電工與電子技術[133頁]課件

1、課題4三相異步電動機控制4.1常用低壓電器4.2三相異步電動機起動控制電路4.3三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路4.4三相異步電動機的制動控制4.1 常用低壓電器4.1.1 刀開關刀開關是一種結(jié)構(gòu)最簡單且應用最廣泛的手控低壓電器， 主要用來接通和切斷長期工作設備的電源， 廣泛用在照明電路和小容量、 不頻繁起動的動力電路的控制中。 刀開關種類很多， 根據(jù)通路的數(shù)量可分為單極、 雙極和三極。 一般刀開關的額定電壓不超過500 V， 額定電流有10 A到上千安培等多種等級。 通常將刀開關和熔斷器組合成具有一定接通分斷能力和短路保護能力的組合式電器。 刀開關安裝時， 底座應與地面垂直， 手柄向上， 不得倒

2、裝或平裝， 以免手柄因震動或自重落下引起誤合閘， 分閘時可能電弧灼手。 電力設備控制系統(tǒng)中使用最為廣泛的有開啟式負荷開關、 封閉式負荷開關和組合開關。 常見的刀開關形狀如圖4.1所示。圖4.1 常見刀開關(a) 無熔斷器刀開關； (b) 熔斷器式刀開關； (c) 瓷底膠蓋刀開關；(d) 鐵殼開關； （e） 組合開關1. 開啟式負荷開關開啟式負荷開關又稱瓷底膠蓋刀開關， 簡稱閘刀開關。 生產(chǎn)中常用的HK系列負荷開關由刀開關和熔斷器組合而成， 其結(jié)構(gòu)如圖4.2所示。 圖4.2 開啟式負荷開關開關的磁底座上裝有進線座、 靜觸頭、 熔體、 出線座和帶瓷質(zhì)手柄的刀式動觸頭， 上膠蓋遮護以防止操作時觸及帶

3、電體或分斷時產(chǎn)生的電弧傷人。 開啟式負荷開關結(jié)構(gòu)簡單， 價格便宜， 適用于一般的照明、 電熱設備及5.5 kW小容量電動機控制線路中。 閘刀開關沒有專門的滅弧裝置， 刀式靜觸頭和靜夾座易被電弧灼傷引起接觸不良， 因此不宜用于操作頻繁的電路。 在電氣控制線路圖中， 刀開關的圖形和文字符號如圖4.3和圖4.4所示。圖4.3 一般三極刀開關符號圖4.4 帶熔斷器三極刀開關符號2. 封閉式負荷開關封閉式負荷開關是在開啟式負荷開關的基礎上改進設計的一種開關， 其滅弧性能、 操作性能、 通斷能力和安全防護性都優(yōu)于開啟式負荷開關。 因其外殼多為鑄鐵或用薄鋼板沖壓而成， 俗稱鐵殼開關。 其結(jié)構(gòu)如圖4.5所示。

4、 圖4.5 封閉式負荷開關封閉式負荷開關主要由刀開關、 熔斷器、 操作機構(gòu)和外殼組成。 它與閘刀開關基本相同， 但又有以下特點： 在鐵殼開關內(nèi)裝有速斷彈簧， 它的作用是使閘刀快速接通和斷開， 以消除電弧。 另外， 在鐵殼開關內(nèi)還設有聯(lián)鎖裝置， 保證在合閘狀態(tài)下開關蓋不能開啟， 而當開關蓋開啟時也不能合閘， 確保操作安全。 常用的鐵殼開關的型號有HH3、 HH4、 HH10和HH11等系列， 主要用于配電電路， 作電源開關、 隔離開關和應急開關之用； 在控制電路中， 也可用于控制15 kW以下的交流電動機不頻繁的直接起動和停止。 3. 組合開關組合開關又稱為轉(zhuǎn)換開關， 是刀開關的另一種結(jié)構(gòu)形式，

