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国产美国人与动物

时间:2020-09-27 21:13  编辑:达川幼儿园

国产美国人与动物

PLC对三相异步电动机降压起动控制的应用

田健菠魏国建武宁义煤集团汝阳天泽金鼎煤业有限公司,河南省汝阳县柏树乡471201

【摘要】三相异步电动机在启动时,启动转矩并不大,但转子绕组中的电流很大,可造成电动机的起动转矩不够、绕组发热、过流跳闸、以及供电电压波动等现象,采用PLC对三相异步电动机降压起动的方法能改善以上现象的不足。

【关键词】PLC、三相异步电动机、星—角降压起动、串电阻降压起动、串自藕变压器降压起动。

【序言】

1.自60年代后期美国研制出第一台可编程序控制器(以下简称PLC)以后,经过几十年应用,在硬件、软件结构以及功能上都有了很大的发展和完善,PLC的以下特点使也其快速在煤炭工业中的矿山监控、掘进、回采、运输、提升、选煤、排水、通风、供电等得到广泛应用。

1.1可靠性高。PLC的平均无故障时间可达几十万小时

1.2编程方便。对一般电气控制线路,可采用梯形图编程

1.3对环境要求低。PLC可在较大的温度、湿度变化范围内正常工作,抗震动抗冲击的性能好,对电源电压的稳定性要求低,特别是抗干扰能力强。

1.4与其他装置配置连接方便,PLC与其他装置配置的连接基本都是直接的。

2.电动机的起动过程是指三相异步电动机以接入电网开始转动起,到达额定转速为止这一段过程。三相异步电动机在启动时,启动转矩并不大,但转子绕组中的电流很大,通常可达额定电流的4—7倍,从而使得定子绕组中的电流相应增大为额定电流的4—7倍。这么大的起动电流将带来下述不良后果。

2.1起动电流过大使电压损失过大,起动转矩不够使电动机根本无法起动。

2.2使电动机绕组发热,绝缘老化,从而缩短了电动机的使用寿命。

2.3造成过流保护装置误动作,跳闸。

2.4使电网电压产生波动,进而形成影响连接在电网上的其他设备的正常运行。

3.因此,电动机起动时,在保证一定大小的起动转矩的前提下,还要求限制起动电流在允许的范围,从而保证电动机的经济运行。下面介绍我矿用PLC对三相异步电动机降压起动控制的几种电路应用:

3.1三相异步电动机星—角降压起动控制

星—角降压起动:适用于定子绕组星—角接法的电动机,设备简单,可以频繁起动,应用较广泛。三相异步电动机星—角降压起动控制电路原理图如图(1)所示。

图(1)

3.2控制原理在上图中,按下电动机M的启动按钮SB2,接触器KM3闭合,接触器KM1线圈通电闭合并自锁,电动机M接成星形接法降压起动运转。同时时间继电器KT线圈通电开始计时。经过预定的时间后,时间继电器KT动作,使接触器KM3失电,接触器KM2得电,电动机M绕组接成角形全压运行。

3.3控制要求:按以上控制原理用PLC编程控制电动机M的星—角降压起动。

3.4PLC编程采用三菱FX2N系列PLC编程

3.4.1三相异步电动机星角降压电路三菱FX2N系列PLC控制I/O口分配见表(1)。

输入信号

输出信号

名称

代号

输入点编号

名称

代号

输出点编号

停止按钮

SB1

X1

电动机电源接通接触器

KM1

Y1

起动按钮

SB2

X2

定子绕组角形接法接触器

KM2

Y2

热继电器

FR

X3

定子绕组星形接法接触器

KM3

Y3

表(1)

3.4.2三相异步电动机星—角降压电路三菱FX2n系列PLC接线图如图(2)所示。

3.4.3三相异步电动机星—角降压电路三菱FX2n系列PLC控制梯形图如图(3)所示。

图(3)

