現(xiàn)在一些大功率電機(jī)采用的Y-Δ控制電路大多數(shù)是傳統(tǒng)的繼電器電路，這種電路 在消除繼電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，并且用PLC控制多臺(tái)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)更能顯示其優(yōu)越性。本文主要探討PLC在電機(jī)Y-Δ啟動(dòng)控制的應(yīng)用。在對(duì)大功率電機(jī)的啟動(dòng)方法中，采用Y-Δ啟動(dòng)裝置對(duì)Δ運(yùn)轉(zhuǎn)的鼠籠型電動(dòng)機(jī)比較普遍，也是理想的一種降壓?jiǎn)?dòng)方法。這種啟動(dòng)方法在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)每相繞組所承受的電壓是線路電壓的1/√3，電流是直接啟動(dòng)的1/3。但是如果控制電路中時(shí)間繼電器、交流接觸器斷線、機(jī)械傳動(dòng)部分卡?。╕型啟動(dòng)力矩?。┑裙收弦鹁軇?dòng)而造成不能降壓?jiǎn)?dòng)，燃弧時(shí)間長(zhǎng)，造成因弧光引起的相間短路等。如何解決這些弊病，要求電氣工作者在設(shè)計(jì)或使用Y-Δ啟動(dòng)裝置時(shí)給于重視，隨著PLC的廣泛使用，利用PLC代替普通繼電器電路來實(shí)現(xiàn)Y-Δ啟動(dòng)裝置將更為方便和可靠，解決上述問題也更為容易。 一 用普通繼電器電路解決主觸頭熔焊和解決弧光短路的有效方法 因啟動(dòng)的過電流、弧光造成的相間短路及形成的電弧放電，容易造成主觸頭熔焊。如圖1所示： 圖1 如果KMY主觸點(diǎn)熔焊，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)Y運(yùn)轉(zhuǎn)而不能轉(zhuǎn)換成Δ使之一直處于低速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，使電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)過熱而燒毀，而KM主觸頭熔焊，使電動(dòng)機(jī)不能用按鈕停機(jī)，只有將QF斷開才能停機(jī)。此時(shí)在接觸器線圈串聯(lián)1個(gè)輔助常閉觸點(diǎn)來解除主觸頭熔焊的方法是不妥的。防止和解除主觸頭熔焊的方法，可以采用如下方法：在KMY由KT2瞬時(shí)常閉斷開，到KMΔ接通這段時(shí)間內(nèi)再加一個(gè)延時(shí)繼電器KT3來判斷KMΔ接通之前KMY是否真正釋放，如果在KMY線圈斷電一定時(shí)間而KMY的常閉點(diǎn)沒有恢復(fù)閉合則可判斷KMY已經(jīng)熔焊，這時(shí)由KT3斷開KM主，使用主電路斷電來保護(hù)電機(jī)，如圖2 圖2 具體動(dòng)作過程如下：KT1延時(shí)常開點(diǎn)閉KT2線圈得電進(jìn)入切換瞬時(shí)斷電時(shí)間（目的是減少弧光短路）在此間隙中，如果KMY熔焊，那么KT3將得電進(jìn)入延時(shí)，延時(shí)時(shí)間到說明KMY已熔焊，這時(shí)KT3的常閉延時(shí)打開觸點(diǎn)斷開使KM主線圈失電，電機(jī)既停止啟動(dòng)。這里特別注意KT3的延時(shí)時(shí)間一定要小于KT2，不然將影響電動(dòng)機(jī)的正常轉(zhuǎn)換。 下面說一下解決弧光短路的有效方法：在Y 接交流接觸器主觸頭斷開瞬間，因觸頭間距極小，電場(chǎng)強(qiáng)度很大，觸頭間產(chǎn)生大量的帶電微粒，形成了灼熱的電子流，產(chǎn)生電弧放電現(xiàn)象，很容易出現(xiàn)因多種原因造成弧光短路，這種強(qiáng)大的短路電流使交流接觸器燒毀，斷路器跳閘，甚至引起低壓開關(guān)跳閘。 以下是兩種防止Y-Δ轉(zhuǎn)換時(shí)弧光短路的方法： 1.延時(shí)換接電路：在斷開KMY到接通KMΔ中間加一個(gè)延時(shí)繼電器，如果瞬時(shí)切換將產(chǎn)生很大切換電流，加入延時(shí)使KMY斷電啟動(dòng)的電弧徹底。再啟動(dòng)KMΔ，入圖1中的KT2就起到切換時(shí)間的延時(shí)作用，但延時(shí)時(shí)間不能過長(zhǎng)，否則等電機(jī)速度下降后，KMΔ接通時(shí)將產(chǎn)生一個(gè)二次啟動(dòng)電流，延時(shí)時(shí)間可在0.3S-0.8S之間。 2.無電切換電路：采取電動(dòng)機(jī)在失電的情況下完成Y-Δ換接程序后再接入電流線路，稱無電換接電路。圖3是一種較為可靠的無電換接電路。 在Y-Δ換接過程中KM主要是處于斷開狀態(tài)的，由于換接過程比較短，速度不會(huì)有大的降低，電流也不會(huì)有顯著的增加。 二 用PLC實(shí)現(xiàn)Y-Δ啟動(dòng)并有效查明故障的方法：如圖3 圖3 因PLC具有動(dòng)作準(zhǔn)確可靠，用指令程序代替了繁多的接線等優(yōu)點(diǎn)，PLC在低電、自動(dòng)控制及各種保護(hù)電路中得到了廣泛的使用。如果用PLC來實(shí)現(xiàn)Y-Δ啟動(dòng)，控制電路將比繼電器電路更加簡(jiǎn)便可靠，而且進(jìn)行故障位置判斷及指示，以便快速處理故障。 下面先用繼電器電路設(shè)計(jì)一種較為理想的Y-Δ啟動(dòng)控制電路，然后用PLC來完成其所有功能并加以完善。