5、 它的操作手柄平行于安裝平面左右旋動。 組合開關由靜觸點、 動觸點、 絕緣方軸、 手柄、 定位機構(gòu)和外殼組成。 它的觸點分別疊裝在數(shù)層絕緣座內(nèi)， 動觸點與方軸相連； 當轉(zhuǎn)動手柄時， 每層的動觸點與方軸一起轉(zhuǎn)動，使動、 靜觸點接通或斷開。 絕緣座的層數(shù)可以根據(jù)需要自由組合， 最多可達六層。 按不同方式配置動、 靜觸點， 可得到不同類型的組合開關， 滿足不同的控制需要。 組合開關的型號有HZ5、HZ10、 HZ15等系列。 其中HZ10系列是全國統(tǒng)一設計產(chǎn)品， 具有性能可靠、 結(jié)構(gòu)簡單、 組合性強、 壽命長等優(yōu)點。 組合開關多用于機床電氣控制線路中， 作為電源的引入開關， 也可用于不頻繁接通和斷開

6、的電路， 換接電源和負載以及控制5 kW以下的小容量電動機的正反轉(zhuǎn)和Y-起動等。 組合開關的通斷能力較低， 故不可用來分斷故障電流。 當用于電動機可逆控制時， 必須在電動機完全停轉(zhuǎn)后才允許反向接通。 組合開關的外形和結(jié)構(gòu)如圖4.6 所示。 圖4.6 組合開關（a） 外形； (b) 結(jié)構(gòu)組合開關的符號如圖4.7所示。 圖4.7 組合開關的符號(a) 單極； (b) 三極4.1.2 熔斷器熔斷器俗稱保險， 主要由熔體(熔絲)和放置熔體的絕緣管或絕緣熔座兩部分組成。 熔體是熔斷器的核心部分。 熔體由金屬材料及合金（鉛、 錫、 鋅、 銀、 銅及合金）制成絲狀或片狀， 俗稱保險絲。工作中， 熔斷器應串接

7、于被保護電路的首端， 既是感測元件， 又是執(zhí)行元件；當電路發(fā)生短路或嚴重過載故障時， 通過熔體的大電流使熔體發(fā)熱， 當達到熔點溫度時， 熔體某處自行熔斷， 從而分斷故障電路。 熔斷器可分為磁插式熔斷器、 螺旋式熔斷器、 管式熔斷器。 常見熔斷器的外形如圖4.8所示。圖4.8 常見熔斷器外形(a) 瓷插式； (b) 螺旋式熔斷器； (c) 無填料密封式熔斷器； (d) 有填料封閉管式熔斷器；(e) 半導體器件保護熔斷器熔斷器的符號如圖4.9所示。圖4.9 熔斷器的符號1. 磁插式熔斷器磁插式熔斷器的結(jié)構(gòu)如圖4.10所示。 它由瓷質(zhì)底座和瓷插件兩部分構(gòu)成， 熔體安裝在瓷插件內(nèi)。 熔體通常由鉛錫合金

8、或鉛銻合金等制成。 圖4.10 磁插式熔斷器的結(jié)構(gòu)因為磁插式熔斷器具有結(jié)構(gòu)簡單、 價格低廉、 體積小、 帶電更換熔體方便， 且具有較好的保護特性等優(yōu)點， 所以它被廣泛地用于中小容量的控制系統(tǒng)中。 常用的型號為RC1A系列， 其額定電壓為380V， 額定電流有5 A、 10 A、 15 A、 30 A、 60 A、 100 A、 200 A等7個等級。 2. 螺旋式熔斷器螺旋式熔斷器的外形和結(jié)構(gòu)如圖4.11 所示。 圖4.11 螺旋式熔斷器的外形和結(jié)構(gòu)(a) 外形； (b) 構(gòu)造在熔斷管內(nèi)裝有熔絲， 并填充石英砂， 作熄滅電弧之用。 熔斷管口有色標， 以顯示熔斷信號。 當熔斷器熔斷的時候， 色標

9、被反作用彈簧彈出后自動脫落， 通過瓷帽上的玻璃窗口可看見。 螺旋式熔斷器的型號有RL1、 RL7等系列。 3. 管式熔斷器管式熔斷器分為有填料式和無填料式兩類。 無填料管式熔斷器的結(jié)構(gòu)如圖4.12所示。 有填料管式熔斷器的結(jié)構(gòu)如圖4.13 所示。 圖4.13 有填料管式熔斷器的結(jié)構(gòu)4.1.3 自動空氣開關自動空氣開關也稱為低壓斷路器， 可用來接通和分斷負載電路， 也可用來控制不頻繁起動的電動機。 自動空氣開關具有過載、 短路、 欠電壓等多種保護功能、 動作值可調(diào)、 分斷能力高、 操作方便、 安全等優(yōu)點， 所以目前被廣泛應用。 自動空氣開關的外形如圖4.14所示。 圖4.14 自動空氣開關的外形

