機(jī)床電氣及PLC控制（第三版） （李乃夫） 課件全套 課題1-17 三相異步電動機(jī)起動控制電路- 裝配生產(chǎn)線的PLC控制系統(tǒng)

高等教育出版社教學(xué)課件內(nèi)容提要

本書是“十四五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材。本書編寫按照當(dāng)前職業(yè)教育教學(xué)改革和教材建設(shè)的總體目標(biāo)，落實“立德樹人、德技并修”，并努力體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性和前瞻性，突出專業(yè)領(lǐng)域的新知識、新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備。

本書包括7個學(xué)習(xí)項目：常用電動機(jī)控制電路，機(jī)床電氣控制，認(rèn)識PLC，機(jī)床的PLC控制，交通燈的控制，運(yùn)料小車呼叫系統(tǒng)的控制，裝配生產(chǎn)線的PLC控制系統(tǒng)。本書按照任務(wù)驅(qū)動、項目式教學(xué)方式組織教學(xué)，以工作頁的形式呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，具有鮮明的職教特色。

本書以三菱的FX3U系列PLC作為教學(xué)用機(jī)型，可以作為全國高等職業(yè)院校機(jī)電類專業(yè)的專業(yè)課程教材，也可用于職業(yè)技能培訓(xùn)和供從事電氣自動控制技術(shù)工作的人員學(xué)習(xí)參考?！笆奈濉甭殬I(yè)教育國家規(guī)劃教材《機(jī)床電氣及PLC控制》（第三版）主編李乃夫副主編吳淑娟高等教育出版社2024年8月第3版【項目分析】

掌握三相異步電動機(jī)常用控制電路的原理和讀圖方法，學(xué)會安裝三相異步電動機(jī)的繼電器-接觸器控制電路。項目1

常用電動機(jī)控制電路機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【學(xué)習(xí)目標(biāo)】應(yīng)知

1.了解三相異步電動機(jī)的繼電器-接觸器控制電路的構(gòu)成和電氣原理圖的讀圖方法。2.掌握三相異步電動機(jī)各種常用控制電路的工作原理。3.理解三相異步電動機(jī)各種常用控制電路所使用的低壓電器的結(jié)構(gòu)、原理、主要用途和使用方法。應(yīng)會1.學(xué)會識別、安裝、使用在電路中用到的各種低壓電器。2.能夠識讀三相異步電動機(jī)各種基本控制電路原理圖。3.掌握三相異步電動機(jī)單向運(yùn)行和正反轉(zhuǎn)控制電路的安裝和接線方法。項目1

常用電動機(jī)控制電路機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【新課導(dǎo)入】

1.本課程在本專業(yè)知能結(jié)構(gòu)中的位置與作用。2.本課程的基本內(nèi)容與本學(xué)期教學(xué)安排。3.本課程學(xué)習(xí)方法（特點(diǎn)）與要求。4.簡略介紹教材“項目1”的主要教學(xué)內(nèi)容與10～14學(xué)時的教學(xué)安排。5.簡略介紹本次課（教材“任務(wù)1.1”）的主要教學(xué)內(nèi)容與6～8學(xué)時的教學(xué)安排。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社項目1

常用電動機(jī)控制電路任務(wù)1.1三相異步電動機(jī)起動控制電路【基礎(chǔ)知識】

一、三相交流電動機(jī)的基本控制電路

為了使電動機(jī)能夠按照設(shè)備的要求運(yùn)轉(zhuǎn)，需要對電動機(jī)進(jìn)行控制。傳統(tǒng)的電動機(jī)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)。圖1-1是一個最簡單的三相電動機(jī)控制電路（圖(a)為實物示意圖，圖(b)

為電氣原理圖（有關(guān)電氣原理圖的

構(gòu)成與讀圖方法見P21的二維碼資

源）。用一個閘刀開關(guān)控制電動機(jī)

的起動和停機(jī)，用三相熔斷器對電

動機(jī)進(jìn)行短路保護(hù)，這個簡單的電

路就具有對電動機(jī)進(jìn)行控制和保護(hù)

的基本功能。

（P2）圖1-1一個最簡單的三相異步電動機(jī)控制電路

機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社一、三相交流電動機(jī)的基本控制電路圖1-1的電路只能對電動機(jī)進(jìn)行手動控制，自動控制電路由各種開關(guān)、繼電器、接觸器等電器組成，它能夠根據(jù)人所發(fā)出的控制指令信號，實現(xiàn)對電動機(jī)的自動控制、保護(hù)和監(jiān)測等功能。電動機(jī)的繼電器-接觸器控制電路由各種低壓電器所組成。所謂“電器”，是指可以根據(jù)控制指令，自動或手動接通和斷開電路，實現(xiàn)對用電設(shè)備或非電對象的切換、控制、保護(hù)、檢測和調(diào)節(jié)的電氣設(shè)備，如各種開關(guān)、繼電器、接觸器、熔斷器等。而“低壓電器”是指工作電壓在交流1200V或直流1500V以下的電器。根據(jù)其動作原理的不同，電器可分為手控電器和

自動電器；而根據(jù)其功能的不同，又可以分為控制電

器和保護(hù)電器。我國低壓電器型號是按照產(chǎn)品的種類

編制的，具體可查閱有關(guān)資料，下面將在介紹電動機(jī)

控制電路時結(jié)合介紹電器的型號、功能和使用方法。

機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【基礎(chǔ)知識】三相交流電動機(jī)起動控制電路

二、三相異步電動機(jī)單向運(yùn)行控制電路

㈠用刀開關(guān)控制電動機(jī)單向運(yùn)行的電路圖1-1所示的就是用刀開關(guān)控制三相異步電動機(jī)單向運(yùn)行的電路，該電路的工作原理是：合上電源開關(guān)QS→三相異步電動機(jī)通電→電動機(jī)起動；斷開QS→電動機(jī)斷電停轉(zhuǎn)。該電路除電動機(jī)外，使用的電器有刀開關(guān)和熔斷器兩種：

1.刀開關(guān)刀開關(guān)屬于手動電器，可用作不頻繁地接通和分?jǐn)嗳萘坎淮蟮牡蛪汗╇娋€路，也可以用來直接起動小容量的三相異步電動機(jī)；其主要用途是作為電源隔離開關(guān)。刀開關(guān)的文字符號為QS，電氣圖形符號如圖1-2(b)、(c)所示（FU為刀開關(guān)所附熔斷器的文字符號）。常用的刀開關(guān)有開啟式負(fù)荷開關(guān)、封閉式負(fù)荷開關(guān)和組合開關(guān)三種。

機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社二、三相異步電動機(jī)單向運(yùn)行控制電路

㈠用刀開關(guān)控制電動機(jī)單向運(yùn)行的電路

1.刀開關(guān)

(1)開啟式負(fù)荷開關(guān)開啟式負(fù)荷開關(guān)又稱為膠蓋瓷底刀開關(guān)，其實物圖如圖1-2(a)所示。由刀開關(guān)和熔斷器兩部分組成，外面罩上塑料外殼，作為絕緣和防護(hù)。刀開關(guān)有雙刀和三刀兩種，可用作單相和三相線路的電源隔離開關(guān)。刀開關(guān)的主要缺點(diǎn)是動作速度慢，帶負(fù)荷動作時容易產(chǎn)生電弧，不安全，而且體積較

大，現(xiàn)已普遍被斷路器所取代。例如，用三刀開

關(guān)直接控制三相異步電動機(jī)不頻繁地起

動和停機(jī)，則電動機(jī)的功率一般不能超

過5.5kW。

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㈠用刀開關(guān)控制電動機(jī)單向運(yùn)行的電路

1.刀開關(guān)(1)開啟式負(fù)荷開關(guān)常用開啟式負(fù)荷開關(guān)的HK系列其型號的含義如下：

HK□—□／□開啟式負(fù)荷開關(guān)──┘││└───極數(shù)設(shè)計序號──────┘└────────額定電流/A例如：HK2-15/3型—HK2系列，額定電流15A，3極（三刀）。（P3）圖1-2開啟式負(fù)荷開關(guān)

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㈠用刀開關(guān)控制電動機(jī)單向運(yùn)行的電路

⑴刀開關(guān)

