三相异步电动机正反转控制电路&plc

定子三相绕组电源任意两相对调，改变定子电源相序，可改变电动机旋转方向。

*主电路：KM1和KM2分别闭合，定子绕组两相电源对调，电动机转向不同。

控制电路(a)：相互的正转和反转起动控制电路；按下SB2，正转接触器KM1得电工作；按下SB3，反转接触器KM2得电工作；按下SB2、SB3，KM1与KM2同时工作，两相电源短路。

控制电路(b)：接触器的常闭辅助触点相互串联在对方的控制回路；一方工作时切断另一方的控制回路，使另一方的起动按钮失去作用；正、反转接触器互锁，避免了同时接通造成主电路短路。正、反转切换的过程中间要经过“停”，操作不方便。

控制电路(c)：既有接触器的互锁，又有按钮的互锁，保证了电路可靠地工作；复合按钮SB2、SB3直接实现由正转变成反转；

互锁：在控制线路中利用正反转接触器常闭辅助触点互相制约工作状态的控制环节，称为“互锁”环节。设置互锁环节是可逆控制线路中防止电源线间短路的保证。 

星--三角形降压启动控制线路：

工作过程:

起动:按下SB2--KM1, KM3

得电—M星形减压启动,KT

延时闭合后—KM2得，KM3失电—M接成三角形。同时触点KM2断开—KT失电。

停止:按下SB1-- KM1, KM2失电——M停止运转。

星--三角降压启动控制线路（2）工作流程：

按下按钮SB2后电动机先进行星形起动。

起动完成时，时间继电器动作，电动机进行星--三角变换、运行：

第一阶段：KT延时动断触点首先使KM1线圈失电，KM1的主触点断开， KM1的主触点分断电流，KM2动断辅助触点无电弧。

第二阶段：KM2线圈得电，主电路进行星--三角变换，当KM2两个动断辅助触点断开，主触点及辅助动合触点吸合，变换完成。 

第三阶段：KM2自锁闭合使KM1线圈再次得电。

第四阶段：KM1主触点再次接通三相电源时，电动机在三角形接法下全压运行。

反接制动电路的工作过程：

起动：按下SB2→KM1线圈得电→M开始转动，同时 KM1辅助常开触点闭合自锁，KM1辅助常闭触点断开，进行互锁.M处于正常运转，KS的触点闭合,为反接制动作准备。

制动：按下复合按钮SBl→KMl线圈失电，KM2线圈由于KS的动合触点在转子惯性转动下仍然闭合而得电并自锁，电动机进入反接制动；当电动机转速接近零时，KS的触点复位断开→KM2线圈失电→制动结束，停机。

能耗制动电路的工作过程： 

起动：按下SB2→KMl线圈得电 →M开始转动，同时KMl辅助动合触点闭合自锁，KMl辅助动断触点断开，进行互锁。处于正常运转。

制动：按下复合按钮SBl→KMl线圈失电→电动机M脱离三相交流电源，同时其动合触点使KM2、KT线圈得电→KM2主触点闭合→接入直流电源进行制动→转速接近零时，KT延时时间到→KT延时断开的动断触点断开→KM2、KT线圈失电，制动过程结束。

能耗制动控制电路特点：1.制动作用强弱与通入直流电流的大小和电动机的转速有关，在同样的转速下电流越大制动作用越强，电流一定时转速越高制动力矩越大。2.一般取直流电流为电动机空载电流的3～4倍，过大会使定子过热。3.可调节整流器输出端的可变电阻R，得到合适的制动电流。 

短路保护：电路发生短路时的危害，短路电流会引起电气设备绝缘损坏和产生强大的电动力，使电动机和电路中的各种电气设备产生机械性损坏，

图a为采用熔断器作短路保护的电路。图b为采用断路器作为短路保护和过载保护的电路。

若主电动机容量较小，主电路中的熔断器可同时作为控制电路的短路保护若主电动机容量较大，则控制电路一定要单独设置短路保护熔断器。若主电路采用三相四线制或对变压器采用中性点接地的三相三线制的供电电路中，必须采用三相短路保护。

过电流保护：不正确的起动和过大的冲击负载，常常引起电动机出现很大的过电流。过电流的危害，导致电机损坏，引起过大的电动机转矩，使机械的转动部件受到损坏。 

工作原理：

当电动机起动时，时间继电器KT的动断触点仍闭合，动合触点尚未闭合，过电流继电器KI的线圈不接入电路。起动结束后，KT动断触点断开，动合触点闭合，KI线圈得电，开始起保护作用。工作过程中，某种原因而引起过电流时，TA输出电压增加，KI动作，其动断触点断开，电动机便停止运转。 

