基于三菱PLC控制三相異步電動機的Y/△啟動

張 千,牛瑞利

（鄭州華信學(xué)院機電工程學(xué)院，河南鄭州,451150）

0 引言

三相交流異步電動機具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、 堅固耐用、維修方便等優(yōu)點，是目前應(yīng)用最廣泛的一種電動機，在生產(chǎn)中具有重要的作用。容量較大的電動機啟動時會產(chǎn)生較大的啟動電流，引起電網(wǎng)電壓的下降，對同一電網(wǎng)工作的其它負載電氣設(shè)備產(chǎn)生不利的影響。為了減小起動電流，電動機在啟動時應(yīng)采用適當?shù)拇胧?。三相異步電動機有直接啟動（全壓啟動）和間接啟動（降壓啟動）兩種方式。直接啟動是一種簡單可靠、經(jīng)濟快捷的啟動方法，但直接啟動僅僅適用于小型電動機，大容量的電動機采用直接啟動會產(chǎn)生過大的啟動電流，造成電網(wǎng)電壓顯著下降，直接影響同一電網(wǎng)中的其它負載用電設(shè)備，另一方面電動機頻繁啟動會嚴重發(fā)熱，加速線圈老化，縮短電動機的使用壽命，所以需要必須采用降壓啟動來限制起動電流。

降壓啟動是指利用啟動設(shè)備或線路，降低加在電動機繞組上的電壓啟動電動機，從而達到降低起動電流的目的。由于電動機的轉(zhuǎn)矩與每相定子繞組所加電壓的平方成正比，故降壓啟動導(dǎo)致電動機的啟動轉(zhuǎn)矩大大降低，因此降壓啟動只適用于空載或輕載啟動。當電動機啟動到接近額定轉(zhuǎn)速時，再把電動機電壓恢復(fù)到額定值。星形-三角形降壓啟動是最常用的降壓啟動方法，傳統(tǒng)的繼電器控制線路較為復(fù)雜，不適合頻繁的啟動控制。采用PLC控制不僅能解決線路復(fù)雜和頻繁啟動的問題，而且自動化程度大大提高。

1 電氣控制電路圖

（圖1）

按照三相異步電動機控制原理圖接線或用控制模板代替。圖中的FR為熱繼電器，KM1、KM2、KM3為交流接觸器。當接觸器KM1、KM2接通三相電源，KM2將定子繞組接成三角形，KM3將定子繞組接成星形。

2 輸入點和輸出點分配表

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啟動按鈕SS按下接通交流接觸器KM1，相當于刀開關(guān)QS。停止按鈕ST為動斷按鈕，熱繼電器FR起保護作用。

3 接線圖

（圖2）

按照圖2完成PLC的接線。圖中輸入端的24V電源可以利用PLC提供的直流電源，也可以根據(jù)功率單獨提供電源。若實驗用PLC的輸入端為繼電器輸入，也可以用220V交流電源。注意停止按鈕采用動斷按鈕。

4 程序設(shè)計——梯形圖

圖3為電機啟動控制的梯形圖。按下啟動按鈕SS，向PLC主機輸入信號，X0為高電平，則線圈Y1輸出高電平并接通常開觸點Y1，使得Y1線圈保持，驅(qū)動交流接觸器KM1閉合。

同時常開觸點Y1通電則時間延時繼電器T0開始計時，而且線圈Y3輸出高電平，驅(qū)動交流接觸器KM3閉合，三相交流電動機星形連接，實現(xiàn)降壓啟動。

（圖3）

在三菱PLC系統(tǒng)中T0為普通定時器，脈沖為0.1s，所以時間延時繼電器時間設(shè)置為4秒，電動機降壓啟動時間為4秒。

時間延時繼電器計時時間4s結(jié)束，T0線圈斷開，同時其常開觸點T0閉合，線圈Y2通電，交流接觸器KM2閉合，同時Y2常閉觸點斷開，線圈Y3短點，交流接觸器KM3斷開，此時三相交流電動機連接成三角形，實現(xiàn)全壓運行。

當電動機出現(xiàn)過載或者欠電壓運行等情況時，熱繼電器FR斷開，輸入信號

X2高電平，常閉觸點X2斷開，交流接觸器KM1斷開，整個電路中斷，電動機停止運行。

5 總結(jié)

三項異步電動機Y-△降壓啟動在實際生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，在實際的生產(chǎn)控制改造中要注意所具備的硬件環(huán)境，根據(jù)本文的設(shè)計步驟進行設(shè)計，能夠快速完成電氣改造。首先明確實際的電氣控制線路，進行I/O地址分配，確保I/O點數(shù)夠用且分配合理。再次將硬件的輸入、輸出與PLC主機上的輸入、輸出端一一對應(yīng)。最重要的是在三菱軟件中進行程序設(shè)計并進行調(diào)試、仿真。在設(shè)定定時器時間時，根據(jù)實際電動機轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速所用時間來設(shè)定。程序調(diào)試完成后將程序?qū)懭隤LC主機進行模擬演示，演示成功后將其應(yīng)用與實際的生產(chǎn)設(shè)備。

[1] 郁漢琪.《機床電器控制技術(shù)》.高等教育出版社，2009.10

[2] 楊育彪.《PLC應(yīng)用技術(shù)》.機械工業(yè)出版社，2010.2.

[3] 巫莉.《電氣控制與PLC應(yīng)用》.中國電力出版社，2008.