电机控制技术（第二版）课件 第二章基本电气控制单元线路

知识点：三相异步电动机点动控制点动控制电路的安装接线2

目录2点动控制电路1点动控制机械设备手动控制间断工作，即按下启动按钮，电动机转动，松开按钮，电动机停转，这种控制方式称为点动。点动控制能实现电动机短时转动，常用于机床的对刀调整和电动葫芦等。电动机的点动控制线路是最简单的控制线路。

图2-4是电动机点动控制线路的原理图，由主电路和控制电路两部分组成。

图2-4点动控制电路原理图点动控制电路1图2-4点动控制电路原理图主电路由刀开关QS、熔断器FU1、交流接触器KM的主触点和笼型电动机M组成；控制电路由熔断器FU2、起动按钮SB和交流接触器线圈KM组成。主电路中刀开关QS为电源开关起隔离电源的作用；熔断器FU1对主电路进行短路保护。由于点动控制，电动机运行时间短，有操作人员在近处监视，所以一般不设过载保护环节。点动控制电路1电路的工作原理如下：起动过程：先合上刀开关QS→按下起动按钮SB→接触器KM线圈通电→KM主触点闭合→电动机M通电直接起动。停机过程：松开SB→KM线圈断电→KM主触点断开→电动机M断电停转。点动控制电路1点动控制电路的安装接线2点动控制电路安装接线图，如图2-5所示。图2-5点动控制电路安装接线图2所需元件和工具：木质（或其它材质）控制板一块，交流接触器、熔断器、电源隔离开关、按钮、接线端子排、三相电动机、万用表及电工常用工具一套、导线、号码管等。点动控制电路的安装接线2接线训练步骤：①画出电路图，分析工作原理，并按规定标注线号。②列出元件明细表，并进行检测，将元件的型号、规格、质量检查结果及有关测量值记入点动控制线路元件明细表中。③在配电板上，布置元件，并画出元件安装布置图及接线图。④按照接线图规定的位置定位打孔将电气元件固定牢靠。⑤按电路图的编号在各元件和连接线两端做好编号标志。点动控制电路的安装接线谢谢！知识点：三相异步电动机连续运行控制连续运行控制电路的安装接线2

目录12连续运行控制电路结构与工作原理1连续运行控制电路结构与工作原理在实际生产中往往要求电动机实现长时间连续转动，即所谓长动控制。如图2-6所示，主电路由刀开关QS、熔断器FU、接触器KM的主触点、热继电器FR的发热元件和电动机M组成；控制电路由停止按钮SB2、起动按钮SB1、接触器KM的常开辅助触点和线圈、热继电器FR的常闭触点组成。

图2-6连续运行控制电路1连续运行控制电路结构与工作原理1工作原理如下：起动：合上刀开关QS→按下起动按钮SB2→接触器KM线圈通电→KM主触点闭合和常开辅助触点闭合→电动机M接通电源运转；(松开SB2)利用接通的KM常开辅助触点自锁，电动机M连续运转。停机：按下停止按钮SB1→KM线圈断电→KM主触点和辅助常开触点断开→电动机M断电停转。连续运行控制电路1在电动机连续运行的控制电路中，当起动按钮SB1松开后，接触器KM的线圈通过其辅助常开触点的闭合仍继续保持通电，从而保证电动机的连续运行。这种依靠接触器自身辅助常开触点的闭合而使线圈保持通电的控制方式，称自锁或自保。起到自锁作用的辅助常开触点称自锁触点。图2-6连续运行控制电路连续运行控制电路结构与工作原理连续运行控制电路1图2-6连续运行控制电路设有以下保护环节：短路保护：短路时熔断器FU的熔体熔断而切断电路起保护作用。电动机长期过载保护：采用热继电器FR，由于热继电器的热惯性较大，即使发热元件流过几倍于额定值的电流，热继电器也不会立即动作。因此在电动机起动时间不太长的情况下，热继电器不会动作，只有在电动机长期过载时，热继电器才会动作，其常闭触点断开使控制电路断电，从而使KM主触点断开，起到保护电动机的作用。图2-6连续运行控制电路连续运行控制电路结构与工作原理连续运行控制电路1欠电压、失电压保护：通过接触器KM的自锁环节来实现。当电源电压由于某种原因而严重欠电压或失电压(如停电)时，接触器KM断电释放，电动机停止转动。当电源电压恢复正常时，接触器线圈不会自行通电，电动机也不会自行起动，只有在操作人员重新按下起动按钮后，电动机才能起动。图2-6连续运行控制电路连续运行控制电路结构与工作原理连续运行控制电路1连续运行控制电路结构与工作原理连续运行控制电路的安装接线2连续运行控制电路安装接线图，如图2-7所示。图2-7连续运行控制电路安装接线图