(2)封閉式負(fù)荷開關(guān)封閉式負(fù)荷開關(guān)因其早期產(chǎn)品都有一個鑄鐵的外殼，所以也稱為鐵殼開關(guān)，如今這種外殼已被結(jié)構(gòu)輕巧、強(qiáng)度更高的薄鋼板沖壓外殼或工程塑料所取代。封閉式負(fù)荷開關(guān)的外型和結(jié)構(gòu)如圖1-3所示，其結(jié)構(gòu)上有3個特點(diǎn)：一是裝有儲能作用的速斷彈簧，提高了開關(guān)的動作速度和滅弧性能；二是設(shè)有箱蓋和操作手柄的聯(lián)鎖裝置，保證在開關(guān)合閘時不能打開箱蓋，在箱蓋打開時也不能合閘；三是有滅弧裝置。因此與閘刀開關(guān)相比，封閉式負(fù)荷開關(guān)使用更加安全，可用于分?jǐn)噍^大的負(fù)荷，如用于電力排灌、電熱器和電氣照明的配電設(shè)備中作不頻繁地接通和分?jǐn)嚯娐?，也可以不頻繁地直接起動三相異步電動機(jī)。封閉式負(fù)荷開關(guān)內(nèi)也帶有熔斷器。

機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社二、三相異步電動機(jī)單向運(yùn)行控制電路㈠用刀開關(guān)控制電動機(jī)單向運(yùn)行的電路

1.刀開關(guān)

(2)封閉式負(fù)荷開關(guān)封閉式負(fù)荷開關(guān)的系列代號為HH，例如HH3-30/3型（HH3系列、額定電流30A、三刀）。（P4）圖1-3封閉式負(fù)荷開關(guān)

機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【基礎(chǔ)知識】三相交流電動機(jī)起動控制電路二、三相異步電動機(jī)單向運(yùn)行控制電路

㈠用刀開關(guān)控制電動機(jī)單向運(yùn)行的電路

1.刀開關(guān)

(3)組合開關(guān)組合開關(guān)又稱為轉(zhuǎn)換開關(guān)，其實物圖和結(jié)構(gòu)圖如圖1-4(a)和(b)所示。與前面介紹的兩種開關(guān)不同的是，組合開關(guān)是用旋轉(zhuǎn)手柄左右轉(zhuǎn)動使開關(guān)動作的，且不帶有熔斷器；組合開關(guān)在轉(zhuǎn)軸上也裝有儲能彈簧，使開關(guān)動作的速度與手柄旋轉(zhuǎn)速度無關(guān)。組合開關(guān)的結(jié)構(gòu)較緊湊，體積較小，便于裝在電氣控制面板上和控制箱內(nèi)，一般用于不頻繁地接通和分?jǐn)嘈∪萘康挠秒娫O(shè)備和三相異步電動機(jī)。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社二、三相異步電動機(jī)單向運(yùn)行控制電路

㈠用刀開關(guān)控制電動機(jī)單向運(yùn)行的電路

1.刀開關(guān)

(3)組合開關(guān)組合開關(guān)的系列代號為HZ，例如：HZ10-60型（HZ10系列、額定電流為60A）。(a)實物圖

（P5）圖1-4

組合開關(guān)

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㈠用刀開關(guān)控制電動機(jī)單向運(yùn)行的電路

2.熔斷器各種熔斷器的實物圖和結(jié)構(gòu)圖如圖1-5(a)和(b)所示，熔斷器的文字符號為FU，電氣圖形符號如圖1-5(c)所示。熔斷器是一種使用廣泛的短路保護(hù)電器，將它串聯(lián)在被保護(hù)的電路中，當(dāng)電路因發(fā)生嚴(yán)重過載或者短路而流過大電流時，由低熔點(diǎn)合金制成的熔體由于過熱迅速熔斷，從而在設(shè)備和線路被損壞前切斷電路。不僅電動機(jī)控制電路采用熔斷器作短路保護(hù)，一般照明電路及許多電器設(shè)備上都裝有熔斷器作短路保護(hù)。熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)有額定電壓、額定電流和熔體（熔絲）的額定電流，選用時應(yīng)保證熔斷器的額定電壓大于或等于線路的額定電壓，熔斷器的額定電流大于或等于熔體的額定電流，而熔體的額定電流則根據(jù)不同的負(fù)載及其負(fù)荷電流的大小來選定。

機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社二、三相異步電動機(jī)單向運(yùn)行控制電路RT18圓筒形帽熔斷器RTO系列有填料封閉管式熔斷器RM10無填料封閉管式熔斷器(a)實物圖RL1系列螺旋式熔斷器(b)螺旋式熔斷器的實物圖和結(jié)構(gòu)圖(c)電氣圖形符號（P5）圖1-5熔斷器

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㈠用刀開關(guān)控制電動機(jī)單向運(yùn)行的電路

2.熔斷器

在電動機(jī)控制電路上常用的熔斷器是螺旋式熔斷器，其結(jié)構(gòu)圖如圖1-5(b)所示，由熔管及其支持件（瓷底座、瓷套和帶螺紋的瓷帽）組成。熔體裝在熔管內(nèi)并填滿滅弧用的石英砂，熔管上端的色點(diǎn)是熔斷的標(biāo)志，熔體熔斷后，色標(biāo)脫落，需要更換熔管。在裝接時，注意將熔管的色點(diǎn)向上，以便觀察。同時注意將電源進(jìn)線接瓷底座的下接線端，負(fù)荷線接與金屬螺紋殼相連的上接線端。螺旋式熔斷器體積小，熔管被瓷帽旋緊不容易因震動而松脫，所以常用在機(jī)床電路中。其系列代號為RL，常用的有RL1、RL6、RL7等系列。其他類型的熔斷器還有半封閉式插入式熔斷器、有填料的和無填料的封閉管式熔斷器、快速熔斷器等。

機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【基礎(chǔ)知識】三相交流電動機(jī)起動控制電路

二、三相異步電動機(jī)單向運(yùn)行控制電路

㈡用接觸器控制電動機(jī)單向起動的電路采用刀開關(guān)控制的電路僅適用于不頻繁起動的小容量電動機(jī)，如果要實現(xiàn)對電動機(jī)的遠(yuǎn)距離控制和自動控制，就要采用接觸器控制電路。1.接觸器控制電路使用的低壓電器除前面介紹的刀開關(guān)和熔斷器外，接觸器控制電路使用的還有接觸器、熱繼電器和按鈕開關(guān)三種低壓電器。交流接觸器熱繼電器按鈕開關(guān)

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㈡用接觸器控制電動機(jī)單向起動的電路

(1)接觸器接觸器是一種自動控制電器，它可以用作頻繁地遠(yuǎn)距離接通或切斷交直流電路及大容量控制電路。接觸器的主要控制對象是電動機(jī)，也可用作控制其他電力負(fù)載，如電焊機(jī)、電阻爐等。按照圖1-6交流接觸器結(jié)構(gòu)原理示意圖所通斷電流的種類，接觸器分為交流接觸器和直流接觸器兩大類，使用較多的是交流接觸器。交流接觸器從結(jié)構(gòu)上可分為電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)和滅弧裝置三大部分。圖1-6為交流接觸器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖。接觸器的工作原理是：當(dāng)電磁線圈通電后，產(chǎn)生的電磁吸力將動鐵心往下吸，帶動動觸點(diǎn)向下運(yùn)動，使動斷觸點(diǎn)斷開、動合觸點(diǎn)閉合，從而分?jǐn)嗪徒油娐?。?dāng)線圈斷電時，動鐵心在復(fù)位彈簧的作用下向上彈回原位，動斷觸點(diǎn)重新接通、動合觸點(diǎn)重新斷開。由此可見，接觸器實際上是一個電磁開關(guān)，它由電磁線圈電路控制開關(guān)（觸點(diǎn)系統(tǒng)）的動作。

機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社二、三相異步電動機(jī)單向運(yùn)行控制電路㈡用接觸器控制電動機(jī)單向起動的電路(1)接觸器接觸器的觸點(diǎn)又分為主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)。主觸點(diǎn)一般為三極動合觸點(diǎn)，可通過的電流較大，用于通斷三相負(fù)載的主電路。輔助觸點(diǎn)有動合和動斷觸點(diǎn)，用于通斷電流較小的控制電路。由于主觸點(diǎn)通過的電流較大，一般配有滅弧罩，在切斷電路時產(chǎn)生的電弧在滅弧罩內(nèi)被分割、冷卻而迅速熄滅。

