第8章 電動(dòng)機(jī)的控制

第八章電動(dòng)機(jī)的控制

第一節(jié)常用的低壓電器

第二節(jié)電動(dòng)機(jī)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(dòng)電器自動(dòng)電器返回

實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械的控制及保護(hù)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(dòng)和自動(dòng)。手動(dòng)電器是由工作人員手動(dòng)操作的，如閘刀開關(guān)、按鈕等。自動(dòng)電器則是按照指令、信號(hào)或某個(gè)物理量的變化而自動(dòng)動(dòng)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(jiǎn)單，最常用的開關(guān),用于接通或切斷電源。電源負(fù)載

符號(hào)為：Q返回一、手動(dòng)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(lái)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(duì)動(dòng)合觸點(diǎn)１′－１和一對(duì)動(dòng)斷觸點(diǎn)２′－２，復(fù)位彈簧３和按鈕帽４組成。

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

按鈕的符號(hào)：常開(動(dòng)合)按鈕SB常閉(動(dòng)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(dòng)按鈕。常開按鈕、常閉按鈕同時(shí)使用，按下其中一個(gè)按鈕，在控制電路中，停止、起動(dòng)同時(shí)進(jìn)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(hào)名稱常閉按鈕(停止按鈕)常開按鈕(起動(dòng)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(jī)或其它電器設(shè)備主回路（指強(qiáng)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(dòng)電器符號(hào)：KM線圈KM常開(動(dòng)合)觸點(diǎn)KM常閉(動(dòng)斷)觸點(diǎn)KM常開主觸點(diǎn)

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

熱繼電器是對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載保護(hù)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(hào)：3.熱繼電器2

當(dāng)電流過(guò)大時(shí),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(dòng)絕緣導(dǎo)板將動(dòng)觸點(diǎn)5斷開，接觸器線圈斷電，使電機(jī)脫離電源，從而保護(hù)了電動(dòng)機(jī)。56431發(fā)熱元件動(dòng)斷觸點(diǎn)熱繼電器的發(fā)熱元件直接串聯(lián)在被保護(hù)的電動(dòng)機(jī)主回路中，動(dòng)斷觸點(diǎn)與控制電機(jī)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(diǎn)可以通過(guò)大電流；

繼電器的體積和觸點(diǎn)容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，且只能通過(guò)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(guò)載或過(guò)載保護(hù)，電壓繼電器：主要作為欠壓、失壓保護(hù)。2）中間繼電器

中間繼電器觸頭容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，用于控制線路。(b)符號(hào)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(hào)返回4.斷路器欠電壓脫扣器過(guò)電流脫扣器工作原理：過(guò)電流時(shí)，過(guò)流脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源；欠電壓時(shí)，欠壓脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源?？蓪?shí)現(xiàn)短路、過(guò)載、失壓保護(hù)。用于自動(dòng)往復(fù)控制或限位保護(hù)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(dòng)作要由機(jī)械撞擊。未撞擊撞擊(a)外形圖ST常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)ST(c)符號(hào)行程開關(guān)的外形符號(hào)第二節(jié)電動(dòng)機(jī)的控制環(huán)節(jié)

基本控制環(huán)節(jié)

基本保護(hù)環(huán)節(jié)返回一、基本控制環(huán)節(jié)１．點(diǎn)動(dòng)和單向連續(xù)控制２．多處控制３．電動(dòng)機(jī)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(shí)際位置，突出的是電氣原理。1、點(diǎn)動(dòng)和單向連續(xù)控制M3~

FRKMKMFRFU1QFU2KM得電KM失電SB1KM自鎖SB2點(diǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)~380V按下SB1→KM線圈得電→KM主觸頭閉合→電機(jī)轉(zhuǎn)→ＫＭ主觸頭斷開→電機(jī)停松開SB1→ＫＭ線圈失電當(dāng)加入自鎖觸點(diǎn)后,實(shí)現(xiàn)電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。按下SB1→ＫＭ線圈得電KM主觸頭閉合→電機(jī)轉(zhuǎn)KM輔助觸頭閉合,自鎖,連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)按下SB2→ＫＭ線圈失電→電機(jī)停轉(zhuǎn)返回２、多處控制起動(dòng)按鈕并聯(lián)，停止按鈕串聯(lián)。FRKMSB1FRFUFUQKM得電自鎖KM失電Ｍ３～KMSB2SB4KM電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)~380VSB3返回例、電路如圖，（1）若KM1、KM2均已通電，此時(shí)按動(dòng)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(shí)按動(dòng)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(jī)械都要求有正、反兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)。如起重機(jī)的升降、機(jī)床工作臺(tái)的進(jìn)退、主軸的正、反轉(zhuǎn)等，這可由電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在前面我們知道：要使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，只要將電動(dòng)機(jī)三相電源中的任意兩根對(duì)調(diào)連接即可。所以在單向運(yùn)轉(zhuǎn)控制線路上再增加一個(gè)交流接觸器及其控制線路即可。3、電動(dòng)機(jī)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(diǎn)吸合→電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)KMF輔助觸點(diǎn)吸合自鎖

