PLC 控制三相异步电动机正反转实验

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一、实验目的
1． 学习和掌握PLC实际操作和使用；
2． 学习和掌握PLC硬件电路设计控制三相异步电机正反转；
3． 学习和掌握PLC控制三相异步电机正反转的程序设计；
4． 学习和掌握PLC现场接线和软硬件调试控制系统。

二、实验设备

三、实验原理
三相异步电机定子三相绕组连接到三相交流电源，产生旋转磁场，旋转磁场切割转子绕组产生感应电流和电磁力，转子随旋转磁场的旋转方向旋转。因此，转子的旋转方向是通过改变定子旋转磁场的旋转方向来实现的，而旋转磁场的旋转方向只能通过改变三相定子绕组任意两相的电源相序来实现。 如图2.1所示为PLC实验原理电路控制异步电机的正反转。

左侧为三相异步电机正反转控制的主回路。 2.1可知：如果KM当5的主触头关闭时，电机正转，所以 KM6 当主触头关闭时，电机反转，但 KM5 和 KM6 主触头不能同时关闭，否则电源短路。
右边部分为采用PLC控制三相异步电机正反转的电路。从图中可以看出，正按钮连接PLC的输入口X0、反向按钮连接 PLC的输入口X1.停止按钮连接 PLC的输入口X2；继电器 KA1、KA2 分别接于 PLC 的输出口 Y2、Y3，KA1、KA2 接触器的触点分别控制KM5和KM6的线圈。
实验中所使用的PLC对于信捷系列晶体管输出型，由于晶体管输出型输出电流相对较小，不能直接驱动接触器线圈，因此在电路中使用继电器KA1、KA2 中间转换电路。
在KM5和KM6.在线圈电路中，硬件互锁经常关闭触点，以确保主电路短路导致断路器自动断开。
电路的基本工作原理是：关闭 QF一、给电路供电。按下正向按钮时，控制程序应用Y2为1，继电器KA1线圈通电，常开触点关闭，接触器 KM5线圈电源，主触点关闭，电机正转；按下反向按钮时，控制程序应使Y3 为 1，继电器 KA2 线圈通电，常开触点关闭，接触器KM6线圈电源，主触点关闭，电机反转。

四、实验步骤
1．断开QF1，按图2.2接线(本实验异步电机采用星形接法)；
2.连接断路器 QF1 ；
3．运行PC机器上的信捷编程工具软件 PLC工作在 STOP 状态；
4.输入准备好的PLC将程序下载到控制程序 PLC；
5．使PLC工作在RUN 状态，操作控制面板上的相应按钮，实现电机的正反转控制。PC监控机器上的运行状态，观察继电器KA1、KA2 和接触器KM5 、KM调试和修改主轴的动作和旋转方向，直到正确 ；
6.重复4、5步，调试其他实验程序。

五、实验说明及注意事项
1.在本实验中，继电器KA1、KA2的线圈控制电压为 24V DC，其触点10A 220V AC（或10A 28V DC）；接触器KM5、KM6线圈控制电压为220V AC，其主触点 25A 380V AC。
2． 通过正反向接触器控制三相异步电机的正反转 KM5、KM改变定子绕组的顺序。一个非常重要的问题是，在任何时候、任何条件下，都必须确保正反接触器 KM5、KM6 不能同时连接，否则会导致电源瞬时短路。因此，梯形图应采用正反转锁，以确保系统的安全可靠运行。
3.接线拔线时请断开QF1；
4．QF关闭后，请不要用手触摸接线端子；
5． 请务必不要将导线一端连接到交流电源、交流电机KM5、KM6 的接线端子上，另一端放在操作台上而合上QF1。
6.通电试验时，请不要用手触摸主轴。
(粗电源线:长线四种颜色，中线五种颜色，短线17种；细线:红黑两种，蓝五种)

六、实验思维

在控制线中，KM1 为正转交流接触器，KM2 反转交流接触器。KM1、KM2 闭合正转开关时，常闭触点相互闭锁，KM1 电机正转；KM1 常闭触点断开反转控制电路。此时，当反转开关关闭时，电机运行模式保持不变；如果电机反转，正转交流接触器必须失电，电机停止，然后关闭反转开关，电机反转。如果电机正转，在改变运行模式之前，必须先停止。这种控制线的优点是避免误操作造成的电源短路故障。
梯形图中的互锁和联锁电路只能保证输出模块中的和Y0和Y1对应硬件继电器的常开接触点不会同时打开。由于切换过程中电感的延迟，一个接触器可能没有断弧，另一个接触器已经关闭，导致瞬时短路故障。