基于PLC控制的带能耗制动Y-△启动电路设计
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
K 3联 锁 触 头 分 断对 K M M2联 锁 。
△形运行:KT线 圈得 电,KT延时定时到 ,KT常闭触
头 分 断 ,K 3线 圈 失 电 ,解 除 Y 联接 ,同时 K 3 锁 触 头 M M 联 闭合 ,K T常 开 触 头 闭合 ,K 2 圈得 电并 自锁 ,电动 机 M M 线
图 2 速 度 观测 器
伺服系统控制器 的研 究大 多还停 留在理论研究阶段 。 选择一 个具有 良好适应性 ,并且 能够快速 响应外部扰动 的算法 ,根
据 该 算 法 设 计 实 际 的伺 服 系 统 将 成 为 以后 研 究 的主 要 方 向 。
参 考文 献 :
路 无法 比拟 的 。
3 3 P C控 制 的 梯 形 图 . L
P C的用户程序常采用 梯形 图进行编程 , L 这种编程方 式 被大多数用户所接受。这里采用三菱的 P C 编程软件 G L X
D v lpr es n83 L版 进 行 设 计 ,根 据 I 地 址 分 配 表 , e e e ri . o V o 4 / O 符 合 起 动 、停 止 及 制 动控 制 要 求 的 梯 形 图如 图 4所 示 。其 中 X . 2为 输 入 继 电器 ,Y0Y3为 输 出 继 电 器 ,T 、T 和 T 0X . O I 2 为 时 间 继 电器 。 启 动 :按 下 起 动 按 钮 S 2 B ,接 点 X2 闭合 , 出 继 电器 输
3 1 二 次 控 制 回路 .
这里要说明的, 由于 P C 内部切换 时间很短 ,必须有 L
P C 控 制 电路 主 回路 与 继 电一 触 器 控 制 方 式 主 回路 相 L 接 同 ( 图 1 ,这 里 重 点对 二 次控 制 回 路 加 以说 明 。 见 )
肌 一 一 一 一 一
4 比较与分析
图 4所示梯形图和图 2 控制 回路十分相似 , 它们都表示
了 输入 和 输 出之 间 的逻 辑 关 系 , 是 它 们 之 间 的最 大 区 别 在 但
于:在继 电器一 接触器控制 中,输入、输 出信号 问的逻 辑关 系是 由实际的布 线来 实现 的,要 想改变控制顺序 ,必须改变 其 实际布线 ;而在 P C 控制方案 中,输入、输 出信号间的 L 逻 辑关 系则 是由梯形 图 ( 程序的编制 )来实现的,若需改变 其控制顺序 ,或扩展功能,只需通过软件加 以修改,无需重 新进行布线 ,其 功能应用 的灵活性 是继电器. 接触器控 制 电
2 传统继 电器一 接触器控制方式
2 1 主 回路 .
K M1线圈失 电,K 、K 、K M2 M3 T线圈均 失电,K 1自锁 M
触 头 分 断 解 除对 K 4联 锁 ,电 动机 M 暂 失 电。S M B1常开 触
带 能耗制动 Y △降压启动控制主回路如 图 1 - 所示 。 合上 电源开关 Q ,当 K S M3吸合 时,电动机 M 定子绕组接成 Y 形 ,电源经 K M1送至 电动机 M,并作 Y 形启动;当 K M2 吸合 时,电动机 M 定子绕组接成 △形 ,电源经 K 送至 电 M1 动机 M,并作 △形运行;而当 K M3吸合时 ,电动机 M 定 子绕组接成 Y形 ,电源经 K 、变压器及整 流后直流 电送 M4 至电动机 M 的二相绕组 ,电动机进行 能耗制动 。
