三相鼠笼式异步电动机的星三角启动的plc控制.docx

1、三相鼠笼式异步电动机的星三角启动的plc控制河南工程学院机电传动控制考查课专业论文论述三相鼠笼式异步电动机的Y-启动PLC控制学生姓名： 学 号： 学 院： 专业班级： 专业课程： 机电传动控制 任课教师： 2014 年 6月10日成绩评定和评语 等级： 评阅人： 职称： 年 月 日论述三相鼠笼式异步电动机的Y-启动PLC控制摘要：本文叙述了三相鼠笼式异步电动机Y-启动PLC控制的原理。与传统继电器、接触器控制有哪些优、缺点。介绍了PLC的发展与应用。三相鼠笼式异步电动机接入电网的瞬间，启动电流大约是额定电流的47倍。过大的启动电流会造成电网电压变化过大；对于启动时间较长的电动机，过大的启动电

2、流对电动机会造成很大的损坏。所以除了小型异步电动机外，大多数异步电动机在启动运行时均须采用降压启动，以减小启动电流。常用的降压启动方法很多，下面就以Y-降压启动控制的传统继电器及接触器控制启动的原理及新型PLC控制启动原理进行分析。一、传统继电器及接触器控制Y-启动1、星形-三角形降压启动是指电动机启动时，把定子绕组接成星形（Y），以降低启动电压，限制启动电流；待电动机启动后，再把定子绕组改接成三角形（），使电动机全压运行。只有正常运行时定子绕组作三角形（）联接的异步电动机才可以采用这种降压启动方法。2、电动机启动时接成星形，加在每相定子绕组上的启动电压只有三角形接法直接启动时的1/3,启动电

3、流为直接启动时的1/3，启动转矩也只有三角形直接启动时的1/3.所以这种降压启动方法，只适用于轻载或空载下启动。星形-三角形降压启动最大的优点是设备简单，价格低，因而获得广泛的应用。缺点是只适用正常运行时为三角形接法的电动机，降压比固定，有时不能满足启动要求。图-1星形-三角形（Y-）降压启动控制线路 3、工作原理：启动时按下启动按钮SB2，交流接触器KM1工作并自保持，同时接触器KM3工作，电动机定子绕组作星形（Y）联接，电动机开始启动，时间继电器KT也同时工作，经延时KT常闭触点断开，交流接触器KM3停止工作、KT常开触点闭合，交流接触器KM2工作并自保持，KM2辅助常闭触点断开时间继电器

4、KT停止工作，电动机定子绕组作三角形（）联接全压运行。停止时按下停止按钮SB1，使KM1、KM2自保持回路断开，电动机停止工作。4、电动机的保护：异步电动机在工作时如果出现不正常情况，必须及时切断电源，否则会缩短电动机的使用寿命，甚至会损坏电动机。对电动机危害较大的故障现象有短路、过载及缺相，这几种情况都会造成电机电流过大，绕组发热严重，造成温升过高，缩短电动机的使用寿命，甚至会烧坏电动机。对短路保护采取熔断器（FU）保护，对于过载及缺相采取热继电器（FR）保护，当电动机出现短路时熔断器(FU)熔断，当电动机出现过载及缺相时热继电器（FR）动作，从而切断主电路电源，避免电动机受到损伤。二、电动

5、机的Y-启动PLC控制1、PLC的相关知识:（1）、PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller）,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。它具有可靠性高、抗干扰能力强、配套齐全、功能完善、适用性强等特点。在1987年国际电工委员会（Intermational Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:“PLC是一种专门为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它才用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类

6、型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计”。（2）、PLC发展到今天，已形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备，它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达

7、方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便的实现继电器电路的功能。PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备的外部接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得简单容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。(3)、PLC的用途很广，它具有开关量的逻辑控制、模拟量控制、运动控制、过程控制、数据处理、通信及联网等功能。开关量的逻辑控制是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，即可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。模拟量控制为在工业生产过程中，有许多连续变化的量，如温度、压力

