电工与电子技术[133页]课件.ppt

1、课题4三相异步电动机控制课题4三相异步电动机控制4.1常用低压电器常用低压电器4.2三相异步电动机起动控制电路三相异步电动机起动控制电路4.3三相异步电动机正反转控制电路三相异步电动机正反转控制电路4.4三相异步电动机的制动控制三相异步电动机的制动控制课题4三相异步电动机控制4.1 常用低压电器常用低压电器4.1.1 刀开关刀开关刀开关是一种结构最简单且应用最广泛的手控低压电器，主要用来接通和切断长期工作设备的电源，广泛用在照明电路和小容量、不频繁起动的动力电路的控制中。刀开关种类很多，根据通路的数量可分为单极、双极和三极。课题4三相异步电动机控制 一般刀开关的额定电压不超过500 V，额定电

2、流有10 A到上千安培等多种等级。通常将刀开关和熔断器组合成具有一定接通分断能力和短路保护能力的组合式电器。刀开关安装时，底座应与地面垂直，手柄向上，不得倒装或平装，以免手柄因震动或自重落下引起误合闸，分闸时可能电弧灼手。电力设备控制系统中使用最为广泛的有开启式负荷开关、封闭式负荷开关和组合开关。常见的刀开关形状如图4.1所示。课题4三相异步电动机控制图4.1 常见刀开关(a)无熔断器刀开关；(b)熔断器式刀开关；(c)瓷底胶盖刀开关；(d)铁壳开关；（e）组合开关课题4三相异步电动机控制1.开启式负荷开关开启式负荷开关又称瓷底胶盖刀开关，简称闸刀开关。生产中常用的HK系列负荷开关由刀开关和熔

3、断器组合而成，其结构如图4.2所示。课题4三相异步电动机控制图4.2 开启式负荷开关课题4三相异步电动机控制开关的磁底座上装有进线座、静触头、熔体、出线座和带瓷质手柄的刀式动触头，上胶盖遮护以防止操作时触及带电体或分断时产生的电弧伤人。开启式负荷开关结构简单，价格便宜，适用于一般的照明、电热设备及5.5 kW小容量电动机控制线路中。闸刀开关没有专门的灭弧装置，刀式静触头和静夹座易被电弧灼伤引起接触不良，因此不宜用于操作频繁的电路。在电气控制线路图中，刀开关的图形和文字符号如图4.3和图4.4所示。课题4三相异步电动机控制图4.3 一般三极刀开关符号课题4三相异步电动机控制图4.4 带熔断器三极

4、刀开关符号课题4三相异步电动机控制2.封闭式负荷开关封闭式负荷开关是在开启式负荷开关的基础上改进设计的一种开关，其灭弧性能、操作性能、通断能力和安全防护性都优于开启式负荷开关。因其外壳多为铸铁或用薄钢板冲压而成，俗称铁壳开关。其结构如图4.5所示。课题4三相异步电动机控制图4.5 封闭式负荷开关课题4三相异步电动机控制封闭式负荷开关主要由刀开关、熔断器、操作机构和外壳组成。它与闸刀开关基本相同，但又有以下特点：在铁壳开关内装有速断弹簧，它的作用是使闸刀快速接通和断开，以消除电弧。另外，在铁壳开关内还设有联锁装置，保证在合闸状态下开关盖不能开启，而当开关盖开启时也不能合闸，确保操作安全。课题4三

5、相异步电动机控制常用的铁壳开关的型号有HH3、HH4、HH10和HH11等系列，主要用于配电电路，作电源开关、隔离开关和应急开关之用；在控制电路中，也可用于控制15 kW以下的交流电动机不频繁的直接起动和停止。课题4三相异步电动机控制3.组合开关组合开关又称为转换开关，是刀开关的另一种结构形式，它的操作手柄平行于安装平面左右旋动。组合开关由静触点、动触点、绝缘方轴、手柄、定位机构和外壳组成。它的触点分别叠装在数层绝缘座内，动触点与方轴相连；当转动手柄时，每层的动触点与方轴一起转动，使动、静触点接通或断开。绝缘座的层数可以根据需要自由组合，最多可达六层。课题4三相异步电动机控制按不同方式配置动、

