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张云

目录

一、绪言2

二、控制要求2

三、设计内容2

1、型号选择2

2、三相异步电动机Y-△降压起动主电路图3

3、三相异步电动机Y-△降压起动控制电路图3

4、I\O分配表4

5、PLC外部接线图5

6、三相异步电动机Y-△降压起动控制梯形图5

7、指令程序6

8、安装6

总结9

致谢10

参考文献11

一、绪言

三相交流异步电动机是应用最为广泛的电气设备，但它直接起动时产生的电流击和转矩冲击会对电网、电动机本身及其负载机械设备带来不利影响，因此常常采用降压起动。

一般有四种方式。

即定子回路串电阻起动、Y一△降压起动、自耦变压器起动和延边三角形起动，其中Y一△降压起动简单经济，使用比较普遍。

传统的Y一△降压起动采用继电器一接触器控制，但由于其操作复杂、可靠性低等缺点，必将被PLC控制所取代，下面通过对两种控制方式的比较说明取代的必要性。

三相异步电动机一般采用降压起动、能耗制动。

针对传统的继电器一接触器控制的降压起动、能耗制动方法存在的不足，将OMRON公司的CPM2*型可编程序控制器（PLC）与接触器相结合，用于三相异步电动机的Y一△降压起动、能耗制动控制，改进后的方法克服了传统方法手工操作复杂且不够可靠的缺点，控制简单易行。

三相交流异步电动机是应用最为广泛的电气设备，但它直接起动时产生的电流击和转矩冲击会对电网、电动机本身及其负载机械设备带来不利影响，因此常常采用降压起动。

一般有四种方式。

即定子回路串电阻起动、Y一△降压起动、自耦变压器起动和延边三角形起动，其中Y一△降压起动简单经济，使用比较普遍。

传统的Y一△降压起动采用继电器一接触器控制，但由于其操作复杂、可靠性低等缺点，必将被PLC控制所取代。

三相绕组接通三相电源产生的磁场在空间旋转，称为旋转磁场，转速的大小由电动机极数和电源频率而定。

转子在磁场中相对定子有相对运动，切割磁杨，形成感应电动势。

转子铜条是短路的，有感应电流产生。

转子铜条有电流，在磁场中受到力的作用。

转子就会旋转起来。

第一：

要有旋转磁场，第二：

转子转动方向与旋转磁场方向相同，第三：

转子转速必须小于同步转速，否则导体不会切割磁场，无感应电流产生，无转矩，电机就要停下来，停下后，速度减慢，由于有转速差，转子又开始转动，所以只要旋转磁场存在，转子总是落后同步转速在转动。

下面通过对两种控制方式的比较说明取代的必要性。

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SB1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SB2或热继电器FR动作时，都会导致电动机停止。

三、设计内容

1、型号选择

输入端有X000、X001、X002，输出端有Y000、Y001、Y002共6个输入/输出点，所以选用日本三菱公司生产的F1-8MR型。

2、三相异步电动机Y-△降压起动主电路图

三相异步电动机Y-△降压起动工作原理：

按下起动按钮SB1，接触器KM2通电吸合，KM2主动合出头闭合使电动机M定子三相绕组接成Y形，KM2辅助动合触头闭合使使接触器KM1和时间继电器KT通电吸合，KM1主动合触头闭合使电动机M接电源起动，KM1辅助动合触头自锁，KT吸合后经其整定时间的延时，缓吸动断触头断开使KM2断电释放，KM2主动合触头断开使电动机M退出Y形接法；KT缓吸动合触头闭合并KM2动断触头闭合使接触器KM3通电吸合，KM3主动合触头闭合使电动机M接成△形接法运行，KM3辅助动断触头断开使KT退出运行。

3、三相异步电动机Y-△降压起动控制电路图

4、I\O分配表

序号

名称

输入点

0

起动按钮SB1

X000

1

停止按钮SB2

X001

2

热继电器FR

X002

3

控制电源KM1

Y000

4

Y形起动KM2

Y001

5

△运行KM3

Y002

5、PLC外部接线图

可编程序控制器（PLC）是以计算机技术为核心的通用自动控制装置，它的功能强，可靠性极高，编程简单，使用方便，体积小巧，它不仅能实现对开关量的逻辑控制，还具有数学运算、数据处理、运动控制、模拟量PID控制、通信联网等功能。

