第8章 電動機的控制

第八章電動機的控制

第一節(jié)常用的低壓電器

第二節(jié)電動機的交流接觸器控制電路

目錄第一節(jié)常用低壓控制電器

手動電器自動電器返回

實現(xiàn)對電動機和生產(chǎn)機械的控制及保護的電工設(shè)備，統(tǒng)稱為低壓控制電器。低壓控制電器可分為手動和自動。手動電器是由工作人員手動操作的，如閘刀開關(guān)、按鈕等。自動電器則是按照指令、信號或某個物理量的變化而自動動作的。如各種繼電器、接觸器等。返回1.刀開關(guān)

刀開關(guān)是一種最簡單，最常用的開關(guān),用于接通或切斷電源。電源負載

符號為：Q返回一、手動電器一般用于交流380V、直流220V，電流100A以下的電路中做電源開關(guān)。2.按鈕

按鈕是用來接通或斷開控制電路的。它的結(jié)構(gòu)示意圖如下:

它由一對動合觸點１′－１和一對動斷觸點２′－２，復(fù)位彈簧３和按鈕帽４組成。

工作時按下按鈕帽，２′－２斷開,１′－１閉合，當(dāng)松開按鈕帽時，在復(fù)位彈簧的作用下，各觸點立即恢復(fù)原態(tài)。34２２１１返回

按鈕的符號：常開(動合)按鈕SB常閉(動斷)按鈕SB

按鈕的使用有三種情況：只用常閉按鈕，在控制電路中作停止按鈕。只用常開按鈕，在控制電路中作起動按鈕。常開按鈕、常閉按鈕同時使用，按下其中一個按鈕，在控制電路中，停止、起動同時進行。返回復(fù)位彈簧支柱連桿常閉靜觸頭橋式靜觸頭常開靜觸頭外殼4SBSBSB結(jié)構(gòu)符號名稱常閉按鈕(停止按鈕)常開按鈕(起動按鈕)復(fù)合按鈕1234123按鈕帽通電斷電1.交流接觸器交流接觸器常用于控制電機或其它電器設(shè)備主回路（指強電流電路）通或斷，是一種電磁開關(guān)。結(jié)構(gòu)原理圖如圖:4312567返回二、自動電器符號：KM線圈KM常開(動合)觸點KM常閉(動斷)觸點KM常開主觸點

主觸點允許通過的電流大，一般在異步電動機的定子中使用；輔助觸點允許通過的電流小，一般在控制電路中使用。返回~M3~線圈輔助觸點鐵心銜鐵電源電機主觸點常閉常開彈簧2.熔斷器熔斷器俗稱保險絲，是一種簡單有效的短路保護電器。熔斷器中的熔體一般是熔點很低的鉛錫合金絲，也可用截面很細的銅絲制成。當(dāng)電路發(fā)生短路時，通過熔絲的電流很大，將其燒斷，從而切斷電源，保護電器設(shè)備。符號為：FU返回返回I

熱繼電器是對電動機進行過載保護的一種常用電器，它是根據(jù)電流的熱效應(yīng)原理工作的。結(jié)構(gòu)示意圖如下:符號：3.熱繼電器2

當(dāng)電流過大時,其熱量使雙金屬層片2（上面膨脹系數(shù)小，下面膨脹系數(shù)大)向上彎曲，在彈簧4拉力作用下，扣板3向左轉(zhuǎn)，帶動絕緣導(dǎo)板將動觸點5斷開，接觸器線圈斷電，使電機脫離電源，從而保護了電動機。56431發(fā)熱元件動斷觸點熱繼電器的發(fā)熱元件直接串聯(lián)在被保護的電動機主回路中，動斷觸點與控制電機的接觸器線圈串聯(lián)。繼電器

繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同。主要區(qū)別在于：

接觸器的主觸點可以通過大電流；

繼電器的體積和觸點容量小，觸點數(shù)目多，且只能通過小電流。所以，繼電器一般用于控制電路中。1）電流及電壓繼電器電流繼電器：可用于過載或過載保護，電壓繼電器：主要作為欠壓、失壓保護。2）中間繼電器

中間繼電器觸頭容量小，觸點數(shù)目多，用于控制線路。(b)符號KA線圈常開觸頭KA常閉觸頭KA(a)外形中間繼電器外形與符號返回4.斷路器欠電壓脫扣器過電流脫扣器工作原理：過電流時，過流脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源；欠電壓時，欠壓脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源?？蓪崿F(xiàn)短路、過載、失壓保護。用于自動往復(fù)控制或限位保護等。行程開關(guān)(限位開關(guān))(b)示意圖