8、、流量、速度等都是模拟量。为了是可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量和数字量之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D转换及D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。PLC还具有运动控制、过程控制、数据处理、通信及联网等功能。(4)、世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司（DEC）研制的。限于当时的元器件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年度初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了

9、方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。(5)、20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是

10、世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。20世纪末期，可编程控制器的发展是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国已可以生产一定的可编程控制器。

11、图-2电动机的Y-启动PLC控制主电路图：图-3电动机的Y-启动PLC控制二次接线图：图-4电动机的Y-启动PLC控制梯形图及I/O端口接线图：2、本电动机的Y-启动PLC控制I/O点数不多即；DI开入信号三个，X0.1停止信号，X1.1启动信号，X2.1电动机过载及缺相保护信号；DO开出信号三个，Y1.1启动接触器KM1，Y1.2全压启动接触器KM2，Y1.3降压启动（Y型连接）接触器KM3；T1：KM3延时断开的时间。3、电动机的Y-启动PLC控制原理为：（1）、按下启动按钮SB2，X1.1得电、Y1.1线圈得电、K1线圈得电、KM1线圈得电。（2）、Y1.1线圈得电同时Y1.3线圈得电、

12、KM3线圈得电，开始星形启动，此时时间继电器T1开始延时。（3）、当延时时间到时，T1常闭触点断开，Y1.3线圈失电、K3线圈失电、KM3线圈失电；T1常开触点闭合，Y1.2常闭触电闭合，Y1.2线圈得电自保持、K2线圈得电、KM2线圈得电电动机进入三角形（全压）运行状态。（4）、停止时按下停止按钮SB1，X1.0断开，Y1.1线圈失电、Y1.3线圈失电电动机停止工作。（5）、当电机过载或缺相时，热继电器FR动作，X2.1常闭触点断开，Y1.1线圈失电同时Y1.2、Y1.3线圈失电电机停止工作。三、结束语通过对三相鼠笼式异步电动机Y-启动传统方法与PLC控制相比较，从某种意义上看，PLC控制是

13、从继电器接触器控制发展而来的，两者既有相似性又有很多不同处。1、继电器、接触器控制全部采用硬器件、硬触点和 “硬”线连接，为全硬件控制；PLC内部大部分采用“软”电器、软接点和软线连接，为软件控制。2、PLC内部全为软接点动作，继电器、接触器为机械式触点，动作慢，弧光放电严重。3、继电器、接触器控制系统使用电器多，体积大且故障率大；PLC控制系统结构紧凑，使用电器少，体积小。4、PLC控制功能改变极其方便，一般只需修改程序即可，继电器、接触器控制功能改变需拆线、接线乃至更换元器件，比较麻烦。5、PLC控制系统由于结构简单紧凑、基本为软件控制，因此设计、施工与调试比继电器、接触器控制系统周期短。

14、此外，由于PLC技术是计算机控制基础上发展而来，因此它的软硬件设置上有着传统继电器、接触器无法比拟的优势，工作可靠性极高。可以预期，随着我国工业现代化进程的深入，在我国PLC控制将会越来越普及，PLC控制将有更广阔的应用天地。参考文献1 同志学，吴晓军，马松龄，张明慧机电传动控制M 国防工业出版社，20112 刘祖其机床电气控制与PLCM 高等教育出版社，20093 廖常初PLC基础及应用M机械工业出版社，20044 龚仲华，史建成，孙毅三菱FX/O系列PLC应用技术M人民邮电出版社，20065 陈建明电气控制与PLC应用M电子工业出版社，20066程周可编程控制器原理与应用M北京：高等教育出版，20037周美兰PLC电气控制与组态设计M北京：科学出版社，20038周万珍，高鸿斌PLC分析与设计应用M北京：电子工业出版社，20049郑萍现代电气控制技术M重庆：重庆大学出版社，200110张万忠，钱入庭，孙晋，吴志宏可编程控制器入门及应用实例M北京：中国电力出版社，2008