防火花的 内部锁定。T 1为 内部锁定时间。当 电机绕组从 Y
P C控N-次回路如 图 3 L 所示,P C的输入端子 X 、X1 L 0
和X 2分别 连 接热 继 电器 F R、停止 按 钮 S 和起 动 按钮 S 2 B1 B 的常 开触 点 ,P C 公共 端 C L OM 端 ( X n内部含 有 2 V直 流 F2 4 电 )作 为 2V 电源 供 至 输入 开 关 。而 输 出端 子 电源 , 由相 线 4 L 1经熔 断 器 F 2经 公共 端 C M 1输 入 ,控 制端 Y 、Y1 l U O 0 、 Y 2和 Y 3分别 输 出至 接 触器 K 、K 1 M2和 K 3的控 M4 M 、K M 制 。其 中 K 1 KM4进 行 互锁 ,K M 与 M2与 K M3进 行互 锁 。
切换到△形时, K 从 M3完全截止到 K M2接通这段 时间即为 T1 值 太 长 过 短 都 不 好 ,具体 应 按 电动 机 负载 情 况 加 以调 ,其
整 , 在 输 出 线 圈 Y0与 YI 2与 Y 、Y 3各 自串 联 了对 方 常 闭
接点,使输 出线圈不能同时得 电,达到软互锁 的 目的。
控制定子三相 电枢 电流从而实现 同步电机 的变频调速 。
4 速 度 ( 置 )伺 服 系 统 是 目前 的一 位 个 研 究 热 点 ,需要 解 决 的 问题 主 要 包 括 系 统 响应 的快 速 性 和
对参数变化和外部扰动 的鲁棒性 。当前对基于永磁 同步 电机
推广 。 ( 下转 第 2 9页 )
中国西部科技
21 0 2年 0 7月第 1 1卷第 0 7期总第 2 6期 7
采 用如 图 2所 示速 度观 测 器 , 以得到 电机 转速 的估计 值 。 可
根 据 转 子 速 度 计 算 出转 子 两 相 下 的直 轴 电流 的控 制 量 , 通过 ・ r 的逆 矩 阵计 算 出定 子 三 相 的 电枢 电流 的控 k e 制 量 ,控 制 三 相 逆 变 器 的各 相 导通 时 间产 生 S WM 波 形 , P
开 发应用
基 于 P C 制 的带 能耗 制 动 Y △ 启 动 电路 设计 L控 一
胡曙敏
( 浙江工业 大学 ,浙江 杭 州 1 04) I 01 3
摘
要 :三相异步 电动机 带能耗制动 Y△降压启动 电路使 用范 围广泛,本文将三菱公司的 F 2 - X N型 P C与继 电接触线路相 L
分 类 和 汇 总 , 建 立 I 地 址 分 配 表 , 系 统 的 I 地 址 分 配 表 / O / O 如 表 l 示 ,表 中实 际 地 址 按 F 2 所 X n型 P C 填 写 。 L
表 1 l0地址 分配 表 /
输入 输 出
制动:按下停止按钮 S ,常闭接点 X1 B1 断开 ,Y1 2 、Y 失电复位 ,K I M2线圈失电,常开接 点 X1闭合 ,Y M 、K 4 得 电并 自锁 ,K 、K M4 M3线 圈得 电,电动机 M 进入接入直
1 引言
三相交流异步 电动机因其结构简单, 价格低廉等优点被 广泛应用 ,但启动 电流较大,所 以大容量 电动机必须采取一 定 的方式启动 , . Y △降压启动就是三 相异 步电动机最常用的
一
常开触头闭合 自锁 ,K 、K M1 M3 圈均得 电,电动机 M 成 线 Y联接 ,开始起动 。同时 K 1 闭触头分断对 K M 常 M4联锁 ,
种 启 动 方 式 。继 电器 . 触 器 控 制 的 Y △ 降压 启 动 由于 其 接 .
