【導(dǎo)讀】三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。影響三相交流異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)特性的因素。如何限制啟動(dòng)電流。Y-Δ啟動(dòng)時(shí)的系統(tǒng)性能研究。基于PLC的三相交流異步電動(dòng)機(jī)Y-Δ啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)方法

　　

【正文】 外形及安裝尺寸 2為控制電源， 5為輸出常閉觸點(diǎn)， 6為輸出常開觸點(diǎn)， Y型 4為外接電位器。 共 頁(yè) 第 27 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ RL1 螺旋式熔斷器 適用范圍 ： RL1 系列螺旋式熔斷器 適用于交流 50Hz、額定電壓至 400V、或直流 440V、額定電流至 200A 電路中，作電氣設(shè)備短路或過(guò)載保護(hù)之用。 型號(hào)及含義 一些常見的 RL1系列熔斷器型號(hào)有： 螺旋式熔斷器 RL1100 80A RL160 60A RL160 40A RL160 35A 螺旋式熔斷器 RL160 30A RL160 25A RL115 6A RL115 4A RL1200 200A RL1200 150A RL1200 100A RL115 8A RL115 5A RL115 3A RL115 1A RL1－ 200 RL115 2A RL1100 60A RL160 20A RL1－ 60 主要技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定電流 熔斷體額定電流 額定分段能力 kA 交流 直流 400V COSΦ 440V T(ms) RL115 15 15 25 5 10~20 RL160 60 2 3 50、 60 25 5 RL1100 100 60、 80、100 50 10 RL1200 200 100、 1150、 200 50 10 外形及安裝尺寸 共 頁(yè) 第 28 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ RL11 60、 100、 200 外型 RL115 安裝孔 RL160、 100、 200 安裝孔 綜上 所述再根據(jù)本設(shè)計(jì)的啟動(dòng)電流和啟動(dòng)時(shí)間配備如下器件 交流接觸器 CJ 20160 熱繼電器 JR 20160 時(shí)間繼電器 JS205/01 熔斷器 RL1200 共 頁(yè) 第 29 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第 五 章 用 PLC 實(shí)現(xiàn)三相交流異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng) PLC 的基本結(jié)構(gòu) PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為： a、電源 PLC 的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個(gè)良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此 PLC 的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在 +10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將 PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去 b. 中央處理單元 (CPU) 中央處理單元 (CPU)是 PLC 的控制中樞。它按照 PLC系統(tǒng)程序賦予的功能 接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、 I/O 以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng) PLC 投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。 c、存儲(chǔ)器 存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存 儲(chǔ)器。 存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。 d、輸入輸出接口電路 現(xiàn)場(chǎng)輸入接口電路 ： 由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是 PLC 與現(xiàn)場(chǎng)控制的接口界面的輸入通道。 現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路 ： 由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求電路集成， 共 頁(yè) 第 30 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 作用 PLC 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。 e、功能模塊 如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊 采用 PLC 實(shí)現(xiàn)三相交流異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的必要性 在分析機(jī)電式 YΔ啟動(dòng)特性的基礎(chǔ)上， 由于 大量接觸器的使用 可能導(dǎo)致 可靠性較差， 基于傳統(tǒng)接觸器的控制電路 在消除 接觸器 斷線不能正常啟動(dòng)、啟動(dòng)時(shí)形成的弧光短路等故障時(shí)有一定的困難，將 PLC應(yīng)用到 以上控制電路中，將使繼電器在繼電器控制電路中存在的問題迎刃而解 。 如圖 5 圖 5 主電路及控制線路 共 頁(yè) 第 31 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 基于 PLC 實(shí)現(xiàn)三相交流異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng) 方案一 按照三相異步電動(dòng)機(jī)控制原理圖接線，圖中 QS 為空氣開關(guān)，當(dāng) KM KM3主觸點(diǎn)閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)星形連接；當(dāng) KM KM2 主觸點(diǎn)閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)三角形連接。