6、静触点，可得到不同类型的组合开关，满足不同的控制需要。组合开关的型号有HZ5、HZ10、HZ15等系列。其中HZ10系列是全国统一设计产品，具有性能可靠、结构简单、组合性强、寿命长等优点。组合开关多用于机床电气控制线路中，作为电源的引入开关，也可用于不频繁接通和断开的电路，换接电源和负载以及控制5 kW以下的小容量电动机的正反转和Y-起动等。课题4三相异步电动机控制组合开关的通断能力较低，故不可用来分断故障电流。当用于电动机可逆控制时，必须在电动机完全停转后才允许反向接通。组合开关的外形和结构如图4.6 所示。课题4三相异步电动机控制图4.6 组合开关（a）外形；(b)结构课题4三相异步电动机

7、控制组合开关的符号如图4.7所示。图4.7 组合开关的符号(a)单极；(b)三极课题4三相异步电动机控制4.1.2 熔断器熔断器熔断器俗称保险，主要由熔体(熔丝)和放置熔体的绝缘管或绝缘熔座两部分组成。熔体是熔断器的核心部分。熔体由金属材料及合金（铅、锡、锌、银、铜及合金）制成丝状或片状，俗称保险丝。课题4三相异步电动机控制工作中，熔断器应串接于被保护电路的首端，既是感测元件，又是执行元件；当电路发生短路或严重过载故障时，通过熔体的大电流使熔体发热，当达到熔点温度时，熔体某处自行熔断，从而分断故障电路。熔断器可分为磁插式熔断器、螺旋式熔断器、管式熔断器。常见熔断器的外形如图4.8所示。课题4三

8、相异步电动机控制图4.8 常见熔断器外形(a)瓷插式；(b)螺旋式熔断器；(c)无填料密封式熔断器；(d)有填料封闭管式熔断器；(e)半导体器件保护熔断器课题4三相异步电动机控制熔断器的符号如图4.9所示。图4.9 熔断器的符号课题4三相异步电动机控制1.磁插式熔断器磁插式熔断器的结构如图4.10所示。它由瓷质底座和瓷插件两部分构成，熔体安装在瓷插件内。熔体通常由铅锡合金或铅锑合金等制成。课题4三相异步电动机控制图4.10 磁插式熔断器的结构课题4三相异步电动机控制因为磁插式熔断器具有结构简单、价格低廉、体积小、带电更换熔体方便，且具有较好的保护特性等优点，所以它被广泛地用于中小容量的控制系统

9、中。常用的型号为RC1A系列，其额定电压为380V，额定电流有5 A、10 A、15 A、30 A、60 A、100 A、200 A等7个等级。课题4三相异步电动机控制2.螺旋式熔断器螺旋式熔断器的外形和结构如图4.11 所示。图4.11 螺旋式熔断器的外形和结构(a)外形；(b)构造课题4三相异步电动机控制在熔断管内装有熔丝，并填充石英砂，作熄灭电弧之用。熔断管口有色标，以显示熔断信号。当熔断器熔断的时候，色标被反作用弹簧弹出后自动脱落，通过瓷帽上的玻璃窗口可看见。螺旋式熔断器的型号有RL1、RL7等系列。课题4三相异步电动机控制3.管式熔断器管式熔断器分为有填料式和无填料式两类。无填料管式

10、熔断器的结构如图4.12所示。有填料管式熔断器的结构如图4.13 所示。课题4三相异步电动机控制图4.13 有填料管式熔断器的结构课题4三相异步电动机控制4.1.3 自动空气开关自动空气开关自动空气开关也称为低压断路器，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。自动空气开关具有过载、短路、欠电压等多种保护功能、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以目前被广泛应用。自动空气开关的外形如图4.14所示。课题4三相异步电动机控制图4.14 自动空气开关的外形课题4三相异步电动机控制自动空气开关由操作机构、触点系统、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。其构造原理图如图4

11、.15所示。自动空气开关的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。课题4三相异步电动机控制图4.15 自动空气开关的构造原理课题4三相异步电动机控制当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电，

