第二章-常用電動機控制電路

2.1電氣控制線路的繪圖原則及標準

電氣控制系統(tǒng)是由許多電氣元件按照一定要求連接而成的。如繼電器、接觸器、行程開關、按鈕等組成的具有一定功能的控制電路。電氣原理圖電氣控制系統(tǒng)圖分為電器布置圖電氣安裝接線圖。一、電氣控制系統(tǒng)圖中的圖形符號、文字符號及接線端子標記1.圖形符號、文字符號圖形符號和文字符號必須符合統(tǒng)一的國家標準。

2.接線端子標記符合國家標準GB/T4026—1992《電器接線端子的識別和用字母數(shù)字符號標志接線端子的通則》規(guī)定。三相交流電源引入線用：、PE三相動力電器引出線用：U、V、W三相感應電動機的繞組首端用：繞組尾端分別用：電動機繞組中間抽頭分別用：對于多臺電動機，其三相繞組接線端標以1U、1V、1W；2U、2V、2W等來區(qū)別。二、電氣原理圖

電氣原理圖是根據(jù)控制線圖工作原理繪制的，具有結構簡單、層次分明、便于研究和分析線路工作原理的特性。1.繪制電氣原理圖時應遵循的原則。(1)電氣原理圖一般分主電路和輔助電路兩部分。(2)所有電氣元件的圖形、文字符號必須采用國家規(guī)定的統(tǒng)一標準。(3)同一電器元件的各部件可以不畫在一起，但需用同一文字符號標出。(4)所有按鈕、觸點均按沒有外力和沒有通電的原始狀態(tài)畫出。(5)主電路和是輔助電路，各電氣元件一般按動作順序從上到下，從左到右(6）電氣原理圖中，兩線交叉連接時的電氣連接點要用黑圓點標出。三、電氣元件布置圖

電氣元件布置圖主要用來表明各種電氣設備在機械設備上和電氣控制柜中的實際安裝位置。XTFRTCFUKM線槽2下四、電氣安裝接線圖

電氣安裝接線圖是按照電氣元件的實際位置和實際接線繪制的，根據(jù)電氣元件布置最合理、連接導線最經(jīng)濟等原則來安排。2.2交流電動機的基本控制一、手動直接啟動控制電路(a)刀開關控制電路(b)空氣斷路器控制電路

二、點動控制和連續(xù)運轉控制（一）點動控制1.點動控制電路2.工作原理是：合上刀開關QS后，按下點動按鈕SB后，控制電路中接觸器KM線圈得電，其主回路中的動合觸點閉合，電動機通電啟動。松開按鈕SB，按鈕在復位彈簧作用下自動復位，斷開控制電路接觸器，KM線圈又失電，主電路中KM觸點恢復原來斷開狀態(tài)，電動機停轉。（二）連續(xù)運轉控制

