引 言

三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路作為一個基本控制環(huán)節(jié)，在電氣控制線路中用得非常廣泛。在電動機(jī)正反轉(zhuǎn)換接時(shí)，有可能因同一元件的常開、常閉觸點(diǎn)的切換沒有時(shí)間的延遲，有可能因?yàn)殡妱訖C(jī)容量較大或操作不當(dāng)?shù)仍?，使接觸器主觸頭產(chǎn)生較嚴(yán)重的燃弧現(xiàn)象，在電弧還沒有完全熄滅時(shí)，反轉(zhuǎn)的接觸器就閉合，則會造成電源相間短路，為了防止電源短路，可以采用電氣聯(lián)鎖保護(hù)，但在實(shí)際使用中，有時(shí)候光有電氣聯(lián)鎖保護(hù)還不夠，接觸器的線圈斷電后，其觸頭可能由于熔焊而仍然閉合。如果有人用手推另一個接觸器的銜鐵就會使兩個接觸器都處于吸合狀態(tài)，所以除電氣聯(lián)鎖外還應(yīng)加裝機(jī)械連鎖。機(jī)械連鎖更可靠地保證兩個接觸器不會同時(shí)吸合，但是只能在空間位置比較靠近的兩個接觸器間安裝。電器連鎖可以不受空間位置的限制，但在接觸器觸頭焊住時(shí)不能起到保護(hù)作用。在線路中不允許單獨(dú)采用機(jī)械連鎖，因?yàn)楫?dāng)一個接觸器吸合時(shí)，按另一接觸器的按鈕，雖然由于機(jī)械連鎖的作用，另一接觸器不會吸合，但它的線圈卻通過所謂的“起動”電流(鐵心未閉合時(shí)，交流接觸器線圈的感抗小、電流大)，時(shí)間過長就會燒毀線圈。

為了克服以上困難，這里采用定時(shí)器T37，T38分別作為正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)切換的保護(hù)手段。由于加入了定時(shí)器操，作者可以根據(jù)不同的需要設(shè)定正反轉(zhuǎn)切換的時(shí)間，可以有效地克服正反轉(zhuǎn)換向時(shí)可能因電弧沒有完全斷開而引起電源的短路。

1 改進(jìn)后的繼電器接觸控制電氣原理圖

如圖1所示，合為電氣原理主電路和輔助電路原理圖。主電路就是電氣線路中強(qiáng)電流通過的部分，即從電源經(jīng)電源開關(guān)QS、接觸器KM1或KM2的主觸頭、熱繼電器FR的發(fā)熱元件到電動機(jī)M，見圖1。

輔助電路包括電動機(jī)的控制線路，照明、信號線路和保護(hù)線路，由繼電器和接觸器線圈、繼電器的觸頭、接觸器的輔助觸頭、主令電器(主令控制、按鈕)、照明燈、信號燈、電笛以及其他電器元件組成。為了易于區(qū)別主電路和輔助電路，通過強(qiáng)電流的主電路為圖1的左部，通過弱電流的輔助電路為圖1的右部。電器原理圖只表明電氣線路的工作原理，因此電器在圖1中一般不表示其空間位置，同一電器各元件往往根據(jù)需要畫在不同的位置。如圖1中的接觸器KM1，主觸頭畫在主電路中，線圈和輔助觸頭畫在控制電路中，而且對各對輔助觸頭可按需要畫在不同的位置上，但同一電器的各元件都要用同一文字符號標(biāo)出。這種展開式畫法對于表達(dá)或通用電器線路原理都較為方便。

2 采用PLC控制的正反轉(zhuǎn)控制線路

2．1 對應(yīng)的I／O配置接線圖

圖2中SB1是停止按鈕，SB2是正向起動按鈕，SB3是反向起動按鈕，F(xiàn)R是熱繼電器接觸開關(guān)。COM為地端，KM，KM1，KM2為接觸器，圖2的右下角圖形為交流電源。M0．O，M0．1，M0．2為中間繼電器，Q0．1，Q0．2是指正反轉(zhuǎn)線圈。對應(yīng)的I／O分配表見表l。

2．2 對應(yīng)的I／0分配表

對應(yīng)的I／O分配如表1所示。

2．3 梯形圖

此梯形圖是用西門子系列的PLC，編程軟件是STEP7-Micro／WIN32的S7-300可編程序控制器。如圖3所示。

2．5 原理分析

當(dāng)按下正向啟動按鈕SB2時(shí)，會使中間繼電器M0．1得電閉合并自鎖，同時(shí)使反向起動線路中的常閉觸點(diǎn)M0．1斷開，從而與正向起動線路形成了互鎖。這種互鎖保證了不會因?yàn)檎`操作而導(dǎo)致電動機(jī)正反轉(zhuǎn)同時(shí)生效，對電動機(jī)起到了保護(hù)作用。在按下正向起動按鈕SB2的同時(shí)，正轉(zhuǎn)延時(shí)定時(shí)器T37接通，在延時(shí)數(shù)秒后，正轉(zhuǎn)線圈接通電動機(jī)正轉(zhuǎn)起動。當(dāng)按下反轉(zhuǎn)按鈕SB3時(shí)，會使中間繼電器M0．2得電閉合并自鎖同時(shí)切斷了正轉(zhuǎn)線路。在按下反向起動按鈕SB3的同時(shí)，反轉(zhuǎn)延時(shí)定時(shí)器T38接通并延時(shí)數(shù)秒后反轉(zhuǎn)線圈才得電接通。中間的延時(shí)足以使電動機(jī)由正轉(zhuǎn)向反轉(zhuǎn)換向時(shí)有可能產(chǎn)生的電弧完全熄滅，能有效地避免直接換向產(chǎn)生的電弧所引起的短路事故。

停機(jī)時(shí)，按下停止按鈕SB1，就會使中間繼電器M0．0失電，從而使正向起動按鈕SB2或反向起動按鈕SB3失電。中間繼電器M0．1或M0．2就會失電，正、反轉(zhuǎn)延時(shí)定時(shí)器T37或T38失電，從而使電動機(jī)正反轉(zhuǎn)線圈Q0．1或Q0．2失電，電動機(jī)就會停下來。

3 結(jié) 語

經(jīng)實(shí)踐應(yīng)用證明，這種改進(jìn)后的線路不僅能有效地防止線路切換時(shí)電源相間短路的現(xiàn)象，尤其是對大功率電動機(jī)效果更加明顯。而且由于此線路采用了定時(shí)器，能根據(jù)不同的需要有選擇地設(shè)置切換時(shí)間的長短，在實(shí)際應(yīng)用中定能收到良好的效果。