绕线式异步电动机转子串电阻起动制动控制系统设计样本
三相绕线式异步电动机的启动控制
三相绕线式异步电动机的启动控制绕线式异步电动机R与鼠笼式异步电动机的主要区别是绕线式异步电动机的转子采用三相对称绕组，启动时通常采用转子串电阻启动，或者是采用频敏变阻器启动。
一、绕线式异步电动机转子串电阻启动1.方法启动时，在绕线式异步电动机的转子回路中串入合适的三相对称电阻，如果正确选取电阻器的电阻值，使转子回路的总电阻值R2=X20，由前面分析可知，此时S m=1，即最大转矩产生在电动机启动瞬间，从而缩短起动时间，达到减小启动电流增大启动转矩的目的。
随着电动机转速的升高，可变电阻逐级减小。
启动完毕后，可变电阻减小到零，转子绕组被直接短接，电动机便在额定状态下运行。
这种启动方法的优点是不仅能够减少启动电流，而且能使启动转矩保持较大范围，故在需要重载启动的设备如桥式起重机、卷扬机、龙门吊车等场合被广泛采用。
其缺点是所需的启动设备较多，一部分能量消耗在启动电阻，而且启动级数较少。
2.绕线式异步电动机转子串电阻启动控制线路串接在三相转子回路的启动电阻，一般接成星形。
利用时间继电器控制电阻自动切除，即转子回路三段启动电阻的短接是依靠KT1、KT2、KT3三个时间继电器及KM1、KM2、KM3三个接触器的相互配合来实现。
图2-70绕线式异步电动机转子串电阻控制线路线路工作原理分析：与启动按钮SBl串接的接触器KMl、KM2、和KM3常闭辅助触头的作用是保证电动机在转子绕组中接入全部外加电阻的条件下才能启动。
如果接触器KMl、KM2、和KM3中任何—个触头因熔焊或机械故障而没有释放时，启动电阻就没有被全部接入转子绕组中，从而使启动电流超过规定的值。
把KMl、KM2和KM3的常闭触头与SBl串接在一起，就可避免这种现象的发生，因三个接触器中只要有一个触头没有恢复闭合，电动机就不可能接通电源直接启动。
停止时按下SB2即可。
二、转子回路串接频敏变阻器启动控制绕线式异步电动机转子绕组串接电阻的启动方法：若想获得良好的启动特性，一般需要较多的启动级数，所用电器多，控制线路复杂，设备投资大，维修不便，同时由于逐级切除电阻，会产生一定的机械冲击力。
绕线转子异步电动机起动控制线路
一般采用三相绕线式异步电动机转子绕组串电阻
启动控制系统。
传统继电器控制的行车串电阻降压启动
电源开关
热继电器 停止按钮 启动按钮
切除第三组电 阻R3接触器
电源接触器
切除第一组电 阻R1接触器
切除第二组电 阻R2接触器
为了限制启动电流，电路用3个时间继电器KT1、KT2、KT3 分别控制3个接触器KM1、KM2、KM3按顺序依次吸合，自动切除转 子绕组中的三级电阻。串接在三相转子绕组中的起动电阻，一般 都接成星形接线。在起动前，起动电阻全部接入电路，在起动过 程中，起动电阻被逐步地短接。 KM1、KM2和KM3 3个常闭辅助触 头与启动按钮SB1串接的作用 保证电动机在转子绕组中接入全部启动电阻的条件 下才能启动，如果接触器KM1、KM2、KM3中任何一个触头 因熔焊或机械故障没有释放恢复闭合时，电动机M就不能 接通电源直接启动。
按下停止按钮SB1，KM、KM3失电，电机停转。
传统继电器控制的行车串电阻降压启动
传统继电器控
三相绕线式异步电动机可以通过滑环在转子 绕组回路串入适当的电阻来限制启动电流，增大 启动转矩。因此，重载启动要求启动转矩大的设 备如桥式起重机、卷扬机、龙门吊车等生产机械 常使用三相绕线式异步电动机。
制的行车串电
阻降压启动
对启动控制频繁，启动转矩要求大的场所，
传统继电器控制的绕线式电机串电阻启动
XXXXX 传统继电器控制的行车串电阻降压启动
三相鼠笼式异步电动机存在 异步电动机的转子绕组， 除了笼形以外还有绕线转 子式，故称绕线转子异步 电动机。 启动电流大、启动转矩不大 的缺点，只能用于空载或轻 载启动。
一、绕线式电机串电阻启动
合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，接触器KM线圈通电并 自锁，KT1同时通电，KT1常开触头延时闭合，接触器KM1通电动作， 使转子回路中KM1常开触头闭合，切除第一级起动电阻 R1，同时使 KT2通电，KT2常开触头延时闭合，KM2通电动作，切除第二级起动电 阻R2，同时使KT3通电，KT3常开触头延时闭合，KM3通电并自锁，切 除第三级起动电阻R3，KM3的另一副常闭触点断开，使KT1线圈失电， 进而KT1的常开触头瞬时断开，使KM1、KT2、KM2、KT3依次断电子释 放，恢复原位。只有接触器KM3保持工作状态，电动机的起动过程结 束，进行正常运转。
绕线式异步电动机转子串电阻的调速控制
一课题背景21启动前的准备32启动控制33制动控制34调速控制过程4二任务要求4三设计思路51主电路52.PLC接线图63. I/O分配64.程序梯形图75.程序调试86.调试完成错误!未定义书签。
