关于三相交流异步电动机星形--三角形降压启动控制方法之比较
摘要:开关量控制是电气自动化技术专业学生必须掌握的知识点,开关量控制的三种方法各有其各自特点,本文意在使学生充分理解开关控制方法,并比较各自的优缺点。
关键字:继电控制、PLC控制、单片机控制
异步电动机具有结构简单、运行可靠、价格低、维护方便等一系列优点,因此广泛应用于电力拖动中。尤其是随着电力电子技术的发展和交流调速技术的日益成熟,使得异步电动机在调速性能方面完全可以与直流电动机相媲美。目前,异步电动机的电力拖动已被广泛地应用于各个工业电气自动化领域,并逐步成为电力拖动的主流。
启动时加在电动机定子绕组上的电压为电动机的额定电压,属于全压启动,也叫直接启动。直接启动的优点是所用电气设备少,线路简单,维修量较小。但直接启动时的启动电流较大,一般为额定电流的4~~7倍。在电源变压器容量不够大,而电动机功率较大的情况下,直接启动将导致电源变压器输出电压下降,不仅会减少电动机本身的启动转矩,而且会影响同一供电线路中其他电气设备的正常工作。因此,较大容量的电动机启动时,需要采用降压启动。
星--三角降压启动是异步电动机常用的降压启动方式之一,即启动时电动机定子绕组接成星形降压启动,当电动机转速上升并接近额定值时,再将电动机定子绕组改接成三角形全压正常运行。只适用于正常运行时定子绕组为三角形联结的电动机。在高职电气自动化技术专业电气控制实训中,尝试让学生按照要求,采用继电控制、PLC控制、单片机控制分别实施星--三角降压启动,完成线路的安装及调试,并比较其优缺点。
一、 星--三角降压启动的继电控制
继电控制是最基本常见的控制方法,学生作为接线、布线、工艺练习等基本功训练。主控线路如图:

1、 学生完成主电路及控制电路的安装及调试
2、 通电试车,设置故障。
二、 星--三角降压启动的PLC控制
1、主电路同上
2、控制电路及程序:学生自行设计并接线、录入程序,调试并通电试车,和继电控制就安装、编程、设计、抗干扰等方面的特点进行比较。


三、单片机控制
1、 主电路同上
2、控制电路及程序:学生自行设计并接线、焊接、录入程序,调试并通电试车,并与继电控制、PLC控制就安装、编程、设计、抗干扰方面进行比较。

ORG0000H RET
LJMPMAIN END
ORG0100H
MAIN:SETBP0.0
SETBP0.1
SETBP0.2
MOV R0,#01H
ST:JNB P1.2.ST1
JB P1.2.$
INC R0
ST1:JNB P1.3.ST
LOOP:JNB P1.0,$
CLR P0.0
CLR P0.1
SS:LCALL DELAY
DJNZ R0,SS
SETB P0.1
CLR P0.2
JNB P1.1,$
SETB P0.0
SETBP0.2
LJMP LOOP
DELAY:MOV R5 ,#20
DEL1:MOV R6 ,#200
DEL2:MOV R7 ,#124
DJNZ R6,DEL2
DJNZ R5,DEL21
四、三种控制方法比较

五、结束语:
1、学生通过对三种控制电路的安装、调试、设计充分理解掌握了在自动化控制领域开关量控制的三种方法,并对以前所学的知识进行巩固、提高、加深,为以后学习和工作打好铺垫。
2、通过实作教学,学生理解掌握了继电器控制,方法简单,是控制的基础,元器件较多时,控制线路较为繁琐,排查故障工作量较大,自动化程度低。而PLC控制简便,接线方便,故障低,排故容易,但成本较高,若大批量开发使用时,可用单片机控制系统,成本低,但前期开发成本较高。