电工技术与技能训练课件：电动机典型控制电路分析

电动机典型控制电路分析8.1单向控制电路8.2点动控制电路8.3正、反转控制电路 『情境链接』混凝土搅拌机正反转控制8.4位置控制8.5顺序控制环节8.6时间控制电路8.7多地联锁控制8.8Y-Δ联接降压起动控制电路『情境链接』电气控制系统主要保护环节8.1单向控制电路图8-2接触器控制电动机单向运转电路8.1单向控制电路8.1单向控制电路电路工作分析：合上电源开关Q，引入三相电源。按下起动按钮SB2，KM线圈通电，其常开主触点闭合，电动机M接通电源起动；同时，与起动按钮并联的KM常开触点也闭合。当松开SB2时，KM线圈通过其自身常开辅助触点继续保持通电状态，从而保证了电动机连续运转。当需要电动机停止运转时，可按下停止按钮SB1，切断KM线圈电源，KM常开主触点与辅助触点均断开，切断电动机电源和控制电路，电动机停止运转。这种依靠接触器自身辅助触点保持线圈通电的电路，称为自锁电路，辅助常开触点称为自锁触点。8.2点动控制电路在生产实践中，某些生产机械常会要求既能正常起动，又能实现位置调整的点动工作。图8-3电动机点动与连续运转控制电路8.2点动控制电路8.2点动控制电路图8-3为电动机点动与连续运转控制的几种典型电路。其具体电路工作分析如下：图8-3a)为最基本的点动控制电路。按下SB，接触器KM线圈通电，常开主触点闭合，电动机起动运转；松开SB，接触器KM线圈断电，其常开主触点断开，电动机停止运转。图8-3b)为采用开关SA选择运行状态的点动控制电路。当需要点动控制时，只要把开关SA断开，即断开接触器KM的自锁触点KM，由按钮SB2来进行点动控制；当需要电动机正常运行时，只要把开关SA合上，将KM的自锁触点接入控制电路，即可实现连续控制。8.3正、反转控制电路8.3正、反转控制电路

在实际工作中，生产机械常常需要运动部件可以正、反两个方向的运动，这就要求电动机能够实现可逆运行。图8-4三相异步电动机可逆运行控制电路8.3正、反转控制电路1)由图8-4a可知，按下SB2，正转接触器KM1线圈通电并自锁，主触头闭合，接通正序电源，电动机正转，按下停止按钮SB1，KM1线圈断电，电动机停止；再按下SB3，反转接触器KM2线圈通电并自锁，主触头闭合，使电动机定子绕组电源相序与正转时相序相反，电动机反转运行，其串接在KM1线圈电路中的KM2的常闭辅助触头断开，锁住KM1的线圈不能通电。这种利用两个接触器（或继电器）的常闭辅助触点互相控制，形成相互制约的控制，称为电气互锁。2)对于要求频繁实现可逆运行的情况，可采用图8-4b的控制电路。它是将正向起动按钮SB2和反向起动按钮SB3的常闭触点串接在对方常开触点电路中，利用按钮的常开、常闭触点的机械联接，在电路中形成相互制约的控制。这种接法称为机械互锁。这种具有电气、机械双重互锁的控制电路是常用的、可靠的电动机可逆运行控制电路，它既可以实现正向→停止→反向→停止的控制，又可以实现正向—反向—停止的控制。8.3正、反转控制电路8.4位置控制8.4位置控制利用行程开关按照机械设备的运动部件的行程位置进行的控制，称为行程控制原则，是机械设备自动化和生产过程自动化中应用最广泛的控制方法之一。在生产中，由于工艺和安全的需要，常要求按照生产机械中某一运动部件的行程或位置变化来对生产机械进行控制，例如吊钩上升到终点时要求自动停止，龙门刨床的工作台要求在一定范围内自动往返等，这类自动控制称为行程控制或位置控制。图8-6位置控制限位电路8.4位置控制8.4位置控制在起重机上安装一块撞块，在起重机上下行程两端的终点处分别安装行程开关SQ1和SQ2，将它们的常闭触头串接在电动机正反转接触器KM1和KM2的线圈回路中。当按下正转按钮SB2时，正转接触器KM1通电，电动机正转，此时起重机上升。到达顶点时，起重机撞块顶撞行程开关SQ1，使其常闭触头断开，接触器线圈KM1断电，于是电动机停转，起重机不再上升（此时应有抱闸将电动机转轴抱住，以免重物滑下）。此时即使再误按SB2，接触器线圈KM1也不会通电，从而保证起重机不会运行超过SQ1所在的极限位置。当按下反转按钮SB3时，反转接触器KM2通电，电动机反转，起重机下降，到达下端终点时顶撞行程开关SQ2，电动机停转，起重机不再下降。8.5顺序控制电路8.5顺序控制电路

