三相异步电动机的Y—△启动控制实验报告

第一篇：三相异步电动机的Y—△启动控制实验报告

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 ： 学生姓名 ：

专业名称 ： 班

级 ： 时间 ：

自动化学院

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(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），Q0.1（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：、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。

第二篇：三相异步电动机的Y—△启动控制实验报告

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。

用PLC实现三相交流异步电动机Y-△降压启动的必要性

在分析机电式Y-Δ启动特性的基础上，由于大量接触器的使用可能导致可靠性较差，基于传统接触器的控制电路在消除接触器断线不能正常启动、启动时形成的短路等故障时有一定的困难，将PLC应用到以上控制电路中，将使继电器在继电器控制电路中存在的问题迎刃而解。

PLC控制电路相对于继电器控制电路的优点：

1、控制方式上看：电器控制硬接线，逻辑一旦确定，要改变逻辑或增加功能很是困难；而PLC软接线，只需改变控制程序就可轻易改变逻辑或增加功能。

2、工作方式上看：电器控制并行工作，而PLC串行工作，不受制约。

3、控制速度上看：电器控制速度慢，触点易抖动；而PLC通过半导体来控制，速度很快，无触点，顾而无抖动一说。

4、定时、计数看：电器控制定时精度不高，容易受环境温度变化影响，且无记数功能；PLC时钟脉冲由晶振产生，精度高，定时范围宽；有记数功能。

5、可靠、维护看：电器控制触点多，会产生机械磨损和电弧烧伤，接线也多，可靠、维护性能差；PLC无触点，寿命长，且有自我诊断功能，对程序执行的监控功能，现场调试和维护方便。

结

论

三相异步电动机星三角启动的优点是附加设备少，操作简便。所以现在生产的小型异步电动机常采用这种方法。为了便于采用星三角启动，小型异步电动机的定子绕组一般设计成三角形连接，刚开始采用星型连接的电流是三角连接的三分之一，从而减小启动电流，保护电网安全，待启动后改为三角形连接，转矩就为开始星连接的三倍，从而保证对电机转矩的要求。

第三篇：三相鼠笼式异步电动机实验报告

三相鼠笼式异步电动机实验报告

工程名称 机泵维修（注水及气站设备）

工程编号

电动机位号

101/1 试验日期

铭牌 型

号 YB400M-14功率(kW)160 频率(Hz)50 额定电压(V)380

额定电流(A)351.4 绝缘等级 B 级 接

线 Δ 转数(r/min)420 制 造 厂 南阳 功率因数

效

率

出厂编号 3G2041-1 检查内容 轴承及润滑脂（油）检查：更换润滑脂，保养电机。

滑环、电刷、举刷装置检查：合格。

电机接线检查：紧固后合格。

电机控制、保护回路检查：合格。

联轴器检查：完好。

盘车检查：

绝缘试验

项

目 绕组及相别 绝缘电阻(MΩ)吸收比

绝缘电阻(MΩ)吸收比 定子绕组 U—N ∝

接 线 电 缆 1

V—N ∝

W—N ∝

对 中 找 正 联轴器编号 联轴器外径 径向（mm）

轴向（mm）

端面间隙（mm）

允许值 实测值 允许值 实测值 允 许 值 实 测 值 a 1 a 2 a 3 a 4 b 1 B2 B3 b 4

0.08 0 0.03 0.05 0.04 0.06

2~6 4.5 结论

技术负责人:

班（组）长:

试验人:

****年**月**日 年

月

日

****年**月**日

第四篇：检查启动前三相异步电动机

维修电工

《检查启动前三相异步电动机》

现在我进行的是检查启动前三相异步电动机，第一步准备工作，三相异步电动机一台，兆欧表一块，QJ23电桥一块，数字万用表一块，电工具一套，计算器一台，放电导线一根，答题纸一张，记录笔一只。

下面进行操作，检查电动机的外观，电动机外观良好，转动转子，电动机无扫膛现相，轴承润滑良好，填写记录，检查电动机名牌，电流、电压、功率、绝缘等级、接线方法，查完后并记录，外观完好，转动正常，轴承无缺油情况，电动机额定电压380V, 额定电流5.1A，级数4级，接线方式星接，绝缘等级F级。

