電氣控制與PLC應(yīng)用（第2版）課件：三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制

三相異步電動機的正/反轉(zhuǎn)控制學習目標（1）了解三相異步電動機改變旋轉(zhuǎn)方向的方法；（2）了解手動開關(guān)可逆運轉(zhuǎn)控制電路的組成，并能講述線路的工作原理；（3）掌握接觸器互鎖、雙重互鎖控制電路的組成，并能講述線路的工作原理；（4）掌握行程控制電路的組成，并能講述線路的工作原理；（5）學會電動機可逆運轉(zhuǎn)控制電路的接線、調(diào)試及排除故障方法。一、任務(wù)導入

某三相籠型異步電動機控制要求為:按下正轉(zhuǎn)起動按鈕，電動機連續(xù)正轉(zhuǎn)工作；按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕，電動機連續(xù)反轉(zhuǎn)工作，并且正反轉(zhuǎn)可以直接轉(zhuǎn)換；按下停止按鈕，電動機停轉(zhuǎn)?？刂葡到y(tǒng)要求有完善的短路保護、過載保護、失壓及欠壓保護措施。試制作其控制電路。二、相關(guān)知識

由三相異步電動機轉(zhuǎn)動原理可知，要改變電動機的轉(zhuǎn)動方向，只需將電動機定子繞組的相序改變就可實現(xiàn)，即只要將接于電動機定子的三相電源線中的任意兩相對調(diào)一下。因為定子繞組相序改變了，其旋轉(zhuǎn)磁場方向就相應(yīng)發(fā)生變化，轉(zhuǎn)子中感應(yīng)電勢、電流以及產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩都要改變方向，從而改變了電動機的轉(zhuǎn)動方向。下面介紹幾種常用的正/反轉(zhuǎn)控制線路。（一）倒順開關(guān)正/反轉(zhuǎn)控制線路

倒順開關(guān)正/反轉(zhuǎn)控制線路就是操作倒順開關(guān)手柄，改變動、靜觸頭的接觸方式來改變電動機電源的相序，其控制電路如圖2.21所示。

電路的工作原理：操作倒順開關(guān)QS，當手柄處于“停”位置時，QS的動、靜觸頭沒有接觸，沒有將電路接通，電動機停止；當手柄扳至“順”位置時，QS的動觸頭和左邊的靜觸頭相接觸，電路按L1-U、L2-V、L3-W接通，輸入電動機定子繞組的電源電壓相序為Ll-L2-L3，電動機正轉(zhuǎn)：當手柄扳至“倒”位置時，QS

的動觸頭和右邊的靜觸頭相接觸，電路按L1-W、L2-V、L3-U接通，輸入電動機定子繞組的電源電壓相序改變?yōu)長3-L2-L1，電動機反轉(zhuǎn)。

在電動機運行過程中，若想改變其運行方向，必須先將倒順開關(guān)扳至“?！蔽恢?，待電動機停止后，再將其扳向另一位置。若在改變方向時沒有先將倒順開關(guān)扳至“?！蔽恢?，而直接改變手柄位置，電動機的定子繞組會因為電源突然反接產(chǎn)生很大的反接電流而過熱損壞。圖2.21倒順開關(guān)正/反轉(zhuǎn)控制電路圖（二）簡單的按鈕控制可逆運行線路電動機可逆運行控制線路，實質(zhì)是由兩個方向相反的單向運行電路構(gòu)成。因此，采用兩臺接觸器分別給電動機定子送入U、V、W相序和W、V、U相序電源即可實現(xiàn)電動機的可逆運行控制。簡單的按鈕控制可逆運行線路如圖2.22所示。電路的工作原理：合上電源刀開關(guān)QS，當按下正轉(zhuǎn)開關(guān)SB2時，KM1線圈得電，常開觸頭閉合形成自鎖，主觸頭閉合，使電動機正向啟動并運轉(zhuǎn)；當按下反轉(zhuǎn)開關(guān)SB3時，KM2線圈得電，常開輔助觸頭閉合形成自鎖，主觸頭閉合，使電動機反向啟動并運轉(zhuǎn)。若電動機已進入運行狀態(tài)，接著又按下改變其運行方向的按鈕時，由于兩個接觸器KM1和KM2線圈均通電吸合，其主觸頭均閉合，此時會發(fā)生電源兩相短路故障，致使熔斷器FU1熔體熔斷，電動機無法正常工作。所以，此電路在任何時候只允許一個接觸器通電工作。要改變電動機的運行方向，必須首先按下停止按鈕后，才允許按下改變運行方向的按鈕。圖2.22簡單的按鈕控制可逆運行線路原理圖（三）接觸器互鎖控制的可逆運行線路

