三相异步电动机降压启动_PLC

三相异步电动机的PLC 控制方案设计摘要PLC 在三相异步电机控制中的应用，与传统的继电器控制相比，具有控制速度快、可靠性高、灵活性强、功能完善等优点。

长期以来， PLC 始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。

它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。

本文设计了三相异步电动机的 PLC 控制电路，该电路主要以性能稳定、简单实用为目的。

关键词：PLC，编程语言，三相异步电机，继电器Three-phase asynchronous motor's PLC control project designAbstractPLC in the three-phaseasynchronous machine control's application, compares with the traditional black-white control, has the control speed to be quick, the reliability is high, the flexibility is strong, merits and so on function consummation. Since long, PLC is in the industrial automation control domain throughout the main battlefield, has provided the very reliable control application for various automation control device. It can provide safe reliable and the quite perfect solution for the automated control application, suits in the current Industrial enterprise to the automated need. This article has designed the three-phase asynchronous motor's PLC control circuit, this electric circuit mainly take the stable property, simple practical as a goal.Keywords：P L C, Programming Language, Three-phase asynchronous machine, Relay目录1绪论 (1)2设计要求 (1)3总体设计........................................................................................................................................ (2)3.1系统结构............................................................................................................................. ..23.2系统配置.............................................................................................................................. ..33.3三相异步电动机正反转的 PLC控制............................................................................... ..43.3.1三相异步电动机正反转PLC控制接线图 (4)3.3.2三相异步电动机正反转PLC控制的梯形图、指令表 (6)3.4三相异步电动机的起、制动PLC控制.................................................................... ..63.5三相异步电动机的调速系统PLC控制.................................................................... ..93.6三相异步电动机使用PLC控制优点............................................................................. .13 4系统调试...................................................................................................................................... ..14 5结束语.......................................................................................................................................... ..14 参考文献 ......................................................................................................................................... ..151绪论三相异步电动机的应用几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域，在这些应用领域中，三项异步电动机常常运行在恶劣的环境下，导致产生过流、短路、断相、绝缘老化等事故。

PLC控制 Y-△降压启动能耗制动电路设计摘要:三相异步电动机Y-△降压启动能耗制电路是一种笼型电机的启动及制动控制方式,这种控制方式主要适用于大容量三角形接法电机。

本文将应用PLC 与继电控制线路相结合,来实现三相异步电机的降压和制动控制,以此来和传统继电控制线路做比较,突出PLC控制优越性!关键词:PLC;梯形图;I/O地址表;Y-△降压起动;能耗制动1 引言三相异步电动机因其价格低廉,结构简单,维修方便等优点得到广泛使用,但对于容量较大的电机来说由于直接启动时启动电流大,会拉低电网电压影响其他设备正常工作,同时大的启动电流会缩减电机使用寿命,所以必须对其采取降压启动来满足实际控制需要。

传统继电控制方式线路复杂,维修难,故障率高,而采用PLC控制可以有效把复杂的控制线路转化成简单的程序语句,来达到减少接线,增强线路稳定性,故障率低,并减少维修的目的[3]。

2 继电控制方式2.1 主电路图 1 Y-△降压启动能耗制动主电路Y-△降压启动能耗制动主电路如图1所示。

现分析主电路的工作原理：合上电源开关QS，电流会流经变压器T和KM1主触头，当KM1、KM3主触头闭合时，电机M接成Y形降压启动；当KM3主触头先断开，KM2主触头后闭合时，电机M接成△形全压运行；当KM1、KM2主触头先断开，KM3、KM4主触头后闭合时，电机M接入直流电源进行能耗制动[1]。

2.2 控制电路图 2 Y-△降压启动能耗制动控制电路Y-△降压启动能耗制动控制电路如图2所示。

现分析控制电路工作原理：按下启动按钮SB2，KM1线圈得电，KM1常开自锁触头闭合，使KM3、KT线圈得电，电机M接成Y形降压启动并开始计时，当KT时间继电器计时时间结束，KT延时断开常闭触头断开，KM3线圈失电，KM3常闭触头恢复闭合，解除互锁，而KT延时闭合常开触头闭合，KM2线圈得电，KM2常开自锁触头闭合，使电机M接成△形全压运行。

