电动机常见启动控制回路讲解

1、电动机常见启动控制回路讲解 设备部电气一次 刘文伟,1. 掌握自锁、联锁的作用和方法。 2. 掌握过载、短路和失压保护的作用和方法。 3. 掌握常用基本控制环节的组成、作用和工作过程（如电机启动、停车、正反转等控制） 。 4. 能读懂简单的控制电路原理图、能设计简单的控制电路。,要求：,电气图的符号 为了表达电气控制系统的设计意图，便于分析系统工作原理、安装、调试和检修控制系统，必须采用统一的图形符号和文字符号来表达。 电气控制图的分类： 电气原理图 电气元件布置图 电气安装接线图,一、电器控制图的基本知识,按国家标准规定的电工图形符号和文字符号画图。 原理图一般分主电路和辅助电路两部分：主电

2、路就是从电源到电动机大电流通过的路径。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等，(由继电器和接触器的线圈、继电器的触点、接触器的辅助触点、按钮、照明灯、信号灯、控制变压器等电器元件组成)。 控制系统内的全部电机、电器和其它器械的带电部件，都应在原理图中表示出来。而与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等) 在控制电路中不画出。 属同一电器元件的不同部分(如接触器的线圈和触点)按其功能和所接电路的不同分别画在不同的电路中，但必须标注相同的文字符号。,电器控制原理图的绘制规则,所有电器的图形符号，都按没有通电、无外力作用下的开闭状态绘制。（例如，继电器、接触器的触点，按吸引线圈不通电状态

3、画；万能转换开关按手柄处于零位时的状态画；按钮、行程开关的触点按不受外力作用时的状态画等）。 电气元件应按功能布置，并尽可能按水平顺序排列，其布局顺序应该是从上到下，从左到右。电路垂直布置时，类似项目宜横向对齐；水平布置时，类似项目应纵向对齐。 电气原理图中，有直接联系的交叉导线连接点，要用黑圆点表示；无直接联系的交叉导线连接点不画黑圆点。,电器控制原理图的绘制规则（续前）,分析和设计控制电路时应注意以下几点：,使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准 确可靠 ；,(2) 尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一 个电器的控制电路；,(3) 必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈 串联

4、。,2.1 笼型异步电动机直接起动控制线路 2.2 笼型异步电动机串电阻起动控制线路 2.3 鼠笼式电动机正反转的控制线路 2.4 鼠笼式电动机能耗制动控制线路 2.5 行程控制线路 2.6 电路图,二、常用基本控制电路,1.直接起动,2.1 鼠笼式电动机直接起动的控制线路,主电路,控制电路,SB1,KM,SB2,FR,KM,FR,KM,FU,QS,3,M,.,.,(b)原理图,(1) 电路,合上开关QS,起动,KM辅助触点闭合，自锁。,按下起动按钮SB2 , KM线圈通电，,KM,FR,KM,KM,SB1,SB2,.,.,控制电路,通电,转动,KM,主电路,FR,3,M,FU,QS,（2）

5、控制原理,自锁,利用自身辅助触点，维持线圈通电的作用称自锁,松开起动按钮SB2，线圈仍保持通电状态，电机连续运转。,起动,FR,KM,KM,SB1,SB2,.,.,控制电路,转动,主电路,FR,3,M,FU,QS,（2） 控制原理I,停车,转动,停转,FR,KM,SB1,SB2,控制电路,主电路,FR,FU,QS,断电,KM,去掉KM辅助触点, 实现点动控制。,KM线圈断电,电动机停转。,KM辅助触头断开，取消自锁。,按下停止按钮SB1,主触头（KM）断开,（2） 控制原理II,零压、欠压保护,控制电路,一、直接起动,SB1,KM,SB2,FR,KM,FR,KM,FU,QS,3,M,.,.,过

6、载保护,熔断器,短路保护,主电路,控制电路,电动机的保护,电动机的保护,短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘损坏产生强大的电动力，使电动机和电器设备产生机械性损坏，故要求迅速、可靠切断电源。通常采用熔断器 FU和过流继电器等。,欠压是指电动机工作时，电路电压减少甚至使电动机停转，失压(零压)是指电源电压消失而使电动机停转，在电源电压恢复时，电动机可能自动重新起动(亦称自起动)，易造成人身或设备故障。通常采用继电器、接触器控制进行保护。常用的失压和欠压保护有：对接触器实行自锁；用欠电压继电器组成失压、欠压保护。,过载保护是在电机工作时，若因负载过重而使电流增大，但又比短路电流小。此时熔断器起不