12、衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。自动空气开关的符号如图4.16所示。课题4三相异步电动机控制图4.16 自动空气开关的符号课题4三相异步电动机控制4.1.4 按钮按钮按钮是一种手动操作接通或断开控制电路的主令电器。它主要控制接触器和继电器，也可作为电路中的电气联锁。按钮的外形和结构如图4.17所示。课题4三相异步电动机控制图4.17 按钮的外形和结构图(a)外形；(b)结构图课题4三相异步电动机控制常态(未受外力)时，静触点1、2通过桥式动触点5闭合，所以称1、2为常闭触点。静触点3、4分断，所以称之为常开触点。当按下按钮帽6时，桥式动触点在外力的作用下向下运动，使1、2分断，3、4闭

13、合。此时，复位弹簧7为受压状态。当外力撤消后，桥式动触点在弹簧的作用下回到原位，静触点1、2和3、4也随之恢复到原位，此过程称为复位。课题4三相异步电动机控制按钮的种类较多。按钮按触头的分合状况，可分为常开按钮(或起动按钮)、常闭按钮(或停止按钮)和复合按钮。按钮可以做成单个的(称单联按钮)、两个的(称双联按钮)和多个的。按钮的型号有LA10、LA20、LA25等系列。按钮的符号如图4.18所示。课题4三相异步电动机控制图4.18 按钮的符号(a)常开按钮;(b)常闭按钮;(c)复合按钮课题4三相异步电动机控制4.1.5 行程开关行程开关行程开关主要用于机械设备运动部件的位置检测，限制机械运动

14、的位置，同时还能使机械实现自动停止、反向、变速或自动往复等运动。行程开关按其结构可分为按钮式和旋转式，旋转式又可分为单轮旋转式和双轮旋转式两种，它们的外形分别如图4.19所示。型号有JLXK、LX19等系列。课题4三相异步电动机控制图4.19 行程开关的外形(a)直动式；(b)单轮旋转式；(c)双轮旋转式课题4三相异步电动机控制行程开关从结构上可分为操作机构、触头系统和外壳三部分。图4.20为单滚轮式行程开关的结构原理图。图4.20 单滚轮式行程开关的结构原理图课题4三相异步电动机控制当生产机械撞块碰撞推杆或滚轮时，传动杠杆和转轴一起传动，转轴上的凸轮推杆通过内部传动机构使微动开关触头动作，使

15、常开、常闭触点状态发生改变，从而实现对电路的控制作用。单轮和径向传动杆式行程开关可自动复位，而双轮行程开关则不能自动复位。电气控制电路图中，行程开关的符号如图4.21所示。课题4三相异步电动机控制电气控制电路图中，行程开关的符号如图4.21所示。图4.21 行程开关的符号(a)常开触头；(b)常闭触头；(c)复合触头课题4三相异步电动机控制4.1.6 接触器接触器辅助触头主要用于通断较小电流的电路(此电路称控制电路)，它的体积较小，有常开触头和常闭触头之分。接触器按通入电流类型的不同可分为交流接触器和直流接触器。交流接触器的外形和内部结构图如图4.22所示。课题4三相异步电动机控制图4.22

16、交流接触器的外形和内部结构图课题4三相异步电动机控制当给交流接触器的线圈5通入交流电时，在铁心6上会产生电磁吸力，克服缓冲弹簧4的反作用力，将衔铁3吸合，衔铁的动作带动动触头桥1的运动，使静触头桥2闭合。当电磁线圈断电后，铁心上的电磁吸力消失，衔铁在弹簧的作用下回到原位，各触点也随之回到原始状态。交流接触器的型号有CJ0、CJ12、CJ20等系列。接触器的符号如图4.23所示。课题4三相异步电动机控制图4.23 交流接触器的符号(a)线圈；(b)主触点；(c)常开辅助触点；(d)常闭辅助触点课题4三相异步电动机控制4.1.7 继电器继电器1.热继电器热继电器是利用发热元件感受到的热量而动作的一

17、种保护继电器，主要对电动机实现过载保护、断相保护、电流不平衡运行保护。常见热继电器的外形如图4.24所示。课题4三相异步电动机控制图4.24 热继电器的外形课题4三相异步电动机控制热继电器的构造和原理如图4.25所示。图4.25 热继电器的构造与原理图课题4三相异步电动机控制发热元件1绕在双金属片2上，当电动机过载时，过大的电流产生热量，使双金属片2弯曲，再通过动作机构3，使常闭触点4断开，从而断开控制电路，达到保护的目的。热继电器的型号有JR0、JR15、JR20等系列。热继电器的符号如图4.26所示。课题4三相异步电动机控制图4.26 热继电器的符号(a)发热元件；(b)常开触点；(c)常