（P7）圖1-7交流接觸器

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㈡用接觸器控制電動機(jī)單向起動的電路

(1)接觸器接觸器的實物圖如圖1-7(a)所示，其文字符號為KM，電氣圖形符號如圖1-7(b)所示。常用的接觸器有CJ10、CJ12、CJ20系列產(chǎn)品。型號的含義是：“C”表示接觸器，“J”表示交流，數(shù)字為產(chǎn)品序列代號，短杠后的數(shù)字則表示主觸點(diǎn)的額定電流，例如CJ20-63型（CJ20系列交流接觸器，主觸點(diǎn)額定電流為63A）。此外還有許多新產(chǎn)品，如3TB和3TF系列、LC1-D系列、B系列等，這些產(chǎn)品的特點(diǎn)是其結(jié)構(gòu)和材質(zhì)有所改進(jìn)，體積小，并采用“積木式”組合結(jié)構(gòu)，可與多種附件組裝以增加觸點(diǎn)數(shù)量及擴(kuò)大使用功能，使用更加靈活方便。

P6

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㈡用接觸器控制電動機(jī)單向起動的電路

(2)熱繼電器繼電器是一種根據(jù)外界輸入的信號來控制電路通斷的自動切換電器。繼電器種類很多，應(yīng)用廣泛，按照用途可分為控制繼電器和保護(hù)繼電器，若按照輸入的信號分，有電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、熱繼電器與溫度繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等等。各種繼電器

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㈡用接觸器控制電動機(jī)單向起動的電路

(2)熱繼電器

熱繼電器是繼電器中的一種，主要用作電動機(jī)的過載保護(hù)、斷相及電流不平衡運(yùn)行的保護(hù)。熱繼電器是根據(jù)電動機(jī)過載保護(hù)需要而設(shè)計的，它利用電流熱效應(yīng)的原理，當(dāng)熱量積聚到一定程度時使觸點(diǎn)動作，從而切斷電路以實現(xiàn)對電動機(jī)的保護(hù)。按照動作的方式，熱繼電器可分成雙金屬片式、熱敏電阻式、易熔合金式、電子式[圖1-8(a)]等幾種，使用最普遍的是雙金屬片式，它結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，且具有良好的反時限特性（即電流越大動作時間越短，電流與動作時間成反比）。雙金屬片式熱繼電器如圖1-8(b)所示，其基本工作原理是：雙金屬片是由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬材料壓合而成；繞在雙金屬片外面的發(fā)熱元件串聯(lián)在電動機(jī)的主電路中；當(dāng)電動機(jī)過載時，過載電流產(chǎn)生的熱量大于正常的發(fā)熱量，雙金屬片受熱彎曲；電流越大，過載時間越長，雙金屬片就彎曲程度越大，在達(dá)到一定程度時，通過傳動機(jī)構(gòu)使觸點(diǎn)系統(tǒng)動作。熱繼電器動作后，要等一段時間，待雙金屬片冷卻后，才能按下復(fù)位按鈕，使觸點(diǎn)復(fù)位。熱繼電器動作電流值的大小可用位于復(fù)位按鈕旁邊的旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社~發(fā)熱元件接入電動機(jī)主電路，若長時間過載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，杠桿被彈簧拉回，動斷觸點(diǎn)斷開。發(fā)熱元件杠桿結(jié)構(gòu)原理圖雙金屬片動斷觸點(diǎn)熱繼電器的工作原理機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社二、三相異步電動機(jī)單向運(yùn)行控制電路

(2)熱繼電器

熱繼電器的文字符號為KR，電氣圖形符號如圖1-8(c)所示。常用的熱繼電器有JR0、JR15、JR16、JR20等系列。其中JR15為兩相結(jié)構(gòu)，其余大多為三相結(jié)構(gòu)，并可帶斷相保護(hù)裝置。型號中的“J”表示“繼電器”，“R”表示“熱”，例如JR16-20/3D型表示其為JR16系列熱繼電器，額定電流20A，三相結(jié)構(gòu)，“D”表示帶斷相保護(hù)裝置。一種型號的熱繼電器可配有若干種不同規(guī)格的熱元件，并有一定的調(diào)節(jié)范圍，選用時應(yīng)根據(jù)電動機(jī)的額定電流來選擇熱元件，并用調(diào)節(jié)旋紐將其整定在電動機(jī)額定電流的0.95～1.05倍左右，在使用中再根據(jù)電動機(jī)的過載能力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（P8）圖1-8

熱繼電器(a)雙金屬片式熱繼電器(b)電子式熱繼電器

(c)電氣圖形符號

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㈡用接觸器控制電動機(jī)單向起動的電路

(2)熱繼電器需要指出的是：現(xiàn)已介紹的熔斷器和熱繼電器這兩種保護(hù)電器，都是利用電流的熱效應(yīng)原理作過流保護(hù)的，但它們的動作原理不同，用途也有所不同。熔斷器是由熔體直接受熱而在瞬間迅速熔斷，主要用作短路保護(hù)；為避免在電動機(jī)起動時熔斷，應(yīng)選擇熔體的額定電流大于電動機(jī)的額定電流，因此在電動機(jī)過載量不大時，熔斷器不會熔斷，所以熔斷器不宜作電動機(jī)的過載保護(hù)。而熱繼電器動作有一定的慣性，在過流時不可能迅速切斷電路，所以絕不能用作短路保護(hù)。

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【相關(guān)鏈接】交流異步電動機(jī)輕載時的功率因數(shù)比較低，因此要避免將電動機(jī)的容量選得過大，造成所謂“大馬拉小車”的狀況。但是在實際應(yīng)用中，電動機(jī)所拖動的機(jī)械負(fù)載的功率是經(jīng)常地、甚至是無規(guī)律地變化的，如果電動機(jī)的容量選得過小，又容易出現(xiàn)“小馬拉大車”的超載狀況，電動機(jī)會因經(jīng)常過載發(fā)熱而使絕緣老化，工作壽命縮短。因此，為了充分發(fā)揮設(shè)備的潛力，既要允許電動機(jī)短時過載，又要防止電動機(jī)長時間過載運(yùn)行，這就是對電動機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)的目的和要求。

P8機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社二、三相異步電動機(jī)單向運(yùn)行控制電路

㈡用接觸器控制電動機(jī)單向起動的電路(3)按鈕開關(guān)按鈕開關(guān)也稱作控制按鈕。作為一種典型的主令電器，按鈕主要用于發(fā)出控制指令，接通和分?jǐn)嗫刂齐娐?。按鈕的文字符號是SB，其實物圖和結(jié)構(gòu)圖及電氣圖形符號如圖1-9所示。(a)外形(b)內(nèi)部結(jié)構(gòu)(c)電氣圖形符號P9圖1-9按鈕開關(guān)

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㈡用接觸器控制電動機(jī)單向起動的電路(3)按鈕開關(guān)按鈕開關(guān)是一種手動電器，由圖1-9(b)可見：當(dāng)按下按鈕帽時，上面的動斷觸點(diǎn)先斷開，下面的動合觸點(diǎn)后閉合；當(dāng)松開時，在復(fù)位彈簧作用下觸點(diǎn)復(fù)位。按鈕開關(guān)的種類很多，有單個的，也有兩個或數(shù)個組合的；有不同觸點(diǎn)類型和數(shù)目的；根據(jù)使用需要還有帶指示燈的和旋鈕式、鑰匙式的，等等。常用的有LA10、LA18、LA19、LA20、LA25、LAZ等系列。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【基礎(chǔ)知識】三相交流電動機(jī)起動控制電路二、三相異步電動機(jī)單向運(yùn)行控制電路

㈡用接觸器控制電動機(jī)單向起動的電路2.接觸器控制電路采用接觸器控制電動機(jī)單向

起動的電路如圖1-10所示。

（P9）圖1-10用接觸器控制電動機(jī)單向起動的電路機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社二、三相異步電動機(jī)單向運(yùn)行控制電路

