三相籠型異步電動機電氣控制電路

1、三相籠型異步電動機電氣控制電路三相籠型異步電動機電氣控制電路 v新課程導(dǎo)入 眾所周知，在實際生產(chǎn)中，機床工作臺需要前進與后退；起重機的吊鉤需要上升與下降；門口的伸縮門需要打開與關(guān)閉，是什么線路來控制這些生產(chǎn)機械的運動呢？v課程目標(biāo)： 1）理解三相籠型異步電動機電氣控制線路的一個漸進的過程。 2）掌握三相籠型異步電動機最典型的電氣控制線路的工作原理。 3）通過理論實踐一體化課堂學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備必要的基礎(chǔ)知識，獲得較強的實踐動手能力。v重難點： 重點重點是三相籠型異步電動機電氣控制線路的工作原理； 難點難點是三相籠型異步電動機電氣控制線路的實際接線及調(diào)試和故障排除。v教學(xué)過程一.簡介二.單向旋轉(zhuǎn)全

2、壓啟動開關(guān)控制電路三.電動機點動和自鎖運轉(zhuǎn)控制電路四.電動機的正反轉(zhuǎn)控制電路五.自動往返行程控制電路六.根據(jù)上述電氣原理完成電動機控制線路的實際接線 一.簡介 電氣控制系統(tǒng)是由電動機和各種控制電器組成的。為了使電動機按照設(shè)備的要求運轉(zhuǎn)，需要對電動機進行控制。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)主要由各種低壓電器組成，稱為繼電器接觸器控制系統(tǒng)。本節(jié)我們主要介紹最典型的四種電氣控制系統(tǒng)，單向旋轉(zhuǎn)全壓啟動開關(guān)控制電路、電動機點動和自鎖運轉(zhuǎn)控制電路、電動機的正反轉(zhuǎn)控制電路、自動往返行程控制電路。二.單向旋轉(zhuǎn)全壓啟動開關(guān)控制電路 三相籠形異步電動機單向全壓啟動控制可用開關(guān)或接觸器進行，相應(yīng)的有開關(guān)控制電路與接觸器控制電路。

3、開關(guān)控制電路 圖1為電動機單向全壓啟動開關(guān)控制電路，其中圖1（a）為開關(guān)控制電路，圖1（b）為斷路器控制電路。當(dāng)合上開關(guān)或斷路器，電動機單向啟動旋轉(zhuǎn)，斷開開關(guān)或斷路器，電動機停轉(zhuǎn)。 優(yōu)缺點：優(yōu)點:圖（a）具有短路保護，圖（b）具有長期過載和過電流保護。缺點：都只適用于不頻繁啟動的小容量電動機，且都不能實現(xiàn)遠距離控制。 （a）刀開關(guān)控制 （b）低壓斷路器控制 圖1三.電動機點動和自鎖運轉(zhuǎn)控制電路 電動機點動和自鎖運轉(zhuǎn)控制電路是利用按鈕、接觸器來控制電動機朝單一方向運轉(zhuǎn)的,其控制簡單、經(jīng)濟,維修方便, 廣泛用于大于5.5kW以上電動機間接啟動的控制。其控制線路如圖2、3所示。 圖2 電動機的點動控

4、制線路 圖3 電動機自鎖運轉(zhuǎn)控制線路 1.電動機的點動控制線路 如圖2 （1）啟動停止控制: 合上電源斷路器QF, 按下啟動按鈕SB1KM線圈得電KM主觸頭閉合(輔助常開觸頭同時閉合)電動機M啟動并點動運行。當(dāng)松開SB1時, 它雖然恢復(fù)到斷開位置, 在松開SB1時, 電動機停止。 （2）接線時，先接主回路，它是從380V三相交流電源的輸出端U、V、W開始，經(jīng)熔斷器、交流接觸器的主觸頭、熱繼電器到電動機上，用導(dǎo)線按順序分清顏色串聯(lián)起來。主電路連接完整無誤后，再連接控制電路。它是從220V三相交流電源某輸出端開始，經(jīng)過熔斷器、常開按鈕SB1、接觸器的線圈、熱繼電器的常閉觸頭到零線。用黑色線連接。2