近年来在工业生产中得到了广泛的应用，被誉为当代工业自动化的主要支柱之一。

PLC控制三相异步电动机Y-△降压起动的优点：

（1）在三相异步电动机Y-△降压起动控制中采用了PLC，用软件实现对三相异步电动机Y-△降压起动运行的自动控制，可靠性大大提高。

（2）控制系统结构简单，外部线路简化。

（3）PLC可实现各种复杂的控制系统，方便地增加或改变控制功能。

（4）PLC可进行故障自动检测，提高运行安全性，并便于检修。

（5）更改控制方案时不需改动硬件接线。

6、三相异步电动机Y-△降压起动控制梯形图

7、指令程序

8、安装

1、检查电器元件质量

应在不通电的情况下，用万用表检查各触点的分、合情况是否良好。

检查接触器时，应拆卸灭弧罩，用手同时按下三副主触点并用力均匀；同时应检查接触器线圈电压与电源电压是否相符。

2、安装电器元件

在木板上将电器元件摆放均匀、整齐、紧凑、合理，并用螺丝进行安装。

注意组合开关、熔断器的受电端子应安装在控制板的外侧，并使熔断器的受电端为底座的中心端；紧固各元件时应用力均匀，紧固程度适当。

3、板前明线布线

主电路采用BV1.5毫米2（黑色），控制电路采用BV1毫米2（红色）；按钮线采用BVR0.75毫米2（红色），接地线采用BVR1.5毫米2（绿/黄双色线）。

布线时要符合电气原理图，先将主电路的导线配完后，再配控制回路的导线；布线时还应符合平直、整齐、紧贴敷设面、走线合理及接点不得松动等要求，具体注意以下几点：

a、走线通道应尽可能少，同一通道中的沉底导线，按主、控电路分类集中，单层平行密排，并紧贴敷设面。

b、同一平面的导线应高低一致或前后一致，不能交叉。

当必须交叉时，该根导线应在接线端子引出时，水平架空跨越，但必须属于走线合理。

c、布线应横平竖直，变换走向应垂直。

d、导线与接线端子或线桩连接时，应不压绝缘层、不反圈及不露铜过长。

并做到同一元件、同一回路的不同接点的导线间距离保持一致。

e、一个电器元件接线端子上的连接导线不得超过两根，每节接线端子板上的连接导线一般只允许连接一根。

f、布线时，严禁损伤线芯和导线绝缘。

g、布线时，不在控制板上的电器元件要从端子排上引出。

4、按图3-6检验控制板布线正确性。

设计线路连接好后，应先自行进行认真仔细的检查，特别是二次接线，一般可采用万用表进行校线，以确认线路连接正确无误。

图3-6三相异步电动机Y—Δ自动降压启动控制线路

a、起动按钮（SB2）。

手动按钮开关，可控制电动机的起动运行。

b、停止按钮（SB1）。

手动按钮开关，可控制电动机的停止运行。

c、主交流接触器（KM1）。

电动机主运行回路用接触器，起动时通过电动机起动电流，运行时通过正常运行的线电流。

d、Y形连接的交流接触器（KM3）。

用于电动机起动时作Y形连接的交流接触器，起动时通过Y形连接降压起动的线电流，起动结束后停止工作。

e、Δ形连接的交流接触器（KM2）。

用于电动机起动结束后恢复Δ形连接作正常运行的接触器，通过绕组正常运行的相电流。

f、时间继电器（KT）。

控制Y—Δ变换起动的起动过程时间（电机起动时间），即电动机从起动开始到额定转速及运行正常后所需的时间。

g、热继电器（或电机保护器FR）。

热继电器主要设置有三相电动机的过负荷保护；电机保护器主要设置有三相电动机的过负荷保护、断相保护、短路保护和平横保护等。

5、电源、电动机等控制板外部的导线。

总结

通过此次毕业设计。

培养了我综合运用所学的基础理论课、技术基础课、专业课的知识和实践技能去分析和解决实际工作中的一般工程技术问题的能力，使我建立了正确的设计思想，学会了如何把三年所学的理论知识运用到实践当中去。

掌握了PLC控制系统的原理、并进一步巩固、扩大和深化了我所学的基本理论，基本知识和基本技能，提高了我的逻辑思维能力。

并且这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

在整个设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。

致谢

在做毕业设计的过程中，得到了魏立国老师细心指导，由于他的一些宝贵的意见和建议，我的毕业设计才能得以按时完成，在此表示我衷心的感谢。

我将对我论文写作有过帮助的方家大作，恭谨地一一列于论文后的参考文献中，以示致敬和感谢！

论文的完成标志着三年的大学时代即将结束，也意味着，新的生活又将开始了。

有许许多多的舍不得，也有许许多多的感谢要说。

论文是在我的指导老师魏立国老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。

他的睿智、对知识孜孜不倦的追求、对教育科学研究的热爱、严谨的治学态度和治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。

魏老师始终给予我无私的帮助和悉心的指导及不懈的支持。

在此谨向魏老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

本次毕业设计，我从对知识的不了解到开发成品。

通过实践，认识到自身的不足，以此激励自己不断的学习和实践。

毕业论文能够顺利完成，离不开学校提供的教学环境，各位教师的悉心指导和同学的热情帮助。

再此特别感谢指导教师魏立国老师的悉心指导，在整个毕业设计过程中，魏立国老师以严谨的治学态度对我遇到的问题给予认真详细的解答。

同时感谢在此期间给予过帮助的老师和同学。

谢谢！

参考文献

[1].廖常初，PLC梯形图的顺序控制设计法，北京，电工技术杂志.2001：

34-55

[2].马小军，建筑电气控制技术，北京，机械工业出版社，2003：

67-78

[3].陈建明，电气控制与PLC应用，北京，电子工业出版社，2006：

96-105

[4].张运波、刘淑荣，工厂电气控制技术，北京，高等教育出版社，2004：

12-25

[5]常晓玲，电气控制系统与可编程控制器，北京，机械工业出版社，2007:

45-56

[6]李敬梅，电力拖动控制线路与技能训练，北京，中国劳动社会保障出版社，2001:

23-34