2所需元件和工具：木质（或其它材质）控制板一块，交流接触器、熔断器、电源隔离开关、按钮、接线端子排、三相电动机、万用表及电工常用工具一套、导线、号码管等。连续运行控制电路的安装接线2接线训练步骤：①画出单向启动控制线路电路图，分析工作原理，并按规定标注线号。②列出元件明细表，并进行检测，将元件的型号、规格、质量检查结果及有关测量值记入单向启动控制线路元件明细表中。③在配电板上，布置元件，并画出元件安装布置图及接线图。④按照接线图规定的位置定位打孔将电气元件固定牢靠。⑤按电路图的编号在各元件和连接线两端做好编号标志。⑥检查线路并在测量电路的绝缘电阻后通电试车。连续运行控制电路的安装接线谢谢！知识点：三相异步电动机点动与长动结合控制复合按钮实现控制2

目录24手动开关实现控制1中间继电器实现控制3点动与长动结合控制在生产实践中，机床调整完毕后，需要连续进行切削加工，则要求电动机既能实现点动又能实现长动。控制线路如图2-8所示。

图2-8点动与长动结合控制电路手动开关实现控制1图2-8a）的线路比较简单，采用手动开关SA实现控制。点动控制时，先把SA打开，断开自锁电路→按动SB1→KM线圈通电→电动机M点动；长动控制时，把SA合上→按动SB1→KM线圈通电，自锁触点起作用→电动机M实现长动。手动开关实现控制1复合按钮实现控制2图2-8b）的线路采用复合按钮SB3实现控制。点动控制时，按动复合按钮SB3，断开自锁回路→KM线圈通电→电动机M点动；长动控制时，按动起动按钮SB1→KM线圈通电，自锁触点起作用→电动机M长动运行。此线路在点动控制时，若接触KM的释放时间大于复合按钮的复位时间，则SB3松开时，SB3常闭触点已闭合但接触器KM的自锁触点尚未打开，会使自锁电路继续通电，则线路不能实现正常的点动控制。复合按钮实现控制2中间继电器实现控制3图2-8c）的线路采用中间继电器KA实现控制。点动控制时，按动起动按钮SB3→KM线圈通电→电动机M点动；长动控制时，按动起动按钮SB1→中间继电器KA线圈通电并自锁→KM线圈通电→M实现长动。此线路多用了一个中间继电器，但工作可靠性却提高了。中间继电器实现控制3谢谢！知识点：三相异步电动机正反转控制电气互锁正反转控制电路2

目录343无互锁正反转控制电路1双重互锁正反转控制电路3正反转控制在实际应用中，往往要求生产机械改变运动方向，如工作台前进、后退；电梯的上升、下降等，这就要求电动机能实现正、反转。对于三相异步电动机来说，可通过两个接触器来改变电动机定子绕组的电源相序来实现。

正反转控制电路图2-9电动机正、反转控制电路电动机正、反转控制电路如图2-9所示，接触器KM1为正向接触器，控制电动机M正转；接触器KM2为反向接触器，控制电动机M反转。

无互锁正反转控制1如图2-9a）所示为无互锁控制线路，其工作过程如下：正转控制：合上刀开关QS→按下正向起动按钮SB2→正向接触器KM1通电→KM1主触点和自锁触点闭合→电动机M正转。反转控制：合上刀开关QS→按下反向起动按钮SB3→反向接触器KM2通电→KM2主触点和自锁触点闭合→电动机M反转。停机：按停止按钮SB1→KM1（或KM2）断电→M停转。该控制线路缺点是若误操作会使KM1与KM2都通电，从而引起主电路电源短路，为此要求线路设置必要的联锁环节。电气互锁正反转控制2如图2-9b）所示为电气互锁控制线路，其工作过程如下：正转控制：合上刀开关QS→按下正向起动按钮SB2→正向接触器KM1通电→KM1主触点和自锁触点闭合，同时反转控制线路中的常闭触点KM1断开→电动机M正转。反转控制：合上刀开关QS→按下反向起动按钮SB3→反向接触器KM2通电→KM2主触点和自锁触点闭合，同时正转控制线路中的常闭触点KM2断开→电动机M反转。停机：按停止按钮SB1→KM1（或KM2）断电→M停转。电气互锁正反转控制2

