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繼電器與接觸器異步電動機的起、制動控制

編輯部 | 2012/2/6 13:28:23

傳統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通常由繼電器-接觸器控制系統來完成。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,按下起動按鈕SB1,KM1線圈通電并自鎖,電動機串電阻減高壓開關動特性測試儀壓起動。當電動機轉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,電動機轉速上升至給定值時投入穩定運行直流高壓發生器_直流電阻測試儀
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,對調兩相電源相序,電動機處于反接制動狀態。當轉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點,是一種實用的檢測儀高壓開關動特性測試儀器,適用于電力,鋼鐵,石化,紡織,煤炭,鐵路等部門.
這種傳統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的比較
通過對鼠籠式異步電動機起制動的傳統控制方法和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控制系統結構緊湊
繼電器接觸器控制系統使用電器多,體積大且故障率大;PLC控制系統結構緊湊,使用電器少,體積小;
(3) PLC內部全為“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控制系統制造周期短
PLC控制系統由于結構簡單緊湊,基本為軟件控制,因此設計、施工與調試比繼電器接觸器控制系統周期短。
此外,由于PLC技術是計算機控制交流耐壓試驗的基礎上發展而來,因此,它的軟硬件設置上有著傳統的繼電器接觸器控制無法比擬的優勢,工作可靠性極高。
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,而且還可減少內部模塊之間信號的相互干擾;
(2) 設有隔離
在PLC系統中CPU和各I/O回路(主要指數字口)幾乎都設有光耦合器作隔離,以防止干擾或可能損壞CPU等功率差動繼電器校驗儀
(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) 采用模塊式結構
PLC通常采用積木式結構,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,使用戶能迅速確定故障的位置;
(5) 設有聯鎖功能
PLC中個各輸出通道之間設有聯鎖功能。以防止各被控對象之間誤動作可能造成的事故;
(6) 設置環境檢測和診斷電路
這部分電路負責對PLC的運行環境(例如電網電壓、工作溫度、環境的濕度等)進行檢測,同時也完成對PLC中各模塊工作狀態的監測。這部分電路往往是與軟件相配合工作的,以實現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視PLC運行進程是否按預定的順序進行,如果PLC中發生故障或用戶程序區受損,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、數據的處理和控制信號的輸出,分別在一個掃描周期內的不同時間間隔里,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所處理的數據比較穩定,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,不容易產生由于時序不合適而造成的問題。
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