线路复杂存在可靠性低等缺点 ,而 P C 具有可靠性高 、控 L 制功 能强 、组成灵活等优点 ,用 P C进行 Y △降压启动等 L _ 电机控制具有其更大 的优越性 。
接成△全压运行 。
能 耗 制 动 :按 下 停 止 按 钮 S , S 常 闭 触 头 先 分 断 B1 B1
定时器 T O开 始 计 时 ,5 S时 间到 ,常 闭接 点 T O断开 ,输 出 继 电器 Y3失 电 ,解 除 Y 联 结 , 常 开 接 点 T O闭 合 , 定 时器 T l开 始 计 时 ,01 时 间 到 ,输 出继 电器 Y 得 电 , 此 时 , .S 2
相 异步 电动机 的 Y△ 降压起动 、 _ 能耗制动 中的应用,不但功 能得到了加 强,而且系统更加稳定可靠 。随着 P C 技术大 L 量推广 ,P C 在继 电. L 接触控制线路中的应用将得 到普及与
Y 形 启 动 : 按 下起 动 按钮 S 2 4V1线 圈得 电 ,K 1 B ,I l J . M
中国西部科技
21 0 2年 O 7月第 1 卷第 0 1 7期总第 2 6期 7
KM I 、KM2线 圈得 电 , 电动 机 成 △ 运 行 。
3 1
能耗制动 P C控制 电路设计思路及工作原理。 L
K M3
的可靠性较低 。
3 L 控制方式 PC
图 1 带 能耗 制动 Y △降压 启 动控制 主 回路 一
P C 是 在传 统 的 继 电器 控 制 基 础 上 引 入 计 算 机 技 术 而 L
形成 的一代新型工业控制产 品,目的是用来替代传统继 电器
2 2 二 次 控 制 回 路 .
L1 L 2 L3
头后 闭合,K M4线圈得电,K M4常开触头 闭合使 K M3得 电,电动机 M 接入直流 电能耗制动 ,迅速停机 。
’ E K 4 M
图 2 带能耗 制动 Y △ 降 压启 动二 次控 制回路 一
传统 的继 电器. 接触器控制方式 控制逻辑清晰 ,采用机 电合一 的组合方式便于普通机类或 电类技术人员维修,但 由 于使用 的电气元件体积大、触点多、故 障率大 ,因此 ,运行
结合 ,用于三相异步 电动机 Y△启动制动 ,与传统的能耗 制动线路相 比,其适用范 围广,工作可 靠性 高,控制 简单 易行 , .
具有较好的 实用价值 。 关键词 :P C 一 L ;Y △降压起动 ;能耗制动
D :1 . 9 9 j s n 1 7 — 3 6 2 1 . 7 0 3 0I 0 3 6 / .i s . 6 1 6 9 . 0 2 0 . 1
输 出地址
Y1
Y 2 Y 3 Y 4
名 称
热 继常 开触 点
停止 按钮 启动 按钮
符 号
F R
S B1 S B2
输入 地址
X O
X1 X 2
名 称
接触 器
接触 器 接触 器 接触 器
符号
KMl
KM2 KM3 KM4
而使 K M1 圈失 电, 到过载保护作用 。 线 起
流 电能 耗 制 动 ,迅 速 停 机 。与此 同 时 ,定 时器 T 2开 始 计 时 , 2 S时 间 到 ,常 闭接 点 T O断 开 ,输 出 继 电 器 Y4失 电 , M 4 K 、
K M3线圈失 电,整个 电路复位,工作 结束 。 过载保 护:过载 时, 热继 电器 F R动 断接 点 X0断开 ,从
X0 FX i 2q X 1
Y0
Y1
X 2
Y 2
CM 0
Y3 1 U F 2
L 1 N l l
图 3 P C 次控 制 回路 图 /二
图 4 梯 形 圈
3 2 l0地 址 分 配 表 . /
用户 的输入 输 出设 备是进行机 型选择 和软件 设计 的依 据 ,因此要 明确输入设备和输 出设备的类型和数量,并进 行
接触器控制系统 。目前 已形成 相当大 的以三菱 、西 门子等厂 家为代表 的 P C 系列产品应用市场 ,下面就是 以三菱公司 L
生产 的 F n型 P C为 例 , 明三 相异 步 电动 机 Y△启 动 及 X2 L 说 .
带 能耗 制动 Y△降压 启动 二次控制 回路如图 2所示。 .