7、了保护作用，应进行过载保护。常采用热继电器FR保护，也可采用自动开关和电流继电器保护。,返回,2. 点动的控制电路,SB,FR,KM,2. 点动+连续运行的控制电路 I,按下起动按钮SB2，电动机运转，松开起动按钮 SB2，电动机继续连续运行。,点动按钮SB3的作用：,(1) 使接触器线圈KM通电； (2) 使线圈KM不能自锁。,复合按钮,方法一： 加复合按钮,后闭合,先断开,按下SB3,闭合,电机运转,点动时：,自锁触点不起作用,通电,2. 点动+连续运行的控制电路 I,松开SB3,电机停转,实现点动,用途:试车、检修以及车床主轴的调整等。,KM,SB2,FR,KM,SB1,SB3,先断开,

8、后闭合,断开,断电,2. 点动+连续运行的控制电路 I,按下SB2,2. 点动+连续运行的控制电路 II,方法二：加中间继电器（KA）,线圈KA通电,电动机连续运转,按下SB,电机运转,松开SB,电机停转,SB：点动,SB2：连续运行,电动机连续运行与点动控制的关键环节是自锁触点是否接入：若能实现自锁，则电动机连续运转；若断开自锁回路，则电动机实现点动控制。,点动+连续运行控制规律：,以下控制电路能否实现即能点动、 又能连续运行,思考,不能点动！,KM1,FU,QS,KM2,M1,M2,3,3,.,SB,SB1,KM1,KM1,SB2,KM2,KM2,按SB1,通电,闭合,再按SB2,闭合,通

9、电,闭合,闭合,1. 控制顺序：M1起动后M2才能起动。M2既不能单独起动，也不能单独停车。,3. 电机的顺序控制,.,.,.,.,M1 3,两电机各自 要有独立的 电源；这样 接，主触头 (KM1)的负 荷过重。,KM1,例1：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止： 起动时: M1起动后 M2才能起动； 停车时: M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？,起动：,通电,通电,闭合,闭合,SB,KM1,FR1,例：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积

10、在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止： 起动时: M1起动后 M2才能起动； 停车时: M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？,停止：,断电,断电,断开,断开,当要求甲接触器工作后方允许乙接触器工作，则在乙接触器线圈电路中串入甲接触器的常开触点。 当要求乙接触器线圈断电后方允许甲接触器线圈断电，则将乙接触器的常开触点并联在甲接触器的停止按钮两端。,顺序控制的控制规律：,2.2 笼型异步电机串电阻降压起动控制线路,(a):KM1线圈及KT线圈始终得电，既不安全也无必要。 (b):在KM2得电后，用其常闭触点断开KM1及KT线圈，同时KM2自锁。,工作过程,2.3 鼠笼式电动机正反转的控制

11、线路,将电动机接到电源的任意两根线对调一下， 即可使电动机反转。,当正转接触器工作时，电动机正转； 当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任 意两根联线对调一下，电动机反转。,需要用两个接触器来实现这一要求。,SBF和SBR决不允许同时按下，否则造成电源两相短路。,(1)正反转的控制线路：,3,M,FR,FU,正转触点,KMR,KMF,KMF,.,KMR,FR,Q,KMF,SB,.,.,SBF,KMF,正转接触器,正转按钮,正反转控制电路必须保证正 转、反转接触器不能同时动作。,反转接触器,SBR,KMR,KMR,.,.,.,.,反转按钮,反转触点,按下SBF,SB,KMF,在同一时间内，两个

12、接触器只允许一个通电工作的控制作用，称为“互锁”，也称“联锁”。,“联锁”触点,利用接触器的触点实现联锁控制称电气联锁。,缺点： 改变转向时必须先按停止按钮。,解决措施：在控制电路中加入机械联锁。,KMR,SBF,KMF,KMF,SBR,KMR,KMR,.,.,.,.,.,通电,断开,断电,闭合,利用复合按钮的触点实现联锁控制称为： 机械联锁,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,SBF,KMF,KMR,KMR,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,SBF,KMF,KMR,KMR,当电机正转时， 按下反转按钮SBR,先断开,断电,闭合,通电,断开,闭合,闭合,电机反转,当要求甲接触器工作时，乙