10、自動空氣開關由操作機構(gòu)、 觸點系統(tǒng)、 保護裝置(各種脫扣器)、 滅弧系統(tǒng)等組成。 其構(gòu)造原理圖如圖4.15所示。自動空氣開關的主觸點是靠手動操作或電動合閘的。 主觸點閉合后， 自由脫扣機構(gòu)將主觸點鎖在合閘位置上。 過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián)， 欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。 圖4.15 自動空氣開關的構(gòu)造原理當電路發(fā)生短路或嚴重過載時， 過電流脫扣器的銜鐵吸合， 使自由脫扣機構(gòu)動作， 主觸點斷開主電路。 當電路過載時， 熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲， 推動自由脫扣機構(gòu)動作。 當電路欠電壓時， 欠電壓脫扣器的銜鐵釋放， 也使自由脫扣機構(gòu)動作。 分勵脫扣器則作為遠距離

11、控制用， 在正常工作時， 其線圈是斷電的， 在需要距離控制時， 按下起動按鈕， 使線圈通電， 銜鐵帶動自由脫扣機構(gòu)動作， 使主觸點斷開。 自動空氣開關的符號如圖4.16所示。 圖4.16 自動空氣開關的符號4.1.4 按鈕按鈕是一種手動操作接通或斷開控制電路的主令電器。 它主要控制接觸器和繼電器， 也可作為電路中的電氣聯(lián)鎖。 按鈕的外形和結(jié)構(gòu)如圖4.17所示。 圖4.17 按鈕的外形和結(jié)構(gòu)圖(a) 外形； (b) 結(jié)構(gòu)圖常態(tài)(未受外力)時， 靜觸點1、 2通過橋式動觸點5閉合， 所以稱1、 2為常閉觸點。 靜觸點3、 4分斷， 所以稱之為常開觸點。 當按下按鈕帽6時， 橋式動觸點在外力的作用下

12、向下運動， 使1、 2分斷， 3、 4閉合。 此時， 復位彈簧7為受壓狀態(tài)。 當外力撤消后， 橋式動觸點在彈簧的作用下回到原位， 靜觸點1、 2和3、 4也隨之恢復到原位， 此過程稱為復位。 按鈕的種類較多。 按鈕按觸頭的分合狀況， 可分為常開按鈕(或起動按鈕)、 常閉按鈕(或停止按鈕)和復合按鈕。 按鈕可以做成單個的(稱單聯(lián)按鈕)、 兩個的(稱雙聯(lián)按鈕)和多個的。 按鈕的型號有LA10、 LA20、 LA25等系列。 按鈕的符號如圖4.18所示。圖4.18 按鈕的符號(a) 常開按鈕; (b) 常閉按鈕; (c) 復合按鈕4.1.5 行程開關行程開關主要用于機械設備運動部件的位置檢測， 限制

13、機械運動的位置， 同時還能使機械實現(xiàn)自動停止、 反向、 變速或自動往復等運動。 行程開關按其結(jié)構(gòu)可分為按鈕式和旋轉(zhuǎn)式， 旋轉(zhuǎn)式又可分為單輪旋轉(zhuǎn)式和雙輪旋轉(zhuǎn)式兩種， 它們的外形分別如圖4.19所示。 型號有JLXK、 LX19等系列。 圖4.19 行程開關的外形(a) 直動式； (b) 單輪旋轉(zhuǎn)式； (c) 雙輪旋轉(zhuǎn)式行程開關從結(jié)構(gòu)上可分為操作機構(gòu)、 觸頭系統(tǒng)和外殼三部分。 圖4.20為單滾輪式行程開關的結(jié)構(gòu)原理圖。圖4.20 單滾輪式行程開關的結(jié)構(gòu)原理圖當生產(chǎn)機械撞塊碰撞推桿或滾輪時， 傳動杠桿和轉(zhuǎn)軸一起傳動， 轉(zhuǎn)軸上的凸輪推桿通過內(nèi)部傳動機構(gòu)使微動開關觸頭動作， 使常開、 常閉觸點狀態(tài)發(fā)生改

