變為型開始運轉。交流繼電器KM1斷開，交流繼電器KM2閉合。在轉變的那一瞬間，電動機的轉速明顯加快并且聲音也變了。實際布線圖實物圖如下：六、實驗遇到的問題及解決方法：1、剛開始編程的時候仿真結果與實驗要求不符合，通過修改程序得以解決；2、用Autocad繪制圖的時候，對該軟件的不熟悉導致不會畫出圖形，經過慢慢研究以及學習最終可以熟練掌握應用軟件；3、在調試電動機之間的轉換時，先老是燒保險絲，后來經過老師的指導，是因為由于人工切換時，速度太慢，造成主路上的電壓太大導致的，在單個試驗成功過，進行了控制電路的連接；4、最后在下載程序過程中，由于線路的一個常閉觸點的影響，導致無法控制電路，在細心地檢查后解決此問題。七、實驗心得：#： 我們這次課程設計做的是Y-電動機啟動的實驗，起初拿到時感覺很迷茫，不知道怎樣去著手，接著就去查各種資料，然后知道了Y-電動機啟動是通過一個自鎖來實現的，用Y-降壓啟動的三相異步電機功率都比較大，由于啟動電流是額定電流的5-6倍，啟動電流會對供電系統造成瞬時電壓下降采用Y-降壓啟動，使原來電動機繞組三角接法運行，啟動時采用星型接法，星型接法電動機每繞組的工作電壓是220V，而三角接法電動機每繞組的工作電壓是380V，由于工作電壓下降，電動機的工作電流也下降，二者都是根號3的關系，所以星型接法是三角接法啟動電流的1/3，這樣就達到了低電壓啟動的效果。 老師讓用CAD畫原理圖，在畫圖的過程中，也回憶了以前的工程制圖的知識，同時通過對實驗中程序的研究，也更深刻的理解了課本上的理論知識，在實習的過程中對課本的知識也得到了鞏固。為后面的進一步學習堅定了更好的基礎。#：在課設的整個過程中，一開始我查找了電動機星型三角形啟動的控制資料，了解繼電器，接觸器等的工作原理。在此后，編寫了基于S300的PLC程序，并且進行了仿真調試，完成了程序控制部分。在老師的要求，利用Autocad軟件與同學一起繪制了原理圖。最后，我們一起完成了硬件的連接與調試，最終完成課設。在此，深有感觸的是還是覺得自己的動手能力太次，對電路分析處于迷糊狀態，但是從我同學那里學到了不少關于檢查分析電路的方法。在連接電路時，由于之前沒有對繼電器的原理理解清楚，導致電路連線時不會接線，在我們一起努力下，分析了繼電器的接線原理，很快完成了電路連接。總之，這次實習很成功，也學到了不少。#：從實驗一開始我們查找了電動機星型三角形啟動的控制資料，了解繼電器，接觸器等的工作原理。知道了Y-電動機啟動是通過一個自鎖來實現的，用Y-降壓啟動的三相異步電機功率都比較大，由于啟動電流是額定電流的5-6倍等基本的原理之后，在老師的要求，利用Autocad軟件與同學一起繪制了原理圖。最后，我們一起完成了硬件的連接與調試，最終完成課設。在這次實驗中，我們又更深刻地了解到了PLC編程需要注意的地方，同時鍛煉了我們的動手能力。通過對實驗中程序的研究，也更深刻的理解了課本上的理論知識，在實習的過程中對課本的知識也得到了鞏固。#： 在課設的整個過程中，一開始我查找了電動機星型三角形啟動的控制資料，了解繼電器，接觸器等的工作原理。在此后，編寫了基于S300的PLC程序，并且進行了仿真調試，完成了程序控制部分。在老師的要求，利用Autocad軟件與同學一起繪制了原理圖。最后，我們一起完成了硬件的連接與調試，最終完成課設。通過對實驗中程序的研究，也更深刻的理解了課本上的理論知識，在實習的過程中對課本的知識也得到了鞏固。以前所學的電機基礎和AutoCAD知識在此深深體現出來了。#： 我們這次的課設題是電動機的星三角啟動的實驗，電動機的啟動原理在大二時的電機拖動基礎中學過，接著就去查各種資料，然后知道了Y-電動機啟動是通過一個自鎖來實現的，用Y-降壓啟動的三相異步電機功率都比較大，由于啟動電流是額定電流的5-6倍，啟動電流會對供電系統造成瞬時電壓下降 采用Y-降壓啟動，使原來電動機繞組三角接法運行，啟動時采用星型接法，星型接法電動機每繞組的工作電壓是220V，而三角接法電動機每繞組的工作電壓是380V，由于工作電壓下降