設(shè)計(jì)一個(gè)三相異步電動(dòng)機(jī)星 三角降壓?jiǎn)?dòng)控制程序，要求合上 QS 按下啟動(dòng)按鈕 SB2 后，電動(dòng)機(jī)以星形連接啟動(dòng)，開始轉(zhuǎn)動(dòng) 1s 后， KM3 斷電，星形啟動(dòng)結(jié)束。 KM2 接觸器線圈得電，電動(dòng)機(jī)按照三角形連接轉(zhuǎn)動(dòng)?？紤]過(guò)載保護(hù)。 （ 1） PLC 接線圖 按照?qǐng)D完成 PLC的接線。圖中輸入端 24V 電源可以利用 PLC 提供的直流電源，也可以根據(jù)功率單獨(dú)提供電源。另外若 PLC 的輸入端為繼電器輸入，也可以用 220V 交流電源。 圖中， PLC 輸出端保留星形和三角形接觸器線圈的硬互鎖環(huán)節(jié)，程序中也要另設(shè)軟互鎖。 （ 2） 程序設(shè)計(jì) 圖 PLC接線圖 共 頁(yè) 第 32 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 三相交流異步電動(dòng)機(jī)星 三角降壓?jiǎn)?dòng)梯形圖 圖為電動(dòng)機(jī)星 三角降 壓?jiǎn)?dòng)控制的梯形圖。在接線圖將啟動(dòng)按鈕 SB2 的動(dòng)合觸點(diǎn) X0、停止按鈕 SB1 的動(dòng)斷觸點(diǎn) X2 及 熱繼電器 FR 的 動(dòng)斷觸點(diǎn) X1串聯(lián)。 在正常情況下，按下啟動(dòng)按鈕后， Y0 導(dǎo)通， KM1 主觸點(diǎn)動(dòng)作， 并完成 對(duì) Y0 的 自鎖。 Y0 導(dǎo)通，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，程序第 2 行中，后面的動(dòng)斷觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)，從而使 T0 導(dǎo)通，且接觸器 KM3 主觸點(diǎn)閉合，電機(jī)星形啟動(dòng)。當(dāng) T0 計(jì)時(shí) 1s 后，使 Y2斷開，即星形啟動(dòng)結(jié)束。該行中的 Y1 動(dòng)斷觸點(diǎn)其互鎖作用，保證若已進(jìn)入三角形全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，接觸器 KM3 成斷開狀態(tài)。 程序第 3行使 Y1 導(dǎo)通， KM2 主觸點(diǎn)動(dòng)作，電機(jī)呈三角形 全壓?jiǎn)?dòng)。這里的 Y2動(dòng)斷觸點(diǎn)也起到軟互鎖作用。由于 Y1 導(dǎo)通使 T0 失電，因此，程序中用 Y2的動(dòng)斷觸點(diǎn)對(duì) Y1 自鎖。 按下停止按鈕， Y0 失電，從而使在任何時(shí)候，只要按停止按鈕，電機(jī)就停轉(zhuǎn)。 （ 3） 運(yùn)行并調(diào)制程序 。 PLC，并對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行。 觀察電機(jī)在程序控制下能否實(shí)現(xiàn)自動(dòng)星 三角降壓?jiǎn)?dòng)。 。 共 頁(yè) 第 33 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 基于 PLC 實(shí)現(xiàn)三相交流異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng) 方案二 按照三相異步電動(dòng)機(jī)控制原理圖接 線，圖中 QS 為空氣開關(guān)，當(dāng) KM KM3主觸點(diǎn)閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)星形連接；當(dāng) KM KM2 主觸點(diǎn)閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)三角形連接。設(shè)計(jì)一個(gè)三相異步電動(dòng)機(jī)星 三角降壓?jiǎn)?dòng)控制程序，要求合上 QS 按下啟動(dòng)按鈕 SB2 后，電動(dòng)機(jī)以星形連接啟動(dòng)，開始轉(zhuǎn)動(dòng) 1s 后， KM3 斷電，星形啟動(dòng)結(jié)束。為了有效防止電弧短路，要延時(shí) 300ms 后， KM2 接觸器線圈得電，電動(dòng)機(jī)按照三角形連接轉(zhuǎn)動(dòng)。 （ 1） PLC 接線圖 按照?qǐng)D完成 PLC的接線。圖中輸入端 24V 電源可以利用 PLC 提供的直流電源，也可以根據(jù)功率單獨(dú)提供電源。另外若 PLC 的輸入端為繼電器輸入， 也可以用 220V 交流電源。 圖中，電路主接觸器 KM 和三角形全壓運(yùn)行接觸器的動(dòng)合輔助觸點(diǎn)作為輸入信號(hào)接于 PLC 的輸入端，便于程序中對(duì)這兩個(gè)接觸器的實(shí)際動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)視，通過(guò)程序以保證實(shí)際運(yùn)行的安全。 PLC 輸出端保留星形和三角形接觸器線圈的硬互鎖環(huán)節(jié)，程序中也要另設(shè)軟互鎖。 （ 2） 程序設(shè)計(jì) 圖 PLC接線圖 共 頁(yè) 第 34 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 三相交流異步電動(dòng)機(jī)星 三角降壓?jiǎn)?dòng)梯形圖 圖為電動(dòng)機(jī)星 三角降壓?jiǎn)?dòng)控制的梯形圖。在接線圖中將主接觸器 KM1 和三角形連接的接觸器 KM2 輔助觸點(diǎn)連接到 PLC 的輸入端 X X4， 將啟動(dòng)按鈕 SB2 的動(dòng)合觸點(diǎn) X0、停止按鈕 SB1 的動(dòng)斷觸點(diǎn) X2及 熱繼電器 FR的 動(dòng)斷觸點(diǎn) X1 串聯(lián) ，作為電動(dòng)機(jī)開始啟動(dòng)的條件，其目的是為防止電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)三角形直接全壓?jiǎn)?dòng)。因此，若當(dāng)接觸器 KM2 發(fā)生故障時(shí)，如主觸點(diǎn)燒毀或銜鐵卡死打不開時(shí)， PLC 的輸入端得 電 KM2動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，也就使輸入繼電器 X4 處于導(dǎo)通狀態(tài)，其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開狀態(tài)，這時(shí)即使按下啟動(dòng)按鈕 SB2（ X0 閉合）輸出 Y0 也不會(huì)導(dǎo)通，作為負(fù)載的 KM1 就無(wú)法通電動(dòng)作。 在正常情況下，按下啟動(dòng)按鈕后， Y0 導(dǎo)