总结10一课题背景绕线式异步电动机转子串电阻的调速控制线路，对调速无特殊要求的生产机械，可以采用绕线式异步电动机拖动，绕线式转子异步电动机转子串电阻调速控制电路,按照时间原则启动、能耗制动的控制线路如图所示：工作原理分析如下1启动前的准备先讲主令控制器SA的手柄置到“0”位，再合上电源开关QS1，QS2,则有：（1）零位继电器KV线圈通电并自锁。
（2）KT1，KT2线圈得电，其延时闭合的动断触点瞬时打开，确保KM1，KM2线圈断电。
2启动控制将SA的手柄推向3位，SA的触点SA1，SA2，SA3,均接通，KM线圈通电。
则有：（1）KM的主触点闭合，电动机接入交流电源，电动机在转子串两段电阻的情况下启动。
同时，KT线圈得电，KT延时断开的动合触点闭合。
（2）KM的动断触点打开，KT1线圈断点开始延时，当延时结束时，KT1动断触点闭合，KM1线圈通电，KM1的动合触点闭合切除一段电阻R1，同时KM1的动断触点断开，KT2线圈断电开始延时，当延时结束时，KT2的动断触点闭合，KM2线圈通电切除电阻R2，启动结束。
3制动控制进行制动时，将主令控制器SA的手柄扳回“0”位，KM，KM1，KM2线圈均断电，电动机切除交流电源。
同时，KT1，KT2线圈得电。
则有：（1）KM的动断触点闭合，KM3线圈通电，电动机接入直流电源进行能耗制动；同时，KM2线圈通电，电动机在转子短接全部电阻的情况下进行能耗制动。
（2）KM的动合辅助触点断开，KT线圈断电开始延时，当延时结束时，KT延时断开的动合触点断开，KM2，KM3线圈均断电，制动结束。
4调速控制过程当需要电动机在低速下运行时，可将主令控制器SA手柄推向“1”位或“2”位，则电动机的转子在串入一段电阻或不串入电阻的情况下以较高速度运转二任务要求绕线式转子异步电动机转子串电阻调速控制电路的PLC程序设计。
电流原则控制绕线式异步电动机转子串电阻起动控制线路
电流原则控制绕线式异步电动机转子串电阻起动控制线路三相绕线式异步电动机的转子中有三相绕组，可以通过滑环串接外接电阻或频敏变阻器，实现降压起动。
按照起动过程中转子串接装置的不同，分为串电阻起动和串频敏变阻器起动两种起动方式。
串电阻起动中包括基于电流原则的起动和基于时间原则的起动控制线路，图3.14所示电路是基于电流原则的起动控制线路。
在电动机的转子绕组中串接KI1、KI2、KI3这三个具欠电流继电器的线圈，它们具有相同的吸合电流和不同的释放电流。
在起动瞬间，转子转速为零，转子电流最大，三个电流继电器同时吸合，随着转子转速的逐渐提高，转子电流逐渐减小，KI1、KI2、KI3依次释放，其常闭触点依次复位，使相应的接触器线圈依次通电，通过它们的主触点的闭合，去完成逐段切除起动电阻的工作。
三相异步电动机正反转电气控制线路在图3.5中，（a）图为主电路，通过当接触器KM1三对主触点把三相电源和电动机的定子绕组按顺相序L1、L2、L3连接，，而KM2的三对主触点把三相电源和电动机的定子绕组按反相序L3、L2、L1连接，使电动机可以实现正反两个方向上的运行。
而图3.5（b）中，按下正转起动按钮SB2，接触器KM1线圈通电且自锁，主触点闭合使电动机正转，按下停止按钮SB1，接触器KM1线圈断电，主触点断开，电动机断电停转。
再按下反转起动按钮SB3，接触器KM2线圈通电且自锁，主触点闭合使电动机反转。
但是在（b）图中，若按下正转起动按钮SB2再按下反转起动按钮SB3，或者同时按下SB2和SB3，接触器KM1和KM2线圈都能通电，两个接触器的主触点都会闭合，造成主电路中两相电源短路，因此，对正反转控制线路最基本的要求是：必须保证两个接触器不能同时工作，以防止电源短路，即进行互锁，使同一时间里只允许两个接触器中一个接触器工作。
所以在图3.5（c）中，接触器KM1 、KM2线圈的支路中分别串接了对方的一个常闭辅助触点。
工作时，按下正转起动按钮SB2，接触器KM1线圈通电，电动机正转，此时串接在KM2线圈支路中的KM1常闭触点断开，切断了反转接触器KM2线圈的通路，此时按下反转起动按钮SB3将无效。
绕线式异步电动机转子串电阻起动分析与设计
绕线式异步电动机转子串电阻起动分析与设计哈尔滨工业大学《电机与拖动》课程设计设计题目:绕线式异步电动机转子串电阻起动分析与设计院,系、部,: 航天学院专业班级: 自动化姓名: 学号:导教师: 指日期:电气工程系课程设计标准评分模板课程设计成绩评定表学期 2013/2014第2学期姓名专业自动化班级课程名称电机与拖动课程设计设计题目绕线式异步电动机转子串电阻起动分析与设计成绩优良中及格不及格评分项目1.设计态度非常认真认真较认真一般不认真设2.设计纪律严格遵守遵守基本遵守少量违反严重违反计能独立设计基本独立设不能独立设3.独立工作能力强较强表完成计完成计完成现迟交一天以4.上交设计时间提早或按时按时迟交半天迟交一天上设计思路基设计思路较设计思路不设计思路清设计思路清本清晰,结构清晰,结构方清晰,结构方晰,结构方案晰,结构方案方案基本合案基本合理,案不合理,关良好,设计参合理,设计参理,设计参数设计参数选键设计参数5.设计内容数选择正确,数选择正确,选择基本正择基本正确,选择有错误,条理清楚,内条理清楚,内确,调理清设调理清楚,内调理清楚,内容完整,结果容较完整,极楚,内容基本计容基本完整,容不完整,有正确少量错误完整,有些错说有少量错误明显错误误明书较规范、整基本规范、整基本规范、整不规范、不整规范、整洁、6.