18、闭触点课题4三相异步电动机控制2.时间继电器时间继电器是在感受到外界信号后，其执行部分需要延迟一定时间才动作的一种继电器。常用的时间继电器主要有直流电磁式、电子式、空气阻尼式、晶体管式等。其外形见图4.27。课题4三相异步电动机控制图4.27 常见时间继电器的外形（a）直流电磁式；（b）空气阻尼式；(c)电子式；(d)晶体管式；（e）JSZ8电子式；（f）JSZ9系列电子式；（g）MT5CR数字式；（h）ST3P系列超级时间继电器课题4三相异步电动机控制空气阻尼式时间继电器又称气囊式时间继电器，它主要由电磁系统、触头系统、空气室、传动机构、基座等组成，是利用气囊中的空气通过小孔节流的原理来获得

19、延时动作的。根据触头延时方式，空气阻尼式时间继电器可分为通电延时动作型和断电延时复位型两种。JS7-A系列时间继电器的结构如图4.28所示。课题4三相异步电动机控制图4.28 JS7-A系列时间继电器的结构(a)通电延时型；(b)断电延时型课题4三相异步电动机控制时间继电器的文字符号为KT，在电路图中的符号如图4.29所示。图4.29 时间继电器的图形和文字符号(a)通电延时线圈；(b)断电延时线圈；(c)通电延时闭合(常开)触点；(d)通电延时断开(常闭)触点；(e)断电延时断开(常开)触点；(f)断电延时闭合(常闭)触点;(g)瞬时闭合常开触点；(h)瞬时断开常闭触点课题4三相异步电动机控

20、制3.速度继电器速度继电器也称转速继电器，是一种用来反映转速和转向变化的继电器。它的工作方式是依靠电动机转速的快慢作为输入信号，通过触点的动作信号传递给接触器，再通过接触器实现对电动机的控制。它主要用于反接制动电路中，其外形和结构如图4.30所示。课题4三相异步电动机控制图4.30 速度继电器的外形和结构课题4三相异步电动机控制速度继电器是根据电磁感应原理制成的，其结构示意图如图4.31所示。图4.31 速度继电器的结构示意图课题4三相异步电动机控制当电动机顺时针旋转时，与电动机同轴的速度继电器转子也随之旋转，此时笼型导条9就会产生感应电动势和电流，此电流与磁场作用产生电磁转矩，圆环 10 带

21、动摆锤 8 在此电磁转矩的作用下顺时针偏转一定角度。这样，使速度继电器的常闭触点3断开，常开触点4闭合。当电动机反转时，就会使另一对触点动作。当电机转速下降到一定数值时，电磁转矩减小，返回杠杆 7 使摆锤 8 复位，各触点也随之复位。在电路图中速度继电器的符号如图4.32所示。课题4三相异步电动机控制图4.32 速度继电器的符号（a）转子；(b)常开动合触头；(c)常闭动断触头课题4三相异步电动机控制 4.2 三相异步电动机起动控制电路三相异步电动机起动控制电路4.2.1 直接起动直接起动1 手动控制直接起动电路手动控制可使用刀开关、低压断路器、转换开关和组合开关等。刀开关控制的单向控制电路如

22、图4.33所示。课题4三相异步电动机控制图4.33 刀开关控制的单向控制电路课题4三相异步电动机控制图中QS为刀开关，M为三相鼠笼式异步电动机，FU为三相熔断器，L1、L2、L3为三相电源。当合上QS时，三相电源与电动机接通，电机开始旋转。当断开QS时，三相电动机因断电而停止。上述控制所用的电器元件较少，电路也比较简单，但操作人员是通过手动电器直接对主电路进行接通和断开操作，不方便、不安全，也不能实现失压、欠压和过载保护。课题4三相异步电动机控制2 接触器控制的直接起动电路1）点动控制电路所谓点动控制，就是指按下按钮，电动机因通电而运转；松开按钮，电动机因断电停止运转。某些生产机械中，除了要求