当按下制动按钮SB1时，首先SB1常闭触头先断开，KM1、KM2线圈失电，电机M主电源断开，然后SB1常开触头后闭合，KM1常闭触头恢复闭合，解除互锁，KM4线圈得电，KM4常开触头闭合，KM3线圈得电，使电机M接入直流电源进行能耗制动，当电机M迅速停转后，再松开制动按钮SB1，SB1常开触头恢复断开，KM4、KM3线圈失电，直流电源断开。

www�ele169�com | 79实验研究1 项目背景在应用型本科院校《电气控制与PLC》这门课是电气工程自动化类、机械工程自动化、工业控制类等工科专业的一门比较重要的专业必修课，这门课程的实践教学更侧重培养学生的逻辑思考和动手操作能力；以三相异步电动机星三角降压启动实验项目为例，学生需要掌握继电器接触器控制和PLC 控制两种控制方式以及二者的区别和联系。

2 项目内容■2.1 三相异步电动机减压启动大功率的电动机采用全压启动时会产生过大的启动电流，电网电压波动比较大，影响电网内其它负载用电设备的正常运行，通常三相鼠笼型异步电机的启动电流是运行电流的4-7倍，而电网对电压要求一般是正负10%，为了使电动机启动电流不对电网电压形成过大的冲击，需要对这些大功率电动机进行减压启动。

根据减压措施的不同，工业上常用的减压启动方法有星三角降压启动、定子串电阻减压启动、自耦变压器减压启动以及延边三角形减压启动等。

■2.2 星形连接和三角形连接星三角降压启动的电动机三相定子绕组共有六个外接端子：A-X、B-Y、C-Z （以额定电压为380V 的三相鼠笼型异步电动机为例）。

星形启动：X-Y-Z 相连，A、B、C 三个端子接三相交流电压380V，此时每相绕组电压为220V，较直接启动时每相绕组电压380V 相比，启动电流大为降低，避免了过大的启动电流对电网形成的冲击。

此时的转矩相对较小，但电动机可达到一定的转速。

三角形运行：经星形启动电动机持续一段时间（约几十秒钟）达到一定的转速后，交流接触器开关把六个接线端子转换成三角形连接并再次接到380V 电源时，每相绕组电压为380V，转矩和转速大大提高，电动机进入额定条件下的运行过程。

■2.3 星三角降压启动的条件首先电动机满足380V/Δ接线条件，正常运行时定子绕组接线方式是三角形联结的电动机才能采用星三角降压启动方法。

电动机定子绕组接成星形接法起动时，起动电流是三角形接法直接起动时的1/3，起动电流降低了，起动转矩也降为三角形接法直接起动时的1/3，所以星三角降压启动适用于空载或者轻载起动的场合。

《电气控制与PLC应用》课程设计说明书设计题目：三相异步电动机Y-△换接起动控制设计专业及班级：XXX指导教师：XXX学生姓名：XXX学号：XXXX设计时间：XXXXXXXX目录一、设计题目 (1)二、控制要求 (1)三、设计内容 (1)1、设计原理 (1)2、I/O配置接线图 (3)3、工作过程 (3)4、程序设计梯形图 (4)5、程序设计指令图 (5)6、元件介绍 (5)总结 (9)参考文献 (10)一、设计题目利用三菱可编程控制器实现三相异步电动机Y-△降压起动的控制设计。