设计书写、字体、洁、有条理,洁、有条理,洁、有条理,洁、无条理,有条理,排版排版个别排版有个别排版有排版有问题排版有问题很好问题问题较多很大7.封面、目录、参完整较完整基本完整缺项较多不完整考文献8.绘图效果很出色较出色一般较差很差图纸 9.布局合理、美观较合理基本合理有些混乱布局混乱基本符合标个别不符合完全不符合 10.绘图工程标准符合标准较符合标准准标准标准评定说明,不及格标准,设计内容一项否决制,即5为不及格,整个设计不及格,其他4项否决, 优、良、中、及格标准,以设计内容为主体,其他项超过三分之一为评定标准,否则评定为下一等级,如优秀评定,设计内容要符合5,其余九项要有4项符合才能评定为优,否则评定为良好,以此类推。
绕线式异步电动机转子串电阻起动分析与设计
绕线式异步电动机转子串电阻起动分析与设计哈尔滨工业大学《电机与拖动》课程设计设计题目:绕线式异步电动机转子串电阻起动分析与设计院,系、部,: 航天学院专业班级: 自动化姓名: 学号:导教师: 指日期:电气工程系课程设计标准评分模板课程设计成绩评定表学期 2013/2014第2学期姓名专业自动化班级课程名称电机与拖动课程设计设计题目绕线式异步电动机转子串电阻起动分析与设计成绩优良中及格不及格评分项目1.设计态度非常认真认真较认真一般不认真设2.设计纪律严格遵守遵守基本遵守少量违反严重违反计能独立设计基本独立设不能独立设3.独立工作能力强较强表完成计完成计完成现迟交一天以4.上交设计时间提早或按时按时迟交半天迟交一天上设计思路基设计思路较设计思路不设计思路清设计思路清本清晰,结构清晰,结构方清晰,结构方晰,结构方案晰,结构方案方案基本合案基本合理,案不合理,关良好,设计参合理,设计参理,设计参数设计参数选键设计参数5.设计内容数选择正确,数选择正确,选择基本正择基本正确,选择有错误,条理清楚,内条理清楚,内确,调理清设调理清楚,内调理清楚,内容完整,结果容较完整,极楚,内容基本计容基本完整,容不完整,有正确少量错误完整,有些错说有少量错误明显错误误明书较规范、整基本规范、整基本规范、整不规范、不整规范、整洁、6.设计书写、字体、洁、有条理,洁、有条理,洁、有条理,洁、无条理,有条理,排版排版个别排版有个别排版有排版有问题排版有问题很好问题问题较多很大7.封面、目录、参完整较完整基本完整缺项较多不完整考文献8.绘图效果很出色较出色一般较差很差图纸 9.布局合理、美观较合理基本合理有些混乱布局混乱基本符合标个别不符合完全不符合 10.绘图工程标准符合标准较符合标准准标准标准评定说明,不及格标准,设计内容一项否决制,即5为不及格,整个设计不及格,其他4项否决, 优、良、中、及格标准,以设计内容为主体,其他项超过三分之一为评定标准,否则评定为下一等级,如优秀评定,设计内容要符合5,其余九项要有4项符合才能评定为优,否则评定为良好,以此类推。
三相绕线型异步电动机转子串电阻启动的设计样本
引言三相异步电动机是当前应用最为广泛电动机。
要想讨论电力拖动中经常遇到绕线型异步电动机转子电路串联电阻启动问题，一方面咱们要先理解三相异步电动机，这是讨论问题基本。
异步电动机是交流电动机一种。
由于异步电动机在性能上有缺陷，因此异步电动机重要作电动机使用。
异步电动机按供电电源相数不同，有三相、两相和单相之分。
三相异步电动机构造简朴、价格便宜、运营可靠、维护以便，是当前工业农业生产中应用最普通电动机；单相异步电动机容量较小，性能较差，在实验室和家用电器中应用较多；两相异步电动机通惯用作控制电机。
三相异步电动机分为三相笼型异步电动机和三相绕线型异步电动机。
我设计为三相绕线型异步电动机转子电路串电阻启动。
1 三相异步电机工作原理和构造构成1.1 工作原理三相对称绕组，接通三相对称电源，流过三相对称电流，产生旋转磁场（电生磁），切割转子导体，感应电势和电流（磁变生电），载流导体在磁场中受到电磁力作用，形成电磁转矩（电磁生力），使转子朝着旋转磁场旋转方向旋转。
1.2 构造构成三相异步电动机重要由定子、转子、气隙三某些构成。
1.2.1 定子三相异步电动机定子由定子铁心、定子绕组和机座三某些构成。
1）定子铁心定子铁心是异步电动机主磁通磁路一某些。
为了使异步电动机能产生较大电磁转矩，但愿有一种较强旋转磁场，同步由于旋转磁场对定子铁心以同步转速旋转，定子铁心中磁通大小与方向都是变化，必要设法减少由旋转磁场在定子铁心中所引起涡流损耗和磁滞损耗，因而，定子铁心由导磁性能较好0.5mm 厚且冲有一定槽形硅钢片叠压而成。
对于容量较大(10kW以上)电动机，在硅钢片两面涂以绝缘漆，作为片间绝缘之用。
定子铁心上槽形普通有三种半闭口槽，半开口槽及开口槽。
从提高电动机效率和功率因数来看，半闭口槽最佳。
2）定子绕组定子绕组是异步电机定子某些电路，它也是由许多线圈按一定规律联接面成。
能分散嵌入半闭口槽线圈由高强度漆包圆铜线或圆铝线绕成，放入半开口槽成型线圈用高强度漆包扁沿线或扁铜线，或用玻璃丝包扁铜线绕成。
绕线异步电动机串电阻启动设计