4.绕线式转子三相异步电动机串电阻降压起动控制

起动过程中把电阻短接,电阻损耗大。绕线式转子三相异步电动机串电阻降压起动控制电路原理图如图4所示。

4.1控制原理在图4中,合上电源总开关QS,按下起动按钮SB2,接触器KM闭合并自锁,绕线式转子三相异步电动机M串电阻R1、R2、R3起动运转,经过时间T1,接触器KM1闭合,切除电阻R1,电动机转速加快;经过时间T2,接触器KM2闭合,切除电阻R2,电动机转速进一步加快;经过时间T3,接触器KM3闭合,切除所有电阻,电动机按额定转速运转,完成串电阻起动过程。

图(4)

4.2控制要求按以上控制原理用PLC编程控制绕线式转子三相异步电动机串电阻降压起动。

4.3PLC编程采用三菱FX2N系列PLC编程

4.3.1绕线式转子三相异步电动机串电阻降压电路三菱FX2N系列PLC控制I/O口分配见表(2)

表(2)

4.3.2绕线式转子三相异步电动机串电阻降压电路三菱FX2N系列PLC接线图如图(5)所示。

4.3.3绕线式转子三相异步电动机串电阻降压电路三菱FX2N系列PLC梯形图如图(6)所示。

图(5)图(6)

5.三相异步电动机串自藕变压器降压起动控制

自藕变压器降压起动:定子回路接入变压器起动,起动后切除变压器,不宜频繁起动,但起动较平稳,设备较简单,应用较为广泛,原理图如图(7)。

图(7)

5.1控制原理在图7中合上电源开关QS,按下现场起动按钮SB3或异地按钮SB4,接触器KM1吸合,时间继电器KT线圈得电,KM1自锁触头闭合,接触器KM1主触头,电动机M接入自偶变压器TM降压起动。降压起动10S后,电动机M上升到一定值,时间继电器KT通电延时触头闭合,中间继电器KA线圈得电,KA自锁触头闭合,与接触器KM1串联的KA线圈得电,KA自锁触头闭合,与接触器KM1串联的KA线圈常闭触头分断,接触器KM1失电,接触器KM1辅助触头全部复位,KM1主触头分断,自偶变压器TM切除,降压起动过程结束。同时与接触器KM2串联的KA常开触头闭合,接触器KM2线圈得电,KM2两对常闭辅助触头分断,自偶变压器TM三相线圈的星形连接被解除,KM2主触头闭合,电动机M全压运行。指示电路中中间继电器KA常闭触头分断,指示灯HL1、HL2均处于熄灭状态;接触器KM2常开辅助触头闭合,指示灯HL3亮,表示电动机处于正常工作状态。

5.2控制要求按以上控制原理用PLC编程控制三相异步电动机串自藕变压器降压起动

5.3PLC编程采用三菱FX2N系列PLC编程

5.3.1三相异步电动机串自藕变压器降压电路三菱FX2N系列PLC控制I/O口分配见表(3)

表(3)

5.2.3三相异步电动机串自藕变压器降压电路三菱FX2n系列PLC接线图如图(8)所示。

5.2.4三相异步电动机串自藕变压器降压电路三菱FX2n系列PLC控制梯形图如图(9)所示。

图(8)图(9)

【结束语】以上设计在我矿绞车提升、皮带运输、通风、排水等电机拖动机械处使用,运行经济,行能稳定可靠。

参考文献:

1宋伯生,PLC编程理论算法及技巧[M],北京:机械工业出版社,2005;

2皮壮行,宫振鸣,李雪华,等,可编程序控制器的系统设计与应用实例,[M],

      北京:机械工业出版社, 2000;

3胡昌寿,可靠性工程设计、试验、分析、管理[M],北京:宇航出版社,1989;

4熊幸明,提高PLC控制系统可靠性的探讨[J],机床电器,2003(1);

5赵中敏,张秋云,杨广才,等,PLC控制系统设计[J],机床电器,2007(2);

6肖峰,贺哲荣等,PLC编程100例,中国电力出版社

田健菠,男,70年2月出生,河南封丘,07年毕业于河南科技大学机械电子工程专业,本科,经济师,注册安全工程师,助理工程师,现从事与煤矿机电技术管理工作。电话:135********

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