結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動作要由機械撞擊。未撞擊撞擊(a)外形圖ST常開觸點常閉觸點ST(c)符號行程開關(guān)的外形符號第二節(jié)電動機的控制環(huán)節(jié)

基本控制環(huán)節(jié)

基本保護環(huán)節(jié)返回一、基本控制環(huán)節(jié)１．點動和單向連續(xù)控制２．多處控制３．電動機的正、反轉(zhuǎn)控制返回

在電工技術(shù)中所繪制的控制線路圖為原理圖，它不考慮電器的結(jié)構(gòu)和實際位置，突出的是電氣原理。1、點動和單向連續(xù)控制M3~

FRKMKMFRFU1QFU2KM得電KM失電SB1KM自鎖SB2點動電動機停轉(zhuǎn)連續(xù)轉(zhuǎn)動~380V按下SB1→KM線圈得電→KM主觸頭閉合→電機轉(zhuǎn)→ＫＭ主觸頭斷開→電機停松開SB1→ＫＭ線圈失電當(dāng)加入自鎖觸點后,實現(xiàn)電機連續(xù)運轉(zhuǎn)。按下SB1→ＫＭ線圈得電KM主觸頭閉合→電機轉(zhuǎn)KM輔助觸頭閉合,自鎖,連續(xù)轉(zhuǎn)動按下SB2→ＫＭ線圈失電→電機停轉(zhuǎn)返回２、多處控制起動按鈕并聯(lián)，停止按鈕串聯(lián)。FRKMSB1FRFUFUQKM得電自鎖KM失電Ｍ３～KMSB2SB4KM電動機停轉(zhuǎn)~380VSB3返回例、電路如圖，（1）若KM1、KM2均已通電，此時按動SB3，則：（A）KM1

、KM2均斷電。（B）KM1

斷電。（C）KM2斷電。KM1SB1KM1KM2SB2KM2SB3SB4KM1（B）KM1

斷電。（B）KM1

斷電。（2）若KM1、KM2均已通電，此時按動SB4，則：（A）KM1

、KM2均斷電。（B）KM1

斷電。（C）KM1

、KM2均不能斷電。（C）KM1

、KM2均不能斷電。（C）KM1

、KM2均不能斷電。返回

很多生產(chǎn)機械都要求有正、反兩個方向的運動。如起重機的升降、機床工作臺的進退、主軸的正、反轉(zhuǎn)等，這可由電動機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。在前面我們知道：要使電動機反轉(zhuǎn)，只要將電動機三相電源中的任意兩根對調(diào)連接即可。所以在單向運轉(zhuǎn)控制線路上再增加一個交流接觸器及其控制線路即可。3、電動機的正、反轉(zhuǎn)控制返回FUQＭ３～得電KMF自鎖失電得電KMR正轉(zhuǎn)Ｍ停轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)KMRSBRKMRKMFSBSBFFUAFRKMFFUB~380V主電路及其控制電路如圖所示：自鎖按下SBF→KMF線圈得電KMF主觸點吸合→電動機正轉(zhuǎn)KMF輔助觸點吸合自鎖

按下SB→KMF線圈失電→KMF主輔觸頭復(fù)位→電動機停轉(zhuǎn)按下SBR→KMR線圈得電→

KMR主觸點吸合→電動機反轉(zhuǎn)KMR輔助觸點吸合、自鎖按下SB→KMR線圈失電→主、輔觸頭復(fù)位→電動機停轉(zhuǎn)問題：若按下SBF后，再按SBR，則KMF和KMR的線圈都得電，觸點都吸合，造成電源短路的嚴重事故。返回為解決這一問題，控制回路增加互鎖，如圖：FRFUQKMRKMFSBSBFSBRFRFUKMFKMRＭ３～FUKMRKMF此時即使按下SBR,線圈KMR也無電，實現(xiàn)互鎖。KMF電動機正轉(zhuǎn)電動機停轉(zhuǎn)電動機反轉(zhuǎn)~380VKMR問題：正轉(zhuǎn)時要反轉(zhuǎn)，先按停止按鈕，再按反轉(zhuǎn)按鈕，不方便。KMF得電KMF失電KMR得電返回FRFUQKMRSBFRFUFUKMFBKMRＭ３～為解決這一問題，采用復(fù)式按鈕和觸頭互鎖的控制電路（虛線連接表示連動）SBRAKMF正轉(zhuǎn)KMR得電反轉(zhuǎn)SBFSBFSBR~380VKMRKMRKMFKMFKMF得電KMF失電返回正轉(zhuǎn)：按下SBF(連動)，此時反轉(zhuǎn)控制線路斷開，

