基于三菱PLC控制三相异步电动机的Y/△启动

张 千,牛瑞利

（郑州华信学院机电工程学院，河南郑州,451150）

0 引言

三相交流异步电动机具有结构简单、价格便宜、 坚固耐用、维修方便等优点，是目前应用最广泛的一种电动机，在生产中具有重要的作用。容量较大的电动机启动时会产生较大的启动电流，引起电网电压的下降，对同一电网工作的其它负载电气设备产生不利的影响。为了减小起动电流，电动机在启动时应采用适当的措施。三相异步电动机有直接启动（全压启动）和间接启动（降压启动）两种方式。直接启动是一种简单可靠、经济快捷的启动方法，但直接启动仅仅适用于小型电动机，大容量的电动机采用直接启动会产生过大的启动电流，造成电网电压显著下降，直接影响同一电网中的其它负载用电设备，另一方面电动机频繁启动会严重发热，加速线圈老化，缩短电动机的使用寿命，所以需要必须采用降压启动来限制起动电流。

降压启动是指利用启动设备或线路，降低加在电动机绕组上的电压启动电动机，从而达到降低起动电流的目的。由于电动机的转矩与每相定子绕组所加电压的平方成正比，故降压启动导致电动机的启动转矩大大降低，因此降压启动只适用于空载或轻载启动。当电动机启动到接近额定转速时，再把电动机电压恢复到额定值。星形-三角形降压启动是最常用的降压启动方法，传统的继电器控制线路较为复杂，不适合频繁的启动控制。采用PLC控制不仅能解决线路复杂和频繁启动的问题，而且自动化程度大大提高。

1 电气控制电路图

（图1）

按照三相异步电动机控制原理图接线或用控制模板代替。图中的FR为热继电器，KM1、KM2、KM3为交流接触器。当接触器KM1、KM2接通三相电源，KM2将定子绕组接成三角形，KM3将定子绕组接成星形。

2 输入点和输出点分配表

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启动按钮SS按下接通交流接触器KM1，相当于刀开关QS。停止按钮ST为动断按钮，热继电器FR起保护作用。

3 接线图

（图2）

按照图2完成PLC的接线。图中输入端的24V电源可以利用PLC提供的直流电源，也可以根据功率单独提供电源。若实验用PLC的输入端为继电器输入，也可以用220V交流电源。注意停止按钮采用动断按钮。

4 程序设计——梯形图

图3为电机启动控制的梯形图。按下启动按钮SS，向PLC主机输入信号，X0为高电平，则线圈Y1输出高电平并接通常开触点Y1，使得Y1线圈保持，驱动交流接触器KM1闭合。

同时常开触点Y1通电则时间延时继电器T0开始计时，而且线圈Y3输出高电平，驱动交流接触器KM3闭合，三相交流电动机星形连接，实现降压启动。

（图3）

在三菱PLC系统中T0为普通定时器，脉冲为0.1s，所以时间延时继电器时间设置为4秒，电动机降压启动时间为4秒。

时间延时继电器计时时间4s结束，T0线圈断开，同时其常开触点T0闭合，线圈Y2通电，交流接触器KM2闭合，同时Y2常闭触点断开，线圈Y3短点，交流接触器KM3断开，此时三相交流电动机连接成三角形，实现全压运行。

当电动机出现过载或者欠电压运行等情况时，热继电器FR断开，输入信号

X2高电平，常闭触点X2断开，交流接触器KM1断开，整个电路中断，电动机停止运行。

5 总结

三项异步电动机Y-△降压启动在实际生产中应用广泛，在实际的生产控制改造中要注意所具备的硬件环境，根据本文的设计步骤进行设计，能够快速完成电气改造。首先明确实际的电气控制线路，进行I/O地址分配，确保I/O点数够用且分配合理。再次将硬件的输入、输出与PLC主机上的输入、输出端一一对应。最重要的是在三菱软件中进行程序设计并进行调试、仿真。在设定定时器时间时，根据实际电动机转速接近额定转速所用时间来设定。程序调试完成后将程序写入PLC主机进行模拟演示，演示成功后将其应用与实际的生产设备。

[1] 郁汉琪.《机床电器控制技术》.高等教育出版社，2009.10

[2] 杨育彪.《PLC应用技术》.机械工业出版社，2010.2.

[3] 巫莉.《电气控制与PLC应用》.中国电力出版社，2008.