第四章基本控制电路1

1、第四章 基本控制电路电机的控制和保护电机的控制和保护 电动机的保护电动机的保护: 电动机保护电动机保护的类型：的类型：失压保护：采用继电器、接触器控制失压保护：采用继电器、接触器控制短路保护：加熔断器短路保护：加熔断器过载保护：加热继电器过载保护：加热继电器电机的控制：电机的控制：正反转，启动停止，多机多地控制，延时控制等正反转，启动停止，多机多地控制，延时控制等1、直接起动控制电路2、降压起动控制电路3、制动控制电路4、调速控制电路5、控制电路综合举例、控制电路综合举例电动机接通电源后由静止状态逐渐加速到稳定运行状态的过程称为电动机的起动。直接起动又叫全压起动，它是通过开关或接触器将额定电压

2、直接加在电动机的定子绕组上，使电动机运转。优点是所需电气设备少，线路简单;缺点是起动电流大。小容最电动机(10KW及以下)可以直接起动。判断一台交流电动机能否采用直接起动，可根据下面的经验公式来确定:式中：Iq电动机的起动电流(A)；IN电动机的额定电流(A)符合本公式，可以直接起动;不符合本公式，则应降压起动。1 三相笼式异步电机的直接起动控制电路1、手动正转控制电路2、点动正转控制电路3、自保持正转控制电路4、热保护正转控制电路5、正反转控制电路6、行程控制电路7、顺序控制电路8、多地控制电路用瓷底胶盖闸刀开关、转换开关或铁壳开关控制电动机的起动和停止。如图4.1所示这种线路比较简单，对容

3、量较小，起动不频繁的电动机来说，是经济方便的起动控制方法。但在容量较大、起动频繁的场合不能使用，因为容易烧坏开关，控制也不方便。图4.1 手动起动控制电路1、手动正转控制电路用按钮和接触器点动控制电动机正转的示意图和原理图图4.2 点动正转控制电路（b）原理图（a）实物示意图KMKM2、点动正转控制电路M3ABCKMFUQSBCKMSB点动控制点动控制动作过程动作过程触头（触头（KM）打开）打开按钮松开按钮松开线圈（线圈（KM）断电）断电 电机停转。电机停转。触头（触头（KM）闭合）闭合按下按钮按下按钮（SB） 线圈（线圈（KM）通电）通电电机转动；电机转动；控制电路控制电路主电路主电路控制回

4、路控制回路改为下方？改为下方？点动正转控制环节：输入量按钮SB输出量接触器KM的触头如果要使上述点动控制线路中的电动机长期运行，起动按钮SB必须终始用手按住，是很不方便的。为了实现电动机的连续运行，则需要用接触器的一个动合辅助触点并联在按钮的两端；又为了可以将电动机停止，在控制电路中再串联一个停止按钮（黑线的任意位置）。b)、c)为标准接法。图4.3 自保持控制电路没有停止按钮的自保持电路 停止优先的自保持电路 优先的自保持电路 另一种停止优先的自保持电路 11112223、自保持正转控制电路电动机连续运行电动机连续运行KM自保持自保持自保的作用自保的作用按下按钮按下按钮（SB），），线圈（线

5、圈（KM）通电，）通电，电机起动；同时，辅助触头（电机起动；同时，辅助触头（KM）闭合，）闭合，即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机连续运转。连续运转。KMSB2CM3ABCKMFUQSBSB1起动起动按钮按钮停车停车按钮按钮自保持控制电路的工作原理：先合上QA，起动：按下1SB KM因线圈通电而吸合 KM常开辅助触点闭合（自锁） KM主触点闭合 电动机M运转停止：按下2SB KM因线圈断电而释放 KM常开辅助触点断开 KM主触点断开 电动机M停转自保持控制环节：输入量按钮1SB、2SB输出量接触器KM的触头同时它还具有欠压、失压保护图4.4 具有热保护的控

6、制电路当电动机过载、堵转或断相等都会引起定子绕组电流过大，热继电器根据电流的热效应，而使热继电器FR动作，即FR的动断辅助触点断开，则使KM线圈断电释放，从而KM主触点断开，切断电动机电源。由于热继电器的发热元件有热惯性，即使通过它的电流超过额定电流好几倍，它也不会瞬时动作，所以它只能作过载保护，而异步电动机的短路保护还需要依靠熔断器。4、热保护正转控制电路KMSB1KMSB2FR电机工作时，若因负载过重电机工作时，若因负载过重而使电流增大，但又比短路电流而使电流增大，但又比短路电流小。此时熔断器起不了保护作用，小。此时熔断器起不了保护作用，应加热继电器，进行过载保护。应加热继电器，进行过载保

