《機床電氣控制線路故障維修》課件第2章

第2章機床常用基本控制線路

2.1電動機單向運轉(zhuǎn)控制線路2.2電動機正、反轉(zhuǎn)控制線路2.3行程控制線路和自動往返控制線路2.4多地控制線路及順序控制線路2.5降壓啟動控制線路2.6電動機制動控制線路2.7多速電動機控制線路機床的動力為電動機，控制電動機的啟動、停止的線路稱為電動機控制線路。機床電氣控制線路是由各種電動機控制線路組成的，視機床的種類、工作性質(zhì)、加工精細程度的不同，其控制線路有簡單、復雜之分。但不論多么復雜的機床控制線路都是由最簡單、最基本的電動機控制線路通過不同的線路組合而成的。本章主要討論機床控制線路中常用電動機基本控制線路的組成、工作原理及故障檢查。

2.1電動機單向運轉(zhuǎn)控制線路

從字面意思理解，電動機單向運轉(zhuǎn)控制線路就是電動機單方向啟動運轉(zhuǎn)的控制線路，它可以使電動機單方向正轉(zhuǎn)，也可以使電動機單方向反轉(zhuǎn)。電動機單向運轉(zhuǎn)控制線路又可分為手動單向運轉(zhuǎn)控制線路、接觸器控制點動單向運轉(zhuǎn)控制線路、接觸器控制連續(xù)單向運轉(zhuǎn)控制線路、連續(xù)與點動混合控制的單向運轉(zhuǎn)控制線路。2.1.1手動單向運轉(zhuǎn)控制線路

1．線路控制原理

(1)線路組成。手動單向運轉(zhuǎn)控制線路原理如圖2-1所示。其中圖(a)由刀開關QS、熔斷器FU及三相鼠籠式異步電動機Ｍ組成。刀開關QS為線路電源開關，熔斷器FU為線路的短路保護。圖2-1手動單向運轉(zhuǎn)控制線路原理圖

(2)控制過程。手動合上電源開關QS，三相電源從L1、L2、L3引入，經(jīng)過刀開關QS至L11、L12、L13點，經(jīng)過熔斷器FU，加在三相鼠籠式異步電動機的三相繞組上，使電動機Ｍ單向運轉(zhuǎn)。手動斷開刀開關QS，電動機Ｍ斷電停轉(zhuǎn)。

圖(b)中QS-FU為帶熔斷器的刀開關。同樣，手動合上刀開關QS-FU，電動機M得電運轉(zhuǎn)；手動斷開QS-FU，電動機Ｍ斷電停轉(zhuǎn)。從上面的分析我們知道，單向運轉(zhuǎn)線路只能單向運轉(zhuǎn)，即要么正轉(zhuǎn)，要么反轉(zhuǎn)。但是我們在實際工作當中，有時往往在控制線路安裝完畢后，接上電動機卻不能按我們所要求的方向進行旋轉(zhuǎn)，即本來需要電動機正向(逆時針方向)旋轉(zhuǎn)，但卻變成了反向(順時針方向)旋轉(zhuǎn)。此時，我們只要改變電動機的電源相序，將D1、D2、D3接線端中的任意兩接線端互相調(diào)換一下即可。

2．故障檢查

線路出現(xiàn)的主要故障現(xiàn)象：電動機M不能啟動。

故障分析：該故障主要原因為熔斷器FU斷路或刀開關QS接觸不良等。

故障檢查步驟：用萬用表交流500?V擋測量D1、D2、D3點電壓是否有380?V電壓。若有380?V電壓，則重點檢查電動機M；若無，則測量L11、L21、L31點是否有380?V電壓，若有則為熔斷器FU斷路，若無則檢查刀開關QS。2.1.2接觸器控制點動單向運轉(zhuǎn)控制線路

接觸器控制點動單向運轉(zhuǎn)控制線路原理如圖2-2所示。

1．線路控制原理

(1)線路組成及元器件的作用。該線路由轉(zhuǎn)換開關QS、熔斷器FU1、接觸器KM的主觸點及電動機M組成主線路；由熔斷器FU2、點動按鈕SB及接觸器KM線圈組成控制線路。QS為電源總開關，熔斷器FU1為線路的總短路保護，接觸器KM的主觸點控制電動機Ｍ電源的通斷。熔斷器FU2為控制線路的短路保護。圖2-2接觸器控制點動單向運轉(zhuǎn)控制線路原理圖

