電動(dòng)機(jī)常用控制電路分析

一、單向啟動(dòng)控制電路

1、電路工作解析

1）合上電源開關(guān)QS，按下啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器線圈KM得電，常開主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)接入電源啟動(dòng)。同時(shí)與啟動(dòng)按鈕并聯(lián)的接觸器輔助常開觸點(diǎn)閉合，松開SB2時(shí)，接觸器線圈通過常開輔助觸點(diǎn)繼續(xù)保持通電，保證電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

2）依靠接觸器自身常開輔助觸點(diǎn)保持線圈通電的電路稱為自鎖或自保持電路。輔助常開觸點(diǎn)稱為自鎖觸點(diǎn)。

3）電動(dòng)機(jī)需要停止時(shí)，按下停止按鈕SB1，切斷接觸器KM線圈電路，KM常開觸點(diǎn)與常開輔助觸點(diǎn)均斷開，切斷電動(dòng)機(jī)電源電路和控制電路，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。

2、電路保護(hù)環(huán)節(jié)

1）短路保護(hù)

由熔斷器FU1、FU2分別實(shí)現(xiàn)主電路和控制電路的短路保護(hù)。為擴(kuò)大保護(hù)范圍，在電路中熔斷器應(yīng)安裝在靠近電源側(cè)，通常安裝在電源開關(guān)下邊。

2）過載保護(hù)

由于熔斷器具有反時(shí)限保護(hù)特性和分散性，難以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)期過載保護(hù)，為此采用熱繼電器FR作為電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)期過載保護(hù)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過載時(shí)，串接在電動(dòng)機(jī)定子電路中的雙金屬片過熱變形，使串接在控制電路中的熱繼電器FR常閉觸點(diǎn)打開，切斷KM線圈電路，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。

3）欠壓和失壓保護(hù)

當(dāng)電源電壓由于某種原因嚴(yán)重欠壓或失壓時(shí)，接觸器電磁吸力急劇下降或消失，銜鐵釋放，常開觸點(diǎn)與自鎖觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。而當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常時(shí)，電動(dòng)機(jī)不會(huì)自行啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，以避免發(fā)生事故。因此帶有自鎖的控制電路具有欠壓與失壓保護(hù)功能。

二、正反轉(zhuǎn)控制電路

下圖為兩個(gè)按鈕分別控制兩個(gè)接觸器來改變電動(dòng)機(jī)相序，實(shí)行電動(dòng)機(jī)可逆旋轉(zhuǎn)的控制電路。

1、如圖（a）所示，將KM1、KM2常閉觸點(diǎn)串接在對(duì)方線圈電路中，形成互相制約的控制，稱為互鎖或連鎖控制。利用接觸器或繼電器常閉觸點(diǎn)的互鎖稱為電氣互鎖。該電路欲使電動(dòng)機(jī)由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)，必須先按下停止按鈕，而后再反向啟動(dòng)。

2、要求頻繁實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)可用圖（b）所示控制電路控制，圖（b）是在圖（a）的基礎(chǔ)上，將正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2與反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB3的常閉觸點(diǎn)串接在對(duì)方常開觸點(diǎn)電路中。利用按鈕常開、常閉觸點(diǎn)的機(jī)械連鎖，在電路中互相制約的接法稱為機(jī)械互鎖。這種具有電氣、機(jī)械雙重互鎖的控制電路是常用的、可靠的電動(dòng)機(jī)可逆控制電路。

三、丫-△啟動(dòng)控制電路

1、丫-△降壓?jiǎn)?dòng)是指正常運(yùn)行時(shí)△形接法的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)把定子繞組接成丫形，加在每相定子繞組上的啟動(dòng)電壓只有△形接法的1/√3，啟動(dòng)電流為△形接法1/3，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也只有△形接法的1/3。電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完成后，把定子繞組改接成△形，使電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。這種降壓?jiǎn)?dòng)方法只適用于輕載或空載下啟動(dòng)。

2、時(shí)間繼電器自動(dòng)切換丫-△啟動(dòng)控制電路

如上圖所示，先合上電源開關(guān)QS，按下啟動(dòng)按鈕SB1，KM得電并自鎖，KM丫得電，電動(dòng)機(jī)丫接降壓?jiǎn)?dòng)。同時(shí)KM丫輔助常閉觸點(diǎn)斷開，使KM△在電動(dòng)機(jī)丫接運(yùn)行時(shí)處于斷電狀態(tài)。在按下SB1的同時(shí)，KT得電，延時(shí)一段時(shí)間后，KT常閉觸點(diǎn)斷開，KM丫斷電釋放，電動(dòng)機(jī)丫接中性點(diǎn)斷開。另一對(duì)KT常開觸點(diǎn)閉合，KM△得電自鎖，電動(dòng)機(jī)△形連接運(yùn)行。同時(shí)KM△常閉觸點(diǎn)斷開，KM丫、KT在電動(dòng)機(jī)△形連接運(yùn)行時(shí)處于斷電狀態(tài)，使電路更為可靠地工作。至此電動(dòng)機(jī)丫-△降壓?jiǎn)?dòng)結(jié)束，投入正常運(yùn)行。停機(jī)時(shí)按下SB2即可。

四、反接制動(dòng)控制電路

1、反接制動(dòng)是將運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)電源反接，以改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的電源相序，從而使定子繞組的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相反，產(chǎn)生方向相反的制動(dòng)力矩使轉(zhuǎn)子迅速停轉(zhuǎn)。為防止電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)后反轉(zhuǎn)，一般在反接制動(dòng)控制電路中，用速度繼電器進(jìn)行自動(dòng)控制，保證當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速被制動(dòng)到接近零時(shí)迅速切斷電源，防止電動(dòng)機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。

2、單向反接制動(dòng)控制原理圖

如下圖所示，單向反接制動(dòng)控制的主電路和正反轉(zhuǎn)控制的主電路基本相同，只是增加了三個(gè)限流電阻R。下圖中，KM1為正轉(zhuǎn)運(yùn)行接觸器，KM2為反接制動(dòng)接觸器，速度繼電器KA與電動(dòng)機(jī)用虛線相連表示同軸。

1）啟動(dòng)時(shí)按下SB1，KM1得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到設(shè)定值時(shí)，速度繼電器KA的常開觸點(diǎn)閉合，因KM1常閉觸點(diǎn)已斷開，這時(shí)KM2線圈不通電，KA的接通僅為反接制動(dòng)做準(zhǔn)備。

2）停機(jī)時(shí)，按下停止按鈕SB2，接觸器KM1斷電釋放，電動(dòng)機(jī)失電做慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)KM1連鎖觸點(diǎn)閉合，接觸器KM2得電吸合，電動(dòng)機(jī)串入限流電阻進(jìn)行反接制動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到設(shè)定的較小值時(shí)，速度繼電器KA的常開觸點(diǎn)斷開，接觸器KM2斷電釋放，電動(dòng)機(jī)脫離電源，制動(dòng)過程結(jié)束。

3）由于反接制動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子的相對(duì)速度很高，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)很大，所以轉(zhuǎn)子電流比直接啟動(dòng)的電流還大，反接制動(dòng)電流一般為電動(dòng)機(jī)額定電流的10倍左右，故在主電路中串聯(lián)電阻R限制反接制動(dòng)電流。當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量較小時(shí)，也可不串接限流電阻。