23、电动机正常连续运转外，还需要作点动控制，比如机床的刀架调整、试车、电动葫芦的起重电机控制等。点动控制电路如图4.34所示。课题4三相异步电动机控制图4.34 点动控制电路课题4三相异步电动机控制2）接触器自锁长动控制电路为实现电动机起动后连续运转，可采用如图4.35所示的接触器自锁长动控制电路。课题4三相异步电动机控制图4.35 接触器自锁长动控制电路课题4三相异步电动机控制电路的工作原理如下：当合上刀开关QS，按下起动按钮SB2时，KM的线圈通电，其三相主触点闭合，使电动机通入三相电源而运转。同时，与起动按钮SB2并联的KM常开辅助触点也闭合，此时，若放开SB2，KM线圈仍保持通电状态。这种

24、依靠接触器自身的常开辅助触点使自身的线圈保持通电的电路，称为自锁电路。课题4三相异步电动机控制 辅助常开触点称为自锁点。当电动机需要停止时，按下停止按钮SB1，KM线圈断电，使它的三相主触点断开，电动机断电停止。同时，KM的常开辅助触点也断开。此时，放开停止按钮SB1，KM的线圈也不会通电，电动机不能自行起动。此电路具有短路保护、过载保护、失压和欠压保护的功能。课题4三相异步电动机控制4.2.2 降压起动控制降压起动控制全压起动是一种简单、可靠、经济的起动方法。但是全压起动电流很大，可达到电动机额定电流的47倍，在电源变压器容量不够大而电动机功率较大的情况下，直接起动将导致电源变压器输出电压下

25、降，不仅减小电动机本身的起动转矩，而且会影响在同一电网工作的其他设备的稳定运行，甚至使其他电动机停转或无法起动。课题4三相异步电动机控制因此，直接起动电动机的容量受到一定限制，电动机能否实现直接起动，可根据起动次数、电动机容量、供电变压器容量和机械设备是否允许来分析，也可由下面的经验公式来确定：PSII443NNst式中：Ist电动机起动电流，单位为A。IN电动机额定电流，单位为A。S电源容量，单位为kVA。PN电动机额定功率，单位为kW。课题4三相异步电动机控制1 定子绕组串接电阻降压起动1）手动控制手动控制的定子绕组串接电阻降压起动控制电路如图 4.36所示。课题4三相异步电动机控制图4.

26、36 手动控制的定子绕组串接电阻降压起动控制电路课题4三相异步电动机控制其工作原理如下：先合上电源开关QS1，电源电压通过串联电阻R分压后加到电动机定子绕组上进行降压起动；当电动机的转速升高到一定值时，再合上QS2，电阻被短路，电源电压直接加到电动机定子绕组上，使电动机在额定电压下正常运转。2）时间继电器控制时间继电器控制的定子绕组串接电阻降压起动控制电路如图 4.37所示。课题4三相异步电动机控制图4.37 定子绕组串接电阻降压起动控制电路之一课题4三相异步电动机控制电路工作原理：合上QS，按下起动按钮SB2，接触器KM1通电并自锁，电动机定子绕组串入电阻R进行降压起动。经一段时间延时后，时

27、间继电器KT的常开延时触点闭合，接触器KM2通电，三对主触点将主电路中的起动电阻R短接，电动机进入全电压运行。KT的延时长短根据电动机起动时间的长短来调整。课题4三相异步电动机控制该电路起动完成后，在全压下正常运行时，不仅时间继电器KT、接触器KM2工作，接触器KM1也必须工作，不但消耗了电能，而且增加了出现故障的可能性。若在电路中做适当修改，如图4.38所示，则使电动机起动后，只有KM2工作，KM1、KT均断电，可以达到减少回路损耗的目的。课题4三相异步电动机控制图4.38 定子绕组串接电阻降压起动控制电路之二课题4三相异步电动机控制图4.38中，电动机起动时，接触器KM1工作，而运行时，接

28、触器KM2的主触点将起动电阻R和接触器KM1的主触点均短接，那么，起动时接触器KM1工作，运行时只有接触器KM2工作，由KM2自身的常开触点实现KM2的自锁，而KM2的常闭触点切断KM1线圈的回路，进而切断时间继电器KT线圈的回路，使接触器KM1和时间继电器KT在全压运行时都不工作，从而减少了电路的损耗。课题4三相异步电动机控制2 Y-降压起动Y-降压起动是指电动机起动时，把定子绕组接成星形，以降低起动电压，限制起动电流。待电动机起动后，再把定子绕组改成三角形，使电动机全压运行。凡在正常运行时定子绕组作三角形连接的异步电动机，均可采用这种降压起动方法。星形连接和三角形连接的原理如图4.39所示