绕线异步电动机串电阻启动设计摘要由于三相异步电动机直接启动时，启动转矩和启动电流很大容易造成电机和设备的损坏，因此我小组对三相异步电动机启动做了研究，目的是保证电动机安全启动。
本文针对绕线型异步电动机转子串电阻做了阐述，根据启动电流和启动转矩的要求设计合适的电阻与启动级数来保证电动机安全平稳的启动。
关键词：异步电动机；串电阻；启动目录1电动机概述1.1旋转磁场 (3)1.2异步电动机结构 (3)1.3异步电动机工作原理 (3)1.4定子 (3)1.5转子 (3)2电动机的启动指标2.1启动电流 (4)2.2启动转矩 (4)3启动过程3.1串联起动电阻R1st和R2st起动 (5)3.2切除起动电阻R (5)3.3切除起动电阻R1st (5)4起动级数未定时起动电阻所计算4.1选择起动转矩T st和切换转矩T2s (8)4.2求出起动转矩比β (8)4.3求出起动级数m (8)4.4重新计算β，校验T2,是否在规定范围内。
(8)4.5求出转子每相绕组的电阻R2 (8)4.6计算各级总电阻 (9)4.7求出各级起动的电阻 (9)5 结论 (12)6心得体会 (13)7 参考文献 (14)1.电动机1.1旋转磁场定子三相对称绕组中通以频率为f 1的三相对称电流便会产生旋转磁场。
旋转磁场的转速 由下式确定n 0=pf 160式中:P 为电机的极对数。
n 0又称为同步转速旋转磁场的转向由三相电流通入三相绕组的相序决定。
改变电流相序，旋转磁场的转向随之改变。
1.2异步电动机结构Y 形的电阻，或直接通过短路端环短三相异步电动机主要由静止的和转动的两部分构成，其静止部分称为定子。
定子是用硅钢片叠成的圆筒形铁心，其内圆周有槽用来安放三相对称绕组：三相对称绕组每相在空间互差120°，可联接成Y 形或Δ形。
三相异步电动机转动的部分称为转子，是用硅钢片叠成的圆柱形铁心，与定子铁心共同形成磁路。
转子外圆周有槽用以安放转子绕组。
时间原则控制绕线式异步电动机转子串电阻起动控制线路
时间原则控制绕线式异步电动机转子串电阻起动控制线路图3.15所示电路是基于时间原则的起动控制线路。
KT1、KT2、KT3为通电延时时间继电器，其延时时间与起动过程所需时间时间原则控制绕线式异步电动机转子串电阻起动控制线路相对应。
R1、R2、R3为转子外接电阻，起动后随着起动时间的增加，转子回路三段起动电阻的短接是靠三个时间继电器KT1、KT2、KT3与三个接触器KM1、KM2、KM3相互配合来完成的。
由接触器的线圈通电，触点动作，不仅通过主触点短接部分起动电阻，而且使对应时间继电器时间原则控制绕线式异步电动机转子串电阻起动控制线路图3.15所示电路是基于时间原则的起动控制线路。
KT1、KT2、KT3为通电延时时间继电器，其延时时间与起动过程所需时间相对应。
R1、R2、R3为转子外接电阻，起动后随着起动时间的增加，转子回路三段起动电阻的短接是靠三个时间继电器KT1、KT2、KT3与三个接触器KM1、KM2 、KM3相互配合来完成的。
由接触器的线圈通电，触点动作，不仅通过主触点短接部分起动电阻，而且使对应时间继电器的线圈通电，经过延时后，其延时触点接通下一个接触器线圈，接触器的主触点又短接另一部分起动电阻，……依次类推，直至转子起动电阻被全部短接，起动过程结束，电动机进入全压运行。
图3.15 时间原则控制绕线式异步电动机转子串电阻起动控制线路串频敏变阻器起动中通过了解频敏变阻器的组成和调整因素，懂得频敏变阻器的频率特性非常适合控制绕线式异步电动机的起动过程，完全可以取代转子绕组串电阻起动控制线路中的各段起动电阻，起动过程中其阻抗随转速升高而自动减小，因而可以实现平滑无级的起动。
串接频敏变阻器构成的起动控制线路中，从起动到运行的过程是由频敏变阻器自身的特性而平滑完成的。
手动或自动的控制方式只是为了在起动过程完成后，完全切除转子绕组中的频敏变阻器。
绕线式异步电动机转子串电阻起动制动控制系统设计样本
课程设计阐明书（/第二学期）课程名称: 可编程控制器应用程序设计题目: 绕线式异步电动机转子串电阻_________起动制动控制系统设计专业班级:学生姓名: __学号: __指引教师：侯帅, 安宪军, 王静爽设计周数: 两周设计成绩:年6月30 日目录1.课程设计目 (2)2.课程设计详细规定 (2)3.课程设计正文..................................................................................... (2)3.1 PLC硬件设计 (2)3.1.1 S7—200PLC简介 (3)3.1.2 方案设计 (3)3.1.3原理图 (4)3.2 PLC软件设计 (5)3.2.1 系统分析和设计 (5)3.2.2 系统调试 (5)3.2.3 系统实行及程序 (6)3.3 监控组态软件设计 (10)3.3.1 监控界面 (10)4.课程设计总结.......................................................................... . (10)5.参照文献 (11)一.设计目1.掌握s7---200系列可编程控制器硬件电路设计办法。