㈡用接觸器控制電動機(jī)單向起動的電路圖1-10電路的工作原理和操作過程如下：⑴合上電源開關(guān)QS；⑵起動：

⑶停機(jī)：

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㈡用接觸器控制電動機(jī)單向起動的電路在電路中，接觸器KM的輔助動合觸點(diǎn)與起動按鈕SB2并聯(lián)，當(dāng)松開SB2后，KM的電磁線圈仍能依靠其輔助動合觸點(diǎn)保持通電，使電動機(jī)能連續(xù)運(yùn)行，這一作用稱為“自鎖”（或自保），KM的輔助動合觸點(diǎn)也稱為自鎖觸點(diǎn)。顯然，如果沒有接自鎖觸點(diǎn)，當(dāng)按下SB2時電動機(jī)運(yùn)行，一旦松手電動機(jī)即停轉(zhuǎn)，這稱為“點(diǎn)動”控制。

（P9）圖1-10用接觸器控制電動機(jī)單向起動的電路自鎖觸點(diǎn)機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社二、三相異步電動機(jī)單向運(yùn)行控制電路

㈡用接觸器控制電動機(jī)單向起動的電路圖1-10電路對電動機(jī)有4種保護(hù)功能：

(1)短路保護(hù)——由熔斷器FU1、FU2分別對主電路和控制電路實行短路保護(hù)。

(2)過載保護(hù)——由熱繼電器KR實現(xiàn)。KR的熱元件串聯(lián)在電動機(jī)的主電路中，當(dāng)電動機(jī)過載達(dá)一定程度時，KR的動斷觸點(diǎn)斷開，KM因線圈斷電而釋放，從而切斷電動機(jī)的主電路。

(3)失電壓保護(hù)——圖1-10電路每次都必須按下起動按鈕SB2，電動機(jī)才能起動運(yùn)行，這就保證了在突然停電而又恢復(fù)供電時，不會因電動機(jī)自行起動而造成設(shè)備和人身事故。這種在突然停電時能夠自動切斷電動機(jī)電源的保護(hù)稱為失壓（或零壓）保護(hù)。

(4)欠電壓保護(hù)——如果電源電壓過低（如降至額定電壓的85%以下），則接觸器線圈產(chǎn)生的電磁吸力不足，接觸器會在復(fù)位彈簧的作用下釋放，從而切斷電動機(jī)電源。所以接觸器控制電路對電動機(jī)有欠壓保護(hù)的作用。

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㈢用低壓斷路器控制電動機(jī)

單向運(yùn)行的電路

低壓斷路器也被稱為空氣斷路器、

自動空氣開關(guān)等，簡稱斷路器。它相

當(dāng)于刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器和欠

電壓繼電器的組合。是一種既有手動

開關(guān)作用又能自動進(jìn)行欠電壓、失電

壓、過載和短路保護(hù)的電器。圖1-11

所示為低壓斷路器控制三相異步電動機(jī)單向運(yùn)行的電路。由圖1-11可以大致了解低壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)和動作原理。低壓斷路器的3對主觸點(diǎn)串聯(lián)在電動機(jī)的主電路中，在合閘后，搭鉤將鎖鍵鉤住，使主觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)通電起動運(yùn)行。板動手柄于“分”的位置（或按下“分”的按紐），搭鉤脫開，主觸點(diǎn)在復(fù)位彈簧的拉力作用下斷開，切斷電動機(jī)電源。（P11）圖1-11低壓斷路器控制三相異步電動機(jī)單向運(yùn)行的電路機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社二、三相異步電動機(jī)單向運(yùn)行控制電路除手動分?jǐn)嘀?，斷路器還可以分別由3個脫扣器自動分?jǐn)啵孩胚^流脫扣器——由圖1-11可見，過電流脫扣器的線圈與主電路串聯(lián)，當(dāng)線路電流正常時，所產(chǎn)生的電磁吸力不足以吸合銜鐵；只有當(dāng)線路過流時，其電磁吸力才能將銜鐵吸合，將杠桿往上頂，使搭鉤脫開，主觸點(diǎn)復(fù)位切斷電源。⑵熱脫扣器——熱脫扣器原理與前述雙金屬片式熱繼電器一樣，主電路的過流使雙金屬片向上彎曲，達(dá)到一定程度即可推動杠桿動作。⑶欠電壓脫扣器——與過電流脫扣器相反，欠電壓脫扣器的線圈并聯(lián)在主電路中，當(dāng)線路電壓正常時，所產(chǎn)生的電磁吸力足以吸合銜鐵；當(dāng)線路電壓下降到電磁吸力小于彈簧的反作用力時，銜鐵釋放將杠桿往上頂而切斷主電路。與刀開關(guān)和熔斷器相比較，低壓斷路器具有結(jié)構(gòu)緊湊、功能完善、操作安全且方便等優(yōu)點(diǎn)，而且其脫扣器可重復(fù)使用，不必更換，因而使用廣泛。除用在電動機(jī)控制電路外，還在各種低壓配電線路中使用。

機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社二、三相異步電動機(jī)單向運(yùn)行控制電路低壓斷路器種類很多，主要有萬能式斷路器和塑料外殼式斷路器。萬能式斷路器又稱為框架式斷路器，其主要產(chǎn)品有DW10、DW15系列。塑料外殼式斷路器的產(chǎn)品型號為DZ系列。常用的有保護(hù)電動機(jī)用的DZ5、DZ15型；配電及保護(hù)用的DZ10型；照明線路保護(hù)用的DZ12、DZ13、DZ15型等，此外還有C45、S250S、S060等系列，它可以單極開關(guān)為單元組合拼裝成雙極、三極、四極，拼裝的多極開關(guān)需在手柄上加一聯(lián)動罩，以使其同步動作。各種低壓斷路器的實物圖和電氣圖形符號如圖1-12所示。單極二線三極四線三極三線三極四線帶漏電保護(hù)功能(a)實物圖(b)電氣圖形符號（P12）圖1-12低壓斷路器

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三、三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路

㈠用按鈕開關(guān)控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的電路

圖1-10所示的電路只能控制電動機(jī)朝一個方向旋轉(zhuǎn)，而許多機(jī)械設(shè)備要求實現(xiàn)正反兩個方向的運(yùn)動，如機(jī)床主軸的正反轉(zhuǎn)、工作臺的前進(jìn)與后退、提升機(jī)構(gòu)的上升與下降、機(jī)械裝置的夾緊與放松等，因此都要求拖動電動機(jī)能夠正反轉(zhuǎn)。根據(jù)三相異步電動機(jī)工作原理，

只要將電動機(jī)主

電路3根電源線的其

中2根對調(diào)就可以實

現(xiàn)電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)。

圖1-13所示的電路中，

使用兩個交流接觸器

控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)。

（P12）圖1-13用按鈕開關(guān)控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的電路機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【基礎(chǔ)知識】三相異步電動機(jī)起動控制電路三、三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路

㈠用按鈕開關(guān)控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的電路

圖1-13(a)所示電路中，接觸器KM1和KM2的主觸點(diǎn)使三相電源的其中兩相調(diào)換，因此KM1和KM2分別控制電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)，SB2和SB3分別為正、反轉(zhuǎn)控制按鈕，SB1為停止按鈕。

圖1-13(a)電路存在的問題是：按下正轉(zhuǎn)按鈕SB2電動機(jī)正轉(zhuǎn)后，如需要使電動機(jī)反轉(zhuǎn)，若未按停止按鈕SB1而直接按反轉(zhuǎn)按鈕SB3，則將使KM1和KM2同時接通，造成電動機(jī)主電路兩相電源短路。也就是說，KM1和KM2兩個接觸器在任何時候只能接通其中一個，因此在接通其中一個之后就要設(shè)法保證另一個不能接通。這種相互制約的控制稱為互鎖（或聯(lián)鎖）控制。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社三、三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路

㈠按鈕開關(guān)控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路

圖1-13的(b)、(c)兩圖為互鎖控制電路（只畫出控制電路，其主電路與圖(a)相同）。在圖1-13(b)電路采取的方法是：將KM1、KM2的輔助動斷觸點(diǎn)分別串聯(lián)在對方線圈的支路之中。顯然，在其中一個接觸器通電后，由于其動斷觸點(diǎn)的斷開，保證了另一個接觸器不能再通電。兩個實現(xiàn)互鎖控制的動斷觸點(diǎn)稱為互鎖觸點(diǎn)。互鎖觸點(diǎn)互鎖觸點(diǎn)機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社三、三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路

