如何設(shè)計(jì)一款低成本通用的電動(dòng)機(jī)星角降壓?jiǎn)?dòng)控制器

三相異步電動(dòng)機(jī)在較多場(chǎng)所采用星-三角降壓?jiǎn)?dòng)，該控制線路是典型的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制電路之一。以前采用繼電器-接觸器控制，隨著PLC的出現(xiàn)和應(yīng)用深入，目前一般使用PLC進(jìn)行控制。由于PLC成本較大，常用的控制電路沒有啟動(dòng)時(shí)間的設(shè)定，需要在應(yīng)用程序中進(jìn)行調(diào)整。若增加起動(dòng)時(shí)間設(shè)定，則成本更大。本文設(shè)計(jì)了一款低成本通用的三相異步電動(dòng)機(jī)星-三角降壓?jiǎn)?dòng)控制器。該控制器有6點(diǎn)輸入和6點(diǎn)輸出的開關(guān)量控制點(diǎn)?？刂破鞒颂峁┛膳c外部電器連接的18個(gè)端子外，還板載一個(gè)I/O擴(kuò)展端口。

1.控制器結(jié)構(gòu)

電動(dòng)機(jī)星角啟動(dòng)控制器由STC11F60XE單片機(jī)、6路光電隔離開關(guān)量輸入、6路光電隔離開關(guān)量輸出、直接由220V提供電源，電源電壓范圍160V~240V，輸出觸頭容量為1A/250AC。該控制板的實(shí)物如圖1所示，板上各輸入和輸出端子的排列如圖2所示。啟動(dòng)時(shí)間通過CN2口上的跳線來設(shè)定，通常設(shè)置范圍是1s～256s，特殊要求可設(shè)置更長(zhǎng)時(shí)間。采用8位二進(jìn)制方法設(shè)置，如圖3所示，圖中“■”表示短接，“：”表示斷開，默認(rèn)設(shè)定值為8s。

圖1控制器

2.應(yīng)用電路說明

三相異步電動(dòng)機(jī)星角降壓?jiǎn)?dòng)的主電路如圖4所示。圖中QF1為空氣開關(guān)，KMF為電機(jī)正轉(zhuǎn)電源接觸器，KMR為電機(jī)反轉(zhuǎn)電源接觸器，KMY為電動(dòng)機(jī)繞組Ｙ形連接接觸器，KMD為電動(dòng)機(jī)繞組Δ形連接接觸器，F(xiàn)R為熱保護(hù)繼電器。

采用異步電動(dòng)機(jī)星角降壓控制器的控制原理如圖5所示，圖中控制器輸入端連接的有：FR為電動(dòng)機(jī)熱保護(hù)熱繼電器常閉觸頭，M/A為點(diǎn)動(dòng)/連續(xù)運(yùn)行方式選擇開關(guān)，按鈕SBT為停止按鈕，按鈕SBZ為電機(jī)正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕，按鈕SBF為電機(jī)反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕?？刂破鬏敵龆诉B接的有：KMF為正轉(zhuǎn)電源接觸器線圈，KMR為反轉(zhuǎn)電源接觸器線圈，KMY為電機(jī)Ｙ形連接接觸器線圈，KMD為電機(jī)Δ形連接接觸器線圈，接觸器線圈電源均為220VAC，HL為指示燈。該線路可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)或連續(xù)運(yùn)行。當(dāng)只需要正轉(zhuǎn)時(shí)，可省去X4端子的按鈕。若不需要點(diǎn)動(dòng)操作，必須用導(dǎo)線將X1端子連接到公共端子上。

圖2控制器輸入輸出端子

圖3起動(dòng)時(shí)間設(shè)置

由于電機(jī)所接負(fù)載不同，啟動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)短也不同。本控制器以1秒為基本單位，通過二進(jìn)制端口“CN2”來設(shè)定啟動(dòng)時(shí)間，默認(rèn)設(shè)定時(shí)間值為8s，跳線狀態(tài)為。使用異步電動(dòng)機(jī)星角降壓?jiǎn)?dòng)的接線示意如圖6所示，圖中接觸器、熱繼電器等電器應(yīng)根據(jù)控制電動(dòng)機(jī)的容量確定。

圖4主電路

圖5控制原理圖

圖6接線示意圖
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