如圖4 圖4 圖4的控制原理是：按下啟動(dòng)按鈕SB2，時(shí)間繼電器KT1線圈、Y接交流繼電器線圈獲電，主觸點(diǎn)閉合。同時(shí)，時(shí)間繼電器KT1的瞬時(shí)觸點(diǎn)自鎖。KMY的輔助觸點(diǎn)5-9閉合，KM的主線圈獲電，其主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)在Y接下啟動(dòng)。同時(shí)，KM主的常閉輔助點(diǎn)10-11斷開，防止電動(dòng)機(jī)Δ啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)KT1整定時(shí)間到，其延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)5-7斷開，KMY線圈失電釋放，KMY的常開輔助觸點(diǎn)5-9斷開，KM主線圈也失電釋放，閉合的KMY和KM主的主觸點(diǎn)也同時(shí)斷開（這時(shí)電動(dòng)機(jī)在短時(shí)間內(nèi)停運(yùn)，停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不宜過長(zhǎng)）。已斷開的KM主的常閉輔助觸點(diǎn)（10-11）恢復(fù)閉合，為電動(dòng)機(jī)Δ接運(yùn)行做準(zhǔn)備。同時(shí)KT2延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)（2-10）延時(shí)閉合，使Δ接接觸器KMΔ線圈獲電主觸頭閉合，KMΔ（2-11）閉合自鎖，KMΔ（2-8）同時(shí)閉合，使KM主線圈再次獲電，其主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)為Δ接并正常運(yùn)行。KM主的輔助常閉觸頭（10-11）的閉合，保證了在KM主失電釋放后，KMΔ才能獲電主觸頭閉合，也就保證了KM主吸合時(shí)主觸頭不會(huì)出現(xiàn)弧光短路現(xiàn)象。KMΔ吸合后，其輔助常閉觸頭（2-5）斷開，這時(shí)KT線圈失電釋放，達(dá)到了Y-Δ換接的正常運(yùn)行。 用PLC實(shí)現(xiàn)上述電路的控制原理，由于上述電路中所需要的輸入輸出點(diǎn)比較少，所以可選用小型的PLC，本電路中輸入信號(hào)有：?jiǎn)?dòng)信號(hào)、停止信號(hào)、熱繼電器動(dòng)作信號(hào)三個(gè)。輸出信號(hào)多一些，因?yàn)镻LC輸出點(diǎn)的限制，需要利用小型繼電器在PLC和接觸器之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，輸出信號(hào)有：?jiǎn)?dòng)KMY、啟動(dòng)KM主、啟動(dòng) KMΔ、熱繼電器動(dòng)作報(bào)警、Y啟動(dòng)指示、Δ轉(zhuǎn)換指示等6個(gè)信號(hào)。根據(jù)以上輸入輸出點(diǎn)數(shù)可選擇：28點(diǎn)容量的PLC（輸入12點(diǎn)輸出16點(diǎn)）。如果用一臺(tái)PLC控制多臺(tái)Y-Δ啟動(dòng)設(shè)備，其優(yōu)越性更為突出，其中1G1、KT2用PLC內(nèi)時(shí)間繼電器進(jìn)行代替，只需從相應(yīng)輸出端輸出延時(shí)信號(hào)即可。原理圖見圖5： 圖5 根據(jù)電氣原理寫出如下PLC程序： 0000 LD 0001 0001 AND 0002 0002 OUT TR0 0003 AND 0000 0004 OR 1000 0005 OUT TR1 0006 AND NOT 0302 0007 OR NOT 0301 0008 OUT TR2 0009 LD TR2 0010 OUT 1000 0011 LD TR2 0012 AND 1000 0013 TIM 000 0014 LD TR2 0015 AND NOT TIM 000 0016 OUT 0300 0017 LD TR2 0018 AND TIM 000 0019 TIM 001 0020 LD TR0 0021 AND 1000 0022 AND 0300 0023 OR 0302 0024 OUT 0301 0025 LD TR0 0026 AND TIM 001 0027 AND NOT 0301 0028 OR 0302 0029 OUT 0302 0030 LD 0002 0031 OUT 0302 0032 LD 0301 0033 OUT 0304 0034 LD 0302 0035 OUT 0305 0036 END 參考文獻(xiàn) 1. OMRON交、直流傳動(dòng)裝置技術(shù)手冊(cè) 2. 電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ) 李發(fā)海 主編 清華大學(xué)出版社 作者簡(jiǎn)介 1. 楊文濤 男 1975年9月22日出生，工程師，多年從事電氣控制、計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)化的程序設(shè)計(jì)、維護(hù)工作，現(xiàn)為鑫順實(shí)業(yè)公司生產(chǎn)技術(shù)科長(zhǎng)。 2. 葉樹旺 男 1970年2月26日出生，工程師，主要從事電氣傳動(dòng)和基礎(chǔ)自動(dòng)化的設(shè)計(jì)、調(diào)試研究工作，同時(shí)進(jìn)行電氣工程項(xiàng)目管理。