14、變， 從而實現(xiàn)對電路的控制作用。 單輪和徑向傳動桿式行程開關可自動復位， 而雙輪行程開關則不能自動復位。 電氣控制電路圖中， 行程開關的符號如圖4.21所示。 電氣控制電路圖中， 行程開關的符號如圖4.21所示。 圖4.21 行程開關的符號(a) 常開觸頭； (b) 常閉觸頭； (c) 復合觸頭4.1.6 接觸器輔助觸頭主要用于通斷較小電流的電路(此電路稱控制電路)， 它的體積較小， 有常開觸頭和常閉觸頭之分。 接觸器按通入電流類型的不同可分為交流接觸器和直流接觸器。 交流接觸器的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖4.22所示。 圖4.22 交流接觸器的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖當給交流接觸器的線圈5通入交流電時，

15、在鐵心6上會產(chǎn)生電磁吸力， 克服緩沖彈簧4的反作用力， 將銜鐵3吸合， 銜鐵的動作帶動動觸頭橋1的運動， 使靜觸頭橋2閉合。 當電磁線圈斷電后， 鐵心上的電磁吸力消失， 銜鐵在彈簧的作用下回到原位， 各觸點也隨之回到原始狀態(tài)。 交流接觸器的型號有CJ0、 CJ12、 CJ20等系列。 接觸器的符號如圖4.23所示。 圖4.23 交流接觸器的符號(a) 線圈； (b) 主觸點； (c) 常開輔助觸點； (d) 常閉輔助觸點4.1.7 繼電器1. 熱繼電器熱繼電器是利用發(fā)熱元件感受到的熱量而動作的一種保護繼電器， 主要對電動機實現(xiàn)過載保護、 斷相保護、 電流不平衡運行保護。 常見熱繼電器的外形如圖

16、4.24所示。 圖4.24 熱繼電器的外形熱繼電器的構(gòu)造和原理如圖4.25所示。 圖4.25 熱繼電器的構(gòu)造與原理圖發(fā)熱元件1繞在雙金屬片2上， 當電動機過載時， 過大的電流產(chǎn)生熱量， 使雙金屬片2彎曲， 再通過動作機構(gòu)3， 使常閉觸點4斷開， 從而斷開控制電路， 達到保護的目的。 熱繼電器的型號有JR0、 JR15、 JR20等系列。 熱繼電器的符號如圖4.26所示。 圖4.26 熱繼電器的符號(a) 發(fā)熱元件； (b) 常開觸點； (c) 常閉觸點2. 時間繼電器時間繼電器是在感受到外界信號后， 其執(zhí)行部分需要延遲一定時間才動作的一種繼電器。 常用的時間繼電器主要有直流電磁式、 電子式、

17、空氣阻尼式、 晶體管式等。 其外形見圖4.27。圖4.27 常見時間繼電器的外形（a） 直流電磁式； （b） 空氣阻尼式； (c) 電子式； (d) 晶體管式； （e） JSZ8電子式；（f） JSZ9系列電子式； （g） MT5CR數(shù)字式； （h） ST3P系列超級時間繼電器空氣阻尼式時間繼電器又稱氣囊式時間繼電器， 它主要由電磁系統(tǒng)、 觸頭系統(tǒng)、 空氣室、 傳動機構(gòu)、 基座等組成， 是利用氣囊中的空氣通過小孔節(jié)流的原理來獲得延時動作的。 根據(jù)觸頭延時方式， 空氣阻尼式時間繼電器可分為通電延時動作型和斷電延時復位型兩種。 JS7-A系列時間繼電器的結(jié)構(gòu)如圖4.28所示。圖4.28 JS7-A

18、系列時間繼電器的結(jié)構(gòu)(a) 通電延時型； (b) 斷電延時型時間繼電器的文字符號為KT， 在電路圖中的符號如圖4.29所示。 圖4.29 時間繼電器的圖形和文字符號(a) 通電延時線圈； (b) 斷電延時線圈； (c) 通電延時閉合(常開)觸點；(d) 通電延時斷開(常閉)觸點； (e) 斷電延時斷開(常開)觸點； (f) 斷電延時閉合(常閉)觸點; (g) 瞬時閉合常開觸點 ； (h) 瞬時斷開常閉觸點3. 速度繼電器速度繼電器也稱轉(zhuǎn)速繼電器， 是一種用來反映轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向變化的繼電器。 它的工作方式是依靠電動機轉(zhuǎn)速的快慢作為輸入信號， 通過觸點的動作信號傳遞給接觸器， 再通過接觸器實現(xiàn)對電動機