(2)控制過程。合上線路總開關QS，按下電動機M的點動按鈕SB，接觸器KM線圈通電，其通電回路為：電源L1→轉(zhuǎn)換開關QS→1號線→熔斷器FU1→L12號線→熔斷器FU2→1號線→按鈕SB→2號線→接觸器KM線圈→0號線→熔斷器FU2→L22號線→熔斷器FU1→L21號線→電源L2。接觸器KM閉合，其主線路中接觸器KM的主觸點閉合，接通電動機M的三相電源，電動機M獲電單向啟動運轉(zhuǎn)。松開按鈕SB，接觸器KM線圈失電釋放，其在主線路中的主觸點斷開，切斷電動機的三相電源，電動機M停轉(zhuǎn)。

從以上分析我們知道，接觸器控制點動單向運轉(zhuǎn)線路，當按下按鈕SB時，電動機M啟動單向運轉(zhuǎn)，松開按鈕SB時，電動機M就停止，從而實現(xiàn)“一點就動，松開不動”的功能。

2．故障檢查

線路出現(xiàn)的主要故障現(xiàn)象：電動機M不能點動運行。

故障分析：從主線路來分析，故障原因主要有熔斷器FU1斷路、電動機M繞組損壞等原因；從控制線路來分析，故障原因主要有熔斷器FU2斷路、接觸器線圈損壞等。

故障檢查步驟：按下點動按鈕SB，觀察接觸器KM是否閉合。若KM閉合，則重點檢查電動機M繞組，接觸器KM在主線路中的主觸點閉合是否接觸良好。若接觸器KM未閉合則重點檢查熔斷器FU1和FU2是否斷路、接觸器KM線圈是否斷路等。2.1.3接觸器控制連續(xù)單向運轉(zhuǎn)控制線路

具有接觸器自鎖的單向運轉(zhuǎn)控制線路原理如圖2-3所示。

1．控制原理

(1)線路組成及各元器件的作用。主線路由轉(zhuǎn)換開關QS、熔斷器FU1、接觸器KM的主觸點及電動機M組成；由熔斷器FU2、停止按鈕SB1的常閉觸點、啟動按鈕SB2的常開觸點及接觸器KM1線圈組成控制線路。QS為電源總開關，熔斷器FU1為線路總短路保護，接觸器KM控制電動機M電源的通斷，按鈕SB1為電動機M的停止按鈕，SB2為電動機的啟動按鈕。圖2-3具有接觸器自鎖的單向運轉(zhuǎn)控制線路原理圖

(2)控制過程。合上電源總開關QS，按下電動機M的啟動按鈕SB2，接觸器KM線圈通過以下路徑得電：L12點→FU2→1號線→按鈕SB1常閉觸點→2號線→按鈕SB2常開觸點→3號線→接觸器KM線圈→0號線→FU2→L22點。接觸器KM閉合，其主觸點接通電動機M的電源，電動機M啟動運行。同時并接在2號線及3號線之間KM的輔助常開觸點閉合自鎖。當松開啟動按鈕SB2時，由于并接在2號線及3號線之間KM的輔助常開觸點閉合自鎖，接觸器KM通過以下途徑保持得電：L12點→FU2→1號線→按鈕SB1常閉觸點→2號線→接觸器KM輔助常開觸點→3號線→接觸器KM線圈→0號線→FU2→L22點。此時電動機M保持單向連續(xù)運行。當需要電動機M停止時，按下停止按鈕SB1，接觸器KM線圈回路電源被切斷失電，電動機M停轉(zhuǎn)。接觸器自鎖單向運轉(zhuǎn)控制線路一般用于電動機功率小于7.5?kW以下只要求單方向運轉(zhuǎn)的電力拖動中。接觸器自鎖單向運轉(zhuǎn)控制線路的典型應用如圖2-4所示。圖中在主線路中增加了熱繼電器KR作為電動機的過載保護，KR的輔助常閉觸點串接在控制線路的1號線及2號線之間。當電動機過載運行時，線路中的電流增大，通過熱繼電器KR熱元件的電流增大，故熱元件發(fā)熱量增大，使熱繼電器中的雙金屬片彎曲的程度增大，從而推動機械裝置使串接在控制線路中1號線及2號線之間KR的輔助常閉觸點斷開，切斷接觸器KM線圈回路的電源，起到電動機M的過載保護。圖2-4具有過載保護的單向運轉(zhuǎn)控制線路原理圖

