两台电动机顺序启动停止控制设计.pdf

第一章 绪 论 1.1课题意义 与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。 按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异 步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要 缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组 并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动 性能和调节电动机的转速。 当向三相定子绕组中通过入对称的三相交流电时，就产生了一个以同步转速 n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以n1转 速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应 电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。由于转子导体两端被短路环短接， 在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电 流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用 （力的方向用左手定则判 定）。电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。通过上 述分析可以总结出电动机工作原理为：当电动机的三相定子绕组 （各相差120 度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转 子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流 （转子绕组是闭合通路），载流的转子 导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩， 驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。 在这种情况的要求下，将电动机的转动规律设计清楚显得尤为重要。电力拖 动基础课程设计是电气工程及其自动化专业领域重要的实践环节之一，主要以小 型实用性电力拖动系统的软、硬件设计为主。 课程设计的目的和任务：全面熟练掌握电力拖动的应用，使学生掌握小型电 力拖动应用系统设计的步骤，通过设计过程对进一步锻炼和培养学生的动手能 力。 1.2系统参数和基本要求 Y系列电动机是一般用途的全封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。安装尺 寸和功率等级符合IEC标准，外壳防护等级为IP44，冷却方法为IC411，连续工 作制 （S1）。适用于驱动无特殊要求的机械设备，如机床、泵、风机、压缩机、 搅拌机、运输机械、农业机械、食品机械等。 Y系列中，Y80~315电动机符合Y系列 （IP44）三相异步电动机技术条件 JB/T9616-1999。Y355电动机符合Y 系列 （IP44）三相异步电动机技术条件 JB5274-91。Y80~315电动机采用B级绝缘。Y355电动机采用F级绝缘。额定电压 为380V，额定频率为50Hz。功率3kW及以下为Y接法；其它功率均为△接法。电 动机运行地点的海拔不超过1000m；环境空气温度随季节变化，但不超过40℃； 最低环境空气温度为-15℃；最湿月月平均最高相对湿度为90%；同时该月月平均 最低温度不高于25℃。 电动机有一个轴伸，可制成双轴伸，第二轴伸亦能传递额定功率，但只能用 联轴器传动。 1.3选用的电动机 选用的异步电机是转速3000r/min 的电动机，具体如图1.3参考如下： 图1.3 常用异步电机实物图 第二章 课程设计的原理及选用器材的介绍 2.1熔断器的原理 熔断器也被称为保险丝，IEC127标准将它定义为熔断体 （fuse-link)。 它是一种安装在电路中，保证电路安全运行的电器元件。熔断器其实就是一种短 路保护器，广泛用于配电系统和控制系统，主要进行短路保护或严重过载保护。 熔断器 （实物如图2.1）是根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生 的热量使熔体熔化，从而使电路断开；运用这种原理制成的一种电流保护器。熔 断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中，作为短路和过电 流的保护器，是应用最普遍的保护器件之一。 熔断器是一种过电流保护器。熔断器主要由熔体和熔管以及外加填料等部分 组成。使用时，将熔断器串联于被保护电路中，当被保护电路的电流超过规定值， 并经过一定时间后，由熔体自身产生的热量熔断熔体，使电路断开，从而起到保 护的作用。 图2.1 熔断器实物图 以金属导体作为熔体而分断电路的电器，串联于电路中，当过载或短路电流 通过熔体时，熔体自身将发热而熔断，从而对电力系统、各种电工设备以及家用 电器都起到了一定的保护作用。具有反时延