29、。课题4三相异步电动机控制图4.39 星形连接和三角形连接的原理(a)星形连接；(b)三角形连接课题4三相异步电动机控制时间继电器通电延时Y-降压起动控制电路如图4.40所示。图4.40 通电延时Y-降压起动控制电路课题4三相异步电动机控制该线路由三个接触器、一个热继电器、一个时间继电器和两个按钮组成。接触器KM做引入电源用，接触器KMY和KM分别作星形降压起动和三角形运行用，时间继电器KT用作控制星形降压起动时间和完成Y-自动切换。SB1是起动按钮，SB2是停止按钮，FU1作主电路的短路保护，FU2作控制电路的短路保护，FR作过载保护。课题4三相异步电动机控制线路的工作原理如下：(1)合上电

30、源开关QS。(2)起动、运行。课题4三相异步电动机控制课题4三相异步电动机控制(3)停止时，按下SB2即可。该线路中，接触器KMY得电以后，通过KMY的辅助常开触头使接触器KM得电动作，这样KMY的主触头是在无负载的条件下进行闭合的，故可延长接触器KMY主触头的使用寿命。课题4三相异步电动机控制4.2.3 绘制、绘制、识读电气原理图的原则识读电气原理图的原则生产机械电气控制线路常用电路图来表示，在绘制、识读电气原理图时应遵循下述原则：（1）应将主电路、控制电路、指示电路、照明电路分开绘制。课题4三相异步电动机控制（2）电源电路应绘成水平线，而受电的动力装置及其保护电路应垂直绘出。控制电路中的耗

31、能元件(如接触器和继电器的线圈、信号灯、照明灯等)应画在电路的下方，而电器触点应放在耗能元件的上方。课题4三相异步电动机控制（3）原理图应采用国家规定的国标符号。在不同位置的同一电器元件应标有相同的文字符号。（4）在原理图中，各电器元件的触点应是未通电的状态，机械开关应是循环开始前的状态。（5）图中从上到下，从左到右表示操作顺序。（6）在原理图中，若有交叉导线连接点，要用小黑圆点表示，无直接电联系的交叉导线则不画出小黑圆点。在电路图中，应尽量减少或避免导线的交叉。课题4三相异步电动机控制4.3 三相异步电动机正反转控制电路三相异步电动机正反转控制电路4.3.1 无联锁的正反转控制电路无联锁的正

32、反转控制电路用接触器控制的无联锁的正反转控制电路如图4.41所示。电路中采用了两个接触器KM1、KM2，分别控制电动机的正反转。课题4三相异步电动机控制图4.41 无联锁的正反转控制电路课题4三相异步电动机控制当合上刀开关QS，按下正转按钮SB1时，KM1线圈通电，KM1三相主触点闭合，电动机运转。同时，KM1辅助常开触点闭合自锁。若要电动机反转时，按下反转按钮SB2，KM2线圈通电，KM2的三相主触点闭合，电源 L1和L3对调，实现换相，此时电动机为反转。此电路存在的问题是：当正转KM1通电时，若再按下SB2，KM2也通电，在主电路中会发生电源直接短路的故障。因此，此电路在实际中不能采用。课

33、题4三相异步电动机控制4.3.2 有联锁的正反转控制电路有联锁的正反转控制电路1 接触器联锁正反转控制电路为了克服上述电路的缺点，常用具有联锁的控制电路。接触器联锁正反转控制电路如图4.42所示。课题4三相异步电动机控制图4.42 接触器联锁正反转控制电路课题4三相异步电动机控制当按下SB1，KM1线圈得电，KM1三相主触点和辅助常开触点闭合，电动机运转，KM1的辅助常闭触点断开，这时，如果按下SB2，KM2的线圈不会通电，就保证了电路的安全。这种将一个接触器的辅助常闭触点串联在另一个线圈的电路中使两个接触器相互制约的控制，称为互锁控制或联锁控制。利用接触器的辅助常闭触点的联锁，称为电气联锁(