2．故障檢查

線路出現(xiàn)的主要故障現(xiàn)象：電動機M不能啟動運轉(zhuǎn)。

故障分析：我們以圖2-4為例。從主線路來分析，故障原因主要有電源總開關損壞、熔斷器FU1斷路、接器KM主觸點閉合接觸不良、熱繼電器KR的主通路有斷點、電動機M繞組損壞；從控制線路來分析，故障原因主要有熔斷器FU2斷路、熱繼電器KR的輔助常閉觸點閉合接觸不良、按鈕SB1的常閉觸點閉合接觸不良、接觸器KM線圈損壞等。故障檢查步驟：按下啟動按鈕SB2，觀察接觸器KM是否閉合。如果接觸器KM的閉合，則故障范圍在主線路，應重點檢查接觸器KM主觸點、電動機M繞組等。如果接觸器KM未閉合，則故障范圍在控制線路，重點檢查熔斷器FU1和FU2是否斷路、按鈕SB1的常閉觸點是否閉合接觸良好、接觸器KM線圈是否損壞等。2.1.4連續(xù)與點動混合控制的單向運轉(zhuǎn)控制線路

連續(xù)與點動混合控制的單向運轉(zhuǎn)控制線路原理如圖2-5所示。

1．控制原理

(1)線路組成及各元器件的作用。主線路的組成與圖2-4相同，控制線路在圖2-4的基礎上增加了一個點動按鈕SB3，使電動機M能運行在單向連續(xù)和單向點動狀態(tài)下。圖2-5連接與點動混合控制的單向運轉(zhuǎn)控制線路原理圖

(2)控制過程。按下單向連續(xù)運行啟動按鈕SB2，接觸器KM通過以下途徑得電：L12點→FU2→1號線→KR→2號線→按鈕SB1常閉觸點→3號線→按鈕SB2常開觸點→5號線→接觸器KM線圈→0號線→FU2→L22點。接觸器KM閉合，其主觸點接通電動機M的電源，電動機M啟動運行。同時串接在4號線及5號線之間KM的輔助常開觸點閉合自鎖，接觸器KM通過以下途徑得電：L12點→FU2→1號線→KR→2號線→按鈕SB1常閉觸點→3號線→按鈕SB3常閉觸點→4號線→接觸器KM常開輔助觸點→5號線→接觸器KM線圈→0號線→FU2→L22點。從而使得松開按鈕SB2時接觸器KM仍然保持吸合，電動機M連續(xù)單向運轉(zhuǎn)。按下停止按鈕SB1，接觸器KM失電，電動機M停轉(zhuǎn)。當需要電動機點動時，按下點動按鈕SB3，接觸器KM通過以下途徑得電：L12點→FU2→1號線→KR→2號線→按鈕SB1常閉觸點→3號線→按鈕SB3常開觸點→5號線→接觸器KM線圈→0號線→FU2→L22點。接觸器KM閉合，電動機M點動運轉(zhuǎn)。同時串在4號線及5號線間的接觸器KM的輔助常開觸點閉合。在按下按鈕SB3時，其3號線及5號線間的常開觸點被壓合，也將按鈕SB3在3號線及4號線間的常閉觸點壓開。其動作的順序為先壓開按鈕SB3在3號線及4號線間的常閉觸點，然后再接通3號線及5號線間SB3的常開觸點，使接觸器KM不因4號線與5號線間KM觸點的閉合而自鎖。松開按鈕SB3時，按鈕SB3在3號線及5號線間的常開觸點先斷開，接觸器KM斷電釋放，然后SB3在3號線及4號線間的常閉觸點閉合，使電動機實現(xiàn)點動控制。

2．故障檢查

線路出現(xiàn)的主要故障現(xiàn)象；電動機M不能連續(xù)運轉(zhuǎn)；電動機不能點動運行。

故障分析：電動機M不能連續(xù)運轉(zhuǎn)的故障原因見2.1.3節(jié)的分析。電動機M不能點動運行主要是按鈕SB3的常開觸點壓合接觸不良或按鈕接線松脫等所引起的。

2.2電動機正、反轉(zhuǎn)控制線路

電動機正、反轉(zhuǎn)控制線路是電動機中常見的基本控制線路，它是利用電源的換相原理來實現(xiàn)電動機的正、反轉(zhuǎn)向的。常見的電動機正、反轉(zhuǎn)控制線路有手動正、反轉(zhuǎn)控制線路、接觸器聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路、按鈕聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路及接觸器按鈕雙重聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路。

