三相异步电动机Y－△降压起动的PLC控制线路设计

左江红 铜仁学院 物理与电子科学系，贵州 铜仁 554300

三相异步电动机Y－△降压起动的PLC控制线路设计

左江红 铜仁学院 物理与电子科学系，贵州 铜仁 554300

针对三相交流异步电动机在额定电压下直接起动时存在的弊端， 通过PLC 中的定时器及互锁、连锁等保护手段对电动机Y-△降压起动加以控制，从而避免操作不当或误操作而引起事故。这里主要讨论改进后的继电器接触控制电气原理图， 对应的I/ O 配置接线图， PLC 梯形图， 部分程序， 并对改进后的原理进行分析，从而得出采用PLC控制的Y－△降压起动的优越性。

电动机Y-△降压起动;继电器接触控制电气原理图；PLC 梯形图;优越性

motor Ah - △ voltage starting; relay contact control electrical schematics; PLC ladder; superiority

三相交流异步电动机以其低成本，高可靠性和易维护等优点在生产、生活中广泛应用，如金属切削机床、起重机、传送带等。但是，将三相交流异步电动机在额定电压下直接起动时，存在着很大的缺点：（1）它的起动电流高达额定电流的5-7倍[1]，对于经常起动的电动机，过大的起动电流将造成电机发热，影响电机寿命；（2）起动转矩超过正常转矩，这会对负载产生冲击，同时电机绕组在电动力的作用下，会发生变形，可能造成短路而烧坏电机；(3)过大的起动电流会使线路降压增大，造成电网电压显著下降而影响接在同一电网上的其他异步电动机的工作，有时甚至使它们停下来或无法带负载起动。所以直接起动只适用小容量的电动机，对于大容量或频繁起动的交流异步电动机必须采用降压起动。常用的降压起动有定子绕组串电阻（电抗）起动；Y－△降压起动；延边三角形降压起动；自耦变压器降压起动[2]。传统控制方法是通过手动或继电器控制，存在可靠性和灵活性较差的问题。比如：由于电机的容量大，就存在起动时间长、起动电流大、运行安全可靠性差等问题，采用[4]PLC控制的Y－△降压起动的控制线路可解决这些问题。

一、继电器接触控制的Y/▽启动控制线路

Y——△降压起动是指电动机起动时，把定子绕组接成星形，以降低起动电压，减小起动电流；待电动机起动后，达到一定转速时，再把定子绕组改接成三角形，使电动机全压运行[2]。Y－△降压起动电路，只适用于△形接线的鼠笼异步电动机，不可用于Y形接线的电动机。Y形接线的鼠笼异步电动机起动时已是Y形接线，电动机全压起动，当转入△形运行时，电动机绕组会应电压过高而烧毁。

1、三相交流异步电动机的Y-△降压起动控制电路控制[5]要求：

（1）、能够用按钮控制电动机的起动和停止。

（2）、电动机起动时定子绕组接成Y，延时一段时间后，自动将电动机的定子绕组换接成△。

（3）、具有必要的保护措施。

图1 Y－△降压起动控制线路

2、电气控制原理

继电器控制的丫-△降压起动控制动作结果：

启动后：

Y：K M 1、K M 2得电；K M 3失电。

经过延时：

△▽：K M 1、K M 3得电；K M 2失电。

电动机Y-△降压起动电路主要元器件及其功能（如表1）[3]:

表1 电路主要元器件及其功能

二、采用PLC控制的丫-△降压启动的控制线路

1、输入/输出分配（如表2）

表2 输入/输出分配

2、输入/输出接线图（如图2）

图2 输入/输出接线图

3、编写梯形图程序

（1）、T M R、T M X和T M Y（定时器）指令功能

1）、TMR：以0.0lS为单位设置延时接通定时器。

2）、TMX：以0.lS为单位设置延时接通定时器。

3）、TMY：以l S为单位设置延时接通定时器。

（2）、指令格式（如图3）

图3 指令格式

（3）、M C和M C E指令功能：

1）、M C指令被接通触发时，执行M C到M C E之间的指令；

2）、如果MC指令未被触发接通，则处于M C和M C E指令之间的非保持性继电器全部断开。

（4）、采用定时器编写梯形图程序（如图4）

图4 梯形图

4、对应的指令程序（如表3）

表3 指令程序

5、控制原理分析

起动时按下SB1，PLC输入继电器X1的动合触点闭合，输出继电器Y 1、Y 3均接通。此时将接触器KM1、KM2同时接通，电动机进行Y形联接降压起动。

同时接通定时器TO，它开始延时，5S后动作，其动断触点断开，输出继电器Y 2断开，动合触点闭合，输出继电器Y3闭合，电机按△连接运转。

三. 结 语

经实验证明，在线路中采用了定时器，可根据不同的需要，有选择地设置切换时间的长短，使用Y—△降压起动的PLC控制线路与传统的起动相比，可靠性和灵活性都得到了提高。

[1]秦曾煌．电工学．电工技术 [M]．北京：高等教育出版社.2006

[2]郭木森．电工学 [M]．北京：高等教育出版社.2002

[3]叶挺秀．电工电子学 [M]．北京：高等教育出版社.2005

[4]赵晓宁．浅谈如何提高P L C系统的安全可靠性 [J]．科技纵横.2009（11）

[5]卞和营，胡亚卓．继电器控制系统改用P L C控制的设计方法[J]．科技资讯. 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

左江红（1 9 7 9-），女，贵州省铜仁人，铜仁学院物理与电子科学系教师。