巧用PLC实现一台自耦变压器起动多台电动机

摘  要  本文通过对我厂鼓风机控制系统的改造，详细阐述了PLC在我厂控制中实现一台自耦变压器起动多台电动机的应用。

关键词  降压起动；PLC控制；自耦变压器；微型通用逻辑控制模块

         目前对于较大功率电动机普遍采用自耦降压起动，在许多场合存在多台电动机同时工作但不需要同时起动的情形，如我厂鼓风机、循环水泵等。常用控制方法是每台电动机都有一台降压起动柜，采用自耦变压器，这种方法加大了投入和维修成本，而且用继电接触控制故障多，维修也不方便，特别是时间继电器可靠性较差，导致自耦变压器不能与电源及时断开而经常烧坏，我厂250KW鼓风机使用自耦变压器因控制系统不可靠就发生过烧坏现象，给我厂带来不必要损失。根据我厂综合自动化情况，我们对鼓风机控制系统进行了改造，在我厂自动化控制系统平台基础上，利用冗余的PLC控制点实现了一台自耦变压器起动多台电动机，克服了上述缺点，增强了系统的可靠性，节省了大量维修费用，节省下来的两台自耦变压器可以作为系统的备用，使系统运行更可靠。

        淄矿集团岱庄矿选煤厂是一座设计年处理能力150万吨的现代化矿井型选煤厂，主要承担入洗岱庄矿井原煤，入洗煤种为气煤,洗煤产品主要为优质动力煤和炼焦配煤。全厂自动化控制按照自动化程度高、经济合理的原则采用DCS系统，控制系统选用施耐得公司的QUANTUM系列PLC。洗煤车间现有鼓风机3台，功率为250KW，均采用自耦降压起动，因控制系统不稳定经常出现故障，尤其是因时间继电器不可靠出现烧毁自耦变压器现象，不但带来了巨大经济损失，还经常影响正常生产。针对这一问题，我们提出对该控制系统进行改造。主要是利用系统中现有的PLC实现一台自耦变压器起动多台电动机。

2.1主电路

       主电路由4台电动机保护型自动空气开关、7只交流接触器、1台自耦变压器及电流互感器、热继电器等保护元件组成，其电路原理如图1所示。图1中KM1、KM3、KM5分别控制各电动机与电源通断；KM2、KM4、KM6分别控制自耦变压器与电动机通断；KM7控制自耦变压器与电源通断。为避免自耦变压器在连续起动时运行时间过长而烧坏，应根据实际情况加大其容量。我厂3台250KW鼓风机选用260KVA自耦变压器。

2.2控制电路

        根据我厂自动化系统情况，使用一块开关量输入模块和一块开关量输出模块，其接线如图2所示。图中SB1、SB3、SB5分别为3台电动机的起动按钮；SB2、SB4、SB6分别为停止按钮；SB7为系统的紧急停车和复位按钮，KM7一对常开点进入PLC，作为3台电动机起动开始的输入信号，一旦某台电动机在设定时间内未切除自耦变压器，则系统会自动强制应用PLC实现一台自耦变压器起动多台电动机进行切除，从而达到了保护自耦变压器的目的。

 

         该控制程序分为四段，采用QUANTUM系列PLC自带编程语言编写。第一、二、三段对应3台电动机的起停程序，第四段是起动超时程序。整个程序不仅实现了电动机的起停控制，而且还增加了闭锁功能，保证3台电动机不能同时起动，并且有防止突然停电后再来电而误动作的保护功能，克服了起动瞬间与某台电动机有关的3个接触器同时动作的情况。此外，用户还可根据需要增加电动机保护器，增加系统的可靠性。根据实际情况不同现场程序的编写也会出现差别，但总体编程思路和工作原理不会改变，在此就不对控制程序进行过多阐述。

 

 

       该控制系统运行以来，没有出现任何故障。我们正准备将其推广应用于我厂其他设备。通过这个改造也给我们一个启发，生产类似情况产品的厂家是否根据其原理利用微型通用逻辑控制模块将其产品化呢，这样以来不但节约了产品制造成本，而且开发出了成套产品，还保证了产品的可靠性。