34、或接触器联锁)。课题4三相异步电动机控制电路的工作原理如下：（1）合上电源开关QS。（2）正转控制：课题4三相异步电动机控制（3）反转控制：（4）停止：按下SB3，整个控制电路失电，主触头分断，电动机M失电停转。课题4三相异步电动机控制2 按钮联锁正反转控制电路在正反转控制电路中，除采用电气联锁外，还可采用机械联锁，按钮联锁正反转控制电路如图4.43所示。课题4三相异步电动机控制图4.43 按钮联锁正反转控制电路课题4三相异步电动机控制按钮SB1和SB2的常闭触点串联在对方的常开触点电路中，正转（反转）起动时断开反转（正转）起动线路。这种利用按钮的常开、常闭触点，在电路中互相牵制的接法，称为机

35、械联锁(或按钮联锁)。这种线路的优点是操作方便，缺点是容易产生电源两相短路故障。课题4三相异步电动机控制3.双重联锁正反转控制电路具有电气、机械双重联锁的控制电路在电路中较为常见，该线路兼有以上两种联锁控制线路的优点，操作方便，也是最可靠的正反转控制电路。它能实现由正转直接到反转，或由反转直接到正转的控制。双重联锁正反转控制电路如图4.44所示。课题4三相异步电动机控制图4.44 双重联锁正反转控制电路课题4三相异步电动机控制(1)合上电源开关QS。（2）正转控制：课题4三相异步电动机控制（3）反转控制：课题4三相异步电动机控制4.3.3 位置控制与自动循环控制线路位置控制与自动循环控制线路1

36、 位置控制线路位置控制就是利用生产机械运动部件上的挡铁与行程开关碰撞，使其触头动作，来接通或断开电路，以实现对生产机械运动部件的位置或行程的自动控制。位置控制电路如图4.45所示。它是在正反转控制电路的基础上增加了两个行程开关SQ1和SQ2。课题4三相异步电动机控制图4.45 位置控制电路图课题4三相异步电动机控制工厂车间里的行车巡航就采用这种线路，图4.46是行车运动的示意图。行车的两头终点处各安装一个行程开关SQ1和SQ2，将两个行程开关的常闭触头分别串接在正转控制电路和反转控制电路中，行车前后各装有挡铁1和挡铁2，行车的行程和位置可通过移动行程开关的安装位置来调节。课题4三相异步电动机控

37、制图4.46 行车运动示意图课题4三相异步电动机控制按下正转按钮SB2，KM1通电，电动机正转，拖动工作台向前（向左）运行。当达到极限位置，挡铁1碰撞SQ1时，使SQ1的常闭触点断开，KM1线圈断电，电动机因断电自动停止。此时，即使再按SB2，由于SQ1常闭已经分断，接触器KM1线圈也不会得电，保证了行车不会超过SQ1所在的位置，从而达到保护的目的。同理，按下反转按钮SB3，KM2通电，电动机反转，拖动工作台向后（向右）运行，到达极限位置，挡铁2碰撞SQ2时，使SQ2的常闭触点断开，KM2线圈断电，电动机因断电而自动停止。课题4三相异步电动机控制2 自动往返控制线路工厂车间里的铣床、导轨磨床、

38、龙门刨床上常采用这种线路。工作台自动往返控制线路如图4.47所示。为了使电动机的正反转控制与工作台的左右运动相配合，在控制线路中设置了四个行程开关SQ1、SQ2、SQ3和SQ4，并把它们安装在工作台需要限位的地方。课题4三相异步电动机控制图4.47 自动往返控制电路课题4三相异步电动机控制其中SQ1、SQ2被用来自动转换接电动机正反转控制电路，实现工作台的自动往返行程控制；SQ3、SQ4被用作终端保护，以防止SQ1、SQ2失灵，工作台越过限定位置而造成事故。在工作台的T形槽中装有两块挡铁，挡铁1只能和SQ1、SQ3相碰撞，挡铁2只能和SQ2、SQ4相碰撞。图4.48是工作台自动往返运动的示意。

39、课题4三相异步电动机控制图4.48 工作台自动往返示意图课题4三相异步电动机控制电路的工作原理如下：（1）合上开关QS，接通三相电源。（2）按下正向起动按钮SB2，接触器KM1线圈通电吸合并自锁，KM1主触头闭合接通电动机电源，电动机正向运行带动机械部件运动。课题4三相异步电动机控制（3）电动机拖动的机械部件向前运动（设左为正向），当运动到预定位置，挡铁1碰撞行程开关SQ1，SQ1的常闭触点断开，接触器KM1线圈断电，主触头释放，电动机断电。与此同时SQ1的常开触点闭合，使接触器KM2线圈通电吸合并自锁，其主触头使电动机电源相序改变而反转。电动机拖动运动部件向后运动（设右为反向）。课题4三相异