如图2-9b）所示，将任何一个接触器的辅助常闭触点串人对应另一个接触器线圈电路中，则其中任何一个接触器先通电后，切断了另一个接触器的控制回路，即使按下相反方向的起动按钮，另一个接触器也无法通电，这种利用两个接触器的辅助常闭触点互相控制的方式叫电气互锁。起互锁作用的常闭触点叫互锁触点。另外，该线路只能实现“正→停→反”或者“反→停→正”控制，即必须按下停止按钮后，再反向或正向起动。这对需要频繁改变电动机运转方向的设备来说，是很不方便的。双重互锁正反转控制3为了提高生产率，直接正、反向操作，利用复合按钮组成“正→反→停”或“反→正→停”的互锁控制。如图2-9c）所示，复合按钮的常闭触点同样起到互锁的作用，这样的互锁叫机械互锁。该线路既有接触器常闭触点的电气互锁，也有复合按钮常闭触点的机械互锁，即具有双重互锁。该线路操作方便，安全可靠，故应用广泛。双重互锁正反转控制3双重互锁控制线路工作过程如下：正转控制：合上刀开关QS→按下正向起动按钮SB2（反转线路中SB2的常闭触点先断开）→正向接触器KM1通电→KM1主触点和自锁触点闭合，同时反转控制线路中的常闭触点KM1断开→电动机M正转。直接由正转到反转控制：按下反向起动按钮SB3（正转线路中SB3的常闭触点先断开→正向接触器KM1断电，KM1主触点断开，自锁触点断开，反转线路中的KM1常闭触点复位）→反向接触器KM2通电→KM2主触点和自锁触点闭合，同时正转控制线路中的常闭触点KM2断开→电动机M反转。停机：按停止按钮SB1→KM1（或KM2）断电→M停转。双重互锁正反转控制3正反转控制电路应用谢谢！知识点：三相异步电动机位置控制线路

工作原理2

目录46位置控制线路结构1常见故障3位置控制线路在机床电气设备中，有些是通过工作台自动往复循环工作的，例如龙门刨床的工作台前进、后退。电动机的正、反转是实现工作台自动往复循环的基本环节。自动往复循环控制线路如图2-10所示。控制线路按照行程控制原则，利用生产机械运动的行程位置实现控制。

图2-10自动往复循环控制线路示意图位置控制线路结构1工作原理2图2-11工作过程如下：合上电源开关QS→按下起动按钮SB2→接触器KM1通电→电动机M正转→工作台向前→工作台前进到一定位置，撞块压动限位开关SQ1→SQ1常闭触点断开→KM1断电→电动机M停止正转，工作台停止向前。SQ1常开触点闭合→KM2通电→电动机M改变电源相序而反转，工作台向后→工作台后退到一定位置，撞块压动限位开关SQ2→SQ2常闭触点断开→KM2断电→M停止后退。SQ2常开触点闭合→KM1通电→电动机M又正转，工作台又前进，如此往复循环工作，直至按下停止按钮SB1→KM1（或KM2）断电→电动机停止转动。另外，SQ3、SQ4分别为正、反向终端保护限位开关，防止行程开关SQ1、SQ2失灵时造成工作台从机床上冲出的事故。工作原理2常见故障3（1）

故障现象：挡铁压下行程开关后，电动机不停车；检查接线没有错误，用万用表检查行程开关的常闭触点的动作情况及和电路的连接情况均正常；在正反转试验时，操作按钮SB1、SB2、SB3电路工作正常。

产生原因：运动部件的挡铁和行程开关滚轮的相对位置不对正，滚轮行程不够，造成行程开关常闭触点不能分断，电动机不能停转。

处理方法：用手摇动电动机轴，观察挡铁压下行程开关的情况。调整挡铁与行程开关的相对位置后，重新试车。常见故障3（2）故障现象：电动机起动后设备运行，运动部件到达规定位置，挡块操作行程开关时接触器动作，但部件运动方向不改变，继续按原方向移动而不能返回；行程开关动作时两只接触器可以切换，表明行程控制作用及接触器线圈所在的辅助电路接线正确。产生原因：主电路接错，KM1、KM2主触点接入线路时没有换相。