13、接触器就不能工作，此时应在乙接触器的线圈电路中串入甲接触器的常闭触点。 当要求甲接触器工作时乙接触器不能工作，而乙接触器工作时甲接触器不能工作，此时应在两个接触器的线圈电路中互串入对方的常闭触点。,联锁的控制规律,正反转控制线路,FR,FU,Q,.,.,.,.,.,.,KMF,FR,KMR,SB1,SBF,KMF,SBR,KMR,KMR,KMF,KMR,下图所示的鼠笼式电动机正反转控制线路中 有几处错误，请改正之。,工作原理 对于正常运行为三角形接法的电动机，在启动时，定子绕组先接成星形，当转速上升到接近额定转速时，再改成三角形接法。 KM3为星形连接接触器，KM2为三角形连接接触器。,2.4

14、 时间控制线路,1. Y 降压起动,2. Y 降压起动控制线路,Y接法,接法,.,.,KM2,SB1,SB2,KT,KM,KM2,KM1,KM1,KM,KT,KM2,KT,FR,KM接通电源 KM1绕组Y连接 KM2绕组连接,按SB2,绕组Y接,常开闭合（自锁）,KM1通电,松开SB2, 电机仍处于Y 接起动状态。,.,.,KM2,SB1,SB2,KT,KM,KM2,KM1,KM1,KM,KT,KM2,KT,FR,通电,断电,通电,通电,KM接通电源 KM1绕组Y连接 KM2绕组连接,.,.,KM2,SB1,SB2,KT,KM,KM2,KM1,KM1,KM,KT,KM2,KT,FR,通电,通电

15、,通电,KM1常闭闭合,电机接运行,KT 常闭触点延时断开，常开触点延时闭合:,断电,通电,断电,工作过程,2.5 鼠笼式电动机能耗制动控制线路,整流电路,断电延时断开,.,.,.,.,正常运行：,按SB2,常开闭合 自锁,常闭断开,KT通电, 常开闭合,KM1接通电机电源 KM2接通直流电源制动开始 KT控制切断直流电源时间,断电延 时断开,通电,通电,断电,断电延时 继电器,SB1,KM1,SB2,FR,KM1,KT,KT,KM1,KM2,KM1接通电机电源 KM2接通直流电源制动开始 KT控制切断直流电源时间,通电,通电,断电,SB1,KM1,SB2,FR,KM1,KT,KT,KM1,K

16、M2,断电延 时断开,制动时：,按SB1,KM1主触点断开,常开断开,常闭闭合,断电,KM1接通电机电源 KM2接通直流电源制动开始 KT控制切断直流电源时间,断电延 时断开,通电,通电,断电,SB1,KM1,SB2,FR,KM1,KT,KT,KM1,KM2,断电,通电,断电,KM1接通电机电源 KM2接通直流电源制动开始 KT控制切断直流电源时间,通电,通电,通电,SB1,KM1,SB2,FR,KM1,KT,KT,KM1,KM2,断电,断电,常闭闭合,常开断开,KT触点断开,断电延 时断开,断电,2.6 行程控制线路,行程控制电路（I）,（反向运行同样分析）,工作要求：,1. 能正向运行也能

17、反向运行 2. 到位后能自动返回,行程控制(II) -自动往复运动,STA,STB,1,2,按SB2时,(STB常开的闭合， 常闭的断开),KMF断电,KMR通电,行程开关,挡块,SB,KMR,SB2,KMF,KMF,KMR,STB,STA,KMF,KMR,SBR,(KMF常开触头闭合，常闭触头断开),运料小车的控制,设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求： 1. 小车启动后，前进到A地。然后做以下往复运动： 到A地后停2分钟等待装料，然后自动走向B。 到B地后停2分钟等待卸料，然后自动走向A。 2. 有过载和短路保护。 3. 小车可停在任意位置。,2.7 控制电路综合举例,运料小车控制电路,KMR,STa 、STb 为A、B 两端的限位开关,KTa 、KTb 为 两个时间继电器,主回路,该电路的问题：小车除了在两极端位置外，不能停车。,动作过程,SBFKMF 小车正向运行 至A端撞STa KTa 延时2分钟 KMR 小车 反向运行至B端 撞STb KTb 延时2分钟 KMF 小车正 向运行如此往 反运行