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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。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-Δ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KMΔ线圈得到，KMΔ常闭触点断开KMY线圈失电，KMY触点断开，KMΔ触点闭合进行工作，同时KMΔ动合触点闭合实现了互锁电路，此时电动机以Δ型运行。电动机的Y-Δ型接线：1.、Y型就是3个线圈头(U1V1W1)连在一起，或者尾(U2V2W2)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(U1V2)相连接电源1相，(V1W2)相连接电源2相，(W1U2)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），Q0.1（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，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，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。