7、护。M3A B CKMFUQSFR过载保护过载保护热继电器热继电器的热元件的热元件热继电热继电器触头器触头方法：方法：加热继电器。加热继电器。KMSB1KMSB2FRM3ABCKMFUQSFR电流成回路，电流成回路，只要接两相就可以了。只要接两相就可以了。异步机的直接起动异步机的直接起动 + 过载保护过载保护发热发热元件元件热继电热继电器触头器触头QSFRM3AB CKMFU方法一：用复合按钮。方法一：用复合按钮。点动点动+连续运行连续运行SB3：点动：点动SB2：连续运行：连续运行控制控制关系关系该电路缺点：动作不够可靠。该电路缺点：动作不够可靠。KMSB1KMSB2FRSB3主电路主电路控

8、制电路控制电路SBKASB1KASB2FRKMKAM3AB CKMFU方法二：加中间继电器（方法二：加中间继电器（KA）。）。控制控制关系关系SB：点动：点动SB2：连续运行：连续运行(优先权高）优先权高）FR 以下控制电路能否实现既能点动、以下控制电路能否实现既能点动、又能连续运行又能连续运行 KMSB1KMSB2FRSB思考思考不能点动！不能点动！例题分析例41 试分析图4-5所示电路的功能。例42 有人设计出如图4-6所示的具有过载保护的正转控制电路，要求能完成：(1)正转起动和停止控制；（2）具有过载保护。试分析该电路的错误。要改变三相交流电动机转向只需调换三相电源进线中的任意两根即可

9、，因此控制电动机正反转时，主回路可采用两只接触器，三相电源通过两接触器后，有两相电源线进行了调换。一个接触器吸合时，电动机为一个转向；另一只接触器吸合时，电动机为另一个转向。图4. 7 正反转控制电路不完善的正反转控制电路不能直接切换的正反转控制电路1SB3SB1SB2SB1KM4SB1KM2KM2KM2SB1KM1KM4SB2KM2KM1KM2KM5、正反转控制电路电机的正反转控制电机的正反转控制KMFKMFSB1SBFFRM3ABCKMFFUQSFRKMRKMRKMRSBR 该电路必须先停车才能由正转到反转或由该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。反转到正转。SBF和和SBR不能

10、同时按下，不能同时按下，否则会造成短路！否则会造成短路！操作过程：操作过程： SBF正转正转SBR反转反转停车停车SB1（1）接触器联锁正反转控制线路（电气联锁）图4. 8 接触器联锁正反转控制电路线路要求接触器1KM和2KM不能同时通电，否则，它们的主触点便同时闭合，将造成电源相间短路。为此，在接触器1KM与2KM线圈各自的支路中相互串联了对方的一副常闭辅助触点，以保证接触器1KM和2KM不会同时通电。1KM与2KM的这两副常闭辅助触点在线路中所起的作用称为联锁(或互锁)，这两副触点叫做联锁触点。电机的正反转控制电机的正反转控制 加互锁加互锁互锁作用互锁作用：正转时，：正转时，SBR不起作用

11、；反转不起作用；反转 时，时，SBF不起作用。从而避免两触发器不起作用。从而避免两触发器 同时工作造成主回路短路。同时工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMFKMRKMRSBRM3A BCKMFFUQ SFR互锁互锁（2）按钮联锁正反转控制线路（机械联锁）它的特点是：当需要改变电动机的转向时，只要直接按下反转拨钮2SB就行了，而不必先按停止按钮3SB。图4.9 按钮联锁正反转控制线路这种线路操作虽方便，但是容易产生短路故障。例如当1 KM主触点发生熔焊或有杂物卡住时，即使其线圈断电，主触点也可能分断不开。此时，若按下2SB，2KM线圈通电，其主触点闭合，这就发生了1K

