用PLC實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制實(shí)驗(yàn)方法的探討

[摘 要] 介紹了實(shí)現(xiàn)三相交流異步電動(dòng)機(jī)正反控制的兩種常用方法，對(duì)兩種實(shí)驗(yàn)的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)做了重點(diǎn)講解。

[關(guān) 鍵 詞] 交流接觸器；可編程控制器（PLC）

[中圖分類(lèi)號(hào)] TP273 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2017）11-0082-01

在2010年以前，我院的三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制實(shí)驗(yàn)都采用交流接觸器常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。近年來(lái)，我院引進(jìn)成立了PLC自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)室，用可編程控制器（PLC）做三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制實(shí)驗(yàn)，用可編程控制器（PLC）進(jìn)行控制，現(xiàn)將兩種實(shí)驗(yàn)方法給大家分別做一下介紹。

采用交流接觸器及其常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)進(jìn)行三相交流異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，電路如圖1所示，采用兩個(gè)交流接觸器KM1和KM2來(lái)實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，在電工實(shí)驗(yàn)室中我們準(zhǔn)備了三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路板。首先按照電路圖指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行電路連接，先連接主電路，順序是：三相隔離開(kāi)關(guān)（Q）、熔斷器保護(hù)（FU）、兩個(gè)正反轉(zhuǎn)接觸器（FM1和FM2）主觸頭，連接三相異步電動(dòng)機(jī)接線盒。要實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)換，就是利用將電動(dòng)機(jī)定子繞組上的三根電源線中的任意兩根對(duì)調(diào)。改變了接入電動(dòng)機(jī)電源的相序，從而實(shí)現(xiàn)三相交流異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，實(shí)驗(yàn)在這里必須檢查兩個(gè)交流接觸器的主觸頭連接是否正確，防止連線接錯(cuò)發(fā)生短路現(xiàn)象。再連接控制電路，順序依次為，停止按鈕SB3，并聯(lián)連接起動(dòng)按鈕SB1和SB2、三相交流接觸器自保觸頭KM11和KM21，然后連接三相交流接觸器電氣互鎖觸頭KM22和KM12，再連接三相交流接觸器正反轉(zhuǎn)線圈KM1和KM2，最后連接熱繼電器常閉觸頭。為了保證實(shí)驗(yàn)的安全順利進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)教師必須要按照順序檢查電路，起動(dòng)按鈕SB1、SB2，停止按鈕SB3連接是否正確，還要檢查電氣互鎖觸頭KM12和KM22是否連接正確，全部檢查完畢后才能送電實(shí)驗(yàn)。當(dāng)按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB1時(shí)，正轉(zhuǎn)控制電路清晰可見(jiàn)，由SB3→SB1→KM22→KM1→FR行成回路，使正轉(zhuǎn)交流接觸器KM1帶電，交流接觸器KM1三相主觸頭閉合，這時(shí)電動(dòng)機(jī)處于正轉(zhuǎn)起動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2時(shí)，反轉(zhuǎn)控制電路由SB3→SB2→KM12→KM2→FR行成回路，使反轉(zhuǎn)交流接觸器KM2帶電，交流接觸器KM2三相主觸頭閉合，這時(shí)電動(dòng)機(jī)處于反轉(zhuǎn)起動(dòng)狀態(tài)。這種實(shí)驗(yàn)方式有清晰明確的電路連接，使得學(xué)生一目了然，缺點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)電路接線較復(fù)雜，觸點(diǎn)使用壽命短，通用性能差。

當(dāng)用PLC（可編程控制器）進(jìn)行交流三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制時(shí)，需要的設(shè)備有PLC一臺(tái)，三相交流接觸器二個(gè)，按鈕三只。這種實(shí)驗(yàn)方法所用設(shè)備少，接線簡(jiǎn)單，按圖2所示進(jìn)行電路連接，從圖中可以看出主電路與圖1中沒(méi)有變動(dòng)，控制電路中，由PLC（可編程控制器）控制KM1（正轉(zhuǎn)起動(dòng)接觸器）和KM2（反轉(zhuǎn)起動(dòng)接觸器）兩個(gè)交流接觸器，實(shí)現(xiàn)交流三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。

可編程控制器（PLC）控制系統(tǒng)由三部分組成，包括輸入部分、中央處理單元（CPU）和輸出部分。PLC控制系統(tǒng)輸入部分的作用是收集被控制設(shè)備的信息或操作命令，需要輸入PLC的各種控制信號(hào)，PLC的每一個(gè)輸入點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的輸入電路，都能等效為一個(gè)輸入繼電器的觸點(diǎn)，控制部分是PLC實(shí)現(xiàn)電路的邏輯控制部分。輸出部分的作用是驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，用輸出接線端子與控制對(duì)象連接，包括交流接觸器線圈、電磁閥、指示燈等。這里我們就介紹用PLC（可編程控制器）實(shí)現(xiàn)交流三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制實(shí)驗(yàn)的具體步驟，首先，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師要認(rèn)真檢查學(xué)生的電路連接，要求線路接線布局合理，連接安全可靠，按照?qǐng)D2所示電路圖做出梯形圖，梯形圖左邊垂直線為輸入母線，右邊為輸出母線。按照元件的串、并聯(lián)關(guān)系，把各個(gè)元件畫(huà)在兩條母線之間，這樣就形成了接線梯形圖，下一步就是按照所做梯形圖在PLC的編程器上輸入如下程序：LD X1→OR Y1→ANI X0→ANI Y2→OUT Y1→LD X2→OR Y2→ANI X0→ANI Y1→OUT Y2→END。以上指令的含義是LD為取指令，LDI為取反指令，OUT為輸出指令，AND為與指令，ANI為與非指令，OR為或指令，ORI為或非指令，END為程序結(jié)束指令。最后，全部檢查完畢后，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB1正轉(zhuǎn)起動(dòng)，當(dāng)反轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)時(shí)，先按下停止按鈕SB3，使交流電動(dòng)機(jī)停止，再按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2，使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)起動(dòng)。

用PLC實(shí)現(xiàn)交流三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制和用三相交流接觸器觸點(diǎn)控制三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，這兩種實(shí)驗(yàn)方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，兩種實(shí)驗(yàn)方法的線路圖和實(shí)驗(yàn)原理過(guò)程的講授，為以后講授更加復(fù)雜的自動(dòng)控制電路奠定了基礎(chǔ)。