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點在生產、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]，對于經常起動的電動機，過大的起動電流將造成電機發熱，影響電機壽命；（2）起動轉矩超過正常轉矩，這會對負載產生沖擊，同時電機繞組在電動力的作用下，會發生變形，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，造成電網電壓顯著下降而影響接在同一電網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指令被接通觸發時，執行M C到M C E之間的指令；

2）、如果MC指令未被觸發接通，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

經實驗證明，在線路中采用了定時器，可根據不同的需要，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。