KMF線圈得電反轉(zhuǎn)：按下SBR(連動)，此時正轉(zhuǎn)控制線路斷開，

KMR線圈得電KMF常開觸點均閉合，電動機正轉(zhuǎn)并自鎖KMF常閉觸點斷開并互鎖KMR常開觸點均閉合，電動機反轉(zhuǎn)并自鎖KMR常閉觸點斷開并互鎖返回二、基本保護環(huán)節(jié)１．短路保護

在電路發(fā)生短路事故時，可能造成設(shè)備損壞，甚至發(fā)生火災(zāi)，所以電路發(fā)生短路時，要立即切斷電源。常用的短路保護裝置是熔斷器。２．過載保護

電動機長期超載運行，可能造成電動機繞組過熱，壽命降低，甚至燒毀電機，所以要進行過載保護。用熱繼電器實現(xiàn)過載保護。返回3．零電壓或欠電壓保護

電動機運行時，由于偶然原因，突然斷電，使電動機停轉(zhuǎn)，當(dāng)重新供電時，電動機可能自動起動，不注意可能會造成人身或設(shè)備事故。防止電壓恢復(fù)時電動機自起動的保護稱為零電壓或失電壓保護。如果電源電壓過低，將使電動機轉(zhuǎn)速下降，甚至停轉(zhuǎn)，這時電動機繞組電流很大，易被破壞。因此需要在電源電壓降到一定允許值以下時將電源切斷。這就是欠電壓保護。返回

繼電接觸器控制電路本身具有這種保護作用。因為當(dāng)斷電或電壓過低時，接觸器就釋放，使電動機自動脫離電源；當(dāng)線路重新恢復(fù)供電時，由于接觸器的自鎖觸點已斷開，電動機不能自行起動，起到保護作用。返回

在機床控制線路中，常要求電動機有順序地起動。如某些機床主軸必須在油泵工作后才能工作。有些場合要求順序停止。M1

轉(zhuǎn)動后，M2才能起動。M2停止后，M1才能停止。對于電動機M1、M2，要求：返回控制電路如圖：FRFUKM2SB3SB1SB2FRFUFUKM1BＭ1３～A自鎖得電自鎖斷電KM2KM2斷電

KM1停轉(zhuǎn)KM1QKM1Ｍ2３～KM2FUSB4~380V按下SB1→KM1線圈得電KM1輔助觸點吸合KM1主觸點吸合→

M1轉(zhuǎn)動再按下SB2(此時KM1吸合)→KM2線圈得電→KM2輔助觸點吸合，KM2主觸頭吸合→M2轉(zhuǎn)

按下SB4→KM2線圈斷電→KM2觸點復(fù)位→M2停轉(zhuǎn)。再按下SB3→KM1線圈斷電→KM1觸點復(fù)位→M1停轉(zhuǎn)。得電停轉(zhuǎn)返回

顯然，在KM1工作前，由于在KM2控制線路中串入了KM1的常開觸點，所以按下SB2，Ｍ２也不會轉(zhuǎn)，必須M1工作后，M2才能啟動。實現(xiàn)了順序起動。

顯然，在KM2停止工作前，由于KM2常開觸點并在SB3兩端，KM2工作，常開觸點吸合。此時按下SB3，M1也不能停轉(zhuǎn)必須先按SB4，M2先停后，然后再按SB3，M1才能停轉(zhuǎn)。返回例1、電路如圖，KM1控制電動機M1，KM2控制電動機M2，若要起動M1M2運行，下面哪個操作順序正確。（A）按下SB1起動

M1，M2自動起動。（B）先按下SB1起動M1，再按下

SB2起動M2

。（C）先按下SB2起動M2，再按下

SB1起動M1

。KM1SB1KM1KM2SB2KM1SB3SB4KM2KM1返回答案：AFRFUＭ1３～QKM1Ｍ2３～FU~380V例2、電路如圖，試分析兩臺電動機

起動和停止的順序，并比較M1與

M2有何不同的功能。KM2SB1SB2SB3FRFUFUKM1BAKM2KM2KM1KM1SB4FRKM2SB5自鎖順序起動順序停止點動M1先起動，M2才能起動；M2先停止M1才能停止；M1與

M2都能連續(xù)運轉(zhuǎn)，M2還可實現(xiàn)點動。返回例3、電路如圖，控制要求為：（1）M1起動后，M2才能起動；（2）M1M2能同時停車；（3）M2還能單獨停車；（4）每臺電動機均有各自的短路、過載保護環(huán)節(jié)，互不影響。試改正圖中的錯誤。返回FRFUＭ1３～QKM1Ｍ2３～KM2~