5、.電動機點動控制過程演示KMSB1KHQKHFUKMM3控制控制電路電路主主電電路路 先閉合開關(guān)先閉合開關(guān)Q，接通電源，接通電源。按按SB1KM線圈線圈得電得電 KM主觸頭主觸頭閉合閉合 M運轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)松松SB1KM線圈線圈失電失電 KM主觸頭主觸頭恢復(fù)恢復(fù) M停轉(zhuǎn)停轉(zhuǎn)M3M3 控制電機在很控制電機在很短時間內(nèi)工作。短時間內(nèi)工作。3.電動機的自鎖運轉(zhuǎn)控制線路 如圖3（1）啟動控制: 合上電源斷路器QF, 按下啟動按鈕SB1KM線圈得電KM主觸頭閉合(輔助常開觸頭同時閉合)電動機M啟動并單向連續(xù)運行。當(dāng)松開SB1時, 它雖然恢復(fù)到斷開位置, 但由于有KM的輔助常開觸頭與SB1并聯(lián), 在KM動作時,K

6、M的輔助常開觸頭也動作(即閉合), 因此KM線圈仍保持通電。這種利用接觸器本身的常開觸頭使接觸器線圈繼續(xù)保持通電的控制稱為自鎖或自保, 該輔助常開觸頭就叫自鎖(或自保)觸頭。正是由于自鎖觸頭的作用, 在松開SB1時, 電動機仍能繼續(xù)運轉(zhuǎn), 而不是點動運轉(zhuǎn)。 (2) 停止控制: 按下停止按鈕SBKM線圈失電KM主觸頭斷開(KM自鎖觸頭也斷開)電動機M停止運轉(zhuǎn)。 當(dāng)松開SB時, 其常閉觸頭雖恢復(fù)為閉合位置, 但因接觸器KM的自鎖觸頭在其線圈失電的瞬間已斷開, 并解除了自鎖, 所以接觸器KM的線圈不能繼續(xù)得電, 即電動機M停止轉(zhuǎn)動。 (3)和點動控制方法一樣。 4.電動機自鎖運轉(zhuǎn)控制過程演示KMSB

7、1KMSB2KHQKHFUKMM3控制電路控制電路主主電電路路按按SB1 KM線圈線圈得電得電 KM主觸頭主觸頭閉合閉合 M運轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)按按SB2 KM線圈線圈失電失電 KM主觸頭主觸頭恢復(fù)恢復(fù) M停轉(zhuǎn)停轉(zhuǎn)M3M3 KM輔助觸頭輔助觸頭閉合閉合 自鎖自鎖 KM輔助觸頭輔助觸頭恢復(fù)恢復(fù) 失去失去自鎖自鎖控制電機長時控制電機長時 間連續(xù)工作間連續(xù)工作四.電動機的正反轉(zhuǎn)控制電路 生產(chǎn)機械的運動部件往往要求實現(xiàn)正反兩個方向的運轉(zhuǎn)，如機床主軸正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，起重機吊鉤的上升和下降，機床工作臺的前進和后退等。這就要求拖動電動機實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。由電機原理可知，將接至三相異步電動機的三相交流電源進線中的任意兩相對調(diào)，即可

8、實現(xiàn)三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)。電動機的正反轉(zhuǎn)控制最典型的有三種，即無聯(lián)鎖，加聯(lián)鎖，雙重互鎖。如圖4、5、6。 圖4 電動機的無聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制 圖5 電動機的加聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制 圖6 電動機的雙重互鎖正反轉(zhuǎn)控制1.電動機的無聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制 如圖4是將兩個單向旋轉(zhuǎn)控制電路組合而成，主電路由正、反轉(zhuǎn)接觸器KM1,KM2的主觸頭來實現(xiàn)電動機兩相電源的對調(diào)，進而實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)。但若發(fā)生在按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2，電動機已進行正向旋轉(zhuǎn)后，又按下反向啟動按鈕SB3誤操作時，由于正反轉(zhuǎn)接觸器KM1，KM2線圈均通電吸合，其主觸頭均閉合，將發(fā)生電源兩相短路，致使熔斷器FU1熔體燒斷，電動機無法工作。2.電動機的無