19、的控制。 它主要用于反接制動電路中， 其外形和結(jié)構(gòu)如圖4.30所示。 圖4.30 速度繼電器的外形和結(jié)構(gòu)速度繼電器是根據(jù)電磁感應原理制成的， 其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4.31所示。 圖4.31 速度繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖當電動機順時針旋轉(zhuǎn)時， 與電動機同軸的速度繼電器轉(zhuǎn)子也隨之旋轉(zhuǎn)， 此時籠型導條9就會產(chǎn)生感應電動勢和電流， 此電流與磁場作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩， 圓環(huán) 10 帶動擺錘 8 在此電磁轉(zhuǎn)矩的作用下順時針偏轉(zhuǎn)一定角度。 這樣， 使速度繼電器的常閉觸點3斷開， 常開觸點4閉合。 當電動機反轉(zhuǎn)時， 就會使另一對觸點動作。 當電機轉(zhuǎn)速下降到一定數(shù)值時， 電磁轉(zhuǎn)矩減小， 返回杠桿 7 使擺錘 8 復位， 各觸

20、點也隨之復位。 在電路圖中速度繼電器的符號如圖4.32所示。 圖4.32 速度繼電器的符號（a） 轉(zhuǎn)子； (b) 常開動合觸頭； (c) 常閉動斷觸頭 4.2 三相異步電動機起動控制電路4.2.1 直接起動1 手動控制直接起動電路手動控制可使用刀開關、 低壓斷路器、 轉(zhuǎn)換開關和組合開關等。 刀開關控制的單向控制電路如圖4.33所示。圖4.33 刀開關控制的單向控制電路圖中QS為刀開關， M為三相鼠籠式異步電動機， FU為三相熔斷器， L1、 L2、L3為三相電源。 當合上QS時， 三相電源與電動機接通， 電機開始旋轉(zhuǎn)。 當斷開QS時， 三相電動機因斷電而停止。 上述控制所用的電器元件較少， 電

21、路也比較簡單， 但操作人員是通過手動電器直接對主電路進行接通和斷開操作， 不方便、 不安全， 也不能實現(xiàn)失壓、 欠壓和過載保護。 2 接觸器控制的直接起動電路1） 點動控制電路所謂點動控制， 就是指按下按鈕， 電動機因通電而運轉(zhuǎn)； 松開按鈕， 電動機因斷電停止運轉(zhuǎn)。 某些生產(chǎn)機械中， 除了要求電動機正常連續(xù)運轉(zhuǎn)外， 還需要作點動控制， 比如機床的刀架調(diào)整、 試車、 電動葫蘆的起重電機控制等。 點動控制電路如圖4.34所示。 圖4.34 點動控制電路2） 接觸器自鎖長動控制電路為實現(xiàn)電動機起動后連續(xù)運轉(zhuǎn)， 可采用如圖4.35所示的接觸器自鎖長動控制電路。 圖4.35 接觸器自鎖長動控制電路電路的

22、工作原理如下： 當合上刀開關QS， 按下起動按鈕SB2時， KM的線圈通電， 其三相主觸點閉合， 使電動機通入三相電源而運轉(zhuǎn)。 同時， 與起動按鈕SB2并聯(lián)的KM常開輔助觸點也閉合， 此時， 若放開SB2， KM線圈仍保持通電狀態(tài)。 這種依靠接觸器自身的常開輔助觸點使自身的線圈保持通電的電路， 稱為自鎖電路。 輔助常開觸點稱為自鎖點。 當電動機需要停止時， 按下停止按鈕SB1， KM線圈斷電， 使它的三相主觸點斷開， 電動機斷電停止。 同時， KM的常開輔助觸點也斷開。 此時， 放開停止按鈕SB1， KM的線圈也不會通電， 電動機不能自行起動。 此電路具有短路保護、 過載保護、 失壓和欠壓保護