2.2.1手動正、反轉(zhuǎn)控制線路

手動正、反轉(zhuǎn)控制線路原理如圖2-6所示。

在圖2-6中，刀開關QS1為線路的總開關，熔斷器FU為線路的短路保護，轉(zhuǎn)換開關QS2為電源的換相開關。轉(zhuǎn)換開關QS2有三擋位置，分別為“順”、“?！薄ⅰ胺础鞭D(zhuǎn)。圖2-6手動正、反轉(zhuǎn)控制線路原理圖當合上電源開關QS1，將轉(zhuǎn)換開關QS2扳至左邊“順”擋位置時，三相電源通過以下途徑進入電動機M三相繞組：L1→QS1→L11→FU→L12→QS2→D1→A相繞組；L2→QS1→L21→FU→L22→QS2→D2→B相繞組；L3→QS1→L31→FU→L32→QS2→D3→C相繞組。此時電動機M通電正轉(zhuǎn)。當需要電動機M反轉(zhuǎn)時，將轉(zhuǎn)換開關QS2扳至“?！睋跷恢?，待電動機M完全停止后再將轉(zhuǎn)換開關扳至右邊“反”擋位置，三相電源通過以下途徑進入電動機三相繞組：L1→QS1→L11→FU→L12→QS2→D3→C相繞組；L2→QS1→L21→FU→L22→QS2→D2→B相繞組；L3→QS1→L31→FU→L32→QS2→D1→A相繞組。此時電動機反轉(zhuǎn)。比較以上電動機M正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時三相電源L1、L2、L3分別進入電動機A、B、C三相的情況可知，電動機Ｍ正轉(zhuǎn)時，L1相電源進入A相繞組，L2相電源進入B相繞組，L3相電源進入C相繞組，電動機Ｍ按A→B→C相序產(chǎn)生順向旋轉(zhuǎn)磁場；而當電動機反轉(zhuǎn)時L1相電源進入C相繞組，L2相電源進入B相繞組，L3相電源進入A相繞組，電動機M按C→B→A相序產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)磁場。從以上分析可知，若將電動機從正轉(zhuǎn)運行狀態(tài)轉(zhuǎn)換為反轉(zhuǎn)運行狀態(tài)，只需將電動機的任意兩相繞組調(diào)換相序即可。2.2.2接觸器聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路

接觸器聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路原理如圖2-7所示。

主線路由組合開關QS、熔斷器FU1、接觸器KM1及KM2的主觸點、熱繼電器KR和電動機M組成。其中接觸器KM1及KM2的主觸點擔任著圖2-6線路中轉(zhuǎn)換開關QS2的作用，也就是說接觸器KM1主觸點負責接通和斷開電動機M的正轉(zhuǎn)電源，接觸器KM2的主觸點負責接通和斷開電動機M的反轉(zhuǎn)電源。控制線路由熱繼電器輔助常閉觸點及按鈕、接觸器線圈等元件組成。圖2-7接觸器聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路原理圖合上電源開關QS。當需要電動機正轉(zhuǎn)時，按下電動機M的正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2，接觸器KM1線圈通過以下途徑通電：L12號線→FU2→1號線→KR→2號線→SB1常閉觸點→3號線→SB2常開觸點→4號線→接觸器KM2常閉觸點→5號線→接觸器KM1線圈→0號線→FU2→L22號線。接觸器KM1得電閉合，其主觸點接通電動機M的正轉(zhuǎn)電源，電動機M啟動正轉(zhuǎn)。同時，接觸器KM1并接在3號線及4號線間的輔助常開觸點閉合自鎖，使得松開按鈕SB2時，接觸器KM1線圈仍然能夠保持通電吸合。而串接在接觸器KM2線圈回路6號線及7號線之間的接觸器KM1的輔助常閉觸點斷開，切斷接觸器KM2線圈回路的電源，使得在接觸器KM1得電吸合，電動機M正轉(zhuǎn)時，接觸器KM2不能得電，電動機M不能接通反轉(zhuǎn)電源。這種控制線路的接法叫接觸器聯(lián)鎖。當需要電動機M停止時，按下按鈕SB1，接觸器KM1線圈失電釋放，所有常開、常閉觸點復位，線路恢復常態(tài)。

