如何设计一款低成本通用的电动机星角降压启动控制器

三相异步电动机在较多场所采用星-三角降压启动，该控制线路是典型的电动机启动控制电路之一。以前采用继电器-接触器控制，随着PLC的出现和应用深入，目前一般使用PLC进行控制。由于PLC成本较大，常用的控制电路没有启动时间的设定，需要在应用程序中进行调整。若增加起动时间设定，则成本更大。本文设计了一款低成本通用的三相异步电动机星-三角降压启动控制器。该控制器有6点输入和6点输出的开关量控制点。控制器除了提供可与外部电器连接的18个端子外，还板载一个I/O扩展端口。

1.控制器结构

电动机星角启动控制器由STC11F60XE单片机、6路光电隔离开关量输入、6路光电隔离开关量输出、直接由220V提供电源，电源电压范围160V~240V，输出触头容量为1A/250AC。该控制板的实物如图1所示，板上各输入和输出端子的排列如图2所示。启动时间通过CN2口上的跳线来设定，通常设置范围是1s～256s，特殊要求可设置更长时间。采用8位二进制方法设置，如图3所示，图中“■”表示短接，“：”表示断开，默认设定值为8s。

图1控制器

2.应用电路说明

三相异步电动机星角降压启动的主电路如图4所示。图中QF1为空气开关，KMF为电机正转电源接触器，KMR为电机反转电源接触器，KMY为电动机绕组Ｙ形连接接触器，KMD为电动机绕组Δ形连接接触器，FR为热保护继电器。

采用异步电动机星角降压控制器的控制原理如图5所示，图中控制器输入端连接的有：FR为电动机热保护热继电器常闭触头，M/A为点动/连续运行方式选择开关，按钮SBT为停止按钮，按钮SBZ为电机正转启动按钮，按钮SBF为电机反转启动按钮。控制器输出端连接的有：KMF为正转电源接触器线圈，KMR为反转电源接触器线圈，KMY为电机Ｙ形连接接触器线圈，KMD为电机Δ形连接接触器线圈，接触器线圈电源均为220VAC，HL为指示灯。该线路可实现电动机正反转、点动或连续运行。当只需要正转时，可省去X4端子的按钮。若不需要点动操作，必须用导线将X1端子连接到公共端子上。

图2控制器输入输出端子

图3起动时间设置

由于电机所接负载不同，启动的时间长短也不同。本控制器以1秒为基本单位，通过二进制端口“CN2”来设定启动时间，默认设定时间值为8s，跳线状态为。使用异步电动机星角降压启动的接线示意如图6所示，图中接触器、热继电器等电器应根据控制电动机的容量确定。

图4主电路

图5控制原理图

图6接线示意图
责任编辑人：CC