二、控制要求接触器1KM~3KM的作用分别是控制电源、Y形起动、△运行。

①按下起动按钮SB2后，电动机M先作Y起动，10s钟后自动转换为△运行。

②若任何情况下外部按下停止按钮SB1或热继电器FR动作时，都会导致电动机停止。

三、设计内容1、设计原理容量较大的电动机。

通常采用降压启动方式。

降压启动的方式很多，有星三角启动，自耦降压启动，串联电抗器降压启动，延边三角形启动等。

本文介绍电动机的星三角(Y一△)启动方式。

所谓Y一△启动，是指启动时电动机绕组接成星形，启动结束进入运行状态后，电动机绕组接成三角形。

在启动时。

电机定子绕组因是星形接法，所以每相绕组所受的电压降低到运行电压的57.7％，启动电流为直接启动时的1／3，启动转矩也同时减小到直接启动的1／3。

所以这种启动方式只能工作在空载或轻载启动的场合。

电动机Y－△启动的电路图，U1－U2、V2－V2、Wl－W2是电动机M的三相绕组。

如果将U2、V2和W2在接线盒内短接则电动机被接成星形；如果将U1和W2、V1和U2、W1和V2分别短接，则电动机被接成三角形。

实现电动机的Y－△启动控制电路见图1。

图12、I/O配置接线图图2 I/O配置接线图表1 I/O配置表2 硬件配置表3、工作过程按下启动按钮SB1，接触器KM3线圈得电，KM3的主触点闭合，KM3辅助触点（常开）闭合，接触器KM1和时间继电器的线圈得电，KM1主触点闭合，将电动机的三相绕组接成星形，电动机进入星形启动状态；KM1的辅助触点KM1－1闭合，使电路维持在启动状态。

PLC控制三相异步电动机Y-△降压启动的多种方案摘要：PLC控制启动效率高、响应快、接线少、控制方便，PLC广泛应用到了工业自动控制中。

PLC指令众多，灵活应用指令进行编程是从事点电气控制设计人员必须思考的问题，现以三相异步电动机Y-△自动降压启动控制为例，说明PLC编程的多种方法。

关键词：PLC指令梯形图Y-△启动一、PLC的概述可编程控制器简称PC或PLC，它是在电气控制技术和计算机技术基础上开发出来的，并逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。

目前，PLC已广泛应用于各种生产机械和生产过程的自动化控制中，成为一种最普及、应用场合最多的工业控制装置，被公认为现代工业自动化的三大支柱（PLC、机器人、CAD/CAM）之一。

PLC不仅充分发挥了计算机的优点，可以满足各种工业生产过程自动控制的要求，同时又兼顾了一般电气操作人员的技术水平和习惯，采用梯形图或状态转移图等编程方式，使PLC的使用始终保持大众化的优点。

当生产流程需要改变时，可以现场改变程序，使用方便灵活。

工业自动控制系统中，电机Y-△降压启动都采用PLC进行控制。

PLC控制启动具有效率高、响应快、接线少、控制方便等优点，但在设计PLC控制线路及程序中必须兼顾考虑PLC及接触器的动作特点，否则实际运行中将出现理论分析上不可能出现的问题，启动无法进行而烧毁元件。

下面以一台三相异步电动机Y-△自动降压启动控制为例，说明PLC控制的灵活性。

二、设计要求三相异步电动机启动时将三相定子绕组接成星形，以降低定子绕组电压，达到减小启动电流的目的；启动结束后再将三相定子绕组接成三角形，电动机在额定电压下正常运行。

要求：启动时三相异步电动机接成Y型，经过一段时间自动转化为△型运行，要求Y型断开后△型才能启动，防止Y型未断△型启动造成电源短路。

三相异步电动机Y-△自动降压启动控制电路如图所示：三、设计方案方案一：利用控制电路图和梯形图一一对应的PLC控制通过分析继电交流接触控制电路的动作原理，确定控制对象及控制内容。

控制系统综合应用实训报告书专业：电气工程及其自动化班级：电气3班姓名：学号： ************指导教师：李杨清张立明李祥德自动控制与机械工程学院２０１4年12月第一部分电气线路安装调试技能训练技能训练题目一: 三相异步电动机Y-△降压启动控制一.课题分析星—三角降压启动时常用的方法之一。