㈠按鈕開關(guān)控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路

但是，圖1-13(b)的控制電路在起動電動機(jī)運(yùn)行后，若要改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)向，必須先按下停機(jī)按鈕SB1，操作不夠方便。此外，如果互鎖觸點(diǎn)損壞而無法斷開，同樣可能會造成KM1和KM2同時通電。圖1-13(c)的電路對此作了進(jìn)一步的改進(jìn)，除了用KM1、KM2的輔助動斷觸點(diǎn)作互鎖之外，還串入了正、反轉(zhuǎn)起動按鈕SB2、SB3的各一對動斷觸點(diǎn)，起雙重保險作用，因此稱為“雙重聯(lián)鎖”控制電路。該電路可實現(xiàn)電動機(jī)的直接正反轉(zhuǎn)，但在操作時應(yīng)注意不要使電動機(jī)的反轉(zhuǎn)過于頻繁（特別是大容量的電動機(jī)）。反轉(zhuǎn)直接起動按鈕正轉(zhuǎn)直接起動按鈕機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社三、三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路

㈡用行程開關(guān)控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的電路許多機(jī)械設(shè)備需要對其運(yùn)動部件的行程位置進(jìn)行控制，較典型的如電梯行駛到一定位置要停下來，起重機(jī)將重物提升到一定高度要停止上升。又如圖1-14所示的機(jī)床工作臺，需要控制在行程開關(guān)SQ1、SQ2所限制的區(qū)間內(nèi)自動往復(fù)運(yùn)動，其極限不能超越行程開關(guān)SQ3、SQ4所限制的區(qū)間。實現(xiàn)行程位置控制的電器主要是行程開關(guān)。（P13）圖1-14機(jī)床工作臺往復(fù)運(yùn)動示意圖機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社三、三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路

㈡用行程開關(guān)控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的電路圖1-15所示為行程開關(guān)的實物圖、結(jié)構(gòu)圖和電氣圖形符號。行程開關(guān)的原理與按鈕開關(guān)相同，所不同的是它不是手動操作，而是靠機(jī)械的運(yùn)動部件撞擊其推桿或滾輪，使內(nèi)部的觸點(diǎn)動作，從而對控制電路發(fā)出位置控制的信號。行程開關(guān)有按鈕式（又稱直動式）、旋轉(zhuǎn)式（又稱滾動式）和微動式等幾種，常用的產(chǎn)品有LX19、LX21、LX23、JLXK1等系列。(a)實物圖(b)結(jié)構(gòu)圖(c)電氣圖形符號（P14）圖1-15行程開關(guān)機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社三、三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路

㈡用行程開關(guān)控制電動機(jī)起碼反轉(zhuǎn)的電路實現(xiàn)圖1-14所示機(jī)床工作臺往復(fù)運(yùn)動的拖動電動機(jī)控制電路如圖1-16所示，與圖1-13(c)電路相對比，不同之處在于用行程開關(guān)SQ1、SQ2取代了正反

轉(zhuǎn)起動按鈕SB2、SB3；此外，

還在KM1、KM2支路中分別

串入了SQ3、SQ4的動斷觸點(diǎn)，

其作用是在因SQ1、SQ2損壞

而超越行程時作極限位置保護(hù)。

在掌握圖8-22電路工作原理

的基礎(chǔ)上，不難分析圖1-16

電路的工作原理和過程。（P14）圖1-16用行程開關(guān)控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的電路機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社三、三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路

㈡行程位置控制電路

行程開關(guān)因經(jīng)常受機(jī)械撞擊而容易損壞，因此常用干簧管繼電器或電子接近開關(guān)代替。電梯使用的干簧管繼電器（左圖）和電子接近開關(guān)（右圖）外形機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【基礎(chǔ)知識】三相異步電動機(jī)起動控制電路

四、三相異步電動機(jī)降壓起動控制電路

㈠三相異步電動機(jī)的起動“起動”是指電動機(jī)通電后轉(zhuǎn)速從零開始逐漸加速到正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過程。異步電動機(jī)在開始起動的瞬間，定子繞組已接通電源，而轉(zhuǎn)子因慣性仍未轉(zhuǎn)動起來，此刻n=0，s=1，轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)出很大的電流，定子繞組的起動電流也可達(dá)到額定電流的5～7倍。雖然起動時轉(zhuǎn)子電流很大，但因為轉(zhuǎn)子功率因數(shù)卻最低，所以起動轉(zhuǎn)矩并不大，最大也只有額定轉(zhuǎn)矩的兩倍左右。因此，異步電動機(jī)起動的主要問題是：起動電流大而起動轉(zhuǎn)矩并不大。在正常情況下，異步電動機(jī)的起動時間很短（一般為幾秒到十幾秒），短時間的起動大電流一般不會對電動機(jī)造成損害（但對于頻繁起動的電動機(jī)則需要注意起動電流對電動機(jī)工作壽命的影響），但它會在電網(wǎng)上造成較大的電壓降從而使供電電壓下降，影響在同一電網(wǎng)上其它用電設(shè)備的正常工作，同時又會造成正在起動的電動機(jī)起動轉(zhuǎn)矩減小、起動時間延長甚至無法起動。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【基礎(chǔ)知識】三相異步電動機(jī)起動控制電路

四、三相異步電動機(jī)降壓起動控制電路

㈠三相異步電動機(jī)的起動另一方面，由于異步電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩不大，因此有的用異步電動機(jī)拖動的機(jī)械可讓電動機(jī)先空載或輕載起動，待升速后再用機(jī)械離合器加上負(fù)載。但有的設(shè)備（如起重機(jī)械）要求電動機(jī)能帶負(fù)載起動，因此要求電動機(jī)有較大的起動轉(zhuǎn)矩。但過大的起動轉(zhuǎn)矩又可能會使電動機(jī)加速過猛，使機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)受到?jīng)_擊而容易損壞，所以有時又要求電動機(jī)在起動時先減小其起動轉(zhuǎn)矩，以消除轉(zhuǎn)動間隙，然后再過渡到所需的起動轉(zhuǎn)矩有載起動。綜上所述，對異步電動機(jī)起動的基本要求是：在保證有足夠的起動轉(zhuǎn)矩的前提下盡量減小起動電流，并盡可能采取簡單易行的起動方法。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社四、三相異步電動機(jī)降壓起動控制電路

㈠三相異步電動機(jī)的起動在一般情況下，如果電動機(jī)的容量不超過供電變壓器容量的20%，則可以把電動機(jī)直接接到電網(wǎng)上進(jìn)行起動，稱為“直接起動”。在此之前介紹的電動機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)或正反轉(zhuǎn)控制電路，都是直接起動的電路。直接起動方法簡單易行、工作可靠且起動時間短，但要求能夠?qū)㈦妱訖C(jī)起動所造成的電網(wǎng)電壓降控制在許可范圍以內(nèi)（一般不超過線路額定電壓的5%）。一般20kW以下的電動機(jī)允許直接起動。如果電動機(jī)的容量相對供電變壓器的容量較大，就不能采取直接起動，而需要采用降壓起動。所謂“降壓起動”，就是在起動時采用各種方法先降低電動機(jī)定子繞組的電壓，以減小起動電流，待電動機(jī)升速后再加上額定電壓運(yùn)行。降壓起動的主要問題是造成起動轉(zhuǎn)矩的減小，所以應(yīng)考慮保證有足夠的起動轉(zhuǎn)矩。三相籠型異步電動機(jī)常用的降壓起動方法有串電阻（電抗）降壓起動和星－三角降壓起動。此外，還有自耦變壓器降壓起動和三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)降壓起動。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社四、三相異步電動機(jī)降壓起動控制電路

㈡串電阻（電抗）降壓起動控制電路

串電阻降壓起動控制電路如圖1-17所示。在起動時，電動機(jī)定子繞組先串入三相電阻（或電抗）降壓，待升速后再用刀開關(guān)（或接觸器）將電阻短接，使電動機(jī)全壓運(yùn)行。在操作時應(yīng)注意不要過早將電阻短接，否則不能達(dá)到限制起動電流的目的。