40、步电动机控制（4）在运动部件向右运动过程中，挡铁1使SQ1复位为下次KM1动作做好准备。当机械部件向右运动到预定位置时，挡铁2碰撞行程开关SQ2，SQ2的常闭触点断开，接触器KM2线圈断电，主触头释放，电动机断电停止向右运动。与此同时SQ2的常开触点闭合，使KM1线圈通电并自锁，KM1主触头闭合接通电动机电源，电动机正向运行带动机械部件运动，并重复以上的过程。课题4三相异步电动机控制（5）电路中的互锁环节：接触器互锁由KM1（或KM2）的辅助常闭触点互锁；按钮互锁由SB2（或SB3）完成。（6）电路中的自锁环节：由KM1（或KM2）的辅助常开触点并联SB2（或SB3）的常开触点实现自锁。（7）

41、若想使电动机停转，按停止按钮SB1，则全部控制电路断电，接触器主触头释放，电动机断开电源停止运行。课题4三相异步电动机控制4.4 三相异步电动机的制动控制三相异步电动机的制动控制4.4.1 机械制动控制机械制动控制1 电磁抱闸结构电磁抱闸的结构如图4.49所示。课题4三相异步电动机控制图4.49 电磁抱闸的结构课题4三相异步电动机控制电磁抱闸由两部分组成：制动电磁铁和闸瓦制动器。制动电磁铁由铁心、衔铁和线圈三部分组成；闸瓦制动器包括闸轮、闸瓦和弹簧等。闸轮与电动机装在同一根转轴上。电磁抱闸分为断电制动和通电制动两种。通电制动是指线圈通电时，闸瓦紧紧抱住闸轮，实现制动；而断电制动是指当线圈断电时

42、，闸瓦紧紧抱住闸轮，实现制动。实际工作中多用断电制动。课题4三相异步电动机控制2.电磁抱闸制动控制电磁抱闸断电制动控制电路如图 4.50所示。电路的工作原理如下：电路未通电时，闸瓦和闸轮紧紧抱住，电动机处于停止状态。按下起动按钮SB1，KM线圈通电，主触点闭合，电磁铁YB通电，吸引衔铁克服弹簧力，使杠杆向上移动，闸瓦和闸轮分开，电动机起动运行。课题4三相异步电动机控制图4.50 电磁抱闸断电制动控制电路课题4三相异步电动机控制4.4.2 反接制动控制反接制动控制1 单向起动停车反接制动单向起动停车反接制动电路如图4.51所示。课题4三相异步电动机控制图4.51 单向起动停车反接制动电路课题4三

43、相异步电动机控制电路的工作原理如下：合上刀开关QS，按下起动按钮SB2时，KM1线圈通电，KM1主触点闭合，KM1自锁点闭合，电动机开始旋转，KM1常闭触点打开，实现互锁。当电动机转速达到120 r/min时，速度继电器KS常开触点闭合，为反接制动做准备。课题4三相异步电动机控制当需要停止时，按下停止按钮SB1，SB1的常闭触点打开，使KM1线圈断电；SB1的常开触点闭合，使KM2线圈接通，电动机断开正向电，接通反向电，反向转矩使电动机的转速迅速下降。当电动机转速下降到100 r/min时，KS的常开触点断开，使KM2线圈断电，电动机断电后自然停止。课题4三相异步电动机控制*2 Y-降压起动反接制动控制Y-降压起动停车反接制动控制电路如图4.52所示。该线路中应用了断电延时时间继电器的瞬时闭合延时断开常开触头，大家可根据以前所学的知识，自行分析该电路的控制原理。课题4三相异步电动机控制图4.52 Y-降压起动反接制动控制电路课题4三相异步电动机控制反接制动的优点是设备简单，调整方便，制动迅速，价格低；缺点是制动冲击大，制动能量损耗大，不宜频繁制动，且制动准确度不高，它适用于要求制动迅速、系统惯性较大、制动不频繁的场合。