三相異步電動機的PLC控制論文

1、斗）江族畜妝星區(qū)*員*纟饑丿 Jhngsj Animal Husbandry & Veterinary College畢業(yè)論文（設(shè)計）三相異步電動機的PLC控制翟懷樂指導老師：尹 余 琴班 級：高專數(shù)控設(shè)備07系（部）：機電工程系專 業(yè)：數(shù)控設(shè)備使用和維護答辯時間：2 0 1 0.6摘要PLC在三相異步電動機控制中的使用，和傳統(tǒng)的繼電器控制相比具有速度快，可靠性高，靈活性強，功能完善等優(yōu)點。長期以來，PLC始終處于自動化領(lǐng)域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制設(shè)備提供了非?？煽康目刂剖褂?，它能夠為自動化控制使用提供安全可靠和比較完善的解決方案， 適合于當前工業(yè)企業(yè)對自動化的需要。本文設(shè)計了

2、2個三相異步電動機的 PLC控制電路，分別是三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制和兩臺電動機順序起動聯(lián)鎖控制，和傳統(tǒng)的繼電器控制相比，具有控制 速度快、可靠性高、靈活性強等優(yōu)點，可作為高校學生學習PLC的控制技術(shù)的參考，也可作為工業(yè)電機的自動控制電路。關(guān)鍵詞PLC;三相異步電動機；繼電器AbstractPLC in the three-phase asynchronous mach ine con trol's applicati on compares with the traditional black white control, has the control speed to be q

3、uick, the main battlefield, has provided the very reliable con trol applicatio n for various automati on con trol device it can provide safe reliable and the quite perfect solution for the automated control applicati on, suits in the curre nt in dustrial en terprise to the automated n eed. This pape

4、r desig ns a three-phase asynchronous motor, 2 of PLC control circuit, which is of positive &n egative three-phase asynchronous motor con trol and two motor starti ngin terlocks con trol,and the sequenee of traditionalrelay control,controlspeed, high reliability and flexibility, as college stude

5、nts' learning PLC control technology, but also can be used as reference for the automatic control of industrial electrical circuit.KeywordsPLC; Three-phase asynchronous machine; relay目錄摘要 I緒論 11 三相異步電動機基礎(chǔ) 21.1 三相異步電動機的結(jié)構(gòu) 21.2 三相異步電動機的工作原理 21.3 三相異步電動機的幾個工作過程的分析 32 PLC 基礎(chǔ) 62.1 PLC 的定義 62.2 PLC 和繼

6、電器控制的區(qū)別 62.3 PLC 的工作原理 62.4 PLC 的使用分類 63三相異步電動機的PLC控制83.1 三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制 83.2 兩臺電動機順序起動聯(lián)鎖控制 93.3 三相異步電動機使用PLC控制優(yōu)點 10結(jié)論 12致謝 13參考文獻 14緒論三相異步電動機的使用幾乎涵蓋了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活的各個領(lǐng)域, 在這些使用領(lǐng)域中 , 三相異步電動機常常運行在惡劣的環(huán)境下 ,導致產(chǎn)生過流 ,短路,斷相,絕故,對緣老化等事故， 使用于大型 工業(yè)設(shè)備重要場合的高壓電動機 , 大功率電動機來說 , 一旦發(fā)生故障所造成的損失無法估量。在生產(chǎn)過程中 , 科學研究和其它產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中 ,電氣控

7、制技術(shù)使用十分廣泛 , 在機械設(shè)備的控制中 , 電氣控制也比其它的控制方法使用的更為普遍。本系統(tǒng)的控制是采用 PLC 的編程語言 梯形語言 , 梯形語言是在可編程控制器中的使用最廣的語言，因為它在繼電器的基礎(chǔ)上加進了許多功能，使用靈活的指令，使邏輯關(guān)系清晰直觀，編程 容易，可讀性強，所實現(xiàn)的功能也大大超過傳統(tǒng)的繼電器控制電路，可編程控制器是一種數(shù)字運算 操作的電子系統(tǒng)，它是專為在惡劣工業(yè)環(huán)境下使用而設(shè)計，它采用可編程序的存儲器，用來在內(nèi)部 存儲執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)和算術(shù)等操作的指令，并采用數(shù)字式，模擬式的輸入和 輸出，控制各種的機械或生產(chǎn)過程。長期以來， PLC 始終處于工業(yè)自動