5 结 论
三 菱 F n系 列 P C工作 可靠 , X D v lpr X2 L G e e e 软件编程 o 方便,易懂 易学,用 P C 进行三相异步 电动机 自动控制, L
可 以 完 成 启动 、工 艺修 订 、制 动 延 时控 制 等 功 能 ,P C 在 三 L
Yl得 电并 自锁, 开接 点闭合 ,输 出继 电器 Y3也得 电, 其常 此时 ,K 、K M1 M3线 圈得 电,电动机成 Y起动 ;与此 同时,
△形运行:KT线 圈得 电,KT延时定时到 ,KT常闭触
头 分 断 ,K 3线 圈 失 电 ,解 除 Y 联接 ,同时 K 3 锁 触 头 M M 联 闭合 ,K T常 开 触 头 闭合 ,K 2 圈得 电并 自锁 ,电动 机 M M 线
图 2 速 度 观测 器
伺服系统控制器 的研 究大 多还停 留在理论研究阶段 。 选择一 个具有 良好适应性 ,并且 能够快速 响应外部扰动 的算法 ,根
据 该 算 法 设 计 实 际 的伺 服 系 统 将 成 为 以后 研 究 的主 要 方 向 。
参 考文 献 :
路 无法 比拟 的 。
3 3 P C控 制 的 梯 形 图 . L
P C的用户程序常采用 梯形 图进行编程 , L 这种编程方 式 被大多数用户所接受。这里采用三菱的 P C 编程软件 G L X
D v lpr es n83 L版 进 行 设 计 ,根 据 I 地 址 分 配 表 , e e e ri . o V o 4 / O 符 合 起 动 、停 止 及 制 动控 制 要 求 的 梯 形 图如 图 4所 示 。其 中 X . 2为 输 入 继 电器 ,Y0Y3为 输 出 继 电 器 ,T 、T 和 T 0X . O I 2 为 时 间 继 电器 。 启 动 :按 下 起 动 按 钮 S 2 B ,接 点 X2 闭合 , 出 继 电器 输
3 1 二 次 控 制 回路 .
这里要说明的, 由于 P C 内部切换 时间很短 ,必须有 L
P C 控 制 电路 主 回路 与 继 电一 触 器 控 制 方 式 主 回路 相 L 接 同 ( 图 1 ,这 里 重 点对 二 次控 制 回 路 加 以说 明 。 见 )
肌 一 一 一 一 一
4 比较与分析
图 4所示梯形图和图 2 控制 回路十分相似 , 它们都表示
了 输入 和 输 出之 间 的逻 辑 关 系 , 是 它 们 之 间 的最 大 区 别 在 但
于:在继 电器一 接触器控制 中,输入、输 出信号 问的逻 辑关 系是 由实际的布 线来 实现 的,要 想改变控制顺序 ,必须改变 其 实际布线 ;而在 P C 控制方案 中,输入、输 出信号间的 L 逻 辑关 系则 是由梯形 图 ( 程序的编制 )来实现的,若需改变 其控制顺序 ,或扩展功能,只需通过软件加 以修改,无需重 新进行布线 ,其 功能应用 的灵活性 是继电器. 接触器控 制 电
2 传统继 电器一 接触器控制方式
2 1 主 回路 .
K M1线圈失 电,K 、K 、K M2 M3 T线圈均 失电,K 1自锁 M
触 头 分 断 解 除对 K 4联 锁 ,电 动机 M 暂 失 电。S M B1常开 触
带 能耗制动 Y △降压启动控制主回路如 图 1 - 所示 。 合上 电源开关 Q ,当 K S M3吸合 时,电动机 M 定子绕组接成 Y 形 ,电源经 K M1送至 电动机 M,并作 Y 形启动;当 K M2 吸合 时,电动机 M 定子绕组接成 △形 ,电源经 K 送至 电 M1 动机 M,并作 △形运行;而当 K M3吸合时 ,电动机 M 定 子绕组接成 Y形 ,电源经 K 、变压器及整 流后直流 电送 M4 至电动机 M 的二相绕组 ,电动机进行 能耗制动 。