同理，當需要電動機Ｍ反轉(zhuǎn)時，按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB3，接觸器KM2線圈通過以下途徑得電：L12號線→FU2→1號線→KR→2號線→SB1常閉觸點→3號線→SB3常開觸點→6號線→接觸器KM1常閉觸點→7號線→接觸器KM2線圈→0號線→FU2→L22號線。接觸器KM2得電閉合，其主觸點接通電動機M的反轉(zhuǎn)電源，電動機M啟動反轉(zhuǎn)。同時，接觸器KM2并接在3號線及6號線間的輔助常開觸點閉合自鎖，使得松開按鈕SB3時，接觸器KM2線圈仍然能夠保持通電吸合。而串接在接觸器KM1線圈回路4號線及5號線之間的接觸器KM2的輔助常閉觸點斷開，切斷接觸器KM1線圈回路的電源，使得在接觸器KM2得電吸合，電動機M反轉(zhuǎn)時，接觸器KM1不能得電，電動機M不能接通正轉(zhuǎn)電源，從而實現(xiàn)接觸器聯(lián)鎖。同樣按下停止SB1時，接觸器KM2線圈失電，電動機M斷電停轉(zhuǎn)。2.2.3按鈕聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路

按鈕聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路原理如圖2-8所示。

按鈕聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路的控制原理與圖2-7所示的接觸器聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路基本相同。不同之處在于本線路采用了復合按鈕聯(lián)鎖代替圖2-7中的接觸器聯(lián)鎖觸點。圖2-8按鈕聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路原理圖從圖2-8中我們可以看出，當需要電動機M正轉(zhuǎn)時，按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2，按鈕SB2串接在6號線及7號線之間的常閉觸點首先斷開，然后并在3號線及4號線之間的常開觸點閉合，接觸器KM1線圈通過以下途徑得電：L12號線→FU2→1號線→KR→2號線→SB1常閉觸點→3號線→SB2常開觸點→4號線→SB3常閉觸點→5號線→接觸器KM1線圈→0號線→FU2→L22號線。接觸器KM1得電閉合，其主觸點接通電動機M的正轉(zhuǎn)電源，電動機M啟動正轉(zhuǎn)。同時，接觸器KM1并接在3號線及4號線間的輔助常開觸點閉合自鎖，使得松開按鈕SB2時，接觸器KM1線圈仍然能夠保持通電吸合。同理，當需要電動機M在正轉(zhuǎn)情況下反轉(zhuǎn)時，按下電動機M的反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB3，按鈕SB3串接在4號線及5號線之間的常閉觸點首先斷開，切斷接觸器KM1線圈回路的電源，接觸器KM1線圈失電釋放，電動機M正轉(zhuǎn)停止，然后并在3號線及6號線之間的SB3常開觸點閉合，接觸器KM2線圈通過以下途徑得電：L12號線→FU2→1號線→KR→2號線→SB1常閉觸點→3號線→SB3常開觸點→6號線→SB2常閉觸點→7號線→接觸器KM2線圈→0號線→FU2→L22號線。接觸器KM2得電閉合，其主觸點接通電動機M的反轉(zhuǎn)電源，電動機M啟動反轉(zhuǎn)。同時，接觸器KM2并接在3號線及6號線間的輔助常開觸點閉合自鎖，使得松開按鈕SB3時，接觸器KM2線圈仍然能夠保持通電吸合。

當需要電動機M停止時，按下停止按鈕SB1，不論電動機M處于正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)運行狀態(tài)，接器KM1、KM2都會失電釋放，電動機M會停止轉(zhuǎn)動。

從以上分析可知，按鈕聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路其正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)可以在電動機M不停轉(zhuǎn)的狀態(tài)下直接進行轉(zhuǎn)換。但是按鈕聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路有一個缺點就是當主線路中電動機嚴重過載或出現(xiàn)某種意外的情況時，有一個觸點熔焊粘在一起，且操作人員并無察覺，再去按另一個啟動按鈕，就會發(fā)生短路事故。例如假設電動機M正轉(zhuǎn)，接觸器KM1的觸點熔焊，動觸點與靜觸點粘在一起不能分開，這時如果需要電動機反轉(zhuǎn)，直接按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB3，SB3串在4號線及5號線之間的常閉觸點雖然切斷了接觸器KM1線圈回路的電源，但接觸器KM1的主觸點在主線路中由于熔焊粘在一起并未斷開，其結果是按鈕SB3并接在3號線及6號線間的常開觸點接通接觸器KM2線圈的電源，接觸器KM2得電閉合，其主觸點接通電動機Ｍ的反轉(zhuǎn)電源，這樣電源L1相和L3相發(fā)生短路。解決以上問題的方法是采用接觸器按鈕雙重聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路。2.2.4接觸器按鈕雙重聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路