通過分析簡單的按鈕控制可逆運行線路的工作原理可知，電動機在運行過程中，若誤操作按下了改變運行方向的按鈕時，會發(fā)生兩相短路故障。為此，通常在控制線路中將KM1、KM2

正反轉(zhuǎn)接觸器常閉輔助觸頭串接在對方線圈電路中，形成相互制約的控制，如圖

2.23所示，這種相互制約的控制關(guān)系稱為互鎖（或連鎖）。實現(xiàn)互鎖作用的常閉觸頭稱為互鎖觸頭（或連鎖觸頭）。同樣，接觸器互鎖控制的可逆運行線路在改變電動機方向時，也必須先按下停止按鈕才能進行。圖2.23接觸器互鎖控制的可逆運行線路原理圖（五）按鈕、接觸器雙重互鎖的可逆運行線路帶有按鈕互鎖控制的可逆運行線路具有操作方便的優(yōu)點，但是容易產(chǎn)生電源兩相短路故障。例如，當正轉(zhuǎn)接觸器主觸頭熔焊在一起，或被異物卡住時，即使正轉(zhuǎn)接觸器線圈斷電，但其主觸頭仍不能釋放，此時若按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕時，反轉(zhuǎn)接觸器同樣得電閉合，這會發(fā)生兩相電源短路故障。為避免這種故障的產(chǎn)生，對電路進行進一步改進，在按鈕互鎖的基礎(chǔ)上增加接觸器互鎖，按鈕、接觸器雙重互鎖的可逆運行線路，如圖2.25所示。這種電路具有兩種互鎖控制線路的優(yōu)點，操作方便，工作安全可靠。這種電路具有雙重互鎖控制功能，可以不必先按停止按鈕，而直接按下改變電動機啟動方向的按鈕即可。這是由于按鈕互鎖觸頭實現(xiàn)先斷開正在運行的電路，再接通反向運轉(zhuǎn)電路，因此這種電路又稱為“正-反-停”電路。圖2.25按鈕、接觸器雙重互鎖的可逆運行線路原理圖三、任務(wù)實施1.所需元件和工具

鐵質(zhì)網(wǎng)孔控制板(1塊)、交流接觸器(2個)、熔斷器(5個)、熱繼電器(1個)、電源隔離開關(guān)(1個)、按鈕(3個)、接線端子排、塑料線槽、導線、號碼管、三相電動機(1臺)、萬用表(1塊)、電工常用工具(1套)等。2.電氣安裝接線圖

根據(jù)三相異步電動機可逆運轉(zhuǎn)控制電路原理圖(圖2.25)畫出電路安裝接線圖，此圖由學生自行繪制。3.電路安裝（1）安裝電器與線槽。查看各元器件質(zhì)量情況，詳細觀察各電氣元件外部結(jié)構(gòu)，了解其使用方法，并進行安裝。（2）電路接線。按電氣安裝接線圖正確連接電路，按照從上到下，從左到右、先連接主電路、再連接控制電路的順序進行接線。4.電路檢查

對照電路圖檢查電路是否有掉線、錯線，接線是否牢固。學生自行檢查和互檢，確認按照的電路正確，無安全隱患，經(jīng)老師檢查后方可通電實驗。5.通電實驗

完成上述各項檢查后，清理好工具和安