多功能电机启动控制器

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1、・目录1.绪论12.系统设计要求及方案的选择32.1系统设计要求32.2设计题目分析32.3方案的选择与论证33.可编程逻辑控制器(PLC)的选择53.1PLC的特点53.2PLC的选型53.3西门子S7—200型PLC介绍64.电机启动控制器的设计分析74・1电机启动控制器硬件设计分析74.2电机启动控制器软件设计分析85.电机启动控制器硬件及软件的设计105.1直接启动105・1・1直接启动硬件设计105.1.2直接启动软件设计115.2星一三角(Y—A)降压启动115・2・1星一三角(Y—A)降压启动硬件设计125.2.2星一三角(Y—A)

2、降压启动软件设计125.3转子串电阻启动135・3・1转子串电阻启动硬件设计135・3・2转子串电阻启动软件设计145・4自耦变压器降压启动155・4.1自耦变压器降压启动硬件设计155・4.2自耦变压器降压启动软件设计165.5电机启动控制器PLC外围接线图176.系统仿真及调试186.1直接启动软件仿真186.2星三角降压启动软件仿真196.3转子串电阻启动软件仿真206.4自耦变压器降压启动软件仿真21结束语22致谢23附录电机启动控制器PLC控制系统STL语言程序设计24参考文献271.绪论三相交流异步电动机作为重要的动力装置，由于其简单

3、、廉价、易维护的优点，已在很大的程度上应用于工业、农业、交通运输、国防军事设施以及日常生活中。在电动机的发展过程中，直流电动机一直占据着统治地位，但由于它本身结构的原因，例如换向器的机械强度不高，电刷易于磨损等，远远不能适应现代生产向高速大容量化发展的要求，而渐渐的被其它类型的电动机所取代。而交流电动机，特別是三相鼠笼式异步电动机，由于其结构简单、制造方便、价格低廉,而且坚固耐用，惯量小，运行可靠等优势，在工业生产中已经得到了极其广泛的应用，也正在发挥着它越来越重要的作用。近些年，由于国民经济的飞速发展，用电量的快速增长，对电网的稳定性提出了越来

4、越高的要求。保守估计，交流三相鼠笼式异步电动机的用电量占整个电网的一半以上，由此对异步电动机的控制特别是起动的控制提岀了较高的要求。虽然三相交流异步电动机在工业生产中以及在我们的日常生活中占据着它重要的作用，但是在变压器容量较小，而电动机容量较大吋，电动机在启动过程中的加速转距和冲击电流对工作机械，对供电系统都会造成很大程度的影响。这也是三相异步电动机的一个缺点。一般的电动机在启动时，电动机的定子从电网中取用的电流约为电动机额定电流的5〜7倍。对容量较小的电动机而言，启动后需要经过几秒钟的时间来使其启动电流稳定。在启动过程中，随着转子转速逐渐升高

5、，流经电动机的电流迅速减小；而对于容量较人的电动机则要经过十几秒,甚至儿十秒的时间，转子才能达到稳定的转速，这也就是说要等到启动结束后，屯动机的电流才降为额定值左右。如果这台电动机使用时启动次数频繁，电机则会由于启动电流的影响而发热严重，会影响电动机的正常使用寿命。此外，如果所使用的电机启动次数虽然不频繁，当它的容量超过电源变压器容量的约30%时，由于启动电流大，会造成变压器对外供电的输电线上的电压降过大，从而影响接在同一台变压器上的其他用电设备的工作。因而在启动时必须采取一定的措施，以限制启动电流不致过大。由于使用电机种类不同，生产情况不同，所

6、以电机启动方法也不同。对于容量较大的电动机来说，有必要采取一定的措施来降低它的启动电流与启动电压，如降压启动法。为了减小电动机启动时对生产机械和供电系统的影响，就要对电动机启动时的加速转距和冲击电流加以限制。根据电动机的启动传距与加在定子绕组端电压的平方成正比，而电动机的定子电流与定子绕组端电压成正比。可以通过降低电动机启动时加在定子绕组端电压达到限制其启动电流和启动转距的目的。改变其定子绕组端电压的方法通常可以利用继电器控制系统来实现对电动机的控制。但随着科技的发展，如今也出现了以软启动控制器和变频器控制器为启动控制器来控制电机启动的方法。而对

7、于容量不是很大的电动机，也可以采用直接启动的方法来启动。对于异步电动机的启动，只要电网许可，并且启动的次数不太频繁，应尽量采用直接启动。即将定T绕组接好后，直接接入额定电压。采用直接启动的方法是最简单，最经济的一种方法，它不需要额外的启动设备。如果鼠笼电动机容量相对较大，为限制它的启动电流，一般采用降压启动。降压启动是在电动机启动时不给电机加上额定电压，而是加上一个较低的电压，这样可以大大降低启动电流。常用的降压方法有丫-△启动、自耦变压器降压启动、转子串电阻启动。其中Y-△启动这种方法用的相对比较多，它可用于风机、水泵等启动负载较小的电机上。异

8、步电动机在启动吋如果要带较重负载，为限制启动电流，采用定子接额定电压而转子电路中串入电阻或频敏变阻器。这种方法既能减小启动电流，乂可增大