23、的功能。4.2.2 降壓起動控制全壓起動是一種簡單、 可靠、 經(jīng)濟的起動方法。 但是全壓起動電流很大， 可達到電動機額定電流的47倍， 在電源變壓器容量不夠大而電動機功率較大的情況下， 直接起動將導致電源變壓器輸出電壓下降， 不僅減小電動機本身的起動轉(zhuǎn)矩， 而且會影響在同一電網(wǎng)工作的其他設備的穩(wěn)定運行， 甚至使其他電動機停轉(zhuǎn)或無法起動。因此， 直接起動電動機的容量受到一定限制， 電動機能否實現(xiàn)直接起動， 可根據(jù)起動次數(shù)、 電動機容量、 供電變壓器容量和機械設備是否允許來分析， 也可由下面的經(jīng)驗公式來確定： 式中：Ist電動機起動電流， 單位為A。 IN電動機額定電流， 單位為A。 S電源容量，

24、 單位為kVA。 PN電動機額定功率， 單位為kW。1 定子繞組串接電阻降壓起動1） 手動控制手動控制的定子繞組串接電阻降壓起動控制電路如圖 4.36所示。 圖4.36 手動控制的定子繞組串接電阻降壓起動控制電路其工作原理如下： 先合上電源開關QS1， 電源電壓通過串聯(lián)電阻R分壓后加到電動機定子繞組上進行降壓起動； 當電動機的轉(zhuǎn)速升高到一定值時， 再合上QS2， 電阻被短路， 電源電壓直接加到電動機定子繞組上， 使電動機在額定電壓下正常運轉(zhuǎn)。 2） 時間繼電器控制時間繼電器控制的定子繞組串接電阻降壓起動控制電路如圖 4.37所示。 圖4.37 定子繞組串接電阻降壓起動控制電路之一電路工作原理：

25、 合上QS， 按下起動按鈕SB2， 接觸器KM1通電并自鎖， 電動機定子繞組串入電阻R進行降壓起動。 經(jīng)一段時間延時后， 時間繼電器KT的常開延時觸點閉合， 接觸器KM2通電， 三對主觸點將主電路中的起動電阻R短接， 電動機進入全電壓運行。 KT的延時長短根據(jù)電動機起動時間的長短來調(diào)整。 該電路起動完成后， 在全壓下正常運行時， 不僅時間繼電器KT、 接觸器KM2工作， 接觸器KM1也必須工作， 不但消耗了電能， 而且增加了出現(xiàn)故障的可能性。 若在電路中做適當修改， 如圖4.38所示， 則使電動機起動后， 只有KM2工作，KM1、KT均斷電， 可以達到減少回路損耗的目的。圖4.38 定子繞組串

26、接電阻降壓起動控制電路之二圖4.38中， 電動機起動時， 接觸器KM1工作， 而運行時， 接觸器KM2的主觸點將起動電阻R和接觸器KM1的主觸點均短接， 那么， 起動時接觸器KM1工作， 運行時只有接觸器KM2工作， 由KM2自身的常開觸點實現(xiàn)KM2的自鎖， 而KM2的常閉觸點切斷KM1線圈的回路， 進而切斷時間繼電器KT線圈的回路， 使接觸器KM1和時間繼電器KT在全壓運行時都不工作， 從而減少了電路的損耗。 2 Y-降壓起動Y-降壓起動是指電動機起動時， 把定子繞組接成星形， 以降低起動電壓， 限制起動電流。 待電動機起動后， 再把定子繞組改成三角形， 使電動機全壓運行。 凡在正常運行時定

27、子繞組作三角形連接的異步電動機， 均可采用這種降壓起動方法。 星形連接和三角形連接的原理如圖4.39所示。 圖4.39 星形連接和三角形連接的原理(a) 星形連接； (b) 三角形連接時間繼電器通電延時Y-降壓起動控制電路如圖4.40所示。 圖4.40 通電延時Y-降壓起動控制電路該線路由三個接觸器、 一個熱繼電器、 一個時間繼電器和兩個按鈕組成。 接觸器KM做引入電源用， 接觸器KMY和KM分別作星形降壓起動和三角形運行用， 時間繼電器KT用作控制星形降壓起動時間和完成Y-自動切換。 SB1是起動按鈕， SB2是停止按鈕， FU1作主電路的短路保護， FU2作控制電路的短路保護， FR作過載