這種降壓起動方法僅適用于容量較小的電動機(jī)，且由于在電阻（電抗）上有一定的能量損耗，所以目前已基本上被淘汰了。起動電阻（三相）機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社（P15）圖1-17串電阻降壓起動控制電路【基礎(chǔ)知識】三相異步電動機(jī)起動控制電路四、三相異步電動機(jī)降壓起動控制電路

㈢星－三角降壓起動控制電路

1.星－三角降壓起動的原理如果三相異步電動機(jī)在正常運(yùn)行時定子繞組為三角形接法，而在起動時先將定子繞組接成星形，則定子相電壓僅為額定電壓的1/，因此起動電流和起動轉(zhuǎn)矩均降至全壓起動時的1/3。起動結(jié)束時再改為三角形聯(lián)結(jié)運(yùn)行。星－三角降壓起動方法比較簡單，不需要附加設(shè)備，而且沒有串電阻起動時的能量損耗。目前功率在4kW以上的國產(chǎn)三相異步電動機(jī)均為三角形連接，就是為了便于采用星－三角降壓起動方法。但由于起動時轉(zhuǎn)矩下降得較多，所以僅適用于空載或輕載起動的電動機(jī)。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社四、三相異步電動機(jī)降壓起動控制電路

㈢星－三角降壓起動控制電路

2.星－三角降壓起動自動控制電路星－三角降壓起動自動控制電路如圖1-18所示，電路由三個交流接觸器、一個熱繼電器、二至三個按鈕開關(guān)和一個時間繼電器組成。該電路已有定型產(chǎn)品，裝在金屬箱內(nèi)，有的還帶有指示燈和主電路電流表，和控制按鈕一道裝在箱蓋上，稱為“自動星－三角起動器”。

（P16）圖1-18星－三角降壓起動自動控制電路機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社四、三相異步電動機(jī)降壓起動控制電路

㈢星－三角降壓起動控制電路

圖1-18電路的電動機(jī)起動過程為：

機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社四、三相異步電動機(jī)降壓起動控制電路

圖1-18電路使用了時間繼電器KT作電動機(jī)起動延時控制。時間繼電器的感測部分接收到輸入信號后，需要經(jīng)過一段時間（延時），執(zhí)行部分才會動作。時間繼電器主要用作時間控制，在電動機(jī)控制電路中也很常用。目前常用的時間繼電器有空氣式、電動式、電子式，其實物圖和電氣圖形符號如圖1-19所示。在使用中應(yīng)按照需要調(diào)節(jié)時間繼電器的延時時間，如果延時時間過短，會使電動機(jī)未升到額定轉(zhuǎn)速就加上全壓，達(dá)不到降壓起動的目的；如果延時時間過長，又會造成電動機(jī)長時間星形聯(lián)結(jié)運(yùn)行，容易過載。

P16

(a)實物圖(b)電氣圖形符號（P17）圖1-19時間繼電器機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【基礎(chǔ)知識】三相異步電動機(jī)起動控制電路四、三相異步電動機(jī)降壓起動控制電路

㈢星－三角降壓起動控制電路

2.星－三角降壓起動自動控制電路

在圖1-18電路中采用的是通電延時型時間繼電器，當(dāng)KM2接通電動機(jī)三角形聯(lián)結(jié)全壓運(yùn)行后，KM2的互鎖動斷觸點(diǎn)斷開，切斷了KM3和KT的線圈電路，KT斷電，避免了在電動機(jī)正常運(yùn)行時KT長時間通電。

㈣自耦變壓器降壓起動控制電路

三相籠型異步電動機(jī)降壓起動的另一種方法是采用自耦變壓器降壓起動。它是利用自耦變壓器二次繞組的不同抽頭降壓（匝數(shù)比一般有65%、73%和85%），既能適應(yīng)不同負(fù)載起動的需要，又能獲得比星形－三角形降壓起動更大的起動轉(zhuǎn)矩（在起動電流減小倍數(shù)相同的情況下起動轉(zhuǎn)矩相對較大），因此應(yīng)用較為廣泛，常被用來起動容量較大的籠型三相異步電動機(jī)。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【基礎(chǔ)知識】三相異步電動機(jī)起動控制電路

㈣自耦變壓器降壓起動控制電路

自耦變壓器降壓起動控制電路已經(jīng)形成定型產(chǎn)品，稱為自耦減壓起動器（或稱補(bǔ)償器），有手動式和自動式兩種。圖1-20所示為QJ10系列手動自耦減壓起動器的電路，由圖可見手動自耦減壓起動器的操作手柄有起動、停機(jī)、運(yùn)行3個位置，并設(shè)有機(jī)械連鎖機(jī)構(gòu)，使手柄未經(jīng)過“起動”位置不能扳到“運(yùn)行”位置。自耦變壓器二次繞組有65%和85%兩擋電壓抽頭，可根據(jù)電動機(jī)的負(fù)載情況選擇起動電壓。圖1-20電路的工作原理是：當(dāng)手柄置于“停機(jī)”位置時，起動器所有的觸點(diǎn)都斷開，電動機(jī)斷電。起動時，將手柄向上扳至“起動”位置，圖中左右兩組（各3個）觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)定子繞組接入自耦變壓器降壓起動。將近升至額定轉(zhuǎn)速時，可將手柄向下扳至“運(yùn)行”位置，左、右兩組觸點(diǎn)斷開，將自耦變壓器從線路中切除；中間一組觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)全壓運(yùn)行。要停機(jī)時，只須按下停機(jī)按鈕SB，使失壓脫扣器的線圈斷電而造成銜鐵釋放，通過機(jī)械脫扣裝置將運(yùn)行一組觸點(diǎn)斷開，同時手柄會自動跳回“停機(jī)”位置，為下一次起動作準(zhǔn)備。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社四、三相異步電動機(jī)降壓起動控制電路機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社（P18）圖1-20自耦變壓器降壓控制電路【基礎(chǔ)知識】三相異步電動機(jī)起動控制電路【基礎(chǔ)知識】三相異步電動機(jī)起動控制電路四、三相異步電動機(jī)降壓起動控制電路

㈤三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)降壓起動控制電路

與籠型異步電動機(jī)不同，繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)可以通過電刷在轉(zhuǎn)子繞組中串接外加電阻，當(dāng)改變轉(zhuǎn)子電路電阻（電源電壓不變）時電動機(jī)的機(jī)械特性如圖1-21所示，可見隨著轉(zhuǎn)子電阻的增大機(jī)械特性變軟，在一定的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL下轉(zhuǎn)速下降，這樣可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。而且在減小起動電流的同時可以獲得較大的起動轉(zhuǎn)矩。調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電路電阻的控制方法一般有3種：用時間繼電器或電流繼電器自動控制、采用頻敏變阻器控制和采用凸輪控制器或主令控制器手動控制。P18

機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社（P18）圖1-21繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電路電阻的機(jī)械特性

工作步驟步驟一：實訓(xùn)準(zhǔn)備

⒈由指導(dǎo)老師講解實訓(xùn)教室的規(guī)章制度和操作規(guī)程、安全規(guī)則。

⒉觀察教室的布置，如實驗桌上電源的類型、儀表的種類、電源開關(guān)的位置等。

⒊完成本任務(wù)所需要的工具與器材、設(shè)備見表1-1（推薦器材，僅供參考，下同），對照圖1-10的電氣原理圖（圖中的組合開關(guān)QS可用低壓斷路器QF替代），檢查和認(rèn)識實訓(xùn)教室提供的儀表、工具與器材、設(shè)備（可先由指導(dǎo)教師介紹、講解和示范操作這些工具、儀表的使用方法和注意事項）。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社

工作步驟（P19）表1-1完成任務(wù)1.1所需工具與器材、設(shè)備明細(xì)表機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社步驟二：電路安裝與配線⒈先閱讀【二維碼資源】中的電氣安裝接線圖構(gòu)成規(guī)則，圖1-10電路的電氣安裝接線圖如圖1-22(a)所示（供參考）。⒉按照圖1-22(a)所示的電氣安裝接線圖將電器安裝在控制板上。