凡是正常运行时三相定子绕组为三角形联结的三相笼型异步电动机，都可采用星—三角降压启动。

启动时，先将定子绕组按星型联结，接入/1，因此能减少启动三相交流电源。

此时，由于电动机每相绕组电压只为正常工作电压的3电流，待电动机转速接近额定转速时，再将电动机定子绕组改成三角形联结，各相绕组承受额定工作电压，电动机进入正常运转。

这种启动方法简便、经济，不仅适用于轻载启动，也适用于重负载下的启动。

在该电路中，电动机起动过程的星---三角转换是靠时间继电器自动完成的。

合上三相电源开关QA，按下起动按钮SB2，KM1、KT、KM3线圈同时通电并自锁，KM1主触点闭合，接通电动机三相电源，KM3的主触点闭合，将电动机的尾端连接，电动机接成星形连接，开始减压起动。

时间继电器KT延时时间设定为电动机起动过程时间（一般为6～8s），当电动机转速接近额定转速时，时间继电器整定时间到，KT动作，其对应的常闭触点断开，常开触点闭合，前者使KM3线圈断电释放，KM3的辅助常闭触点闭合，为KM2的线圈通电做好准备，后者使KM2线圈通电吸合，电动机由星形联结改成三角形联结，进入正常运行。

而KM2常闭触点断开，，使时间继电器KT在电动机星形联结/三角形联结起动完成后断电，电路中实现了KM2与KM3的电气互锁。

二.实训电气原理图如图1.1.1为三相异步电动机Y-△降压启动控制的原理图：其工作原理如下：当QF闭合，主电路及控制电路均接通。

按下SB2，电流由FU4进入，分两路：一路经FR、SB1、KM1线圈，从FU5流出，当KM1线圈得电时，常开触点闭合，电路自保持，另一路经FR、SB1、KM1、KM2、KT线圈或KM3线圈，从FU5流出。

课程：西门子S7-200PLC定时器、计数器的应用课题：三相异步电动机Y-△降压启动控制线路2、断开延时定时器（TOF）输入端（IN）接通时，定时器位立即为“1”，并把当前值设为0。

输入端（IN）断开时，定时器开始计时，当断开延时定时器（TOF）的计时当前值等于设定时间时，定时器位断开为“0”，并且停止计时。

TOF指令必须用负跳变（由on到off）的输入信号启动计时。

3、有记忆功能的接通延时型定时器（TONR）输入端（IN）接通时，接通有记忆接通延时定时器（TONR），并开始计时，当定时器（TONR）的当前值等于或大于设定值时，该定时器位被置位为“1”。

定时器（TONR）累计值达到设定值后，定时器（TONR）继续计时，一直计到最大值32767。

查阅STEP7-MicroWin软件中有关TOF指令的内容。

查阅STEP7-MicroWin软件中有关TONR指令的内容。

结合STEP7-MicroWin软件的帮助文件，讲解TOF定时器的特点。

结合STEP7-MicroWin软件的帮助文件，讲解TONR定时器的特点。

写出TOF指令的主要特点。

写出TONR指令的主要特点。

输入端（IN）断开时，定时器（TONR）的当前值保持不变，定时器位不变。

输入端（IN）再次接通，定时器当前值从原保持值开始再往上累计时间，继续计时。

可以用定时器（TONR）累计多次输入信号的接通时间。

上电周期或首次扫描时，定时器（TONR）的定时器位为“0”，当前值保持，可利用复位指令（R）清除定时器（TONR）的当前值。

4、应用定时器的注意事项1）不能把一个定时器号同时用作断开延时定时器（TOF）和接通延时定时器（TON）（相当于同一定时器号既用作模拟断电延时型的物理时间继电器功能，又用作模拟通电延时型的物理时间继电器功能）。

2）使用复位（R）指令对定时器复位后，定时器位为“0”，定时器当前值为0。

3）有记忆接通延时定时器（TONR）只能通过复位指仿照教师演示的简单应用程序，自行编程调试，理解三种定时器的工作原理和特点。