防火花的 内部锁定。T 1为 内部锁定时间。当 电机绕组从 Y
P C控N-次回路如 图 3 L 所示,P C的输入端子 X 、X1 L 0
和X 2分别 连 接热 继 电器 F R、停止 按 钮 S 和起 动 按钮 S 2 B1 B 的常 开触 点 ,P C 公共 端 C L OM 端 ( X n内部含 有 2 V直 流 F2 4 电 )作 为 2V 电源 供 至 输入 开 关 。而 输 出端 子 电源 , 由相 线 4 L 1经熔 断 器 F 2经 公共 端 C M 1输 入 ,控 制端 Y 、Y1 l U O 0 、 Y 2和 Y 3分别 输 出至 接 触器 K 、K 1 M2和 K 3的控 M4 M 、K M 制 。其 中 K 1 KM4进 行 互锁 ,K M 与 M2与 K M3进 行互 锁 。
切换到△形时, K 从 M3完全截止到 K M2接通这段 时间即为 T1 值 太 长 过 短 都 不 好 ,具体 应 按 电动 机 负载 情 况 加 以调 ,其
整 , 在 输 出 线 圈 Y0与 YI 2与 Y 、Y 3各 自串 联 了对 方 常 闭
接点,使输 出线圈不能同时得 电,达到软互锁 的 目的。
控制定子三相 电枢 电流从而实现 同步电机 的变频调速 。
4 速 度 ( 置 )伺 服 系 统 是 目前 的一 位 个 研 究 热 点 ,需要 解 决 的 问题 主 要 包 括 系 统 响应 的快 速 性 和
对参数变化和外部扰动 的鲁棒性 。当前对基于永磁 同步 电机
推广 。 ( 下转 第 2 9页 )
中国西部科技
21 0 2年 0 7月第 1 1卷第 0 7期总第 2 6期 7
采 用如 图 2所 示速 度观 测 器 , 以得到 电机 转速 的估计 值 。 可
根 据 转 子 速 度 计 算 出转 子 两 相 下 的直 轴 电流 的控 制 量 , 通过 ・ r 的逆 矩 阵计 算 出定 子 三 相 的 电枢 电流 的控 k e 制 量 ,控 制 三 相 逆 变 器 的各 相 导通 时 间产 生 S WM 波 形 , P
开 发应用
基 于 P C 制 的带 能耗 制 动 Y △ 启 动 电路 设计 L控 一
胡曙敏
( 浙江工业 大学 ,浙江 杭 州 1 04) I 01 3
摘
要 :三相异步 电动机 带能耗制动 Y△降压启动 电路使 用范 围广泛,本文将三菱公司的 F 2 - X N型 P C与继 电接触线路相 L
分 类 和 汇 总 , 建 立 I 地 址 分 配 表 , 系 统 的 I 地 址 分 配 表 / O / O 如 表 l 示 ,表 中实 际 地 址 按 F 2 所 X n型 P C 填 写 。 L
表 1 l0地址 分配 表 /
输入 输 出
制动:按下停止按钮 S ,常闭接点 X1 B1 断开 ,Y1 2 、Y 失电复位 ,K I M2线圈失电,常开接 点 X1闭合 ,Y M 、K 4 得 电并 自锁 ,K 、K M4 M3线 圈得 电,电动机 M 进入接入直
1 引言
三相交流异步 电动机因其结构简单, 价格低廉等优点被 广泛应用 ,但启动 电流较大,所 以大容量 电动机必须采取一 定 的方式启动 , . Y △降压启动就是三 相异 步电动机最常用的
一
常开触头闭合 自锁 ,K 、K M1 M3 圈均得 电,电动机 M 成 线 Y联接 ,开始起动 。同时 K 1 闭触头分断对 K M 常 M4联锁 ,
种 启 动 方 式 。继 电器 . 触 器 控 制 的 Y △ 降压 启 动 由于 其 接 .