接觸器按鈕雙重聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路原理如圖2-9所示。

接觸器按鈕雙重聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路的控制原理與接觸器聯(lián)鎖及按鈕聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路相同，它是結合了兩者的優(yōu)點組合而成的線路。從圖中我們可以看到，在接觸器KM1和KM2的線圈回路中，各自串接了對方接觸器及啟動按鈕的常閉觸點。這樣即使主線路中電動機嚴重過載，有一個觸點熔焊粘在一起，再去按另一個啟動按鈕，欲使電動機向相反的方向運動時，也不會發(fā)生短路事故。例如，電動機M處在正轉(zhuǎn)狀態(tài)，接觸器KM1通電閉合，3號線與4號線間的接觸器KM1輔助常開觸點閉合自鎖，8號線與9號線間的接觸器KM1的常閉觸點斷開，使接觸器KM2在電動機正轉(zhuǎn)時不能得電閉合。假如線路中由于嚴重過載或某種意外，使接觸器KM1的主觸點熔焊并動靜觸點粘在一起，操作人員再去按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB3欲使電動機M反轉(zhuǎn)。當按下SB3時，SB3在接觸器KM1線圈回路中4號線與5號線間的常閉觸點斷開，切斷了接觸器KM1線圈回路的電源，但是由于接觸器KM1的主觸點熔焊，動靜觸點不能分開，故所有的常開觸點及常閉觸點不能復位，電動機M仍然正向運轉(zhuǎn)。同時SB3在接觸器KM2線圈回路中3號線與7號線間的常開觸點被壓合，但由于8號線與9號線間的接觸器KM1的常開觸點未復位，，仍然處于斷開狀態(tài)，故接觸器KM2線圈不能得電閉合，從而保證了線路不會因接觸器觸點熔焊粘在一起而造成線路短路故障。當松開按鈕SB3時，其4號線與5號線間的常閉觸點復位，由于接觸器KM1主觸點熔焊動靜觸點不能分開，故在3號線與4號線間的KM1常開觸點仍然是閉合的，因此接觸器KM1線圈再次得電。圖2-9接觸器按鈕雙重聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路原理圖2.2.5接觸器按鈕雙重聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路故障檢查

線路出現(xiàn)的主要故障現(xiàn)象：電動機M不能啟動；電動機M不能正轉(zhuǎn)；電動機M不能反轉(zhuǎn)。

故障分析及檢查如下：

(1)對于電動機M不能啟動的故障，從主線路來分析，主要原因有熔斷器FU1斷路、熱繼電器主通路有斷點及電動機M繞組有故障；從控制線路來分析，主要原因有熔斷器FU2斷路、1號線與2號線間的熱繼電器KR的輔助常閉觸點接觸不良、按鈕SB1的常閉觸點接觸不良。檢查步驟為：按下按鈕SB2或SB3，觀察接觸器KM1或接觸器KM2是否閉合。如閉合，則是主線路的問題，應重點檢查電動機M繞組。若接觸器KM1或KM2未閉合，則為控制線路的問題，重點檢查熔斷器FU1、FU2、1號線與2號線間的熱繼電器KR的輔助常開觸點及按鈕SB1常閉觸點。

(2)對于電動機M不能正轉(zhuǎn)的故障，從主線路來分析，主要原因有接觸器KM1的主觸點閉合接觸不良；從控制線路來分析，主要原因有按鈕SB2的常開觸點壓合接觸不良、按鈕SB3的常閉觸點接觸不良、接觸器KM2在5號線與6號線間的常閉觸點接觸不良及接觸器KM1線圈損壞等。檢查步驟為：按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2，觀察接觸器KM1是否閉合。如果接觸器KM1閉合，則檢查接觸器KM1主觸點。如果接觸器KM1未閉合，則重點檢查按鈕SB3在4號線與5號線間的常閉觸點及接觸器KM2在5號線與6號線間的常閉觸點。

(3)對于電動機M不能反轉(zhuǎn)的故障，從主線路來分析，主要原因為接觸器KM2的主觸點閉合接觸不良；從控制線路來分析，主要原因有按鈕SB3的常開觸點壓合接觸不良、按鈕SB2的常閉觸點接觸不良、接觸器KM1在8號線與9號線間的常閉觸點接觸不良及接觸器KM2線圈損壞等。檢查步驟為：按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB3，觀察接觸器KM2是否閉合。如果接觸器KM2閉合，則檢查接觸器KM2的主觸點。如果接觸器KM2未閉合，則重點檢查按鈕SB2在7號線與8號線間的常閉觸點及接觸器KM1在8號線與9號線間的常閉觸點。

2.3行程控制線路和自動往返控制線路

行程控制線路和自動往返控制線路是利用位置開關在正、反轉(zhuǎn)控制線路的基礎上改進而成的。它控制的主要目標是機械的行程及自動往返等。行程控制線路和自動往返控制線路主要用于機床運動機構上、下、左、右行程的限位和自動控制中的自動往返運動中。2.3.1行程控制線路