9、聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制過程演示FR操作過程：操作過程： SBF正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)SBR反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)停車停車KMFSB1SBFSBRKMRKMFKMR 該電路必須該電路必須先停車先停車才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。SBF和和SBR不能同時按下，不能同時按下，否則會造成短路！否則會造成短路！3.電動機的加聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制 如圖5是利用正反轉(zhuǎn)接觸器的常閉輔助觸頭KM1，KM2實現(xiàn)互鎖的，這種由接觸器或繼電器常閉觸頭構(gòu)成的互鎖稱為電氣互鎖。在這一電氣互鎖電氣控制電路中，要實現(xiàn)電動機由正轉(zhuǎn)變反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)變正轉(zhuǎn)，都必須先按下停止按鈕，然后再進行反轉(zhuǎn)或正轉(zhuǎn)的啟動控制。4.電動機的加聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制過

10、程演示KM2SB1SB3KHQKHFUM3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1按按SB1KM1線圈線圈得電得電KM1觸頭動作觸頭動作M；按按SB2KM2線圈線圈得電得電KM2觸頭動作觸頭動作M；KM1、KM2常閉觸頭常閉觸頭：合合Q，接通電源接通電源按按SB3KM1線圈線圈失電失電KM1觸頭恢復(fù)觸頭恢復(fù)M停轉(zhuǎn)停轉(zhuǎn)；必須先按停必須先按停止按鈕止按鈕 SB3KM2SB1SB3KHQKHFUM3 SB2KM1KM2KM2KM1按按SB1KM1得電得電KM1常開觸頭閉合常開觸頭閉合M運轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)誤按誤按SB2KM2得電得電KM1KM2若去掉若去掉KM1、KM2常閉觸頭，合常閉觸頭，合Q，KM

11、2常開觸頭閉合常開觸頭閉合 A B C則則電源電源A、C線間線間M3 熔斷器熔斷器 KM1一定要加一定要加互鎖觸頭互鎖觸頭KM1KM25.電動機的雙重互鎖正反轉(zhuǎn)控制 如圖6，是具有電氣、按鈕雙重互鎖的電動機正反轉(zhuǎn)電路。這種電路，若電動機正轉(zhuǎn)運行需直接轉(zhuǎn)換為反轉(zhuǎn)時，可按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕，此時反轉(zhuǎn)啟動按鈕的常閉觸頭先斷開,于是切斷了正轉(zhuǎn)接觸器線圈電路，正轉(zhuǎn)接觸器立即斷電釋放；進一步按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕，方使其常開觸頭閉合，于是接通反轉(zhuǎn)接觸器線圈電路，反轉(zhuǎn)接觸器線圈通電吸合，主觸頭閉合，電動機反向啟動旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了電動機正反轉(zhuǎn)的直接交換。實現(xiàn)了“正-反-?！钡牟僮骺刂啤?.電動機的雙重互鎖正反轉(zhuǎn)控制過程演示

12、KMR電氣聯(lián)鎖電氣聯(lián)鎖KMFSB1KMFFRKMRKMRKMF機械聯(lián)鎖機械聯(lián)鎖雙保險雙保險機械聯(lián)鎖機械聯(lián)鎖（復(fù)合按鈕（復(fù)合按鈕的常閉觸頭）電氣聯(lián)鎖電氣聯(lián)鎖（接觸器的常閉觸頭）觸頭）SBRSBF電氣聯(lián)鎖電氣聯(lián)鎖五.自動往返行程控制電路 在生產(chǎn)實際中，有些生產(chǎn)機械的運動部件需要作自動往返運動。如龍門刨床、導(dǎo)軌磨床的工作臺都需要做自動往返運動。圖7是利用行程開關(guān)來進行自動往返運動控制的，而行程開關(guān)是由安裝在運動部件上的擋鐵來壓合動作的，擋鐵安裝位置又是根據(jù)行程要求來調(diào)節(jié)的，所以這是一種行程原則的控制。圖7實質(zhì)上是在圖6中正反轉(zhuǎn)接觸器自鎖電路和互鎖電路基礎(chǔ)上，增加了行程開關(guān)常開觸頭并接在接觸器常開輔助