2.工作原理：啟動時，合上QS，引入三相電源。按下啟動按鈕SB2，接觸器KM線圈通電，接觸器主觸點閉合，電動機接通電源啟動運轉。同時與SB2并聯(lián)的動合輔助觸點KM閉合，使接觸器的線圈經(jīng)兩條路徑通電。這樣，當SB2復位時，接觸器KM的線圈仍可通過KM輔助觸點繼續(xù)通電，從而保持電動機的連續(xù)運行。這種依靠接觸器自身的輔助觸點而使其線圈保持通電的現(xiàn)象稱為自鎖(或自保)。這一對起自鎖作用的輔助觸點，則稱為自鎖觸點。停止時，只要按下停止按鈕SB1，將控制電路斷開即可。這時接觸器KM斷電釋放，KM的動合主觸點將三相電源切斷，從而使電動機停止旋轉。1.連續(xù)運轉控制電路三、異步電動機的正反轉控制1.接觸器互鎖的正、反轉控制電路（一）接觸器互鎖的正、反轉控制2.工作原理：正轉啟動，合上電源開關QS，按下啟動按鈕SB2,接觸器KMl通電并自鎖，其主觸點閉合，電動機M啟動。KMl動合輔助觸點閉合，實現(xiàn)自保，另一個動斷輔助觸點斷開KM2線圈回路，實現(xiàn)“電氣互鎖”。停止時，按鈕SB1，接觸器KMl失電，電動機時停止。反轉啟動，按下啟動按鈕SB3,接觸器KM2通電并自鎖，其主觸點閉合，電動機M啟動。KM2動合輔助觸點閉合，實現(xiàn)“自?！保硪粋€動斷輔助觸點斷開KM1線圈回路，實現(xiàn)“電氣互鎖”。（二）按鈕互鎖的正、反轉控制2.工作原理：正轉啟動，合上電源開關QS，按下啟動按鈕SB2,接觸器KMl通電并自鎖，其主觸點閉合，電動機M啟動。KMl動合輔助觸點閉合，實現(xiàn)自保，啟動按鈕SB2的動斷觸點先斷開，保證了KM2不可能得電，實現(xiàn)“機械互鎖”。反轉啟動，按下啟動按鈕SB3,接觸器KM1先斷電，接觸器KM2后通電并自鎖，實現(xiàn)“機械互鎖”。其主觸點閉合，電動機M啟動。KM2動合輔助觸點閉合，實現(xiàn)“自?！?。停止時，按鈕SB1，接觸器KMl或KM2失電，電動機時停止。1.按鈕互鎖的正、反轉控制電路（三）雙重互鎖的正、反轉控制2.工作原理：正轉啟動，合上電源開關QS，按下啟動按鈕SB2,接觸器KMl通電并自鎖，其主觸點閉合，電動機M啟動。KMl動合輔助觸點閉合，實現(xiàn)自保，另一個動斷輔助觸點斷開KM2線圈回路，實現(xiàn)“電氣互鎖”。而啟動按鈕SB2的動斷觸點先斷開，再一次保證了KM2不可能得電，實現(xiàn)“機械互鎖”。從而達到雙重保護的目的。反轉啟動，按下啟動按鈕SB3,接觸器KM1先斷電，其它過程同上。停止時，按鈕SB1，接觸器KMl或KM2失電，電動機時停止。1.雙重互鎖的正、反轉控制電路三、順序控制和多點控制

（一）順序控制1.順序控制線路2.工作原理：啟動時，合上電源開關QS，按下啟動按鈕SB2,接觸器KMl通電并自鎖，其主觸點閉合，電動機M1啟動。KMl動合輔助觸點閉合，實現(xiàn)自保，此時按啟動按鈕SB3，電動機M2才能啟動，從而保證了M1先于M2啟動。停止時，按鈕SB1，接觸器KMl和KM2同時失電，電動機M1和M2同時停止。（二）多點控制1.多點控制線路2.工作原理：啟動時，合上電源開關QS，按下啟動按鈕SB2或SB4,接觸器KM都能通電并自鎖，其主觸點閉合，電動機M啟動。KM動合輔助觸點閉合，實現(xiàn)自保。停止時，按鈕SB1或SB3，接觸器KM都能失電，電動機M可以隨時停止。2.3交流異步電動機的減壓啟動控制交流異步電動機的功率在10KW以上時，應采用減壓啟動。定子繞組中串接電阻降壓啟動減壓啟動方法Y-△減壓啟動自耦變壓器減壓啟動延邊三角形減壓啟動一、定子繞組串接電阻減壓啟動控制2.工作原理：合上電源QS，按下啟動按鈕SB2，KM1.KT線圈同時得電并自鎖，電動機M串電阻R啟動，當時間繼電器KT時間到，其動合延時觸點閉合，KM2線圈得電并自鎖。KM2動斷輔助觸點斷開，KM1.KT線圈先后斷電，電動機進入全壓運行。1.定子繞組串接電阻減壓啟動控制線路二、Y-△減壓啟動控制

1.Y-△減壓啟動控制線路2.工作原理：合上電源QS，按下啟動按鈕SB2，KM1線圈得電并自鎖，其主觸點閉合，電動機M接通電源，同時KM3.KT也得電，電動機M接成星形啟動。當時間繼電器KT時間到，其動合延時觸點閉合，KM2線圈得電并自鎖，KM2動斷輔助觸點斷開，KM3.KT線圈先后斷電，電動機M接成三角形，電動機進入全壓運行。三、自耦變壓器減壓啟動控制1.自耦變壓器減壓啟動控制線路2.工作原理：合上電源QS，按下啟動按鈕SB2，KM1線圈得電并自鎖，其主觸點閉合，電動機定子串自耦變壓器減壓啟動，同時KT也得電，當時間繼電器KT時間到，其動合延時觸點閉合，中間繼電器KA線圈得電并自鎖，KM2線圈得電，主觸點閉合，KM1.KT線圈先后斷電，自耦變壓器T被切除，電動機進入全壓運行。四、延邊三角形減壓啟動控制

