【创意版】星三角降压启动实验报告

 星三角降压启动实验报告  实验目的:

 能通过安装的线路实现星-三角型的控制,控制线路电压为 220V  实验要求:

 1. 能正常使用常用的电工工具,能使用基本的测量表计。

 2. 安装布线要整齐,连接要可靠。

 3. 配电箱内的接线要正确。交直流或没电压的插座应有明显的区别,箱内每一处开关、每一组熔断器都应有表明所控制对象的标志图。

 4. 按线路图正确接线,要求配线长度适度,不能出现压皮、露铜等现象。

 5. 线路功能正常,通电测试无短路现象,能实现科目要求的功能。

 6. 测试完成后实验报告能对实作过程进行总结并对过程进行梳理,能够分析实作步骤。

  实验器 材:

 设备名称 设备型号 数量 小型断路器 DZ47-63 1 熔断器 RT18-32X 4(3 备用)

 交流接触器 CJX8-9(B9) 3 热继电器 JR16B-20/3 1 按钮开关(绿)

 SAY7-A 2 电子信号灯(绿)

 AD11-22/25 3 按钮开关(红)

 SAY7-A 1 电子信号灯(红)

 AD11-22/24 1 小木板

 1 铁轨

 1 按钮盒

 1 导线

 若干 扎带

 若干 时间继电器 ST3PA-E 1 十字螺钉

 若干 一字改刀、十字改刀、剥线钳、斜口嵌、老虎钳、万用表、低压验电笔

 各 1 标签

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  实验原理:

  实现方法:手动和自动。

 1、手动星三角降压启动:

 其电气原理图如图 1,按下 SB1→KM1、KM2 得电→电机星形运行;

 按下 SB3→KM2 先失电,KM3 后得电→电机三角形运行;

 按下 SB2→KM1、KM3 失电→电机停止运行。

 图 图 1 1- -1 1

 2、自动星三角降压启动(本次实作电气原理图):

 其电气原理图如图 1-2,按下 SB1→KM1、KM2、KT1 得电→电机星形运行→一定时间后→时间继电器延时断开(具体延时时间的设定后面我们再讨论)→KT1 常闭触点变为常开,KM2 失电→KT1 常开触点闭合,KM3 得电→电机变为三角形运行→按下 SB2→KM1、KM3 失电→电机停止运行;  降压启动简述:

 1、电机的启动电流近似和定子的电压成正比,因此常采用降低定子电压的办法来限制启动电流。

 2、3UU ;    IRR IRURUIAC313 3 3 ;在启动时,因为 T  U2 ,

  图 图 1 1- -2 2

 所以  T T31。

 3、运行条件:额定电压为 380V 接法为三角形接法。

 4、只适用于无载或者轻载启动。

  实验步骤:

 1. 根据图 1-2,连接电气实物图,主回路为 380V,控制回路为 220V。其实物图如图 1-3:

 图 图 1 1- -3 3

 2. 在未通电的情况下,用万用表检测各等位点是否连通,如果正常,万用表会发出响声;依次检测接触器、热继电器、按钮、时间继电器常开或者常闭触点是否正常,确认无误后,手动按下接触器和按钮,检测触点改变后各线路是否正常通断。

 3. 在步骤 2 完全正常情况下(即无短路、短路),再次用螺刀拧紧螺钉,装上按钮盒,将线路理顺,保持美观整洁,最后用扎带扎紧固定,待通电实验。

 4. 再次用万用表确认有无短路,并且检查有无裸露的导线,确认无误后,通电试验。

 5. 合上空气开关 QS,H4(停止指示灯)亮起→按下 SB1→KM1 首先线圈吸合,主回路通电,H1 亮起→接着 KM2 主回路通电(星形运行)、时间继电器得电并开始计时(这里我们设定延时 5s 断开),同时 H2(星形运行指示灯)亮起→5s 后→时间继电器动作,常闭触点断开,KM2 线圈失电,主回路断开,H2 熄灭→继电器常开触点闭合,线圈 KM3(三角形运行)得电并自保持,主回路通电,H3(三角形运行指示灯)亮起→时间继电器失电→按下SB2→线圈 KM1、KM3 失电,主回路断开,H1、H3 熄灭,H4 亮起。

 6. 实验完毕,断开空气开关 QS,去掉电源,收好器材,并对实验结果进行记录分析总结。

  实验结果:

  KM1 KM2 KM3 KT H1 H2 H3 H4 通电 断开 断开 断开 断开 熄灭 熄灭 熄灭 亮起 按下SB1 吸合 吸合 断开 通电 亮起 亮起 熄灭 熄灭 5s 后 吸合 断开 吸合 断开 亮起 熄灭 亮起 熄灭 按下SB2 断开 断开 断开 断开 熄灭 熄灭 熄灭 亮起 表 表 1-2 功能实现,达到实验要求。

  功能点分析:

 1、三角形运行后 KT,有必要带电吗? 时间继电器在控制回路中担当自动转换和缓冲的作用。所以在完成它的任务后不需要再通电。因此这里选择在切换三角运行后将时间继电器断电。

 2、如图 1-4,这种方法设计在逻辑判断上的好处。

 从图中可以看出,当时间继电器通电后,并开始延时,到达指定时间后,继

 图 图 1 1- -4 4

 电器动作,首先是常闭变常开(从产品上可以看到触点 1-4 为常闭,1-3 为常开),KM2 断开,然后 1-3 接通,KM3 得电,线圈吸合铁芯,常闭触点变常开,继电器失电,同时 KM3 自保持运行。从整个过程看,总是先 KM2 断开,然后才是 KM3 接通。这种逻辑设计在主回路中也有体现,即只能 KM1 通电,KM2、KM3 才能接通。

  讨论与分析:

 1. 时间继电器时间该延时多少秒? 可以用公式计算:

 4 2 t   P ,但是这种算法误差很大,一般不采取。通常情况下,在按下启动按钮后,我们观察电流指针或者数字显示仪,当电机恒速后,电流不会在变化,停止在某一个值,从启动到恒速后的这段时间就是时间继电器的延时时间。因此在我们实际应用中,根据不同电机和负载设定相应的延时时间。

 2. 为什么星三角启动只适用于轻载或者负载? 星形启动的三相异步电机,转矩只有额定转矩的三分之一,如果在重载情况下,会导致转矩不够,电机无法运转,引起热继电器动作重者电机绕组烧毁。

 3. 星三角切换时的冲击电流怎么处理? 电机在由星形运行时,突然接到三角形运行,电机会出现大电流,这就是二次启动电流或者二次冲击电流,这时电机是在运行过程中,出线端有感应电流,如果接入电压相位和感应电压相位不一样,二次启动电流峰值会超过一次启动电流,如果两者相位差相差为 1800 ,冲击电流最大,为额定电流的

 15~20 倍,因此有时会出现跳闸的状况,针对这种情况一般采用的是在各线圈两端并联过渡电阻,让定子绕组不与电源脱开,从而避免了因为相位差产生的冲击电流。

  实验总结:

 1. 通过本次实作,了解了星三角降压启动原理和适用范围;熟悉了电机的星三角接法和时间继电器以及交流接触器的使用方法。

 2. 在工艺上,勉强实现了线路清晰,接点扎实可靠,这点不足在以后的过程中会努力纠正。

 3. 能够通过对原理图的细分理解,查阅相关资料,实现对星三角启动存在的问题进行了解与解决。

 4. 对手动启动与自动星三角降压启动的优缺点有所认识。

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