28、保護。 線路的工作原理如下： (1) 合上電源開關QS。 (2) 起動、 運行。(3) 停止時， 按下SB2即可。 該線路中， 接觸器KMY得電以后， 通過KMY的輔助常開觸頭使接觸器KM得電動作， 這樣KMY的主觸頭是在無負載的條件下進行閉合的， 故可延長接觸器KMY主觸頭的使用壽命。 4.2.3 繪制、 識讀電氣原理圖的原則生產(chǎn)機械電氣控制線路常用電路圖來表示， 在繪制、 識讀電氣原理圖時應遵循下述原則： （1） 應將主電路、 控制電路、 指示電路、 照明電路分開繪制。 （2） 電源電路應繪成水平線， 而受電的動力裝置及其保護電路應垂直繪出。 控制電路中的耗能元件(如接觸器和繼電器的線圈、

29、 信號燈、 照明燈等)應畫在電路的下方， 而電器觸點應放在耗能元件的上方。（3） 原理圖應采用國家規(guī)定的國標符號。 在不同位置的同一電器元件應標有相同的文字符號。 （4） 在原理圖中， 各電器元件的觸點應是未通電的狀態(tài)， 機械開關應是循環(huán)開始前的狀態(tài)。 （5） 圖中從上到下， 從左到右表示操作順序。 （6） 在原理圖中， 若有交叉導線連接點， 要用小黑圓點表示， 無直接電聯(lián)系的交叉導線則不畫出小黑圓點。 在電路圖中， 應盡量減少或避免導線的交叉。 4.3 三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路4.3.1 無聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路用接觸器控制的無聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路如圖4.41所示。 電路中采用了兩個接觸器

30、KM1、 KM2， 分別控制電動機的正反轉(zhuǎn)。 圖4.41 無聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路當合上刀開關QS， 按下正轉(zhuǎn)按鈕SB1時， KM1線圈通電， KM1三相主觸點閉合， 電動機運轉(zhuǎn)。 同時， KM1輔助常開觸點閉合自鎖。 若要電動機反轉(zhuǎn)時， 按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2， KM2線圈通電， KM2的三相主觸點閉合， 電源 L1和L3對調(diào)， 實現(xiàn)換相， 此時電動機為反轉(zhuǎn)。 此電路存在的問題是： 當正轉(zhuǎn)KM1通電時， 若再按下SB2， KM2也通電， 在主電路中會發(fā)生電源直接短路的故障。 因此， 此電路在實際中不能采用。 4.3.2 有聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路1 接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路為了克服上述電路的缺點， 常

31、用具有聯(lián)鎖的控制電路。 接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路如圖4.42所示。 圖4.42 接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路當按下SB1， KM1線圈得電， KM1三相主觸點和輔助常開觸點閉合， 電動機運轉(zhuǎn)， KM1的輔助常閉觸點斷開， 這時， 如果按下SB2， KM2的線圈不會通電， 就保證了電路的安全。 這種將一個接觸器的輔助常閉觸點串聯(lián)在另一個線圈的電路中使兩個接觸器相互制約的控制， 稱為互鎖控制或聯(lián)鎖控制。 利用接觸器的輔助常閉觸點的聯(lián)鎖， 稱為電氣聯(lián)鎖(或接觸器聯(lián)鎖)。電路的工作原理如下： （1） 合上電源開關QS。 （2） 正轉(zhuǎn)控制： （3） 反轉(zhuǎn)控制： （4） 停止： 按下SB3， 整個控制電路失電

32、， 主觸頭分斷， 電動機M失電停轉(zhuǎn)。2 按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路在正反轉(zhuǎn)控制電路中， 除采用電氣聯(lián)鎖外， 還可采用機械聯(lián)鎖， 按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路如圖4.43所示。 圖4.43 按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路按鈕SB1和SB2的常閉觸點串聯(lián)在對方的常開觸點電路中， 正轉(zhuǎn)（反轉(zhuǎn)）起動時斷開反轉(zhuǎn)（正轉(zhuǎn)）起動線路。 這種利用按鈕的常開、 常閉觸點， 在電路中互相牽制的接法， 稱為機械聯(lián)鎖(或按鈕聯(lián)鎖)。 這種線路的優(yōu)點是操作方便， 缺點是容易產(chǎn)生電源兩相短路故障。3. 雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路具有電氣、 機械雙重聯(lián)鎖的控制電路在電路中較為常見， 該線路兼有以上兩種聯(lián)鎖控制線路的優(yōu)點， 操作方便， 也是最可靠的