2.纯熟使用s7---200系列可编程控制器编程软件, 掌握可编程控制器软件程序设计思路和梯形图设计办法。
3.掌握s7---200系列可编程控制器程序应用系统调试、监控、运营办法。
4、掌握组态软件使用, 实现上位机与下位机通信, 理解工业控制实时监控。
5、通过课程设计使学生能纯熟掌握数据查询（图书、网络）, PLC课程与监控组态课程所获知识在工程设计工作中综合地加以应用, 使理论知识和实践结合起来。
二.设计规定1.异步电动机控制装置设计异步电动机控制装置硬件构成: 异步电动机控制装置由绕线式异步电动机、PLC.5段电阻、制动闸等部件构成。
电气工程课程设计-绕线式异步电动机串电阻起动设计
电气工程课程设计-绕线式异步电动机串电阻起动设计东北石油大学课程设计2012年7 月18 日东北石油大学课程设计任务书课程电气工程课程设计题目绕线式异步电动机串电阻起动设计专业电气工程及其自动化姓名学号主要内容：通常，为了使整个起动尽量保持较大的起动转矩，在转子回路接入可以逐级切除的起动变阻器，起动变阻器切换使起动转矩保持在所设定的起动转矩最大和最小之间。
起动转矩一般取0.85T左右。
Y 132 M—4三项绕线转自异步电动机，用其拖动技术数据参数如下：P N =15kW n N=720r/min. αMT=2.5 U2N=380V I2N=55A.基本要求：绕线式异步电动机转子回路串接电阻，一方面可以减小起动电流，另一方面可以增加最初起动转矩，当串入某一合适电阻时，还能使电动机以它的最大转矩T起动。
当然，所串联的电阻超过一定数值之后，最初起动转矩反而会减小。
由于绕线异步电动机的转子串连合适的电阻，不但可以减少起动电流，而且可以增大起动转矩，因而，要求起动的转矩大或起动频繁的生产机械常用绕线型异步电动机。
参考资料：[1]彭鸿才.电机原理及拖动[M].北京：机械工业出版社，1994[2]李岚等.电力拖动与控制[M].北京：机械工业出版社，2003[3]唐介.控制微电机[M].北京：高等教育出版社，1987[4]杨长能.电力拖动基础[M].重庆：重庆大学出版社，1989[5]李发海.电机学[M].北京：科学出版社，1991完成期限2012.7.10至2012.7.18指导教师专业负责人2012年7 月9 日目 录1设计要求 (1)2异步电动机工作原理 (1)2.1旋转磁场 (3)2.2异步电动机结构 (3)3电动机的起动指标 (4)3.1起动转矩 (4)3.2起动电流 (4)4 起动过程 (4)4.1串联起动电阻st1R 和2st R 起动 (5)4.2切除起动电阻R (6)4.3切除起动电阻1st R (6)5起动级数未定时起动电阻所计算 (7)5.1选择起动转矩st T 和切换转矩2s T (7)5.2求出起动转矩比β (7)5.3求出起动级数M (7)5.4重新计算β，校验2T ,是否在规定范围内 (9)5.5求出转子每相绕组的电阻2R (9)5.6计算各级总电阻 (9)5.7求出各级起动的电阻 (10)6绕线式异步电动机串电阻起动的优点 (11)7结论 (12)参考文献 (12)1设计要求三相绕线式异步电动机的启动空机系统设计，学习和掌握三相异步电动机的气动特性，起动是指电动机从静止状态开始转动起来，直至最后达到稳定运行。
电流原则控制绕线式异步电动机转子串电阻启动控制线路
反接制动、能耗制动、电容制动、双流制动、发 电制动等。
2.4.1 反接制动控制线路
反接制动：是改变异步电动机定子绕组中三相电源的
相序，产生一个与转子惯性转动方向相反的反向启动转 矩，进行制动。
反接制动电阻：制动时冲击电流大，为减小冲击电流，
安装接线图是检查电路和维修电路不可缺少的 技术文件。根据表达对象和用途不同，接线图 有单元接线图、互连接线图和端子接线图等。
2.2 交流电动机的基本控制线路
交流电动机主要指交流笼型异步电动机和 交流绕线式异步电动机。
笼型异步电动机的数量占电力拖动设备总 台数的85％左右。
基本控制线路有：
闭触点来使得二者不可以同时得电的相互制约 关系，称为联锁（或互锁）。
1）电动机“正——停——反”控制线路 控制线路分析及说明（主电路、控制电路b）
2）电动机“正——反——停”控制线路 控制线路分析及说明（控制电路c、复合按钮）
几个概念：
电气互锁：由接触器常闭触点实现的互锁称为“电气 互锁。如图2.7(b)中。
反接制动的优点：制动力强，制动迅速。
反接制动的缺点：制动准确性差，制动过程中冲击
强烈，易损坏传动部件，制动能量消耗大，不宜频繁 制动。
应用场合：反接制动一般适用于制动要求迅速，系
统惯性大，不经常启动与制动的场合。如铣床、镗床、 小型车床等主轴的制动。
2.4.2 能耗制动控制线路
能耗制动原理：能耗制动是在三相异步电动机脱离三
制；也可以按速度原则，由速度继电器进行控制。
1）单向运行能耗制动控制线路
图2.23（b），时间原则——KMl为单向运行接触器；KM2为 能耗制动接触器；KT为时间继电器；TC为整流变压器；VC为桥 式整流电路，R为能耗制动电阻。
绕线式异步电动机转子串电阻.docx