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

KMR主觸點(diǎn)吸合→電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)KMR輔助觸點(diǎn)吸合、自鎖按下SB→KMR線圈失電→主、輔觸頭復(fù)位→電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)問(wèn)題：若按下SBF后，再按SBR，則KMF和KMR的線圈都得電，觸點(diǎn)都吸合，造成電源短路的嚴(yán)重事故。返回為解決這一問(wèn)題，控制回路增加互鎖，如圖：FRFUQKMRKMFSBSBFSBRFRFUKMFKMRＭ３～FUKMRKMF此時(shí)即使按下SBR,線圈KMR也無(wú)電，實(shí)現(xiàn)互鎖。KMF電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)~380VKMR問(wèn)題：正轉(zhuǎn)時(shí)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(wèn)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(dòng)）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(dòng))，此時(shí)反轉(zhuǎn)控制線路斷開，

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

KMR線圈得電KMF常開觸點(diǎn)均閉合，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)并自鎖KMF常閉觸點(diǎn)斷開并互鎖KMR常開觸點(diǎn)均閉合，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)并自鎖KMR常閉觸點(diǎn)斷開并互鎖返回二、基本保護(hù)環(huán)節(jié)１．短路保護(hù)

在電路發(fā)生短路事故時(shí)，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(shí)，要立即切斷電源。常用的短路保護(hù)裝置是熔斷器。２．過(guò)載保護(hù)

電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期超載運(yùn)行，可能造成電動(dòng)機(jī)繞組過(guò)熱，壽命降低，甚至燒毀電機(jī)，所以要進(jìn)行過(guò)載保護(hù)。用熱繼電器實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。返回3．零電壓或欠電壓保護(hù)

電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，由于偶然原因，突然斷電，使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，當(dāng)重新供電時(shí)，電動(dòng)機(jī)可能自動(dòng)起動(dòng)，不注意可能會(huì)造成人身或設(shè)備事故。防止電壓恢復(fù)時(shí)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)的保護(hù)稱為零電壓或失電壓保護(hù)。如果電源電壓過(guò)低，將使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，甚至停轉(zhuǎn)，這時(shí)電動(dòng)機(jī)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(shí)將電源切斷。這就是欠電壓保護(hù)。返回

繼電接觸器控制電路本身具有這種保護(hù)作用。因?yàn)楫?dāng)斷電或電壓過(guò)低時(shí)，接觸器就釋放，使電動(dòng)機(jī)自動(dòng)脫離電源；當(dāng)線路重新恢復(fù)供電時(shí)，由于接觸器的自鎖觸點(diǎn)已斷開，電動(dòng)機(jī)不能自行起動(dòng)，起到保護(hù)作用。返回

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

轉(zhuǎn)動(dòng)后，M2才能起動(dòng)。M2停止后，M1才能停止。對(duì)于電動(dòng)機(jī)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(diǎn)吸合KM1主觸點(diǎn)吸合→

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

按下SB4→KM2線圈斷電→KM2觸點(diǎn)復(fù)位→M2停轉(zhuǎn)。再按下SB3→KM1線圈斷電→KM1觸點(diǎn)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(diǎn)，所以按下SB2，Ｍ２也不會(huì)轉(zhuǎn)，必須M1工作后，M2才能啟動(dòng)。實(shí)現(xiàn)了順序起動(dòng)。

顯然，在KM2停止工作前，由于KM2常開觸點(diǎn)并在SB3兩端，KM2工作，常開觸點(diǎn)吸合。此時(shí)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(dòng)機(jī)M1，KM2控制電動(dòng)機(jī)M2，若要起動(dòng)M1M2運(yùn)行，下面哪個(gè)操作順序正確。（A）按下SB1起動(dòng)

M1，M2自動(dòng)起動(dòng)。（B）先按下SB1起動(dòng)M1，再按下

SB2起動(dòng)M2

。（C）先按下SB2起動(dòng)M2，再按下

SB1起動(dòng)M1

。KM1SB1KM1KM2SB2KM1SB3SB4KM2KM1返回答案：AFRFUＭ1３～QKM1Ｍ2３～FU~380V例2、電路如圖，試分析兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)

起動(dòng)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(dòng)順序停止點(diǎn)動(dòng)M1先起動(dòng)，M2才能起動(dòng)；M2先停止M1才能停止；M1與

M2都能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，M2還可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)。返回例3、電路如圖，控制要求為：（1）M1起動(dòng)后，M2才能起動(dòng)；（2）M1M2能同時(shí)停車；（3）M2還能單獨(dú)停車；（4）每臺(tái)電動(dòng)機(jī)均有各自的短路、過(guò)載保護(hù)環(huán)節(jié)，互不影響。試改正圖中的錯(cuò)誤。返回FRFUＭ1３～QKM1Ｍ2３～KM2~