电气控制课程设计-时间继电器控制的自耦降压起动装置

湖南农业大学工学院

课程设计说明书

课程名称：电气控制课程设计

题目名称：时间继电器控制的自耦降压起动装置班级：2009级机电专业二班

姓名：江宇

学号：200940614316

指导教师：刘旭红

评定成绩：

教师评语：

指导老师签名：

年月日

目录

1、概述 (2)

1.1、设备简介 (2)

1.2、设备设计要求 (2)

1.3、设计要求 (2)

2、工作原理 (2)

2.1、原理图 (3)

2.2、工作原理 (4)

3、电器元件的选择 (4)

3.1、交流接触器 (4)

3.2、热继电器 (4)

3.3、时间继电器 (5)

3.4、中间继电器 (5)

3.5、熔断器 (5)

3.6、电阻 (6)

3.7、按钮 (6)

3.8、指示灯 (7)

4、元器件明细表 (8)

5、检查、调试与安装 (9)

6、结束语 (9)

参考文献 (10)

时间继电器控制的自耦降压起动装置

（工学院 09机电二班学号：200940614316 学生：江宇）

摘要：自耦降压起动是常用的减小三相笼型异步电动机起动电流的启动方法，在空载或轻载起动时常用。本文简述了用时间继电器控制的自耦降压起动装置的工作原理，并对其元器件作了说明，绘制其工作原理图。

关键词：时间继电器、自耦降压起动、工作原理

1、概述

1.1、设备简介

自耦降压起动是常用的减小三相笼型异步电动机起动电流的启动方法，在空载或轻载起动时常用。

1.2、设备设计要求

1）．电动机铭牌数据：Y-315S-6，额定功率75KW,额定电压380V、Δ联接，额定电流170.8A,K I =I ST / T N =7.0，K ST =1.6，K T =2.0，n N =980r/min,cosΦN =0.87.

2）. 起动时，经自耦降压，起动完毕，自耦变压器退出，电动机全压运行，通过时间继电器自动实现。

3）．电机有相应的保护措施及总停控制；

4）．系统要求有电源指示、运行指示。

1.3、设计要求

1）．根据设计任务书制定控制方案；

2）．设计电器控制原理图，说明工作原理；

3）．计算选择电器元件，列出元器件明细表；

4）．设计安装图（布置图、接线图、互连图等）；

5）．安装调试说明；

6）．编写设计说明书。

2、工作原理

2.1、时间继电器控制的自耦降压起动装置原理图

2.2、工作原理

合上电源开关Q，HL1灯亮，表明电源电压正常。按下起动按钮SB2,KM1、KT线圈同时通电并自保，将自耦变压器接入，电动机定子绕组经自耦变压器供电作减压起动，同时指示灯HL1灭，HL2亮，显示电动机正作减压起动。当电动机转速接近额定转速时，时间继电器KT动作，其触点KT闭合，使KA 线圈通电并自保，触电KA断开，使KM1线圈断电释放；触点KA断开,使HL2断电熄灯；而触点KA闭合，使KM2线圈通电吸合，将自耦变压器切除，电动机在额定电压下正常运转，同时HL3指示灯亮，表明电动机进入正常运转。由于流过的自耦变压器公共部分电流为一、二次电流之差，因此允许辅助触点KM2接入。

3、元器件的选择

根据对控制元件功能的要求，确定电气元件的类型。比如，当元件用于通、断功率较大的主电路时，应选用交流接触器。若有延时要求，应选用延时继电器；确定元件承载能力的临界值及使用寿命。主要是根据电气控制的电压、电流及功

率大小来确定元件的规格；确定元器件预期的工作环境及供应情况。如防油、防尘、货源等；确定元件在供应时所需的可靠性等；确定用以改善元件失效率用的老化或其它筛选实验。采用与可靠性预计相适应的降额系数等。进行一些必要的计算和校核。

3.1 、交流接触器的选用

交流接触器按负荷种类一般分为一类、二类、三类和四类，分别记为AC1\AC2\AC3AC4。一类交流接触器对应的控制对象是无感或微感负荷，如白炽灯、电阻炉；二类交流接触器用于绕线式异步电动机的起动和停止；三类交流接触器的典型用途是鼠笼型异步电动机的运转和运行中断；四类交流基础器用于笼型异步电动机的起动、反接制动、反转和点动。

根据电动机的额定功率为75KW,额定电压为380V，确定电动机负载的轻重程度为重任务。由于电动机的功率超过20KW，又为笼型异步电动机，所以选用CJ12系列的接触器。

查手册，最后选用CJ12F-250/3.

3.2、热继电器的选用

热继电器主要用于电动机的过载保护。应使热继电器的安秒特性位于电动机的过载特性之下，并尽可能接近，以便充分发挥电动机的过载能力，同时对电动机在短时过载与起动瞬间不受影响。

1）、根据电动机的起动时间选取6I N 下具有相应可返回时间的热继电器。

通常在6I N 下热继电器的可返回时间与动作时间有下列关系：

t 1=(0.5~0.7)t2

2)、热继电器整定电流范围的中间值为电动机的额定工作电流。使用时，热继电器应调到该额定值，否则将不能起到保护作用。

选用JR28-200-3B，其整定电流范围是125~200A

3.3、时间继电器的选用

时间继电器选用注意：其线圈或电源的电流种类和电压等级应与控制电路相同，按控制要求选择延时方式和触电方式；校核触点数量和容量，若不够时，可用中间继电器进行扩展。

时间继电器新系列产品JS14A\JS20系列半导体时间继电器、JS14P系列数字式半导体继电器等量具有体积小、延时精度高、寿命长、工作稳定可靠、安装方便、触点输出容大和产品规格全等优点，广泛用于电力拖动、顺序控制及各种生产过程的自动控制中。

主要是选用作为交流电动机采用降压起动过程中以电流或时间为函数自动控制起动电压的转换。

所以，选用DJ1-A时间继电器

3.4、中间继电器的选用

中间继电器在电气传动和控制线路中经常作为辅助继电器使用，以增大被控线路的容量及允许“切断”容量，选用中间继电器时应考虑以下的参数：

1)触头容量：触头的额定电压及额定电流应大于控制线路所使用的额定电压及控制线路的工作电流。

2)触头的种类和数目应满足控制线路的需要。

3)电磁线圈的电压等级应与控制线路电源电压相等。

4)应考虑继电器使用过程中的操作频率。

5)应适合使用系统的工作制(长期、间断、反复工作制)

根据给定设备的条件，选用中间继电器D2-52.。

3.5、熔断器的选用

熔断器的选择主要包括熔断器类型、额定电压、熔断器额定电流与熔断器额定电流的确定。

1）熔断器类型与熔断器电压的选择

根据负载保护特性和短路电流大小、各类熔断器的适用范围来选用熔断器的类型。根据被保护电路的电压来决定熔断器的额定电压。

2）熔体与熔断器额定电流的确定

熔体额定电流的大小与负载大小、负载性质有关。对笼型异步电动机其熔断体的额定电流为、

单台电动机

I NF=(1.5~2.5)I NM

自耦降压起动装置是在空载或轻载起动时常用的，所以系数选取1.5。

熔断器的额定电流大于或等于熔体额定电流。

3）校核保护特性

对于选定的熔断器类型级熔体额定电流，还须校核该熔断器的保护特性曲线是否与保护对象的过载特性有良好的配合，使在整个范围内获得可靠地保护。同时，熔断器的极限分断能力应大于或等于所保护电路可能出现的短路电流值，这样才能得到可靠地短路保护。

4）熔断器上下级的配合