打开电机接线盒，拆除电动机连接片，根据电动机电压选择兆欧表，选择500V兆欧表，检查兆欧表外观是否完好，将兆欧表水平放置，接线，黑色表笔接兆欧表“E”端，红色表笔接兆欧表“L”端，将两表笔分开进行开路实验，摇动兆欧表手柄达到120转每分，指针指向无穷大，兆欧表开路实验完好，下面进行短路试验，轻带兆欧表手柄，指针归零，兆欧表短路实验完好，下面进行兆欧表相间对地绝缘电阻的测量，测量前将放电导线接于电动机外壳，测量A相对地绝缘电阻，摇动兆欧表手柄，待指针稳定后读数，A相（U相）对地绝缘电阻大于500兆欧，放电，测量V相对地绝缘电阻，摇动兆欧表手柄，待指针稳定后读数，（V相对地绝缘电阻大于500兆欧），放电，测量W相对地绝缘电阻，摇动兆欧表手柄，待指针稳定后读数，W相对地绝缘电阻大于500兆欧，放电，放电后记录阻值。

下面进行相与相之间的测量，测量U、V两项之间相间绝缘，指针稳定后读数，（放电），U、V两项相间绝缘电阻大于500兆欧，测量V、W两项相间绝缘电阻，摇到指针稳定后读数，V、W两项相间绝缘电阻大于500兆欧，放电，测量W、U相两项相间绝缘电阻，指针稳定后读数，放电并记录数值，拆除放电线。

使用数字万用表估测电动机直流电阻，检查数字万用表外观是否完好，水平放置，将表笔插入万用表黑色插入数字万用表COM端，红色插入万用表电压公共端，合上电源，选择档位，测量三相异步电动机直流电阻阻值，“U”相阻值2.9欧，“V”相阻值2.8欧，“W”相阻值2.9欧，将万用表达到交流电压最高档，关机，拔掉表笔。

检查QJ23电桥外观是否完好，水平放置，将连接片由内接打置外接，机械调控，将表笔线接入电桥，根据初测阻值选择倍率当，选择比较臂，测量“U”相直流电阻，将“B”钮按下，按“G”钮，指针向“+”号偏转时加比较臂电阻，指针指向零位时开始读数，“U”相电阻2.975欧姆，下面测量“V”相电阻，“V”相电阻阻值2.977欧姆，测量“W”相直流电阻，松开“G”钮，同时松开“B”钮，“Ｗ”相电阻2.965欧姆，拆除电桥连接线，将比较臂归零，比例臂打到空档位置，电桥由外接转为内接，计算直流电阻偏差，平均阻值是RpRURVRW2.9752.9772.9652.972 33

直流电阻偏差计算公式是：RRmaxRmin2.9772.965100%0.3%偏差计算结果：RP2.972

0.3%，电动机对地绝缘良好，相间绝缘良好，直流电阻偏差小于5%，电动机完好，可以投入运行，恢复电动机接线，收拾工具，清理现场。检查启动前的三相异步电动机操作完毕。

第五篇：三相异步电动机启动方式教案

教案

课题：三相异步电动机的启动方式

一、教学目的：掌握:三相异步电动机全压启动三种控制方式的工作原理。

了解:三种控制方式的组成以及应用。

重点:自锁控制的工作原理以及线路设计。

二、教学重点、难点：要求学生掌握自锁的概念以及作用并会根据题目要求设

计线路。

三、教学方法：1采用讲授法。

2多媒体演示辅助教学。

四、课时安排：1课时

五、教学步骤：1对本堂课涉及的已学过的知识进行回顾，导出新课

2介绍三相异步电动机启动三种典型方式（原理图、工作原理、应用、保护环节）.3通过连续启动控制的原理图引出本节课重点：接触器的自锁控

制

4对启动方式进行仿真，让同学更能对原理有更清晰的认识5总结本堂课讲解的重点、难点内容

6留作业（通过本堂课讲解的内容，经行扩展的作业）

六、板书设计：

黑板最左面黑板中间知识回顾：三相异步电动机启动控制

接触器（KM）三相异步电动机的启动方式分为两种：直接启动和降压启动 熔断器（FU）1点动直接启动：

热继电器（FR）1）原理图

2）工作原理

3）保护环节

4）应用范围

2连续控制直接启动：

※ 接触器的自锁

3混合控制

根据要求设计电路