繼電器與接觸器異步電動機的起、制動控制方法

傳統(tǒng)的鼠籠式異步電動機起、制動控制方式一般有四種，即定子回路串電阻起動，Y/△起動，自耦變壓器起動和延邊三角形起動；制動方式有三種，反接制動，能耗制動和電容制動，其中任何一種起、制動控制方式的實現(xiàn)通常由繼電器-接觸器控制系統(tǒng)來完成。下面就以定子回路串電阻降壓起動和反接制動為例，分析由繼電器-接觸器實現(xiàn)的鼠籠式異步電動機的起、制動控制。

此控制電路含三個接觸器和一個中間繼電器線圈，12個觸點。起動時，KM2、KM3線圈均處于斷開狀態(tài)，按下起動按鈕SB1，KM1線圈通電并自鎖，電動機串電阻減壓起動。當電動機轉(zhuǎn)速上升到某一定值時，速度繼電器KS1的常開觸點閉和，中間繼電器KA通電并自鎖，KA的常開觸點接通接觸器線圈KM3，KM3的主觸點在主電路中短接定子電阻R，電動機轉(zhuǎn)速上升至給定值時投入穩(wěn)定運行。

制動時，按下停機按鈕SB2，KM1線圈斷電，其主觸點斷開三相電源；控制電路中常開觸點斷開，KM3失電，限流電阻串入；常閉觸點閉合，接通反接制動接觸器KM2，對調(diào)兩相電源相序，電動機處于反接制動狀態(tài)。當轉(zhuǎn)速下降至某一定值時，KS1常開觸點斷開KA，繼而斷開KM2，電動機失電，迅速停機。電容測試儀采用新型勵磁線圈進行真空度的不拆卸測量,具有使用方便,不拆卸測量和測試精度高等優(yōu)點,是一種實用的檢測儀器,適用于電力,鋼鐵,石化,紡織,煤炭,鐵路等部門.

這種傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制方式控制邏輯清晰，采用機電合一的組合方式便于普通機類或電類技術人員維修，但由于使用的電氣元件體積大、觸點多、故障率大，因此，運行的可靠性較低。隨著PLC技術的發(fā)展，使用PLC進行電機的運行控制已成為必然趨勢。

備注：

PLC與繼電器接觸器控制系統(tǒng)的比較

通過對鼠籠式異步電動機起制動的傳統(tǒng)控制方法和PLC控制方法的比較，從某種意義上看，PLC控制是從繼電器接觸器控制發(fā)展而來的。兩者既有相似性又有很多不同處。

1、二種方案的不同點

(1)PLC內(nèi)部大部分采用“軟”邏輯

繼電器接觸器控制全部用硬器件、硬觸點和“硬”線連接，為全硬件控制;PLC內(nèi)部大部分采用“軟”電器、“軟”接點和“軟”線連接，為軟件控制;

(2)PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊

繼電器接觸器控制系統(tǒng)使用電器多，體積大且故障率大;PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，使用電器少，體積小;

(3)PLC內(nèi)部全為“軟接點”動作快

電器接觸器控制全為機械式觸點，動作慢，弧光放電嚴重;PLC內(nèi)部全為“軟接點”動作快;

(4)PLC控制功能改變極其方便

繼電器接觸器控制功能改變，需拆線接線乃至更換元器件，比較麻煩;PLC控制功能改變，一般只需修改程序便可，極其方便;

(5)PLC控制系統(tǒng)制造周期短

PLC控制系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)簡單緊湊，基本為軟件控制，因此設計、施工與調(diào)試比繼電器接觸器控制系統(tǒng)周期短。

此外，由于PLC技術是計算機控制的基礎上發(fā)展而來，因此，它的軟硬件設置上有著傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制*的優(yōu)勢，工作可靠性*。

2、PLC方案的設計要點

(1)設置濾波

在PLC中一般都在輸入輸出接口處設置π形濾波器，它不僅可濾除來自外界的高頻干擾，而且還可減少內(nèi)部模塊之間信號的相互干擾;

(2)設有隔離

在PLC系統(tǒng)中CPU和各I/O回路(主要指數(shù)字口)幾乎都設有光耦合器作隔離，以防止干擾或可能損壞CPU等;

(3)設置屏蔽

屏蔽有兩類:一類是對變壓器采取磁場和電場的雙重屏蔽，這時要用既導磁又導電的材料作為屏蔽層;另一類是對CPU和編程器等模塊僅作電磁場的屏蔽，此時可用導電的金屬材料作屏蔽層;

(4)采用模塊式結(jié)構(gòu)

PLC通常采用積木式結(jié)構(gòu)，這便于用戶檢修和更換模板，同時在各模板上都設有故障檢測電路，并用相應的指示器標志它的狀態(tài)，使用戶能迅速確定故障的位置;

(5)設有聯(lián)鎖功能

PLC中個各輸出通道之間設有聯(lián)鎖功能。以防止各被控對象之間誤動作可能造成的事故;

(6)設置環(huán)境檢測和診斷電路

這部分電路負責對PLC的運行環(huán)境(例如電網(wǎng)電壓、工作溫度、環(huán)境的濕度等)進行檢測，同時也完成對PLC中各模塊工作狀態(tài)的監(jiān)測。這部分電路往往是與軟件相配合工作的，以實現(xiàn)故障自動診斷和預報;

(7)設置Watchdog電路

PLC中的這種電路是專門監(jiān)視PLC運行進程是否按預定的順序進行，如果PLC中發(fā)生故障或用戶程序區(qū)受損，則因CPU不能按預定順序(預定時間間隔)工作而報警;

(8)PLC的輸入、輸出控制簡單

PLC是以掃描方式進行工作的，即PLC對信號的輸入、數(shù)據(jù)的處理和控制信號的輸出，分別在一個掃描周期內(nèi)的不同時間間隔里，以批處理方式進行，這不僅使用戶編程簡單、不易出錯，而且也使PLC的工作不易受到外界干擾的影響;同時PLC所處理的數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定，從而減少了處理中的錯誤;另外，PLC的輸入、輸出的控制較簡單，不容易產(chǎn)生由于時序不合適而造成的問題。