信息与电气工程学院课程设计说明书（2010 /2011学年第二学期）课程名称：可编程序控制器课程设计题目：绕线式异步电动机转子串电阻起动制动控制系统设计专业班级： ________________学生姓名： _______________________学号： ________________________指导教师： _____________设计周数： ____________________________设计成绩： __________________________第1页共10页2011 年7 月8 日目录1、课程设计目的 (3)2、课程设计正文 (3)2.1原始数据及主要任务 (3)2.2技术要求 (3)2.3程序流程图 (4)2.4电路原理图 (5)2.5绕线式异步电动机控制编程元件表以及梯形图 (5)3、课程设计总结 (9)4、课程设计心得体会 (9)5、参考文献 (10)1、课程设计目的1.1 了解绕线式异步电机转子串电阻启动的控制方法和控制要求。
1.2 掌握可编程控制器程序的应用系统的调试、监控、运行方法。
1.4 进一步熟悉常用设备、元器件的类型和特征，并掌握合理运用原则和使用方法。
培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
1.5 熟悉上下位机的连接方法。
1.6 综合运用所学的理论知识独立完成一个课题，培养学生独立分析和解决实际问题的能力, 学会撰写课程设计总结报告。
2、课程设计正文：2.1 原始数据及主要任务：1．了解电机控制的步骤和要求。
2．绘制电机控制系统的电路原理图，编写I/O 地址分配表。
3. 编制PLC程序，并利用实验室设备进行调试，要求能在现有设备上演示控制过程。
4．编写课程设计说明书。
说明书要阐明各路输入输出信号名称、作用、信号处理电路或驱动电路设计，写明设计过程中的分析、计算、比较和选择，画出程序流程图，并附上源程序。
2.2 技术要求：1. 按下正向启动按钮，电机在转子串入所有5 段电阻情况下正相序接通主电源开始启动。
电机与拖动课程设计——绕线型异步电动机转子串电阻起动设计 精品
摘要进一少巩固和加深“电机与拖动”课程的基本知识，了解绕线型异步电动机转子串电阻起动设计知识在工程实际中的应用。
综合运用“电机与拖动”课程和等候课程的理论及生产实际知识去分析和解决直流电动机调速设计中的一些问题，进行电机设计的训练。
通过计算和绘图，学会运用标准、规范的手册、图册和查阅有关资料等，培养电机设计的基本技能。
掌握绕线型异步电动机转子串电阻起动的原理与步骤；培养独立的思维和动手能力。
一、绕线型异步电动机转子串电阻起动设计原理本次课程设计的主要内容为绕线型异步电动机转子串电阻起动。
为了理解这一课程设计的主要内容，首先必须了解一些与之相关的内容。
三相异步电动机的定义：旋转电机都是利用电与磁的互相转化和互相作用制成的。
三相异步电动机则是利用三相电流通过三相绕组产生在空间旋转的磁场。
三相异步电动机的工作原理：为了能形象的说明问题，将定子三相绕组通入三相电流后产生的旋转磁场用一对旋转的磁极来表示，它以同步转速n0顺时针方向旋转。
于是，转子绕组切割磁感线而产生感应电动势，它的方向可用右手定则来确定。
在N极下，穿出纸面，在S极下，进入纸面。
由于转子绕组是闭合的，在交变的感应电动势作用下，其中就有交变的感应电流流动。
各导体中的感应电流的有功分量和感应电动势同相，两者的方向一致。
根据安培定律，导体中电流的有功分量和旋转磁场互相作用而产生电磁力F，它们的方向按照左手定则来决定。
电磁力将对转子产生电磁转矩，推动转子沿着旋转磁场的旋转方向转动。
至于转子导体中电流的无功分量，因滞后感应电动势90°，根据左手定则，这时电磁力F的作用彼此抵消，不会构成电磁转矩。
由于转子与旋转磁场之间有相对运动时，转子绕组才会切割磁感线而产生感应电动势和感应电流，才能产生电磁转矩，所以转子的转速总是小于同步转速，两者不可能相等，故称为异步电动机，又称感应电动机。
二、异步电动机的结构1．定子（静止部分）1）定子铁心作用：电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。
三相绕线式异步电动机的启动控制系统设计
刖曰绕线式三相异步电动机，转子回路中可以外申三相对称电阻，以增大电动机的启动转矩，启动结束后可以切除外申电阻，电动机的效率不受影响。
它可用在重载和频繁启动的生产机械上。
1. 设计要求三相绕线式异步电动机的起动控制系统设计，学习和掌握三相异步电动机的启动特性，起动是指电动机从静止状态开始转动起来，直至最后达到稳定运行。
对于任何一台电动机，在起动时，都有下歹U两个基本的指标要求：(1) 起动转矩要足够大堵转状态时电动机刚接通电源，转子尚未转动时的工作状态，工作点在特性曲线上的S点。
这时的转差s=1,转速n=0,对应的电磁转矩T st称为起动转矩。
堵转状态说明了电动机的直接起动能力。
因为只有在T st>T L<一股要求T st>(1.1〜1.2 ) T L,电动机才能起动起来。