行程控制線路原理如圖2-10所示。

從圖2-10中我們可以看到，行程控制線路的控制原理與圖2-7所示的接觸器聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路基本相同，它是在接觸器聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制線路的基礎上在接觸器KM1、KM2線圈回路中分別串接了行程開關SQ1(4號線與5號線間)和SQ2(7號線與8號線間)。這類線路一般用于機床的上、下限位或左、右限位中，以保證機床中的運動裝置不會因超過所能運動的行程而造成機床設備事故。圖2-10行程控制線路原理圖在線路中我們假設接觸器KM1控制電動機M的正轉(zhuǎn)，并帶動機械裝置向左(或向上)運動，接觸器KM2控制電動機M反轉(zhuǎn)，并帶動機械裝置向右(或向下)運動。按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2，接觸器KM1線圈得電閉合(其得電通路的分析見對圖2-7的分析)，電動機M正轉(zhuǎn)，帶動機械裝置向上(或向左)運動。當機械裝置運動至向上(或向左)極限位置時，機械裝置撞擊位置開關SQ1，接觸器KM1線圈回路中4號線與5號線間的SQ1常閉觸點被撞擊斷開切斷接觸器KM1線圈回路電源，KM1失電釋放，電動機M停止正轉(zhuǎn)，機械裝置向上(或向左)運動停止，從而達到機械裝置向上(或向左)的限位行程保護。

行程控制線路向下(或向右)運動的限位保護控制過程與向上(或向左)運動的限位保護過程相同，請讀者自行分析。2.3.2自動往返行程控制線路

自動往返行程控制線路原理如圖2-11所示。

該線路是在圖2-10所示的行程控制線路的基礎上改進而成的。與行程控制線路不同的是：位置開關SQ1、SQ2使用了常開、常閉復合觸點，并在接觸器KM1、KM2線圈的公共回路中串接了位置開關SQ3、SQ4。圖2-11自動往返行程控制線路原理圖我們?nèi)匀患僭O接觸器KM1控制電動機M的正轉(zhuǎn)，并帶動機械裝置向左(或向上)運動，接觸器KM2控制電動機M反轉(zhuǎn)，帶動機械裝置向右(或向下)運動。按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2，接觸器KM1線圈得電閉合并自鎖，電動機M正轉(zhuǎn)，帶動生產(chǎn)機械向左(或向上)運動，當?shù)竭_限位點時，撞擊位置開關SQ1，位置開關SQ1在6號線與7號線之間的常開觸點首先斷開，切斷接觸器KM1線圈回路的電源，電動機M停止正轉(zhuǎn)，生產(chǎn)機械向左(或向上)運動停止；然后位置開關SQ1在5號線與9號線之間的常開觸點壓合，接通接觸器KM2線圈回路的電源，接觸器KM2吸合并自鎖，其主觸點接通電動機M的反轉(zhuǎn)電源，電動機反轉(zhuǎn)，帶動生產(chǎn)機械向右(或向下)運動。當生產(chǎn)機械運動向右(或向下)運動至極限行程位置時，

撞擊位置開關SQ2，位置開關SQ2在9號線與10號線之間的常開觸點首先斷開，切斷接觸器KM2線圈回路的電源，電動機M停止反轉(zhuǎn)，生產(chǎn)機械向右(或向下)運動停止；然后位置開關SQ2在5號線與6號線之間的常開觸點壓合，接通接觸器KM1線圈回路的電源，接觸器KM1吸合并自鎖，其主觸點接通電動機M的正轉(zhuǎn)電源，電動機正轉(zhuǎn)，帶動生產(chǎn)機械向左(或向上)運動。如此反復進行，直至按下停止按鈕SB1，電動機M才停止運行。線路中串接在3號線、4號線、5號線間的位置開關SQ3、SQ4分別安裝在緊靠左(或上)、右(或下)位置開關SQ1、SQ2偏左或偏右的位置。它們的作用是當位置開關SQ1或SQ2因某種原因失控時，SQ3、SQ4能起到終端保護的作用。例如，當按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2時，電動機M正轉(zhuǎn)，帶動生產(chǎn)機械向左(或向上)運動，當向左(或向上)運動至極限位置時，撞擊位置開關SQ1，由于位置開關SQ1失控，6號線與7號線間的常閉觸點不能斷開，生產(chǎn)機械繼續(xù)向左(或向上)運動，撞擊位置開關SQ3(或SQ4)，位置開關SQ3(或SQ4)切斷總控制回路的電源，使電動機M停止轉(zhuǎn)動。位置開關SQ3、SQ4的另一個作用是當機床電氣控制線路在維修時，若誤將電源相序搞錯，當按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2時，接觸器KM1閉合，由于電源反相，電動機M會反轉(zhuǎn)，將帶動生產(chǎn)機械向右(或向下)運動，當運動至極限位置時，撞擊位置開關SQ2，這時不能切斷接觸器KM1線圈回路的電源，生產(chǎn)機械繼續(xù)向右(或向下)運動，直至撞擊位置開關SQ3(或SQ4)電動機M才會停止。