在机床的控制电路中，常常要求电动机的起动和停止按照一定的顺序进行。图8-7两台电动机顺序控制电路图8.5顺序控制电路

图8-7a）为两台电动机顺序起动、同时停止控制电路。在此电路的控制电路中，只有KM1线圈通电后，其串入KM2线圈控制电路中的常开触点KM1闭合，才能使KM2线圈存在通电的可能，以此制约了M2电动机的起动顺序。当按下SB1按钮时，接触器KM1线圈断电，其串接在KM2线圈控制电路中的常开辅助触点断开，保证了KM1和KM2线圈同时断电，其常开主触点断开，两台电动机M1、M2同时停止。图8-7b）为两台电动机顺序起动，逆序停止控制电路。其顺序起动工作不再分析，由读者自行分析。此控制电路停车时，必须先按下SB3按钮，切断KM2线圈的供电，电动机M2停止运转；其并联在按钮SB1下的常开辅助触点KM2断开，此时再按下SB1，才能使KM1线圈断电，电动机M1停止运转。图8-7为两台电动机顺序控制电路图，其电路工作分析如下：8.6时间控制电路8.6时间控制电路

时间控制指按照时间顺序进行运行状态切换的控制电路，一般用时间继电器来控制动作时间的间隔。图8-8时间继电器控制的顺序起动电路图8-8为利用时间继电器控制的顺序起动电路。其电路的关键在于利用时间继电器自动控制KM2线圈的通电。当按下SB2按钮时，KM1线圈通电，电动机M1起动，同时时间继电器线圈KT通电，延时开始。经过设定时间后，串接入接触器KM2控制电路中的时间继电器KT的动合触点闭合，KM2线圈通电，电动机M2起动。8.6时间控制电路8.7多地联锁控制8.7多地联锁控制图8-9多地控制电路图从图8-9电路中可以看出，多地控制电路只需多用几个起动按钮和停止按钮，无需增加其他电器元件。起动按钮应并联，停止按钮应串联，分别装在几个地方。从电路工作分析可以得出以下结论：若几个电器都能控制某接触器通电，则几个电器的常开触点应并联接到某接触器的线圈控制电路，即形成逻辑“或”关系；若几个电器都能控制某接触器断电，则几个电器的常闭触点应串联接到某接触器的线圈控制电路，形成逻辑“与非”的关系。8.7多地联锁控制8.8Y-△联结减压起动控制电路8.8Y-△联结减压起动控制电路

三相笼型电动机容量较大时，一般应采用减压起动，有时为了减小和限制起动时对机械设备的冲击，即使允许直接起动的电动机，也往往采用减压起动。起动时，定子绕组接成星形，待转速上升到接近额定转速时，再将定子绕组的接线换接成三角形，电动机进入全电压正常运行状态。。正常运行时定子绕组接成三角形的笼型三相异步电动机可采用星形-三角形降压起动的方法达到限制起动电流的目的。8.8Y-△联结减压起动控制电路图8-10

Y-△联结减压起动控制电路8.8Y-△联结减压起动控制电路

合上电源开关Q，按下起动按钮SB2，KM1、KT、KM3线圈同时通电并自锁，电动机三相定子绕组联接成星形接入三相交流电源进行减压起动；当电动机转速接近额定转速时，通电延时型时间继电器动作，KT常闭触点断开，KM3线圈断电释放；同时KT常开触点闭合，KM2线圈通电吸合并自锁，电动机绕组联接成三角形全压运行。当KM2通电吸合后，KM2常闭触点断开，使KT线圈断电，避免时间继电器长期工作。KM2、KM3触点为互锁触点，以防止同时接成星形和三角形造成电源短路。『电气控制系统主要的保护环节』1.短路保护熔断器价格便宜，断弧能力强，所以一般电路几乎无例外地使用它作短路保护。低压断路器又称自动空气熔断器，它有短路、过载和欠电压保护2.过载保护热继电器作为过载保护元件，可以满足当电动机为额定电流时，电动机为额定温度，热继电器不动作