线路复杂存在可靠性低等缺点 ,而 P C 具有可靠性高 、控 L 制功 能强 、组成灵活等优点 ,用 P C进行 Y △降压启动等 L _ 电机控制具有其更大 的优越性 。
接成△全压运行 。
能 耗 制 动 :按 下 停 止 按 钮 S , S 常 闭 触 头 先 分 断 B1 B1
定时器 T O开 始 计 时 ,5 S时 间到 ,常 闭接 点 T O断开 ,输 出 继 电器 Y3失 电 ,解 除 Y 联 结 , 常 开 接 点 T O闭 合 , 定 时器 T l开 始 计 时 ,01 时 间 到 ,输 出继 电器 Y 得 电 , 此 时 , .S 2
相 异步 电动机 的 Y△ 降压起动 、 _ 能耗制动 中的应用,不但功 能得到了加 强,而且系统更加稳定可靠 。随着 P C 技术大 L 量推广 ,P C 在继 电. L 接触控制线路中的应用将得 到普及与
Y 形 启 动 : 按 下起 动 按钮 S 2 4V1线 圈得 电 ,K 1 B ,I l J . M
中国西部科技
21 0 2年 O 7月第 1 卷第 0 1 7期总第 2 6期 7
KM I 、KM2线 圈得 电 , 电动 机 成 △ 运 行 。
3 1
能耗制动 P C控制 电路设计思路及工作原理。 L
K M3
的可靠性较低 。
3 L 控制方式 PC
图 1 带 能耗 制动 Y △降压 启 动控制 主 回路 一
P C 是 在传 统 的 继 电器 控 制 基 础 上 引 入 计 算 机 技 术 而 L
形成 的一代新型工业控制产 品,目的是用来替代传统继 电器
2 2 二 次 控 制 回 路 .
L1 L 2 L3
头后 闭合,K M4线圈得电,K M4常开触头 闭合使 K M3得 电,电动机 M 接入直流 电能耗制动 ,迅速停机 。
’ E K 4 M
图 2 带能耗 制动 Y △ 降 压启 动二 次控 制回路 一
传统 的继 电器. 接触器控制方式 控制逻辑清晰 ,采用机 电合一 的组合方式便于普通机类或 电类技术人员维修,但 由 于使用 的电气元件体积大、触点多、故 障率大 ,因此 ,运行
结合 ,用于三相异步 电动机 Y△启动制动 ,与传统的能耗 制动线路相 比,其适用范 围广,工作可 靠性 高,控制 简单 易行 , .
具有较好的 实用价值 。 关键词 :P C 一 L ;Y △降压起动 ;能耗制动
D :1 . 9 9 j s n 1 7 — 3 6 2 1 . 7 0 3 0I 0 3 6 / .i s . 6 1 6 9 . 0 2 0 . 1
输 出地址
Y1
Y 2 Y 3 Y 4
名 称
热 继常 开触 点
停止 按钮 启动 按钮
符 号
F R
S B1 S B2
输入 地址
X O
X1 X 2
名 称
接触 器
接触 器 接触 器 接触 器
符号
KMl
KM2 KM3 KM4
而使 K M1 圈失 电, 到过载保护作用 。 线 起
流 电能 耗 制 动 ,迅 速 停 机 。与此 同 时 ,定 时器 T 2开 始 计 时 , 2 S时 间 到 ,常 闭接 点 T O断 开 ,输 出 继 电 器 Y4失 电 , M 4 K 、
K M3线圈失 电,整个 电路复位,工作 结束 。 过载保 护:过载 时, 热继 电器 F R动 断接 点 X0断开 ,从
X0 FX i 2q X 1
Y0
Y1
X 2
Y 2
CM 0
Y3 1 U F 2
L 1 N l l
图 3 P C 次控 制 回路 图 /二
图 4 梯 形 圈
3 2 l0地 址 分 配 表 . /
用户 的输入 输 出设 备是进行机 型选择 和软件 设计 的依 据 ,因此要 明确输入设备和输 出设备的类型和数量,并进 行
接触器控制系统 。目前 已形成 相当大 的以三菱 、西 门子等厂 家为代表 的 P C 系列产品应用市场 ,下面就是 以三菱公司 L
生产 的 F n型 P C为 例 , 明三 相异 步 电动 机 Y△启 动 及 X2 L 说 .
带 能耗 制动 Y△降压 启动 二次控制 回路如图 2所示。 .
5 结 论
三 菱 F n系 列 P C工作 可靠 , X D v lpr X2 L G e e e 软件编程 o 方便,易懂 易学,用 P C 进行三相异步 电动机 自动控制, L
可 以 完 成 启动 、工 艺修 订 、制 动 延 时控 制 等 功 能 ,P C 在 三 L
Yl得 电并 自锁, 开接 点闭合 ,输 出继 电器 Y3也得 电, 其常 此时 ,K 、K M1 M3线 圈得 电,电动机成 Y起动 ;与此 同时,