13、觸頭即自鎖觸頭兩端，構(gòu)成又一條自鎖電路；而將行程開關(guān)的常閉觸頭串接于對方接觸器線圈電路中，增加了一個互鎖觸頭。為對運動部件的運動行程進行限位保護，增設(shè)了兩個運動方向的限位保護開關(guān)，構(gòu)成了圖7自動往返行程控制電路。 圖7 自動往返行程控制電路1.自動往返行程控制原理當(dāng)按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2時，電動機正向啟動旋轉(zhuǎn)，拖動運動部件向左運動，當(dāng)運動部件上的機械擋鐵壓下?lián)Q向開關(guān)SQ2時，正轉(zhuǎn)接觸器KM1線圈斷電釋放，反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈通電吸合，電動機由正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)，拖動運動部件向右運動。當(dāng)運動部件上的機械擋鐵壓下?lián)Q向開關(guān)SQ1時，KM2線圈斷電釋放，KM1線圈通電吸合，電動機由反轉(zhuǎn)變?yōu)檎D(zhuǎn)，再次拖動運動

14、部件向左運動，如此循環(huán)往復(fù)，實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)控制，進而實現(xiàn)運動部件的自動往返運動。當(dāng)按下停止按鈕SB1時，電動機便停止運轉(zhuǎn)，運動部件也停止運轉(zhuǎn)。限位行程開關(guān)SQ3，SQ4分別安裝在運動部件正、反向的極限位置。若運動部件到達換向開關(guān)壓合位置時，機械擋鐵壓合不上換向開關(guān)，致使正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)接觸器線圈未能斷電，造成電動機繼續(xù)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，運動部件繼續(xù)沿原方向移動，機械擋鐵壓下限位行程開關(guān)SQ3或SQ4，使相應(yīng)接觸器線圈斷電釋放，電動機停轉(zhuǎn)，運動部件停止移動，從而避免運動部件越出允許位置而導(dǎo)致事故發(fā)生。KM2SB1SB3KHQKHFU SB2KM1KM2KM1KM1KM2KM1SQ1SQ3KM2SQ4SQ

15、2工作臺工作臺SQ4SQ2SQ1SQ3設(shè)設(shè)KM1得電得電M正正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn), 工作臺工作臺左移左移; KM2得電得電M反反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn), 工作臺工作臺右移右移;M3 2.自動往返行程控制過程演示工作臺工作臺KM2SB1SB3KHSB2KM1KM2KM1KM1SQ1SQ3KM2SQ4SQ2按按SB1KM1線圈得電線圈得電KM1觸頭動作觸頭動作M正正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)工作工作臺左移臺左移合合Q 直至壓直至壓住行程開關(guān)住行程開關(guān)SQ2：常閉常閉觸頭觸頭斷開斷開 KM1線圈線圈 失電失電, M停轉(zhuǎn)停轉(zhuǎn);常開常開觸頭觸頭閉合閉合 KM2線圈線圈 得電得電, M自行起動反轉(zhuǎn)自行起動反轉(zhuǎn)工作臺返回工作臺返回右移右移。SQ4SQ2SQ1SQ3工作臺工作臺工作臺工作臺 六.根據(jù)上述電氣原理完成電動機控制線路的實際接線 采用理論和實踐相結(jié)合的教學(xué)方式，以電路圖為主線，整個教學(xué)圍繞“說”與“動”而展開，邊講邊實踐。創(chuàng)設(shè)真實氛圍的工作環(huán)境，形成仿真的工作場所，使教學(xué)過程變?yōu)樯a(chǎn)過程，學(xué)習(xí)任務(wù)變?yōu)楣ぷ魅蝿?wù)，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)親身體驗工作，培養(yǎng)學(xué)生自主