基于PLC控制下的三相異步電動機的相關探討

路瑞英唐山勝富建設集團有限公司

基于PLC控制下的三相異步電動機的相關探討

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三相異步電動機技術，目前在我國的工農業生產方面以及人們的生活中，運用越來越廣泛。對于三相異步電動機，一旦在不好的環境下運行,會出現過流、短路、斷相、絕故、緣絕老化等情況，而高壓電動機，往往用在大型工業場合中,對于大功率電動機，一旦出現事故，將帶來巨大損失。因此，本文對基于在PLC自動化控制下的三相異步電動機的相關問題進行了探討。

三相異步電動機；PLC控制；探討

隨著當前計算機技術和微電子技術的飛速發展，在一定程度上，推動了PLC技術的大力發展，現在PLC已成為工業控制的標準設備，應用面幾乎覆蓋了所有工業和企業當中。這項技術能夠容易實現多種功能，包括：邏輯、順序、定時、計數、數字運算、數據處理等，在輸入、輸出的接口上，與每一類生產、機械的數字量、模擬量建立了聯系，使得生產過程實現自動化地控制。隨著集成電路的發展，使得PLC的功能得以發揮，使它形成強的聯網通訊的能力，使其運用在科學研究和其它產業領域[1]。

一、三相異步電動機的基本結構

對于三相異步電動機組成，包括：靜止的定子、旋轉的轉子等，在定子與轉子之間，通過氣隙而分開。而定子包括幾個部分，即定子鐵心、定子繞組、機座和端蓋等。而用鑄鐵制成機座，其機械強度、剛度很強，主要是為了支撐電機，定子鐵心用0.5 mm厚的硅鋼片疊成，有許多槽位于鐵心內圓周上，在槽內嵌放了定子繞組。而轉子鐵心、轉子繞組、轉軸和風扇等組成了轉子。對于轉子鐵心、定子鐵心，其材料一樣，它的形狀為圓柱形，把其壓裝在轉軸上。而其外圍表面，即凹槽，往往安放轉子繞組。依據轉子繞組的形式，把其劃分為繞線式、鼠籠式。

二、三相異步電動機的工作原理

三相異步電動機的工作原理如下：其中，采取一對磁極進行分析的。在三相定子繞組中，接入交流電之后，在空間形成旋轉磁場，這時轉子作一定運動，即切割磁力線，同時，在其兩測形成感應電動勢，根據右手螺旋法則，把感應電動勢的方向判斷出來，對于轉子本身，屬于一個閉合的電路，而感應電流就是轉子電流，其方向與電動勢的方向統一，從上面出而下面進[2]。

依據左手定則，對轉子電流進行判斷電磁力的作用方向，即在旋轉磁場中，對于上面的轉子導條，往往受到向右的作用力，而下面的轉子導條，受到向左的作用力。而電磁轉矩，通過電磁力給轉子帶來作用。隨著它的作用，轉子以順時針為方向完成轉動，其與旋轉磁場的轉動方向統一。

三、三相異步電動機的PLC控制

（1）三相異步電機的正反轉控制

在實際應運中，如起重機吊鉤的上升與下降，往往需要電動機能夠朝正反兩個方向轉動。根據電動機原理分析電動機，其中，有三相電源進線，把其中任何兩相進行對調，就把電動機的轉向改變了。為了不引起電源相間出現短路事故，往往在這方向相反的單向運行的電路中，加設一定的互鎖。依據電動機的可逆運行，其操作順序不同，形成了“正-停-反”、“正-反-停”等兩種控制電路[3]。如圖1-1和1-2所示：所示：

圖1-1　I/O接線圖

圖1-2　梯形圖

（2）兩臺電動機順序起動聯鎖控制

多臺電動機裝在生產線上，在啟動運行時，必須依據一定的順序來開啟電動機，從而達到工作的需要。例如，對于一些設備，提出按照順序來起動電動機，而其停止運行也依據一定的順序”。對于這種要求，通過下面的控制線路來完成。

圖2-1　順序啟動繼電器控制圖

圖2-2　I/O接線圖

圖2-3　梯形圖

PLC控制的工作過程的分析：

首先，把M1啟動按鈕按下，接著，輸入繼電器0000動合觸點，完成閉合操作，當輸出繼電器0500線圈接通后，同時，完成自動鎖定，當接觸器KM1被電吸合之后，開始運轉電動機M1，同時，在0501線圈驅動電路中，即0500動合觸點，通過鏈接完成閉合，進而為電動機M2的啟動給與準備，由此，先電動機M1起動，再電動機M2起動。而此時，若把M2起動按鈕按下，閉合0002動合觸點，而0501線圈被接通，完成自動上鎖。而接觸器KM2，通過電力完成吸合，使得電動機M2被起動運轉。

（3）三相異步電動機使用PLC控制優點

在本文，闡述了三相異步電動機的正、反轉控制，以及按照順序起動，而PLC控制三相異步電動機，其優點很多，即價格低、設備單一，合理的結構，利于控制等。對于三相異步電動機，在定子中，有三個繞組在空間方位上相差120度，與相電源與相之間相差的度數是一樣的，當我們將三相電源通入定子繞組時，對于旋轉磁場，往往產生在定子繞組中。在旋轉磁場中數據參數，包括：空間旋轉的周數、電流變化的周期，而旋轉磁場的轉速，依據公式計算，即n=60t/p，f代表電源效率，P代表磁場的磁極對數，n代表每分鐘轉數，依據電動機的轉速、磁極數、使用的電源頻率，控制好三相異步電動機的方向和特性，延長電動機的使用時間。

[1]赫永霞.船用三相異步電動機常見故障的檢查及維修[J].船電技術.2014(02)

[2]丁良龍.三相異步電動機維修與保養[J].科技傳播.2013(24)

[3]胡金萍.淺談三相異步電動機的故障分析與處理[J].青少年日記(教育教學研究).2014(02)