过载保护：电动机长期超载运行的危害，使其绕组的温升将超过额定值而损坏，常采用热继电器作为过载保护元件

【应用系统设计】 简易红绿灯控制系统

依红绿灯变化的规律，将工作过程分成四种依设定时间而顺序循环执行的状态。

    在设计之前，先对简易红绿灯控制系统的功能进行分析：

    针对红绿灯控制系统，有两个干道，暂时命名为A干道和B干道。每个干道均有三个信号灯组成，即红灯、绿灯和黄灯。依红绿灯变化的规律：

    假设在系统启动后，首先进入状态1→使A干道的红灯亮、B干道的绿灯亮。

    在延时一段时间（根据车流量而定）以后，自动切换到状态2→使A干道的红灯继续亮，B干道的绿灯灭，而黄灯亮。该状态为过渡状态。

    在延时较短一段时间（一般为5秒）以后，自动切换到状态3→使A干道红灯灭，绿灯亮；B干道黄灯灭、红灯亮。

    在延时一段时间以后，自动切换到状态4→使A干道红灯继续亮，B干道的绿灯灭、黄灯亮。该状态同样为过渡状态。

    然后再延时较短一段时间以后，自动切换到状态1,并进行下一循环。

将分析出来的状态用方形的状态框表示出来，并编号以示区别。

    在完成状态分析及元件分配以后，接下来要对每个状态进行编号，其中：

    第一个状态一般为初始状态，只能使用S0-S9中的一个。

    第二至第四个状态为过程处理状态，可在S20-S499中任意选择，但不能重复。一般按顺序使用。

    本例：

    第一个状态：命名为S0

    第二个状态：命名为S20；

    第三个状态：命名为S21；

第四个状态：命名为S22。     

3.选择性分支：从多个流程顺序中选择执行某一个流程。FX2N系列PLC一条选择性分支的支路数不能超过，初始状态对应有多条选择性分支时，每个初始状态的支路总数不能超过16条。

【应用范例】洗车流程控制

一．项目说明：

①若方式选择开关（COS）置于手动方式，当按下START启动后，

  则按下列程序动作：

执行泡沫清洗（用MC1驱动）；

按PB1则执行清水冲洗（用MC2驱动）；

按PB2则执行风干（用MC3驱动）；

按PB3则结束洗车。

②若方式若选择开关（COS）置于自动方式，当按START启动后，

  则自动按洗车流程执行。其中泡沫清洗10秒、清水冲洗20

   秒、风干5秒，结束后回到待洗状态。

③任何时候按下STOP，则所有输出复位，停止洗车

二．功能分析

①手动、自动只能选择其一，因此使用选择分支来做。

②依题目说明可将电路规划为两种功能，而每种功能有三种依PB按钮或设定时间而顺序执行的状态

手动状态

状态S21→MC1动作

状态S22→MC2动作

状态S23→MC3动作

状态S24→停止

自动状态

状态S31→MC1动作

状态S32→MC2动作

状态S33→MC3动作

状态S24→停止

三．元件分配

启动按钮、停止按钮，使用输入继电器X0、X2；

方式选择开关，使用输入继电器X1；

清水冲洗按钮，使用输入继电器X3；

风干按钮，使用输入继电器X4；

结束按钮，使用输入继电器X5；

泡沫清洗驱动，使用输出继电器Y1；

清水冲洗驱动，使用输出继电器Y0；

风干机驱动，使用输出继电器Y2；

四。绘制状态流程图

五．步进阶梯图转换

六。键入程序

4.液压例子

①液压进给装置运动控制

②左行示意（输出点y0有效，活塞杆想做运行）

③右行示意（输出点y1 有效，活塞杆向右运行）

④控制开关  （转换条件）

*进给装置顺序动作要求*

初始状态：活塞杆置右端，开关X2为ON,辅助继电器M0为ON。

1.按下启动按钮X3,开关Y0、M1为ON，左行。

2.碰到限位开关X1时，M2、Y1为ON，右行。

3.碰到限位开关X2时，M3、Y0为ON，左行。

4.碰到限位开关X0时，M4、Y1为ON，右行。

5.碰到限位开关X2时，停止。

单序列结构顺序功能图

单序列结构梯形图

*进给装置顺序动作演示*

初始状态：油缸杆置右端，开关X2为ON,辅助继电器M0为ON。

1.按下启动按钮X3,开关Y0、M1为ON，左行。

2.碰到限位开关X1时，M2、Y1为ON，右行。

3.碰到限位开关X2时，M3、Y0为ON，左行。

4.碰到限位开关X0时，M4、Y1为ON，右行。

5.碰到限位开关X2时，停止

单序列结构顺序功能图