實驗六—電動機正反轉(zhuǎn)控制

實驗六、電動機正/反轉(zhuǎn)控制

一、實驗目的：

1.實現(xiàn)電動機的正、反轉(zhuǎn)起動和停止，正、反轉(zhuǎn)間要有互鎖；2.連線輸入模擬按鈕，通過觀察輸出模塊的指示燈觀察運行情況；3.修改程序，實現(xiàn)：

電機上電后正轉(zhuǎn)10秒，停5秒，反轉(zhuǎn)10秒，停5秒，連續(xù)重復上述狀態(tài)

運行。

二、實驗目標：

動作流程、梯形圖、程序自行設(shè)計編寫。提高自己的動手能力，學會獨立思考和交流想法。

三、實驗流程圖：

啟動P10互鎖停止啟動P04互鎖電機正轉(zhuǎn)電機反轉(zhuǎn)啟動P10停止電機正轉(zhuǎn)10s復位

電機停止5s電機反轉(zhuǎn)10s電機停止5s

四、實驗梯形圖：

（1）簡單電機正反轉(zhuǎn)控制的梯形圖

（2）加了正反轉(zhuǎn)的梯形圖

五、實驗心得：

前幾個實驗的梯形圖在課件上都可以找到，所以不是太難。而這個實驗室我們第一個自己來設(shè)計的梯形圖，一開始我們都摸不到頭腦，不知從何做起。后來經(jīng)過我們的討論，和與孟老師的交流才知道，這個時間控制可以用TON這給命令實現(xiàn)。然后我們一起設(shè)計梯形圖，不久就把圖的雛形設(shè)計出來了。真的感謝孟老師的指導語幫助。

還有通過這個實驗，我懂得了，不是遇到問題就慌張，要知道車到山前必有路。認真思考一定可以找到答案的，這只是時間的問題。

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一、實驗目的

1．學習和掌握PLC的實際操作和使用方法；

2．學習和掌握PLC控制三相異步電動機正反轉(zhuǎn)的硬件電路設(shè)計方法；3．學習和掌握PLC控制三相異步電動機正反轉(zhuǎn)的程序設(shè)計方法；4．學習和掌握PLC控制系統(tǒng)的現(xiàn)場接線與軟硬件調(diào)試方法。二、實驗原理

三相異步電動機定子三相繞組接入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應電流和電磁力，在感應電流和電磁力的共同作用下，轉(zhuǎn)子隨著旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動。因此轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向是通過改變定子旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)的方向來實現(xiàn)的，而旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向只需改變?nèi)�相定子繞組任意兩相的電源相序就可實現(xiàn)。如圖2.1所示為PLC控制異步電動機正反轉(zhuǎn)的實驗原理電路。

圖2.1PLC控制三相異步電動機正反轉(zhuǎn)實驗原理圖

左邊部分為三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制的主回路。由圖2.1可知：如果KM5的主觸頭閉合時電動機正轉(zhuǎn)，那么KM6主觸頭閉合時電動機則反轉(zhuǎn)，但KM5和KM6的主觸頭不能同時閉合，否則電源短路。

右邊部分為采用PLC對三相異步電動機進行正反轉(zhuǎn)控制的控制回路。由圖可知：正向按鈕接PLC的輸入口X0，反向按鈕接PLC的輸入口X1，停止按鈕接PLC的輸入口X2；繼電器KA4、KA5分別接于PLC的輸出口Y33、Y34，KA4、KA5的觸頭又分別控制接觸器KM5和KM6的線圈。

實驗中所使用的PLC為三菱FX2N系列晶體管輸出型的，由于晶體管輸出型的輸出電流比較小，不能直接驅(qū)動接觸器的線圈，因此在電路中用繼電器KA4、KA5做中間轉(zhuǎn)換電路。