广大，电动机才能重载起动；T st小，电动机只能轻载，甚至空载起动。
所以只有T st = T L时，电动机才能改变原来的静止状态，拖动生产机械运转。
一般要求T st> (1.1〜1.2 ) T L。
T st越大于T L, 起动过程所需要的时间就越短。
(2) 起动电流不要超过允许范围对三相异步电动机来说，由于起动瞬间s=1，旋转磁场于转子之间的相对运动速度很大，转子电路的感应电动势及电流都很大，所以起动电流远大于额定电流。
在电源容量与电动机的额定功率相比不是足够大时，会引起输电线路上电压的增加，造成供电电压的明显下降，不仅影响了同一供电系统中其他负载的工作，而且会延长电动机本身的起动时间。
此外在起动过于频繁时，还会引起电动机过热。
在这两种情况下，就必须设法减小起动电流。
2. 方案设计常见的三相绕线转子异步电动机的起动方法：(1)转子回路申接频敏电阻器起动对丁单纯限制启动电流、增大启动转矩的绕线式异步电机，可采用转子申频敏变阻器启动。
频敏变阻器是由三相铁芯线圈组成，每一相的等效电路与变压器空载运行的等效电路一致。
绕线异步电动机串电阻起动设计
电机与拖动课程设计报告课程名称：电机与拖动课程设计设计题目：绕线式异步电动机串电阻启动院系：电气工程系班级：设计者：学号：同组人：指导教师：设计时间：2015.11.26绕线异步电动机串电阻起动设计设计题目一台绕线式异步电动机，Y/y 接法。
已知数据为：U n =380V ,n N =1460 r/min ，R 1= R 2’=0.02Ω,X 1σ=X 2σ’=0.06Ω,K I = K e =2，x m = 3.6Ω。
试求：设计内容：1、若要求启动电流是I st =2.5I N ，求最大的串联电阻并设计其起动级数并计算每级的电阻值。
2、最大允许的起动转矩T 1=1.8T N ，起动切换转矩T 2=T N ，试设计其起动级数并设计其起动级数并计算每级的电阻值。
3、用SIMULK 设计串电抗器直接启动仿真模型，测出定/转子电流、转速和转矩的变化过程。
第1章 异步电动机工作原理当三相异步电机接入三相交流电源时，三相定子绕组流过三相对称电流产生的三相磁动势（定子旋转磁动势）并产生旋转磁场。
该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据电磁感应原理,转子导体产生感应电动势并产生感应电流。
根据电磁力定律，载流的转子导体在磁场中受到电磁力作用，形成电磁转矩，驱动转子旋转，当电动机轴上带机械负载时，便向外输出机械能。
转子和旋转磁场之间转速差的存在是异步电动机转动的必要条件，转速差以转差率s 衡量的s=11-n nn ×100% 1.1旋转磁场设将定子三相绕组联成星形接法，三相绕组的首端u1、v1、w1分别与三相交流电的相线a 、b 、c 相连接。
为了讨论方便，选定交流电在正半周时，电流从绕组的首端流入，从末端流出；反之，在负半周时，电流流向相反。
定子绕组在三相交流电不同相位时合成旋转磁场。
定子三相对称绕组中通以频率为f 1的三相对称电流便会产生旋转磁场。
旋转磁 场的转速 由下式确定n 1=160f p式中，p为电机的极对数。
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课程设计说明书
( / 第二学期)
课程名称 : 可编程控制器应用程序设计
题目 : 绕线式异步电动机转子串电阻_________
起动制动控制系统设计
专业班级 :
学生姓名 : __
学号: __
指导教师 : 侯帅, 安宪军, 王静爽
设计周数 : 两周
设计成绩 :
年 6月30 日
目录
1、课程设计目的............................................................. (2)
2、课程设计具体要求............................................................. . (2)
3、课程设计正文............................................................. (2)
3.1 PLC硬件设计............................................................. .. (2)
3.1.1 S7—200PLC简介............................................................. .. (3)
3.1.2 方案设计............................................................. . (3)
3.1.3原理图............................................................. (4)
3.2 PLC软件设计............................................................. . (5)