【注意】①在控制板上安裝電器要注意定位準(zhǔn)確，使電器排列整齊；②安裝要牢固，擰緊螺釘時用力要適中，注意不要擰得過緊導(dǎo)致電器的底座（如熔斷器的陶瓷底座）破裂。⒊配線。接好線后的控制板如圖1-22(b)所示。

【注意】①在接線前先閱讀【二維碼資源】中的“㈠電動機(jī)控制電路配線的方法與工藝要求”；②接線不要接錯（特別是有穿過軟管的接線），應(yīng)該接一個線頭就套上一個編碼套管，并隨后即在接線圖上做標(biāo)記。

P20P21P21P21機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社（P20）圖1-22電動機(jī)單向運(yùn)行控制電路安裝接線圖機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社步驟三：通電試運(yùn)行

⒈先閱讀【二維碼資源】中的“㈡電動機(jī)控制電路通電試運(yùn)行的步驟與要求”。⒉進(jìn)行通電前的檢查。因圖1-10電路比較簡單，檢查的主要內(nèi)容有：⑴檢查電路的接線是否正確、牢固；⑵檢查電器的接線端有無接錯，主要有：①Q(mào)F與FU的進(jìn)線端與出線端②KM的主觸點(diǎn)與輔助觸點(diǎn)③KM的輔助觸點(diǎn)中的動合與動斷觸點(diǎn)④FR的熱元件接點(diǎn)與動斷觸點(diǎn)；⑶調(diào)整熱繼電器的整定值；

(4)檢查各熔斷器是否已裝上熔體和熔體是否符合規(guī)格。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社步驟三：通電試運(yùn)行

⒊通電試運(yùn)行：⑴先拆開與SB2并聯(lián)的KM輔助動合

觸點(diǎn)的接線；合上QS接通電源；按下SB2，

觀察電動機(jī)點(diǎn)動運(yùn)行的情況；⑵接上與SB2并聯(lián)的KM輔助動合觸點(diǎn)；按下SB2，觀察電動機(jī)起動的情況；起動結(jié)束后，按下SB1，電動機(jī)停轉(zhuǎn)。⑶如果電動機(jī)起動過程正常，再重新起動一次，用鉗形電流表測量起動瞬間和穩(wěn)定運(yùn)行后電動機(jī)的電流值（可重復(fù)測量2～3次取其平均值），記錄于表1-2中。(P)表1-2電流測量記錄表電路起動電流/A穩(wěn)定運(yùn)行電流/A反轉(zhuǎn)電流/A圖1-10

—圖1-13c

—

測量起動電流和反轉(zhuǎn)電流高等教育出版社

工作步驟

步驟四：安裝正反轉(zhuǎn)控制電路⒈在上一步的基礎(chǔ)上，按圖1-13(c)接線（可試自行繪制安裝接線的草圖）。⒉經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后，合上QS接通電源。⒊操作SB1、SB2和SB3，觀察電動機(jī)起動和反轉(zhuǎn)的情況（可操作電動機(jī)直接反轉(zhuǎn)）。⒋用鉗形電流表測量電動機(jī)的起動和反轉(zhuǎn)電流并記錄于表1-2中。

步驟五：總結(jié)和討論

學(xué)生分組討論：1.學(xué)習(xí)電動機(jī)起動控制電路安裝、接線與試運(yùn)行的結(jié)果與記錄。2.口述操作方法；再交換角色，反復(fù)進(jìn)行。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【小資料】電動機(jī)控制電路的電氣原理圖與安裝接線圖

㈠電動機(jī)控制電路電氣原理圖的構(gòu)成與讀圖的基本方法

電氣原理圖用圖形和文字符號表示電路中各個電器元件的連接關(guān)系和電氣工作原理，它并不反映電器元件的實際大小、安裝位置和連線情況，在讀圖時應(yīng)注意：⑴電氣原理圖一般分為主電路、控制電路和輔助電路。主電路包括從電源到電動機(jī)的電路，是大電流通過的部分（如在圖1-13中，主電路為從三相電源經(jīng)刀開關(guān)QS、熔斷器FU1、接觸器KM的主觸點(diǎn)、熱繼電器FR的熱元件到三相異步電動機(jī)的電路），應(yīng)畫在圖的左邊?？刂齐娐芬话銥槔^電器、接觸器的線圈電路，包括各種主令電器、繼電器、接觸器的觸點(diǎn)（在圖1-13中控制電路為接觸器KM的電磁線圈回路）。輔助電路一般為照明、信號指示、檢測等電路?？刂齐娐泛洼o助電路通過的電流相對較小，應(yīng)畫在主電路的右邊，且各電路均應(yīng)盡可能按動作順序由上至下、由左至右畫出。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【小資料】電動機(jī)控制電路的電氣原理圖與安裝接線圖⑵電氣原理圖中所有電器元件的圖形和文字符號必須采用國家規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。在電氣原理圖中，電器元件采用分離畫法，即同一電器的各個部件可以不畫在一起，但必須用同一文字符號標(biāo)注。對于同類電器，應(yīng)在文字符號后加數(shù)字序號以示區(qū)別(如圖1-13中，接觸器KM的主觸點(diǎn)、輔助動合觸點(diǎn)和電磁線圈就分別畫在主電路和控制電路中，熱繼電器KR的熱元件和動斷觸點(diǎn)也是如此)。⑶在電氣原理圖中，所有電器的可動部分均按原始狀態(tài)畫出。即：對于繼電器、接觸器的觸點(diǎn)，應(yīng)按其線圈不通電時的狀態(tài)畫出；對于控制器，應(yīng)按其手柄處于零位時的狀態(tài)畫出；對于按鈕、行程開關(guān)等主令電器，應(yīng)按其未受外力作用時的狀態(tài)畫出。⑷動力電路的電源線應(yīng)水平畫出；主電路應(yīng)垂直于電源線畫出；控制電路和輔助電路應(yīng)垂直于兩條或幾條水平電源線之間，耗能元件(如線圈、電磁閥、照明燈和信號燈等)應(yīng)接在下面一條電源線一側(cè)，而各種控制觸點(diǎn)應(yīng)接在另一條電源上。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【小資料】電動機(jī)控制電路的電氣原理圖與安裝接線圖

⑸應(yīng)盡量減少線條數(shù)量和避免線條交叉。各導(dǎo)線之間有電聯(lián)系時，應(yīng)在導(dǎo)線交叉處畫實心圓點(diǎn)。根據(jù)圖面布置需要，可以將圖形符號旋轉(zhuǎn)繪制，一般按逆時針方向旋轉(zhuǎn)90°，但其文字符號不可倒置。⑹在電氣原理圖上應(yīng)標(biāo)出各個電源電路的電壓值、極性或頻率及相數(shù)；對某些元器件還應(yīng)標(biāo)注其特性(如電阻、電容的數(shù)值等)；不常用的電器(如位置傳感器、手動開關(guān)等)還要標(biāo)注其操作方式和功能等。⑺為方便閱圖，在電氣原理圖中可將圖分成若干個圖區(qū)，并標(biāo)明各圖區(qū)電路的用途或作用（可見圖2-3、圖2-6等）。圖區(qū)號機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【小資料】電動機(jī)控制電路的電氣原理圖與安裝接線圖

㈡電氣安裝接線圖

設(shè)備的電氣圖紙包括電氣原理圖、電器布置圖和電氣安裝接線圖三種。與電氣原理圖不同，電器布置圖反映各電器元件的實際安裝位置，而電氣安裝接線圖反映電氣設(shè)備各控制單元內(nèi)部元件之間的接線關(guān)系。下面介紹電氣安裝接線圖主要的構(gòu)成規(guī)則：⑴各電器零件必須用規(guī)定的圖形和文字符號繪制。同一電器的各部分必須畫在一起，其圖形、文字符號和端子板的編號必須與原理圖相一致。⑵不在同一控制柜、控制屏等控制單元上的電器零件之間的電氣連接必須通過端子板進(jìn)行。⑶在電氣安裝接線圖中走線方向相同的導(dǎo)線用線束表示，連接導(dǎo)線應(yīng)注明導(dǎo)線的規(guī)格（數(shù)量、截面積等）；若采用線管走線時，須留有一定數(shù)量的備用導(dǎo)線。還應(yīng)注明線管的尺寸和材料。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【小資料】電動機(jī)控制電路的電氣原理圖與安裝接線圖