处理方法：改正主电路换相连线后重新试车。谢谢！知识点：电动机顺序互锁控制线路线路分析2

目录55顺序互锁控制线路种类1顺序互锁控制

在生产机械中，往往有多台电动机,各电动机的作用不同，需要按一定顺序动作，才能保证整个工作过程的合理性和可靠性。例如，X62W型万能铣床上要求主轴电动机起动后，进给电动才能起动;平面磨床中，要求砂轮电动机起动后，冷却泵电动机才能起动等等。这种只有当一台电动机起动后，另一台电动机才允许起动的控制方式，称为电动机的顺序控制。

1在生产实践中，有时要求一个拖动系统中多台电动机实现先后顺序工作。例如机床中要求润滑电动机起动后，主轴电动机才能起动。图2-13为两台电动机顺序起动控制线路。顺序互锁控制线路种类图2-13两台电动机顺序启动的控制线路2图2-13a）中KM1的辅助常开触点起自锁和顺控的双重作用。线路分析2图2-13b）中单独用一个KM1的辅助常开触点作顺序控制触点。线路分析2图2-13c）实现M1→M2的顺序起动、M2→M1的顺序停止控制。顺序停止控制分析：KM2线圈断电，SB1常闭点并联的KM2辅助常开触点断开后，SB1才能起停止控制作用，所以，停止顺序为M2→M1。线路分析2线路分析2

电动机顺序控制的接线规律是：（1）要求接触器KM1动作后接触器KM2才能动作，则将接触器KM1的常开触点串在接触器KM2的线圈电路中。（2）要求接触器KM1动作后接触器KM2不能动作，故将接触器KM1的常闭辅助触点串接于接触器KM2的线圈电路中（3）要求接触器KM2停止后接触器KM1才能停止，则将接触器KM2的常开触点并接在接触器KM1的停止按钮。线路分析2图2-14是采用时间继电器，按时间原则顺序起动的控制线路。线路要求电动机M1起动t(s)后，电动机M2自动起动。可利用时间继电器的延时闭合常开触点来实现。线路分析图2-14采用时间继电器的顺序启动控制线路谢谢！知识点：三相异步电动机多点控制

多点控制线路及检查试车2

目录66多点控制线路分析11多点控制分为多点起、停与多条件控制电路。大型设备的多点控制，如图2-16（a）所示，把起动按钮并联连接，停止按钮串联连接，分别装置在两个地方，可以实现两地操作。需要多按钮同时操作的设备控制，如图2-16（b）所示，起动按钮串联、停止按钮并联。多点控制线路分析图2-16多点控制线路1多点控制线路分析图2-16多点控制线路1多点控制线路分析2（1）电路原理图:图2-17是以两地点控制为例分析电动机多地点控制线路。两地启动按钮SB1、SB2并联，两地停止按钮SB3、SB4串联。多点控制线路及检查试车图2-17多点控制原理图2（2）照图接线:在原理图上，按规定标好线号，接线时选用两个按钮盒，并放置在接线端子排的两侧，经接线端子排连接。接线图如图2-18所示。多点控制线路及检查试车图2-18两地控制的控制电路接线图2

（3）检查线路接线完成后，先进行常规检查。对照原理图逐线核查。重点检查按钮的串并联的接线，防止错接。用手拨动各接线端子处接线，排除虚接故障。接着在断电的情况下，用万用表电阻挡（R*1）检查。断开QS，摘下接触器灭弧罩。检查主电路，检查控制电路。（4）通电试车经检查无误后，通电试车若操作中出现故障或没有实现控制要求，自行分析加以排除。多点控制线路及检查试车谢谢！知识点：时间控制线路

三条皮带运输系统2

目录753星形-三角形降压起动控制1星形-三角形降压起动控制1

Y-△降压起动控制线路是按时间原则实现控制。起动时将电动机定子绕组联结成星形，加在电动机每相绕组上的电压为额定电压

，从而减小了起动电流。待起动后按预先整定的时间把电动机换成三角形联结，使电动机在额定电压下运行。

控制线路如图2-19所示。星形-三角形降压起动控制1图2-19星形-三角形降压启动控制线路

工作过程如下：合上刀开关QS→按下起动按钮SB2接触器KM通电→KM主触点闭合，M接通电源、接触器KMY通电→KMY主触点闭合，定子绕组联结成星形，M减压起动；时间继电器KT通电延时t(s)→KT延时断开常闭辅助触点断开，KMY断电、KT延时闭合常开触点闭合→KM△主触点闭合，定子