在KM5和KM6線圈回路中互串常閉觸頭進行硬件互鎖，保證軟件錯誤后不致于主回路短路引起斷路器自動斷開。

電路基本工作原理為：合上QF1、QF5，給電路供電。當按下正向按鈕，控制程序要使Y33為1，繼電器KA4線圈得電，其常開觸點閉合，接觸器KM5的線圈得電，主觸頭閉合，電動機正轉(zhuǎn)；當按下反向按鈕，控制程序要使Y34為1，繼電器KA5線圈得電，其常開觸點閉合，接觸器KM6的線圈得電，主觸頭閉合，電動機反轉(zhuǎn)。

三、實驗步驟

1．斷開QF1、QF5，按圖2.2接線（為安全起見，虛線框外的連線已接好）；2．在老師檢查合格后，接通斷路器QF1、QF5；

3．運行PC機上的工具軟件FX-WIN，并使PLC工作在STOP狀態(tài)；4．輸入編寫好的PLC控制程序并將程序傳至PLC；

5．使PLC工作在RUN狀態(tài)，操作控制面板上的相應按鈕，實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)控制。在PC機上對運行狀況進行監(jiān)控，同時觀察繼電器KA4、KA5和接觸器KM5、KM6的動作以及主軸的旋轉(zhuǎn)方向，調(diào)試并修改程序直至正確；

6．重復4、5步驟，調(diào)試其它實驗程序。

圖2.2實驗接線圖

四、實驗說明及注意事項

1．本實驗中，繼電器KA4、KA5的線圈控制電壓為24VDC，其觸點5A220VAC（或5A30VDC）；接觸器KM5、KM6的線圈控制電壓為220VAC，其主觸點25A380VAC。

2．三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)控制是通過正、反向接觸器KM5、KM6改變定子繞組的相序來實現(xiàn)的。其中一個很重要的問題就是必須保證任何時候、任何條件下正反向接觸器KM5、KM6都不能同時接通，否則會造成電源相間瞬時短路。為此，在梯形圖中應采用正反轉(zhuǎn)互鎖，以保證系統(tǒng)工作安全可靠。

3．接線和拔線時，請務(wù)必斷開QF5；

4．QF5合上后，請不要用手觸摸接線端子；

5．請務(wù)必不能將導線一端接入交流電源、交流電機、KM5、KM6的接線端子上，另一端放在操作臺上而合上QF5。

6．通電實驗時，請不要用手觸摸主軸。五、實驗用儀器工具

PC機1臺PLC1臺編程電纜線1根三相異步電動機1臺斷路器（QF1、QF5）2個接觸器（KM5、KM6）2個繼電器（KA4、KA5）2個按鈕3個實驗導線若干六、實驗前的準備

1．預習實驗報告，復習教材的相關(guān)章節(jié)；

2．熟悉三菱FX2N編程工具、編程方法以及調(diào)試監(jiān)控方法；

3．根據(jù)實驗電路，編寫好如下實驗程序（梯形圖、指令代碼均可）：

1）按“正向”按鈕，主軸正轉(zhuǎn)，按“反向”按鈕，主軸反轉(zhuǎn)。但主軸由正轉(zhuǎn)變反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)變正轉(zhuǎn)必須先停止；

2）無論主軸處于何種狀態(tài)（正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止），按“正向”按鈕，主軸正轉(zhuǎn)，按“反向”按鈕，主軸反轉(zhuǎn)。

3）改變“正向”、“反向”、“停止”按鈕與PLC輸入接口的連接對應的程序。七、實驗報告要求

畫出調(diào)試好的程序梯形圖，分析實驗結(jié)果。八、思考題

1．試比較繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理的異同點。

2．請說明本實驗中繼電器的線圈工作電壓和接觸器的線圈工作電壓分別是多少？3．試比較可編程控制器的三種輸出接口：晶體管輸出方式、晶閘管輸出方式、繼電器輸出方式的工作原理異同點。

4．能否將接觸器KM5，KM6的線圈直接接至PLC的輸出端Y33、Y34（注：本實驗所用的PLC為FX2N-80MT，其輸出接口為晶體管型）？

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