左江紅 銅仁學(xué)院 物理與電子科學(xué)系，貴州 銅仁 554300

三相異步電動(dòng)機(jī)Y－△降壓起動(dòng)的PLC控制線路設(shè)計(jì)

左江紅 銅仁學(xué)院 物理與電子科學(xué)系，貴州 銅仁 554300

針對(duì)三相交流異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓下直接起動(dòng)時(shí)存在的弊端， 通過(guò)PLC 中的定時(shí)器及互鎖、連鎖等保護(hù)手段對(duì)電動(dòng)機(jī)Y-△降壓起動(dòng)加以控制，從而避免操作不當(dāng)或誤操作而引起事故。這里主要討論改進(jìn)后的繼電器接觸控制電氣原理圖， 對(duì)應(yīng)的I/ O 配置接線圖， PLC 梯形圖， 部分程序， 并對(duì)改進(jìn)后的原理進(jìn)行分析，從而得出采用PLC控制的Y－△降壓起動(dòng)的優(yōu)越性。

電動(dòng)機(jī)Y-△降壓起動(dòng);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(dòng)機(jī)以其低成本，高可靠性和易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)在生產(chǎn)、生活中廣泛應(yīng)用，如金屬切削機(jī)床、起重機(jī)、傳送帶等。但是，將三相交流異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓下直接起動(dòng)時(shí)，存在著很大的缺點(diǎn)：（1）它的起動(dòng)電流高達(dá)額定電流的5-7倍[1]，對(duì)于經(jīng)常起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，過(guò)大的起動(dòng)電流將造成電機(jī)發(fā)熱，影響電機(jī)壽命；（2）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩超過(guò)正常轉(zhuǎn)矩，這會(huì)對(duì)負(fù)載產(chǎn)生沖擊，同時(shí)電機(jī)繞組在電動(dòng)力的作用下，會(huì)發(fā)生變形，可能造成短路而燒壞電機(jī)；(3)過(guò)大的起動(dòng)電流會(huì)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(dòng)機(jī)的工作，有時(shí)甚至使它們停下來(lái)或無(wú)法帶負(fù)載起動(dòng)。所以直接起動(dòng)只適用小容量的電動(dòng)機(jī)，對(duì)于大容量或頻繁起動(dòng)的交流異步電動(dòng)機(jī)必須采用降壓起動(dòng)。常用的降壓起動(dòng)有定子繞組串電阻（電抗）起動(dòng)；Y－△降壓起動(dòng)；延邊三角形降壓起動(dòng)；自耦變壓器降壓起動(dòng)[2]。傳統(tǒng)控制方法是通過(guò)手動(dòng)或繼電器控制，存在可靠性和靈活性較差的問(wèn)題。比如：由于電機(jī)的容量大，就存在起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、起動(dòng)電流大、運(yùn)行安全可靠性差等問(wèn)題，采用[4]PLC控制的Y－△降壓起動(dòng)的控制線路可解決這些問(wèn)題。

一、繼電器接觸控制的Y/▽啟動(dòng)控制線路

Y——△降壓起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，把定子繞組接成星形，以降低起動(dòng)電壓，減小起動(dòng)電流；待電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，再把定子繞組改接成三角形，使電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行[2]。Y－△降壓起動(dòng)電路，只適用于△形接線的鼠籠異步電動(dòng)機(jī)，不可用于Y形接線的電動(dòng)機(jī)。Y形接線的鼠籠異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)已是Y形接線，電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)入△形運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)繞組會(huì)應(yīng)電壓過(guò)高而燒毀。

1、三相交流異步電動(dòng)機(jī)的Y-△降壓起動(dòng)控制電路控制[5]要求：

（1）、能夠用按鈕控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止。

（2）、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)定子繞組接成Y，延時(shí)一段時(shí)間后，自動(dòng)將電動(dòng)機(jī)的定子繞組換接成△。

（3）、具有必要的保護(hù)措施。

圖1 Y－△降壓起動(dòng)控制線路

2、電氣控制原理

繼電器控制的丫-△降壓起動(dòng)控制動(dòng)作結(jié)果：

啟動(dòng)后：

Y：K M 1、K M 2得電；K M 3失電。

經(jīng)過(guò)延時(shí)：

△▽：K M 1、K M 3得電；K M 2失電。

電動(dòng)機(jī)Y-△降壓起動(dòng)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?jiǎn)?dòng)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(xiě)梯形圖程序

（1）、T M R、T M X和T M Y（定時(shí)器）指令功能

1）、TMR：以0.0lS為單位設(shè)置延時(shí)接通定時(shí)器。

2）、TMX：以0.lS為單位設(shè)置延時(shí)接通定時(shí)器。

3）、TMY：以l S為單位設(shè)置延時(shí)接通定時(shí)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(shí)，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(kāi)。

（4）、采用定時(shí)器編寫(xiě)梯形圖程序（如圖4）

圖4 梯形圖

4、對(duì)應(yīng)的指令程序（如表3）

表3 指令程序

5、控制原理分析

起動(dòng)時(shí)按下SB1，PLC輸入繼電器X1的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，輸出繼電器Y 1、Y 3均接通。此時(shí)將接觸器KM1、KM2同時(shí)接通，電動(dòng)機(jī)進(jìn)行Y形聯(lián)接降壓起動(dòng)。

同時(shí)接通定時(shí)器TO，它開(kāi)始延時(shí)，5S后動(dòng)作，其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，輸出繼電器Y 2斷開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，輸出繼電器Y3閉合，電機(jī)按△連接運(yùn)轉(zhuǎn)。

三. 結(jié) 語(yǔ)

經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，在線路中采用了定時(shí)器，可根據(jù)不同的需要，有選擇地設(shè)置切換時(shí)間的長(zhǎng)短，使用Y—△降壓起動(dòng)的PLC控制線路與傳統(tǒng)的起動(dòng)相比，可靠性和靈活性都得到了提高。

[1]秦曾煌．電工學(xué)．電工技術(shù) [M]．北京：高等教育出版社.2006

[2]郭木森．電工學(xué) [M]．北京：高等教育出版社.2002

[3]葉挺秀．電工電子學(xué) [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(yíng)，胡亞卓．繼電器控制系統(tǒng)改用P L C控制的設(shè)計(jì)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(xué)院物理與電子科學(xué)系教師。