三相異步電動機Y－△降壓起動的PLC控制線路設計

左江紅 銅仁學院 物理與電子科學系，貴州 銅仁 554300

三相異步電動機Y－△降壓起動的PLC控制線路設計

左江紅 銅仁學院 物理與電子科學系，貴州 銅仁 554300

針對三相交流異步電動機在額定電壓下直接起動時存在的弊端， 通過PLC 中的定時器及互鎖、連鎖等保護手段對電動機Y-△降壓起動加以控制，從而避免操作不當或誤操作而引起事故。這里主要討論改進后的繼電器接觸控制電氣原理圖， 對應的I/ O 配置接線圖， PLC 梯形圖， 部分程序， 并對改進后的原理進行分析，從而得出采用PLC控制的Y－△降壓起動的優(yōu)越性。

電動機Y-△降壓起動;繼電器接觸控制電氣原理圖；PLC 梯形圖;優(yōu)越性

motor Ah - △ voltage starting; relay contact control electrical schematics; PLC ladder; superiority

三相交流異步電動機以其低成本，高可靠性和易維護等優(yōu)點在生產(chǎn)、生活中廣泛應用，如金屬切削機床、起重機、傳送帶等。但是，將三相交流異步電動機在額定電壓下直接起動時，存在著很大的缺點：（1）它的起動電流高達額定電流的5-7倍[1]，對于經(jīng)常起動的電動機，過大的起動電流將造成電機發(fā)熱，影響電機壽命；（2）起動轉矩超過正常轉矩，這會對負載產(chǎn)生沖擊，同時電機繞組在電動力的作用下，會發(fā)生變形，可能造成短路而燒壞電機；(3)過大的起動電流會使線路降壓增大，造成電網(wǎng)電壓顯著下降而影響接在同一電網(wǎng)上的其他異步電動機的工作，有時甚至使它們停下來或無法帶負載起動。所以直接起動只適用小容量的電動機，對于大容量或頻繁起動的交流異步電動機必須采用降壓起動。常用的降壓起動有定子繞組串電阻（電抗）起動；Y－△降壓起動；延邊三角形降壓起動；自耦變壓器降壓起動[2]。傳統(tǒng)控制方法是通過手動或繼電器控制，存在可靠性和靈活性較差的問題。比如：由于電機的容量大，就存在起動時間長、起動電流大、運行安全可靠性差等問題，采用[4]PLC控制的Y－△降壓起動的控制線路可解決這些問題。

一、繼電器接觸控制的Y/▽啟動控制線路

Y——△降壓起動是指電動機起動時，把定子繞組接成星形，以降低起動電壓，減小起動電流；待電動機起動后，達到一定轉速時，再把定子繞組改接成三角形，使電動機全壓運行[2]。Y－△降壓起動電路，只適用于△形接線的鼠籠異步電動機，不可用于Y形接線的電動機。Y形接線的鼠籠異步電動機起動時已是Y形接線，電動機全壓起動，當轉入△形運行時，電動機繞組會應電壓過高而燒毀。

1、三相交流異步電動機的Y-△降壓起動控制電路控制[5]要求：

（1）、能夠用按鈕控制電動機的起動和停止。

（2）、電動機起動時定子繞組接成Y，延時一段時間后，自動將電動機的定子繞組換接成△。

（3）、具有必要的保護措施。

圖1 Y－△降壓起動控制線路

2、電氣控制原理

繼電器控制的丫-△降壓起動控制動作結果：

啟動后：

Y：K M 1、K M 2得電；K M 3失電。

經(jīng)過延時：

△▽：K M 1、K M 3得電；K M 2失電。

電動機Y-△降壓起動電路主要元器件及其功能（如表1）[3]:

表1 電路主要元器件及其功能

二、采用PLC控制的丫-△降壓啟動的控制線路

1、輸入/輸出分配（如表2）

表2 輸入/輸出分配

2、輸入/輸出接線圖（如圖2）

圖2 輸入/輸出接線圖

3、編寫梯形圖程序

（1）、T M R、T M X和T M Y（定時器）指令功能

1）、TMR：以0.0lS為單位設置延時接通定時器。

2）、TMX：以0.lS為單位設置延時接通定時器。

3）、TMY：以l S為單位設置延時接通定時器。

（2）、指令格式（如圖3）

圖3 指令格式

（3）、M C和M C E指令功能：

1）、M C指令被接通觸發(fā)時，執(zhí)行M C到M C E之間的指令；

2）、如果MC指令未被觸發(fā)接通，則處于M C和M C E指令之間的非保持性繼電器全部斷開。

（4）、采用定時器編寫梯形圖程序（如圖4）

圖4 梯形圖

4、對應的指令程序（如表3）

表3 指令程序

5、控制原理分析

起動時按下SB1，PLC輸入繼電器X1的動合觸點閉合，輸出繼電器Y 1、Y 3均接通。此時將接觸器KM1、KM2同時接通，電動機進行Y形聯(lián)接降壓起動。

同時接通定時器TO，它開始延時，5S后動作，其動斷觸點斷開，輸出繼電器Y 2斷開，動合觸點閉合，輸出繼電器Y3閉合，電機按△連接運轉。

三. 結 語

經(jīng)實驗證明，在線路中采用了定時器，可根據(jù)不同的需要，有選擇地設置切換時間的長短，使用Y—△降壓起動的PLC控制線路與傳統(tǒng)的起動相比，可靠性和靈活性都得到了提高。

[1]秦曾煌．電工學．電工技術 [M]．北京：高等教育出版社.2006

[2]郭木森．電工學 [M]．北京：高等教育出版社.2002

[3]葉挺秀．電工電子學 [M]．北京：高等教育出版社.2005

[4]趙曉寧．淺談如何提高P L C系統(tǒng)的安全可靠性 [J]．科技縱橫.2009（11）

[5]卞和營，胡亞卓．繼電器控制系統(tǒng)改用P L C控制的設計方法[J]．科技資訊. 2007（03）

Three-phase asynchronous motor Y-△ starting the PLC control circuit step-down design

ZUO Jiang-hong ,SHI Wei
Tongren College ,Tongren,Guizhou 554300,China

Three-phase AC induction motor direct starting atrated voltage of the drawbacks of the time,through the PLC,timer and interlock,interlocking means of protection of the motor Ah - △ starting to control blood pressure,to avoid improper operation or Misoperation caused by accidents. Here focuses on improved access control electrical relay diagram,the corresponding I / O configuration wiring diagram, PLC ladder, part of the program, and improved analysis of the principles, which come with PLC-controlled lower Y- △ The advantages of starting pressure.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.16.081

左江紅（1 9 7 9-），女，貴州省銅仁人，銅仁學院物理與電子科學系教師。