8、化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化設(shè)備提供了非常 可靠的控制使用， 它能夠為自動化控制使用提供安全可靠和比較完善的解決方案， 適合于當前工業(yè)， 企業(yè)對自動化的需要。進入 20 世紀 80 年代，由于計算機技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，極大地推 動了 PLC的發(fā)展，使得 PLC的功能日益增強，目前，在先進國家中，PLC已成為工業(yè)控制的標準設(shè)備，使用面幾乎覆蓋了所有工業(yè)，企業(yè)。由于PLC綜合了計算機和自動化技術(shù)，所以它發(fā)展日新月異，大大超過其出現(xiàn)時的技術(shù)水平，它不但可以很容易的完成邏輯，順序，定時，計數(shù)，數(shù)字運算， 數(shù)據(jù)處理等功能，而且可以通過輸入輸出接口建立和各類生產(chǎn)機械數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系，

9、從而實 現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化控制。特別是超大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展以及信息，網(wǎng)絡(luò)時代的到來，擴展 了 PLC的功能，使它具有很強的聯(lián)網(wǎng)通訊能力，從而更廣泛的運用于眾多行業(yè)。1.三相異步電動機基礎(chǔ)1.1三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)三相異步電動機由靜止的定子和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子兩個重要部分組成，定子和轉(zhuǎn)子之間由氣隙分開。圖1-1為三相異步電動機結(jié)構(gòu)示意圖。(a)外形圖；(b)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖1-1三相異步電動機結(jié)構(gòu)示意圖1.1.1 定子定子由定子鐵心、定子繞組、機座和端蓋等組成。機座的主要作用是用來支撐電機各部件，因此應有足夠的機械強度和剛度，通常用鑄鐵制成。為了減少渦流和磁滯損耗，定子鐵心用0.5 mm厚涂有絕緣

10、漆的硅鋼片疊成，鐵心內(nèi)圓周上有許多均勻分布的槽，槽內(nèi)嵌放定子繞組，如圖1-2所示。圖1-2三相異步電動機的定子1.1.2 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸和風扇等組成。轉(zhuǎn)子鐵心也用0.5 mmi厚硅鋼片沖成轉(zhuǎn)子沖片疊成圓柱形，壓裝在轉(zhuǎn)軸上。其外圍表面沖有凹槽，用以安放轉(zhuǎn)子繞組。按轉(zhuǎn)子繞組形式不同，可 分為繞線式和鼠籠式兩種。1.2三相異步電動機的工作原理圖1-3為三相異步電動機工作原理示意圖。為簡單起見，圖中用一對磁極來進行分析。三相定子繞組中通入交流電后，便在空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，轉(zhuǎn)子將作切割 磁力線的運動而在其兩端產(chǎn)生感應電動勢，感應電動勢的方向可根據(jù)右手螺旋法則來判斷。

11、由于轉(zhuǎn) 子本身為一閉合電路，所以在轉(zhuǎn)子繞組中將產(chǎn)生感應電流，稱為轉(zhuǎn)子電流，電流方向和電動勢的方 向一致，即上面流出，下面流進。圖1-3 三相異步電動機工作原理圖轉(zhuǎn)子電流在旋轉(zhuǎn)磁場中受到電磁力的作用，其方向可由左手定則來判斷，上面的轉(zhuǎn)子導條受到向右的力的作用，下面的轉(zhuǎn)子導條受到向左的力的作用。電磁力對轉(zhuǎn)子的作用稱為電磁轉(zhuǎn)矩。在電磁 轉(zhuǎn)矩的作用下，轉(zhuǎn)子就沿著順時針方向轉(zhuǎn)動起來，顯然轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向和旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)動方向一致。1.3三相異步電動機的幾個工作過程的分析1.3.1 三相異步電動機的起動三相異步電動機接通電源，使電機的轉(zhuǎn)子從靜止狀態(tài)到轉(zhuǎn)子以一定速度穩(wěn)定運行的過程稱為電動 機的起動過程。起動方法

12、有直接起動和降壓起動兩種。1. 直接起動直接起動又稱為全壓起動， 起動時，將電機的額定電壓通過刀開關(guān)或接觸器直接接到電動機的定子繞組上進行起動。直接起動最簡單，不需附加的起動設(shè)備，起動時間短。只要電網(wǎng)容 量允許，應盡量采用直接起動。但這種起動方法起動電流大，一般只允許小功率的三相異步電動機 進行直接起動；對大功率的三相異步電動機，應采取降壓起動，以限制起動電流。2降壓起動通過起動設(shè)備將電機的額定電壓降低后加到電動機的定子繞組上，以限制電機的起動電流，待電機的轉(zhuǎn)速上升到穩(wěn)定值時，再使定子繞組承受全壓，從而使電機在額定電壓下穩(wěn)定運行， 這種起動方法稱為降壓起動。前面講過，起動轉(zhuǎn)矩和電源電壓的平方成