33、正反轉(zhuǎn)控制電路。 它能實現(xiàn)由正轉(zhuǎn)直接到反轉(zhuǎn)， 或由反轉(zhuǎn)直接到正轉(zhuǎn)的控制。 雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路如圖4.44所示。 圖4.44 雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路 (1) 合上電源開關QS。 （2） 正轉(zhuǎn)控制： （3） 反轉(zhuǎn)控制： 4.3.3 位置控制與自動循環(huán)控制線路1 位置控制線路位置控制就是利用生產(chǎn)機械運動部件上的擋鐵與行程開關碰撞， 使其觸頭動作， 來接通或斷開電路， 以實現(xiàn)對生產(chǎn)機械運動部件的位置或行程的自動控制。 位置控制電路如圖4.45所示。 它是在正反轉(zhuǎn)控制電路的基礎上增加了兩個行程開關SQ1和SQ2。 圖4.45 位置控制電路圖工廠車間里的行車巡航就采用這種線路， 圖4.46是行車運動的

34、示意圖。 行車的兩頭終點處各安裝一個行程開關SQ1和SQ2， 將兩個行程開關的常閉觸頭分別串接在正轉(zhuǎn)控制電路和反轉(zhuǎn)控制電路中， 行車前后各裝有擋鐵1和擋鐵2， 行車的行程和位置可通過移動行程開關的安裝位置來調(diào)節(jié)。 圖4.46 行車運動示意圖按下正轉(zhuǎn)按鈕SB2， KM1通電， 電動機正轉(zhuǎn)， 拖動工作臺向前（向左）運行。 當達到極限位置， 擋鐵1碰撞SQ1時， 使SQ1的常閉觸點斷開， KM1線圈斷電， 電動機因斷電自動停止。 此時， 即使再按SB2， 由于SQ1常閉已經(jīng)分斷， 接觸器KM1線圈也不會得電， 保證了行車不會超過SQ1所在的位置， 從而達到保護的目的。 同理， 按下反轉(zhuǎn)按鈕SB3，

35、KM2通電， 電動機反轉(zhuǎn)， 拖動工作臺向后（向右）運行， 到達極限位置， 擋鐵2碰撞SQ2時， 使SQ2的常閉觸點斷開， KM2線圈斷電， 電動機因斷電而自動停止。2 自動往返控制線路工廠車間里的銑床、 導軌磨床、 龍門刨床上常采用這種線路。 工作臺自動往返控制線路如圖4.47所示。 為了使電動機的正反轉(zhuǎn)控制與工作臺的左右運動相配合， 在控制線路中設置了四個行程開關SQ1、SQ2、SQ3和SQ4， 并把它們安裝在工作臺需要限位的地方。 圖4.47 自動往返控制電路其中SQ1、 SQ2被用來自動轉(zhuǎn)換接電動機正反轉(zhuǎn)控制電路，實現(xiàn)工作臺的自動往返行程控制； SQ3、 SQ4被用作終端保護， 以防止S

36、Q1、 SQ2失靈， 工作臺越過限定位置而造成事故。 在工作臺的T形槽中裝有兩塊擋鐵， 擋鐵1只能和SQ1、 SQ3相碰撞， 擋鐵2只能和SQ2、 SQ4相碰撞。 圖4.48是工作臺自動往返運動的示意。圖4.48 工作臺自動往返示意圖電路的工作原理如下： （1） 合上開關QS， 接通三相電源。 （2） 按下正向起動按鈕SB2， 接觸器KM1線圈通電吸合并自鎖， KM1主觸頭閉合接通電動機電源， 電動機正向運行帶動機械部件運動。 （3） 電動機拖動的機械部件向前運動（設左為正向）， 當運動到預定位置， 擋鐵1碰撞行程開關SQ1， SQ1的常閉觸點斷開， 接觸器KM1線圈斷電， 主觸頭釋放， 電動機斷電。 與此同時SQ1的常開觸點閉合， 使接觸器KM2線圈通電吸合并自鎖， 其主觸頭使電動機電源相序改變而反轉(zhuǎn)。 電動機拖動運動部件向后運動（設右為反向）。（4） 在運動部件向右運動過程中， 擋鐵1使SQ1復位為下次KM1動作做好準備。 當機械部件向右運動到預定位置時， 擋鐵2碰撞行程開關SQ2， SQ2的常閉觸點斷開， 接觸器KM2線圈斷電， 主觸頭釋放， 電