浅谈电力拖动中基本控制电路的设计改进与创新

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1、浅谈电力拖动中基本控制电路的设计改进与创新【摘要】通过一个典型的电机控制电路实例，对电力拖动教材中比较常见的“Y—△”起动控制电路工作的可靠性进行分析，并阐述提高“Y—△”起动控制电路工作可靠性的改进设计与创新方法。【关键词】竞争电动机Y—△起动PLC目前，日常生活和工农业生产采用的电力拖动中利用Y—△起动装置作为笼型电动机的降压起动方式还是非常普遍的。这是由于这种起动方式可使电动机每相绕组所承受的电压在起动时降到直接起动的1/3,电流降到直接起动的1/3;并且起动电路的成本低、运行可靠、操作和维修方便。但是，如果电路中某些控制电器拒动故障而造成不能实

2、现降压起动，或由于触头间的制约关系而造成触头动作互相竞争,都严重影响Y—△起动控制电路工作的准确性和可靠性。这就要求我们增强对Y—△起动控制电路原理的认识和进行新工艺、新技术、新材料的改进和应用。一、现实中间存在的问题S<1)图（1）是中国劳动社会出版社出版的《电力拖动控制线路与技能训练》161页的Y—△起动控制电路，不考虑触点的动作时间，该控制系统的工作过程如下：按下起动按钮SB2时，KM1得电自锁，同时KM3和KT的线圈得电，电机开始Y起动，时间继电器开始计时，当计时时间到，KT延时闭合的常开触头闭合，KM2线圈通电并自锁，KM2常闭触头即刻断开K

3、M3和KT线圈的并联支路，电机于是转入△接法运转。但是，我们在指导学生在实训通电操作试验时，发现该电路有时能正常工作，有时不能正常工作。我们发现当计时时间到，KT延时闭合的常开触头闭合接通KM2线圈时，KM2常闭触头先于KM2常开触头动作，KM2常闭触头首先分断KT线圈，使得KT常开触头很快断开，而KM2常开自锁触头还未来得及闭合，造成自锁失败。电动机始终处在Y接法的低压运行状态，如不及时处理，电机绕组有被烧毁的危险。二.典型的“竞争”控制电路KM1KT1KM2如图（2）所示的控制线路，不考虑触点的动作时间，该控制系统的工作过程如下：压下起动按钮SB2

4、，接触器KM1、时间继电器KT得电。经一定时间的延时，KT的延时闭合的常开触点闭合，接触器KM2得电。此时，KM2的常闭触点断开，使KM1、KT失电；同时，KM2常开触点闭合，使KM2实现自锁。这样，KT失电后其延时闭合的常开触点断开，也不会影响KM2继续得电工作。但是，对该控制线路进行通电试验时，我们发现:有时候，KM2吸合一下又很快释放，无法实现自锁。出现这种现象的原因是本电路存在“竞争”现象，即KM2得电后，其常闭触点先断开,常开触点后闭合，KM2常闭触点断开后，KT失电，KT的触点断开，而图（3）此时KM2常开自锁触点还未闭合，导致KM2自锁失

5、败。因此在理论分析和设计时，一定要考虑线路中是否有“竞争”现象存在，对可能存在的“竞争”现象应有一定的预知。一般说来，如果线路中某一触点闭合或打开后，会引起两个或两个以上的电器同时动作或者连续动作，此时就应该考虑到可能会有竞争。应该进一步对各个触点的动作情况进行分析，判断是否有竞争。另外，如果在通电调试过程中，发现接线完全正确，电器元件也正常，但通电后，却不能按原定设计思路完成工作任务；或者有时能正常工作，有时无法正常工作，这时就需要考虑电路中是否有竞争现象存在。三、解决“竞争”采取的措施如图（2）所示的电路，可改进为如图（3）所示电路，即增加一个中间

6、继电器KA。改进后，在KT延时完成，KM2得电时，先由KM2的常开触点使中间继电器KA得电，再由KA的常闭触点断开使KM1、KT失电。这里，KA得电和KM2的自锁都是由KM2的常开触点实现的，KA得电和KM2自锁同时实现，而KA得电后，KT才会失电，这样，就保证在KM2自锁后，KT才失电，从而避免“竞争”。四.改进后的“Y—△”电路在Y—△起动控制电路中，如果线路设计不合理或不完善，会降低控制电路工作的准确性和可靠性。图（1）电动机有可能始终处在Y接法的运行状态，处理不及时，电机有被烧毁的危险。EB(4)我们可以通过改变线路的结构、触点性能以及增加延时

7、触头等来改变各个触头间的约束关系，提高控制电路的准确性和可靠性。同时，还要树立科学的设计思路，对其控制原理予以重视，在设计中消除隐患，确保电路的正常工作。我们利用电工技能培训的机会专门进行了通电试验。试验时选用前面介绍的接触器和继电器。通过解决竞争问题的方法，将图（1）改为图（4）的接法，不用KM2常闭触头，KT延时闭合的常开触头闭合，接通KM2线圈后，一个KM2常开自锁，另一个KM2常开触头闭合中间继电器的线圈，之后中间继电器的触点才断开KM3和KT的并联支路。自锁失败的问题由此得到了解决。结果发现，在电器元件工作正常的情况下，如果不接中间继电器，自

8、锁成功的可能性为80%左右；而接了中间继电器后，KM2自锁成功的可能性几乎达98%以上。当然材