3.2.1 系统分析和设计............................................................. (5)
3.2.2 系统调试............................................................. (5)
3.2.3 系统实施及程序............................................................. (6)
3.3 监控组态软件设计............................................................. (10)
3.3.1 监控界面............................................................. (10)
4、课程设计总结............................................................. .. (10)
5、参考文
献............................................................. . (11)
一.设计目的
1、掌握s7---200系列可编程控制器硬件电路的设计方法。
2、熟练使用s7---200系列可编程控制器的编程软件, 掌握可编程控
制器软件程序的设计思路和梯形图的设计方法。
3、掌握s7---200系列可编程控制器程序的应用系统的调试、监控、运行方法。
4、掌握组态软件的使用, 实现上位机与下位机的通信, 了解工业控制的实时监控。
5、经过课程设计使学生能熟练掌握数据的查询( 图书、网络) , PLC
课程与监控组态课程所获知识在工程设计工作中综合地加以应用, 使理论知识和实践结合起来。
二.设计要求
1.异步电动机控制装置设计
异步电动机控制装置的硬件组成: 异步电动机控制装置由绕线式异步电动机、 PLC、 5段电阻、制动闸等部件组成。
2. 异步电动机控制要求:
1) 按下正向起动按钮,电机在转子串入所有5段电阻的情况下正相序接
通主电源开始起动。
同时给制动闸通电松闸。
2) 分别按照5.4.3.2.1秒的时间间隔切除第1-5段电阻。
3) 按下停车按钮, 电机转子串入所有电阻, 切断主电源。
4) 经过消弧时间1秒钟后, 接通定子回路的直流电源, 开始动力制动。
5) 动力制动2秒钟后, 切除第一段电阻。
6) 再过2秒钟, 切断动力制动电源, 同时切断制动闸电源。
7) 按下反向起动按钮以及停止按钮后, 控制过程与上述( 1) —-( 6) 类似。
8) 正反向运转的切换必须经过停车按钮及停车过程。
9) 正反向接触器以及动力制动接触器之间要互锁, 要考虑消弧时间。
3. 监控要求:
在完成可编程控制器为下位机的相关程序控制基础上, 用组态软件编程实现上位机的控制及其相关监控界面。
三. 课程设计正文
3.1PLC硬件设计
3.1.1 S7—200PLC简介
PLC是一种数字运算操作的电子系统, 专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存储器, 用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令, 并经过数字式、模拟式的输入和输出, 控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关设备, 都应按易于
与工业控制系统形成一个整体, 易于扩充其功能的原则设计,采用循环扫描的工作方式。
组态软件是完成数据采集与过程控制的专用软件, 它以计算机为基本工具, 为实施数据采集、过程监控、生产控制提供了基础平台和开发环境。
3.1.2 方案设计
⒈概述
该系统有3个输入点, 分别为正向启动、反向启动、停车按钮, 9个输出点, 分别为正转, 反转, 控制第一段电阻切除接触器, 控制第二段电阻切除接触器, 控制第三段电阻切除接触器, 控制第四段电阻切除接触器, 控制第五段电阻切除接触器, 制动闸电源接触器, 直流制动电源接触器。
按下正转或反转启动按钮, 电机在转子串入所有5段电阻的情况下接通主电源, 开始启动, 同时制动闸通电松闸。
然后5段电阻按照一定时间间隔逐级切断, 需要5个延时接通定时器来控制。
按下停车按钮, 电机转子串入所有5段电阻, 断开主电源。
消弧1秒后, 接通定子回路直流电源, 需要一个延时接通定时器, 再开始动力制动, 制动2秒后, 切除第一段电阻, 再过2秒, 切断动力制动电源和制动闸电源。
时间段经过延时接通定时器来控制。
正反向接触器以及动力制动接触器之间有互锁。
2.PLC选型及I／O地址分配
⑴PLC选型在该电动机系统中, 所用到的输入点数有3个, 输出点数有9个, 由于在选择PLC型号时须留有一定的裕量, 经查资料可知CPU224输入点数为14个, 输出点数有10个, 故选择型号为PLC S7—200系列中的CPU224。
(2)I／O地址分配表
3.1.3原理图( 硬件)
⑴接触器电气控制图。