13、正比，所以當定子端電壓下降時，起動轉(zhuǎn)矩大大減小。這說明降壓起動適用于起動轉(zhuǎn)矩要求不高的場合，如果電機必須采用降壓起動，則應輕載或空載起 動。常用的降壓起動方法有下面三種。(1) Y- 降壓起動這種起動方法適用于電動機正常運行時接法為三角形的三相異步電動機。電機起動時，定子繞組接成星形，起動完畢后，電動機切換為三角形。圖1-4 Y- 降壓起動控制線路圖1-4是一個Y- 降壓起動控制線路，起動時，電源開關(guān)QS閉合，控制電路先使得 KM2閉合,電機星形起動，定子繞組由于采用了星形結(jié)構(gòu)，其每相繞阻上承受的電壓比正常接法時下降了。當 電機轉(zhuǎn)速上升到穩(wěn)定值時，控制電路再控制KM1閉合，于是定子繞組換成三角

14、形接法，電機開始穩(wěn)定運行。定子繞組每相阻抗為|Z|，電源電壓為U1，則采用連接直接起動時的線電流為_ .J厶TF 二IF 二 f 尹二 | rr|1 s=11采用Y連接降壓起動時，每相繞組的線電流為則1乞 =1 霜3-（1-5）由式（1-5 ）可以看出，采用 Y-降壓起動時，起動電流比直接起動時下降了1/3。電磁轉(zhuǎn)矩和電源電壓的平方成正比，由于電源電壓下降了，所以起動轉(zhuǎn)矩也減小了1/3。以上分析表明，這種起動方法確實使電動機的起動電流減小了，但起動轉(zhuǎn)矩也下降了，因此，這種起動方法是以犧牲起動轉(zhuǎn)矩來減小起動電流的，只適用于允許輕載或空載起動的場合。（2）自耦變壓器降壓起動這種起動方法是指起動時，

15、定子繞組接三相自耦變壓器的低壓輸出端，起動完畢后，切掉自耦變壓器并將定子繞組直接接上三相交流電源，使電動機在額定電壓下穩(wěn)定運行。132三相異步電動機的制動三相異步電動機脫離電源之后，由于慣性，電動機要經(jīng)過一定的時間后才會慢慢停下來，但有些生產(chǎn)機械要求能迅速而準確地停車，那么就要求對電動機進行制動控制。電動機的制動方法可以 分為兩大類：機械制動和電氣制動。機械制動一般利用電磁抱閘的方法來實現(xiàn)；電氣制動一般有能 耗制動、反接制動和回饋發(fā)電制動三種方法。1. 能耗制動 正常運行時，將 QS閉合，電動機接三相交流電源起動運行。制動時，將QS斷開，切斷交流電源的連接，并將直流電源引入電機的V、W兩相，在

16、電機內(nèi)部形成固定的磁場。電動機由于慣性仍然順時針旋轉(zhuǎn)，則轉(zhuǎn)子繞阻作切割磁力線的運動，依據(jù)右手螺旋法則，轉(zhuǎn)子繞組中將產(chǎn)生感應電流。又根據(jù)左手定則可以判斷，電動機的轉(zhuǎn)子將受到一個和其運動方向相反的電磁力的作用， 由于該力矩和運動方向相反，稱為制動力矩，該力矩使得電動機很快停轉(zhuǎn)。制動過程中，電動機的 動能全部轉(zhuǎn)化成電能消耗在轉(zhuǎn)子回路中，會引起電機發(fā)熱，所以一般需要在制動回路串聯(lián)一個大電 阻，以減小制動電流。這種制動方法的特點是制動平穩(wěn)，沖擊小，耗能小，但需要直流電源，且制 動時間較長，一般多用于起重提升設(shè)備及機床等生產(chǎn)機械中。2. 反接制動 反接制動是指制動時，改變定子繞組任意兩相的相序，使得電動機

17、的旋轉(zhuǎn)磁場換向， 反向磁場和原來慣性旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子之間相互作用，產(chǎn)生一個和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反的電磁轉(zhuǎn)矩，迫使電動機1-6所示。顯然反接制動比能耗制動所的轉(zhuǎn)速迅速下降，當轉(zhuǎn)速接近零時，切斷電機的電源，如圖用的時間要短。接線圖；（b）原理圖圖1-6反接制動示意圖正常運行時，接通 KM1,電動機加順序電源 U V W起動運行。需要制動時，接通KM2 從圖可以看出，電動機的定子繞組接逆序電源V U W該電源產(chǎn)生一個反向的旋轉(zhuǎn)磁場，由于慣性,電動機仍然順時針旋轉(zhuǎn)，這時轉(zhuǎn)子感應電流的方向按右手螺旋法則可以判斷，再根據(jù)左手定則判斷 轉(zhuǎn)子的受力 F。顯然，轉(zhuǎn)子會受到一個和其運動方向相反，而和新旋轉(zhuǎn)磁場方向相同的制動力矩

