基于PLC在三相異步電動機Y-△降壓啟動中的應用

江西農業工程職業學院　黃美紅　熊　斌

基于PLC在三相異步電動機Y-△降壓啟動中的應用

江西農業工程職業學院黃美紅熊斌

利用PLC對三相異步電動機Y-△啟動控制的原理，與傳統的繼電器—接觸器控制相比，PLC更加安全、可靠性高、使用靈活、維修方便、體積小、價格低、功耗低等優點，具有非常高的性價比。據此本文詳細介紹了三菱PLC在Y-△啟動中的幾種編程方案， Y-△降壓起動適合于當前企業對自動化的需要。

PLC；三相異步電動機；繼電氣控制；Y-△降壓啟動

0　引言

三相異步電動機直接啟動控制線路簡單、經濟，但受到電源容量的限制。當電動機容量較大，啟動時會產生較大的啟動電流，引起電網電壓下降，因此必須采用降壓啟動的方法，限制啟動電流。Y-△啟動則是限制啟動電流常用方法。

1　Y-△換接啟動切換原理及PLC接線圖

1.1Y-△的切換

三相異步電動機的繞組連接有兩種方法，即星形聯結（Y）和三角形聯結（△）。在Y-△降壓起動的過程中要完成從Y形聯結到△形聯結的切換。如果Y和△同時通電，會造成電源短路，因此在設計的過程中一定要避免這種情況的發生。僅在梯形圖中采用互鎖是不能保證Y形聯結斷電后△形聯結才接通，按照可逆運行控制的思路可以在硬件接線中增加“硬件互鎖”。此外，還可以通過程序增加一個Y形聯結斷電后的延時控制再接通△形聯結。

過載保護：當電動機過載時，熱過載保護繼電器FR的動斷觸點斷開，電動機也停車。

注意：接通電源之前，將三相電源模塊的開關置于“關”位置，請在連好實驗接線后，才將這一開關接通，請千萬注意人身安全。

1.2PLC接線圖

下圖是Y-△換接啟動控制PLC接線圖，起動按鈕SB2接于PLC輸入口X000，停止按鈕SB3接于PLC輸入口X001，電源接觸器KM1接于PLC輸出口Y001、Y形接觸器KM3接于輸出口Y003、△形接觸器KM2接于輸出口Y002.當起動按鈕SB2后，電機先作星形連接啟動，經延時6秒后自動切換接到三角形連接運轉；觸動停止按鈕SB3后電機停止轉動。

2　三菱PLC在Y-△換接啟動控制中的編程方法

三菱PLC的編程方法有很多種，最常用的是梯形圖編程語言。梯形圖編程語言直觀、形象、電氣技術人員容易接受，是目前國內用的最多的一種PLC編程語言。下面分別介紹使用三菱PLC梯形圖編程語言中的基本指令和功能指令對Y-△換接啟動的控制。

2.1應用梯形圖基本指令編程語言控制Y-△換接啟動

方案一：直接用串、并聯及輸出指令來實現，梯形圖程序如圖1所示。

工作原理：按啟動按鈕SB2，X000的動合觸點閉合，M0線圈得電，M0的動合觸點閉合，Y001、Y003線圈得電，即接觸器KM1、KM3的線圈得電，電動機作Y連接啟動；同時定時器線圈T0得電，當啟動時間累計達6秒時，T0的動斷觸點斷開，Y003失電，接觸器KM3斷電，觸頭釋放，與此同時T0的動合觸點閉合， Y002線圈得電，電動機換接成△運行.

按停止按鈕SB3，X001的動斷觸點斷開，M0、T0失電；M0、T0的動合觸點斷開，Y001、Y002、Y003失電。KM1、KM2、KM3斷電，電動機作自由停車運行。

圖1　用串、并聯及輸出指令來實現　　Y-△降壓啟動　

圖2　利用塊與指令及堆棧指令來實現　　Y-△降壓啟動

方案二：用塊與指令及堆棧指令來實現，梯形圖程序如上面圖2所示。

工作原理：按啟動按鈕SB2，X000的動合觸點閉合， Y001、Y003線圈得電，即接觸器KM1、KM3的線圈得電，電動機作Y連接啟動；同時定時器線圈T1得電，當啟動時間累計達6秒時，T1的動斷觸點斷開，Y003失電，接觸器KM3斷電，觸頭釋放，與此同時T1的動合觸點閉合， Y002線圈得電，電動機換接成△運行，啟動完畢。

按停止按鈕SB3，X001的動斷觸點斷開， Y001、Y003失電。KM1、KM3斷電，電動機作自由停車運行。

2.2PLC功能指令控制Y-△換接啟動

方案三：用功能指令來實現，梯形圖程序如圖3所示下：

圖3　用功能指令來實現Y-△換接啟動

工作原理：按啟動按鈕SB2，X000的動合觸點閉合，Y003=1、Y002=0、 Y001=1、Y000=0；即Y003、 Y001線圈得電，使得接觸器KM3、KM1的線圈得電，電動機作Y形連接啟動；同時定時器線圈T0得電，當啟動時間累計達6秒時，Y003=0、Y002=1、 Y001=1、Y000=0；即Y002、Y001線圈得電，電動機換接成△運行，啟動完畢。

停車：按停止按鈕SB3，X001的動斷觸點斷開，Y003=0、Y002=0、Y001=0、Y000=0；Y001、Y002失電。KM1、KM2斷電，電動機停車運行。

3　結束語

本文介紹了三菱小型FX2N系列PLC在工業控制—三相異步電動機Y-△降壓啟動控制中的應用，詳細講述了Y-△降壓啟動控制的原理、程序設計方案，通過使用三菱PLC代替傳統繼電器硬接線的數量，降低了生產成本、提高了生產效率，因此該PLC控制系統在教學、生產實際中獲得了較好的應用，效果顯著。

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［2］史國生.電氣控制與可編程控制器技術［M］.北京：化學工業出版社，2003.

［3］郁漢琪.電氣控制與可編程序控制器應用技術［M］.南京：東南大學出版社，2003.