12、M和2KM的主触点同时闭合的情况，必然使电源两相短路，因此，单用复合按钮联锁的线路不够安全。（3）按钮和接触器双重联锁正反转控制线路图4.10 按钮接触器双重联锁正反转控制线路把上述两种线路的优点结合起来，就组成了图4.10所示的具有双重联锁的正反转控制线路。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR电机的正反转控制电机的正反转控制双重互锁双重互锁KMRM3A BCKMFFUQSFR电器互锁电器互锁机械互锁机械互锁双保险双保险机械互锁（复合按钮）机械互锁（复合按钮）电器互锁（互锁触头）电器互锁（互锁触头）例题分析例4-3 在图4-11所示的正反转控制电路中(主电路略)，要求能实

13、现：(1)正反转控制；（2）两个方向运转时都有过载保护。试分析该线路图有何错误。6、行程控制电路KMRM3ABCKMFFUQSFR 行程控制实质为电机的行程控制实质为电机的正反转控制，只是在行程正反转控制，只是在行程的终端要加限位开关。的终端要加限位开关。正程正程逆程逆程BA行程控制电路（行程控制电路（1 1） 控制回路控制回路KMFFRKMRSB1KMFSB2STASB3STBKMRKMRKMF限位开关限位开关正程正程限位开关限位开关STASTB逆程逆程至右极端位置撞开至右极端位置撞开STA 动作过程动作过程SB2 正向运行正向运行电机停车电机停车（反向运行同样分析）（反向运行同样分析）行程

14、控制行程控制(2) -(2) -自动自动往复运动往复运动正程正程逆程逆程小小 车车工作要求：工作要求：1. 能正向运行也能反向运行能正向运行也能反向运行 2. 到位后能自动返回到位后能自动返回小车小车STaSTbKMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTb自动往复运动控制电路自动往复运动控制电路 限位开关限位开关采用复合式采用复合式开关。正向运开关。正向运行停车的同时，自动起行停车的同时，自动起动反向运行；反之亦然。动反向运行；反之亦然。关键措施关键措施在装有多台电动机的生产机械上，各电动机所起的作用不同，有时需要按一定的顺序起动才能保证操作过程的合理和工作的安全可靠

15、。图4.13是降湿机顺序起动电路图，KM1串接在KM2支路中，KM1先起动，KM2后起动。图4.13 降湿机顺序起动电路图7、顺序控制电路1 电机电机M1控制要求：控制要求： 1. M1 1. M1 起动后，起动后，M2M2才能起动才能起动 2. M2 2. M2 可单独停可单独停2 电机电机M2顺序控制顺序控制顺序控制电路顺序控制电路（1）：）：两电机两电机只保证起动的先后顺序，只保证起动的先后顺序，没有延时要求。没有延时要求。 FUKM2FR2AB CFUM3AB CKM1FR1M3主电路主电路KM1KM2SB3SB4FR2KM2KM1SB1SB2FR1KM1控制电路控制电路不可以不可以

16、! 两电机各自要有独立两电机各自要有独立的电源；这样接，主触头的电源；这样接，主触头（KM1）的负荷过重。）的负荷过重。M3KM1FRKM2FRM3KM2KM1SB2KM2KM1SB3SB1主电路主电路控制电路控制电路这样实现顺序这样实现顺序控制可不可以控制可不可以?KM1SB1SB2KTFRKM1KM2KM2KM2KTSB2 KM1 KT KM2 延时延时 KM2 M1起动起动KT M2起动起动主电路同前主电路同前控制电路控制电路顺序控制电路顺序控制电路(2)(2)：M1起动后，起动后，M2延时起动。延时起动。KM1SB1SB2KTFRKM1KM2KM2KT 实现实现M1起动后起动后M2延时

17、起动的延时起动的顺序控顺序控制，用以下电路可不可以？制，用以下电路可不可以？SB2 KM1 KT KM2 延时延时 KM2 M1起动起动 M2起动起动 不可以不可以！继电器、继电器、接触器的线接触器的线圈有各自的圈有各自的额定值，额定值，线圈不能串线圈不能串联联。图4.14 四级顺序起动电路图4.15 简化的四级顺序起动电路有时需要从多个地方控制一台设备，并且两个地方都能使其起动和停止。图4.16 电动机两地控制电路8、多地控制电路例如：甲、乙两地同时控制一台电机。例如：甲、乙两地同时控制一台电机。KMSB1甲甲SB2甲甲KMSB1乙乙SB1乙乙方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。方法：两起动按钮并联；两停车