18、, 使得電機的轉(zhuǎn)速迅速降低。當轉(zhuǎn)速接近零時，應切斷反接電源，否則，電動機會反方向起動。反接 制動的優(yōu)點是制動時間短，操作簡單，但反接制動時，由于形成了反向磁場，所以使得轉(zhuǎn)子的相對轉(zhuǎn)速遠大于同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)差率大大增大，轉(zhuǎn)子繞組中的感應電流很大，能耗也較大。為限制電流， 一般在制動回路中串入大電阻。另外，反接制動時，制動轉(zhuǎn)矩較大，會對生產(chǎn)機械造成一定的機械 沖擊，影響加工精度，通常用于一些頻繁正反轉(zhuǎn)且功率小于10 kW的小型生產(chǎn)機械中。3. 回饋發(fā)電制動回饋發(fā)電制動是指電動機轉(zhuǎn)向不變的情況下，由于某種原因，使得電動機的轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速，比如在起重機械下放重物、電動機車下坡時，都會出現(xiàn)這種情況，這時重

19、物拖動轉(zhuǎn) 子，轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子相對于旋轉(zhuǎn)磁場改變運動方向，轉(zhuǎn)子感應電動勢及轉(zhuǎn)子電流也反向，于是轉(zhuǎn)子受到制動力矩，使得重物勻速下降。此過程中電動機將勢能轉(zhuǎn)換為電能回饋給電網(wǎng)，所以 稱為回饋發(fā)電制動。2 PLC 基礎(chǔ)2.1 PLC 的定義可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境使用而設(shè)計的。它采用一類 可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)和算術(shù)操作等面向 用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 / 輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。2.2 PLC 和繼電器控制的區(qū)別1. 控制方式 繼電器的控制是采用硬件接線實現(xiàn)的， 是利用繼電器機械觸點的串聯(lián)

20、或并聯(lián)極延時繼 電器的滯后動作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。 PLC 采用存儲邏輯，其控制邏輯 是以程序方式存儲在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可，稱軟接線。2. 控制速度 繼電器控制邏輯是依靠觸點的機械動作實現(xiàn)控制，工作頻率低，毫秒級，機械觸點有 抖動現(xiàn)象。PLC是由程序指令控制半導體電路來實現(xiàn)控制，速度快，微秒級，嚴格同步，無抖動。3. 延時控制 繼電器控制系統(tǒng)是靠時間繼電器的滯后動作實現(xiàn)延時控制， 而時間繼電器定時精度不 高，受環(huán)境影響大， 調(diào)整時間困難。 PLC 用半導體集成電路作定時器， 時鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生， 精度高，調(diào)整時間方便，不受環(huán)境影響。2.3 P

21、LC 的工作原理當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。（一） 輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將 它們存入 I/O 映象區(qū)中的相應得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在 這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。 因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下， 該輸入均能被讀入。（二

22、） 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序 （梯 形圖 ）。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后 右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng) RAM存儲區(qū)I/O內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖

23、，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是 用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù) 據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即 指令則可以直接存取I/O點。即使用I/O指令的話，輸入過程影像寄存器的值不會被更新，程序直 接從I/O模塊取值，輸出過程影像寄存器會被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。（三）輸出刷新階段當掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應的外設(shè)。這時，才是 PLC的真正輸出。2.4 PLC的使用分類目前

24、，PLC在國內(nèi)外已廣泛使用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交 通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。1. 開關(guān)量的邏輯控制 這是PLC最基本、最廣泛的使用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏 輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印 刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。2. 模擬量控制在工業(yè)生產(chǎn)過程當中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現(xiàn)模擬量（Analog ）和數(shù)字量（Digital ）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A

25、轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的 A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬 量控制。3. 運動控制 PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅(qū)動步進電機或 伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。4. 過程控制過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PI

26、D模塊，目前許多小型 PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的使用。5. 數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以和存儲在存儲器中 的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造 紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。6. 通信及聯(lián)網(wǎng) PLC通信含PLC間的通信及PLC和其它