1.延邊三角形減壓啟動控制線路2.工作原理：如圖2-16所示，合上電源QS，按下啟動按鈕SB2，KM1.KM2線圈同時得電并自鎖，其主觸點閉合，使電動機定子繞組接成延邊三角形進行減壓啟動，同時KT也得電，當時間繼電器KT時間到，其動合延時觸點閉合，KM3線圈得電并自鎖，KM3動斷輔助觸點斷開，KM1.KT線圈先后斷電，使電動機定子繞組接成三角形，電動機進入全壓運行。五、三相繞線式異步電動機啟動控制1.三相繞線式異步電動機啟動控制線路2.工作原理：合上電源開關QS，按下啟動按鈕SB2，接觸器KM線圈通電并自鎖，電動機M串入全部電阻啟動，同時KA通電。由于M剛啟動時電流很大，大于KA1.KA2的吸合電流，故同時通電動作，其動斷觸點全部斷開，使線圈不能得電，電動機串接全部電阻進行啟動。隨著電動機M的轉速升高，轉子電流減小，當小到KA1的釋放電流時，KA1釋放，其動斷觸點復位，使KM1線圈通電，主觸點閉合短接電阻R1。切除電阻R1后，轉子電流增大，電動機轉速上升，但轉速上升又使轉子電流減小，當電流小到KA2的釋放電流時，KA2釋放，其動斷觸點復位，使KM2線圈通電，短接電阻R2，轉子電流又增大，使電動機轉速繼續(xù)上升，電流又減小，當減小到KA3的釋放電流時，KA3釋放，其動斷觸點復位，使KM3線圈通電，短接電阻R3，轉子電流又增大，使電動機轉速繼續(xù)上升，當上升到額定值時，完成整個啟動過程。2.4交流異步電動機的制動控制所謂制動就是指使電動機脫離正常工作電源后迅速停轉的措施。交流異步電動機的制動有機械制動電氣制動機械制動是利用機械裝置使電動機迅速停轉。常用的機械制動裝置是電磁抱閘。抱閘裝置由制動電磁鐵和閘瓦制動器組成，又分斷電制動型和通電制動型兩種。電氣制動是在電動機上產(chǎn)生一個與原轉子轉動方向相反的制動轉矩，迫使電動機迅速停轉。電氣制動方法有反接制動、能耗制動等。一、反接制動控制（一）單向反接制動控制1.單向反接制動控制線路2.工作原理：合上電源QS，按下啟動按鈕SB2，KM1線圈得電并自鎖，電動機M啟動，當轉速升高后，速度繼電器的觸點KS閉合，為反接制動做準備。停止時，按下復合按鈕SB1，KM1線圈斷電，同時KM2線圈通電并自鎖，電動機進行反接制動，當電動機轉速降到接近零時（n<100r／min時），速度繼電器觸點KS斷開，完成制動。（二）雙向反接制動控制1.雙向反接制動控制線路2.工作原理：停車時按停止按鈕SB1，中間繼電器KA3斷電釋放，KA3動斷觸點閉合，動合觸點斷開。當KA3動合觸點斷開時，KM1斷電釋放，其主觸點斷開。KM3斷電釋放，KM3主觸點斷開，電阻R接入（制動用，限制反接制動電流）。主電路KM1的主觸點斷開，電動機斷電（慣性運動）。由于電動機轉速還高，速度繼電器的動合觸點KS仍舊閉合，KA1仍工作，因此，KM1動斷輔助觸點恢復閉合，導致接觸器KM2通電動作，KM2主觸點閉合，將電動機電源反接，進行反接制動。電動機轉速在制動作用下速度降低，當轉速接近零時，速度繼電器的動合觸點斷開，KA1斷電釋放，KA1自鎖斷開，KA1動合觸點斷開，接觸器KM2斷電釋放，KM2主觸點斷開，電動機制動結束。二、能耗制動控制(一)單向運行能耗制動控制1.單向運行能耗制動控制線路2.工作原理：如圖,合上電源QS，按下啟動按鈕SB2，KM1線圈得電并自鎖，電動機M啟動。停止時，按下復合按鈕SB1，KM1線圈斷電，同時KM2.KT線圈同時通電并自鎖，將兩相定子接入直流電源進行能耗制動，當電動機轉速降到接近零時，KT延時時間到，其延時動斷觸點斷開，使KM2.KT斷電，完成制動。(二)可逆運行能耗制動