㈡電氣安裝接線圖車床電路的安裝接線圖機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【小資料】電動機(jī)控制電路的電氣原理圖與安裝接線圖

另外，在布置電器時應(yīng)注意：⑴體積較大和較重的電器一般裝在控制板（箱）的下方。⑵熔斷器一般裝在上方，有發(fā)熱元件的電器也應(yīng)裝在上方或裝在易于散熱的位置，并注意使感溫元件和發(fā)熱元件隔開。⑶經(jīng)常需要調(diào)節(jié)或更換的電器和部件應(yīng)考慮裝在便于操作的位置。⑷應(yīng)注意使用不同電壓的電器分開安裝，例如由電源直接供電的電器和經(jīng)變壓器降壓供電的電器應(yīng)分別裝在一起。⑸電器之間、電器與控制板邊緣之間應(yīng)有一定距離（通常為15-25mm），以便于布線和維修。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【小資料】

電動機(jī)控制電路配線與通電試運(yùn)行的基本方法㈠電動機(jī)控制電路配線的方法與工藝要求

要按照接線圖確定的走線方向進(jìn)行接線。接線的順序一般是先接主電路，后接控制和輔助電路；先接箱（板）內(nèi)后接箱（板）外?？刂葡洌ò澹﹥?nèi)電器間的配線方法一般有三種：在板的正面用線槽配線或用明敷線、板后配線。第一種方法使用最多；第二種方法僅適用于電器數(shù)較少、線路較簡單的控制系統(tǒng)；第三種方法已較少采用?，F(xiàn)將在控制板正面用線槽配線的具體方法和工藝要求介紹如下：電線槽機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【小資料】

電動機(jī)控制電路配線與通電試運(yùn)行的基本方法

㈠電動機(jī)控制電路配線的方法與工藝要求

⒈在所有導(dǎo)線的截面積≥0.5mm2時，必須采用軟線；考慮接線機(jī)械強(qiáng)度的原因，所有導(dǎo)線的最小截面積在控制箱（板）外為1mm2，箱（板）內(nèi)為0.75mm2，但對于箱（板）內(nèi)一些電流很小的電路（如電子電路）接線，可采用截面積為0.2mm2的硬線，但注意只能用于不移動且無振動的場合。⒉控制箱（板）上各電器元件接線端子引出導(dǎo)線的走向，以元件的水平中心線為界限，在水平中心線以上，接線端子引出的導(dǎo)線必須進(jìn)入元件上面的線槽；在水平中心線以下，接線端子引出的導(dǎo)線必須進(jìn)入元件下面的線槽。任何導(dǎo)線都不允許從水平方向進(jìn)入線槽內(nèi)。⒊各電器元件接線端子上引出或引入的導(dǎo)線，除間距很小和元件機(jī)械強(qiáng)度很差允許直接架空敷設(shè)以外，其他導(dǎo)線

必須經(jīng)過線槽進(jìn)行連接。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【小資料】

電動機(jī)控制電路配線與通電試運(yùn)行的基本方法

⒋各電器元件與線槽之間的外露導(dǎo)線，應(yīng)走線合理，盡可能做到橫平豎直，變換走向要垂直。同一個元件上位置一致的端子及同型號電器元件上位置一致的端子上引出或引入的導(dǎo)線，應(yīng)敷設(shè)在同一平面上，并應(yīng)做到高低或前后一致，不得交叉。⒌進(jìn)入線槽內(nèi)的導(dǎo)線要完全置于線槽內(nèi)，并應(yīng)盡可能避免交叉；裝線一般不要超過線槽容量的70％，以能夠方便地蓋上線槽蓋為準(zhǔn)，并便于以后的裝配和查線、維修。⒍接線要保證牢固?？梢愿鶕?jù)接線樁的情況將導(dǎo)線直接壓接；或?qū)?dǎo)線按順時針方向煨成稍大于螺栓直徑的園環(huán)，加上金屬墊圈壓接。接線端子必須與導(dǎo)線截面積和材質(zhì)相適應(yīng)，當(dāng)接線端子不適合連接軟線或較小截面積的導(dǎo)線時，可以在導(dǎo)線端頭上穿上針形或叉形軋頭并壓緊。接線端子的壓接機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【小資料】

電動機(jī)控制電路配線與通電試運(yùn)行的基本方法

⒎注意不能損傷導(dǎo)線的絕緣和線芯。所有從一個接線樁到另一個接線樁的導(dǎo)線中間不能有接頭。一般一個接線端子只能連接一根導(dǎo)線；如果采用專門設(shè)計的端子，可以連接兩根或多根導(dǎo)線，但必須采用公認(rèn)的、在工藝上成熟的各種方式（如夾緊、掃接、焊接、繞接等），嚴(yán)格按照工藝工序要求進(jìn)行連接。⒏控制箱（板）內(nèi)、外的電氣接線必須通過接線端子引出。接線端子板可根據(jù)需要布置在控制箱（板）的下方或側(cè)面。板內(nèi)、外接線通過接線端子引出槽內(nèi)引線機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【小資料】

電動機(jī)控制電路配線與通電試運(yùn)行的基本方法

⒐不同電路應(yīng)采用不同顏色的電線區(qū)分，規(guī)定接地線應(yīng)采用黃綠雙色線。所有電線的端頭都應(yīng)套上標(biāo)注有與原理圖相同號碼的套管。在遇到如6和9或16和91這類方向顛倒都能讀數(shù)的號碼時，應(yīng)作記號以防混淆。⒑控制板（箱）外的配線應(yīng)通過管道進(jìn)行，在機(jī)床內(nèi)可采用塑料管或金屬軟管，機(jī)床外部可采用包塑金屬軟管。管內(nèi)的電線不能有接頭和扭結(jié)。管的長度超過1.5m應(yīng)留有備用線（按管內(nèi)電線根數(shù)的1/10配置）。導(dǎo)線的標(biāo)記金屬軟管機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【小資料】

電動機(jī)控制電路配線與通電試運(yùn)行的基本方法㈡電動機(jī)控制電路通電試運(yùn)行的步驟與要求

安裝完畢的控制線路箱（板），必須經(jīng)過認(rèn)真檢查后，才能通電試運(yùn)行，檢查的主要內(nèi)容和一般步驟是：⒈按電氣原理圖或接線圖從電源端開始，逐段核對接線及接線端子處的線號。重點(diǎn)檢查主電路有無錯接、漏接。及控制電路中容易錯接之處。檢查導(dǎo)線壓接是否牢固，接觸是否良好，以避免在帶負(fù)載運(yùn)行時產(chǎn)生閃弧現(xiàn)象。⒉用萬用表檢查電路的通斷情況?？上葦嚅_控制電路，用萬用電表的Ω擋檢查主電路有無短路或開路；然后再斷開主電路檢查控制電路有無短路或開路，檢查自鎖和互鎖觸點(diǎn)動作的可靠性。⒊用兆歐表檢查線路的絕緣電阻，應(yīng)不小于2MΩ。檢查一般應(yīng)包括以下部位：導(dǎo)電部件（如電器的金屬外殼、底座、支架、鐵心等）對地；兩個不同的電路之間（如交流電路各相之間、主電路與控制電路之間、交、直流電路之間等）。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【小資料】

電動機(jī)控制電路配線與通電試運(yùn)行的基本方法

㈡電動機(jī)控制電路通電試運(yùn)行的步驟與要求

⒋在通電試運(yùn)行之前，應(yīng)再次仔細(xì)檢查電源和相關(guān)設(shè)備。通電試運(yùn)行的順序一般是：⑴空載試運(yùn)行：合上電源開關(guān)接通電源，用試電筆檢查熔斷器的出線端，或用萬用電表交流電壓擋測量三相電源的線電壓和相電壓。按下操作按鈕，觀察接觸器、繼電器等電器動作情況是否正常，是否符合電路功能的要求；觀察電器元件的動作是否靈活，有無異常聲響和異味。測量負(fù)載接線端的三相電源是否正常。如此經(jīng)過反復(fù)幾次操作均為正常后方可進(jìn)行帶負(fù)載試運(yùn)行。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【小資料】

電動機(jī)控制電路配線與通電試運(yùn)行的基本方法

㈡電動機(jī)