27、智能設(shè)備間的通信。隨著計算機控制的發(fā)展， 工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各 PLC廠商都十分重視 PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。3三相異步電動機的PLC控制3.1三相異步電機的正反轉(zhuǎn)控制在生產(chǎn)過程中，往往要求電動機能夠?qū)崿F(xiàn)正反兩個方向的轉(zhuǎn)動，如起重機吊鉤的上升和下降 ，機床工作臺的前進和后退等等。由電動機原理可知， 只要把電動機的三相電源進線中的任意兩相對調(diào)，就可改變電動機的轉(zhuǎn)向。因此正反轉(zhuǎn)控制電路實質(zhì)上是兩個方向相反的單相運行電路，為了避免誤動作引起電源相間短路，必須在這兩個相反方向的單向運行電路中加設(shè)必要的互鎖。按照電動機可 逆運行操

28、作順序的不同，就有了“正-停-反”和“正-反-?！眱煞N控制電路0500SB10000SB2応0001SB30002COMKM20501COMKM1-n-圖3-2 I/O接線圖圖3-3梯形圖指令程序地址指令數(shù)據(jù)0000LD00010001OR05000002AND-NOT00000003AND-NOT05010004OUT05000005LD00020006OR05010007AND-NOT00000008AND-NOT05000009OUT05010010END(01)PLC控制的工作過程的分析：按下SB2,輸入繼電器0001動合觸點閉合，輸出繼電器0500線圈接通并自鎖，接觸器 KM1主觸點

29、，動合輔助觸點閉合，電動機M通電正轉(zhuǎn)。按下SB1，輸入繼電器0000動斷觸點斷開，輸出繼電器 0500線圈失電，KM1主觸點，動合輔助 觸點斷開，電動機 M斷電停止正轉(zhuǎn)按下SB3,0002動合觸點閉合，0501線圈接通并自鎖,KM2主觸點，動合輔助觸點閉合，電動機M通 電反轉(zhuǎn)3.2兩臺電動機順序起動聯(lián)鎖控制在裝有多臺電動機的生產(chǎn)機械上，有時必須按一定的順序起動電動機，才能滿足工作的需要。例 如某個設(shè)備要求：必需首先起動甲電動機，然后才能起動乙電動機，當甲電動機停止后，乙電動機自 動停止”。這種要求可采用下面的控制線路來實現(xiàn)。圖3-4順序啟動繼電器控制圖KM1SB1SB2SB3SB4圖3-5 I

30、/O接線圖0.00 0 01T IL4S.flO0.025.000.03H I1 IkF5.01EHJ心門結(jié)恿圖3-6梯形圖指令程序地址指令數(shù)據(jù)0000LD00000001OR05000002AND-NOT 00010003OUT05000004LD00020005OR05010006AND05000007AND-NOT 00030008OUT05010009END(01)PLC控制的工作過程的分析：按下M1的起動按鈕SB1,輸入繼電器0000動合觸點閉合，輸出繼電器0500線圈接通并自鎖，接 觸器KM1得電吸合，電動機M1起動運轉(zhuǎn)；同時連接在0501線圈驅(qū)動電路的0500動合觸點閉合，為起

31、動電動機M2作準備。可見，只有電動機 M1先起動，電動機M2才能起動。這時如果按下M2的起動按鈕SB3,0002動合觸點閉合，0501線圈接通并自鎖，接觸器KM2得電吸合，電動機M2起動運轉(zhuǎn)。按下 M1的停止按鈕SB2 0001動斷觸點斷開，使 0500線圈失電，并且由于連接在0501線圈驅(qū)動電路的0500動合觸點的斷開，使得 0501線圈同時失電，兩臺電動機都停止運行。若只按下M2停止，按鈕SB4時，0003動斷觸點斷開；使得 0501線圈失電，M2停止運行，而 M1仍運行。3.3 三相異步電動機使用 PLC 控制優(yōu)點本文設(shè)計就對三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制，順序起動等系統(tǒng)進行了設(shè)計，還有其它的像制動 和調(diào)速控制在這里我就不再設(shè)計，主電路都是一樣的，就控制電路有一點小差異，使用PLC 控制三相異步電動機有很多好處的：不易老化，設(shè)備簡單，結(jié)構(gòu)合理，便于控制價格便宜等，三相異步電 動機要旋轉(zhuǎn)起來的先決條件是具有一個旋轉(zhuǎn)磁場，三相異步電動機的定子繞組就是要來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁 場的。我們知道，在相電源和相之間是相差 120 度的，三相異步電動機定子中的三個繞組在空間方位 上也相差 120 度，這樣，當在定子繞組中通入三相電源時，定子繞組就會產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。電流 每變化一個周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間旋轉(zhuǎn)一周，即旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度和電流的變化時同步的。