1.可逆運行能耗制動控制線路2.工作原理：

如圖所示，正向啟動：合上電源QS，按下啟動按鈕SB2，KM1線圈得電并自鎖，主觸點閉合，使電動機M啟動。輔助觸點斷開KM3線圈，當轉速升高后，速度繼電器的觸點KS1閉合，為反接制動做準備。能耗制動：按下復合按鈕SB1，KM1線圈斷電，KM3線圈得電并自鎖，將兩相定子接入直流電源進行能耗制動，當電動機轉速降到接近零時（n<100r／min時），速度繼電器觸點KS1斷開，完成制動。三、電容制動控制

1.電容制動控制線路2.工作原理

如圖所示，合上電源開關QS，按下啟動按鈕SB2，接觸器KM1通電并自鎖，KM1主觸點閉合，電動機啟動運行。時間繼KT線圈通電，其延時打開的動合觸點閉合，為KM2通電做準備。停車時，按下停止按鈕SB1，KM1線圈斷電，觸點復位，KM2線圈通電，主觸點閉合電容器接入定子電路，進行制動；同時時間繼電器線圈斷電進行延時，KT延時時間到，KT延時打開的動合觸點斷開，KM2斷電，電容器斷開，制動結束。2.5直流電動機的控制電路一、他勵直流電動機啟動控制他勵直流電動機的電樞繞組和勵磁繞組必須有兩個直流電源分別對它們進行供電。啟動時，必須先給勵磁繞組加上電壓，然后才能給電樞繞組加電壓，否則會因為電樞回路沒有反電動勢平衡外加電源電壓使得電樞繞組中出現(xiàn)遠遠大于其額定值的電流，極易燒毀電動機。除非電動機容量很小，否則不允許全壓啟動。（一）他勵直流電動機接觸器控制1.他勵直流電動機接觸器控制啟動電路2.工作原理：首先給勵磁繞組加上電壓（合QS），然后按下啟動按鈕SB2，接觸器KM線圈通電。KM自鎖觸點閉合，實現(xiàn)自鎖。KM串聯(lián)在電樞電路動合觸點閉合，電樞串人電阻后接入直流電源，開始降壓啟動。隨著電動機轉速從零開始上升，接觸器KMl兩端電壓也隨之上升，當接觸器KMl兩端電壓達到接觸器KMl動作值時，KMl動作，其動合觸點閉合，將啟動電阻R1短接。電動機轉速繼續(xù)上升，隨后KM2.KM3都先后達到動作值而動作，分別將R2.R3電阻短接。電動機轉速達到額定值，電動機啟動完畢，進入正常全壓運轉。（二）利用時間繼電器自動控制他勵直流電動機的啟動1.利用時間繼電器自動控制他勵直流電動機啟動控制電路2.工作原理先QS1合上后，再合QS2,然后按下啟動按鈕SB2，接觸器KMl線圈通電，其自鎖觸點動作，實現(xiàn)自鎖。KMl串聯(lián)在電樞電路的動合觸點閉合，電動機電樞串R1.R2電阻啟動。KMl串聯(lián)在時間繼電器KTl和KT2線圈電路的動斷觸點斷開，KTl和KT2斷電，這兩個時間繼電器開始延時。KTl整定時間比KT2整定時間短，所以KTl的延時閉合動斷觸點先閉合，使接觸器KM2線圈通電，KM2動合觸點閉合，啟動電阻R2被短接。隨轉速的提高，KT2的整定時間到，KT2觸點動作，KM3線圈通電，KM3的動合觸點將啟動電阻R1短接，電動機全壓運行。二、他勵直流電動機正、反轉控制直流電動機正、反轉控制可有兩種實現(xiàn)方法改變勵磁電流的方向改變電樞電流的方向(一)改變電樞電流方向控制他勵直流電動機的正、反轉1.改變電樞電流方向控制他勵直流電動機正、反轉控制電路（二）利用行程開關控制的他勵