從以上分析可知，如果線路中不設位置開關SQ3、SQ4，那么在位置開關SQ1、SQ2失控及電源錯相的情況下就會發(fā)生設備安全事故。2.3.3自動往返行程控制線路故障檢查

線路出現(xiàn)的主要故障現(xiàn)象：電動機M不能啟動；電動機M不能帶動生產(chǎn)機械自動向左或自動向右轉(zhuǎn)換運動。

故障分析及檢查如下：

(1)對于電動機M不能啟動的故障，從主線路來分析，主要原因有熔斷器FU1斷路、熱繼電器KR的主通路斷路及電動機M繞組燒毀；從控制線路來分析，主要原因有熔斷器FU2斷路、熱繼電器KR的輔助觸點接觸不良、按鈕SB1的常閉觸點接觸不良、位置開關SQ3和SQ4的常閉觸點接觸不良及0號公共線松脫等。檢查步驟為：按下正、反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2或SB3，觀察接觸器KM1或KM2是否閉合。如果閉合，則重點檢查電動機M繞組、熱繼電器KR的主觸點；如果未閉合，則為控制線路有問題，重點檢查熔斷器FU1和FU2、開關SQ3或SQ4的常閉觸點、按鈕SB1的常閉觸點等。

(2)對于電動機M不能帶動生產(chǎn)機械自動向左或向右轉(zhuǎn)換運動的故障，主要原因是位置開關SQ1或SQ2的常開觸點壓合接觸不良。重點檢查位置開關SQ1和SQ2的常開觸點。

(3)其他故障的檢查參考正、反轉(zhuǎn)控制線路的故障檢查。2.4多地控制線路及順序控制線路

多地控制是指兩個以上不同位置對電動機進行啟動停止的控制；順序控制則是多臺電動機按一定的順序啟動停止控制。

2.4.1多地控制線路

多地控制線路原理如圖2-12所示。

多地控制線路是用多個在不同地點或位置的啟動按鈕并聯(lián)的形式來實現(xiàn)電動機啟動控制，而用多個相應在不同地點或位置的停止按鈕的串聯(lián)來實現(xiàn)電動機M的停止控制。多地控制線路用于機床控制時，其多個啟動按鈕和停止按鈕分別安裝在機床不同的位置上，以利操作方便。圖2-12多地控制線路原理圖圖2-12是一個三地控制電動機啟動、停止的線路，其中SB4、SB5、SB6并接在一起，分別為三地不同的啟動按鈕，SB1、SB2、SB3串接在一起，分別為三地不同的停止按鈕。

當需要電動機M運行時，在三地中任意位置按下啟動按鈕SB4、SB5、SB6中的任意一個，接觸器KM線圈得電并自鎖，電動機M通電旋轉(zhuǎn)。當需要電動機M停轉(zhuǎn)時，在三地中任意位置按下啟動按鈕SB1、SB2、SB3中的任意一個，接觸器KM線圈失電釋放，電動機M斷電停轉(zhuǎn)。2.4.2順序控制線路

順序控制線路原理如圖2-13所示。

順序控制就是多臺電動機按一定先后順序啟動、停止的線路。順序控制線路有由主線路實現(xiàn)的順序控制線路，也有由控制線路實現(xiàn)的順序控制線路。圖2-13的順序控制線路既有由主線路實現(xiàn)的順序控制線路，又有由控制線路實現(xiàn)的順序控制線路。下面來分析它的線路組成及工作原理。圖2-13順序控制線路原理圖主線路分析：主線路中共有三臺電動機M1、M2、M3。接觸器KM1控制電動機Ｍ1電源的通斷，熱繼電器KR1為電動機M1的過載保護。接觸器KM2控制電動機Ｍ2電源的通斷，熱繼電器KR2為電動機M2的過載保護。顯然，電動機M2只有在接觸器KM1閉合，也就是電動機M1啟動運轉(zhuǎn)后它才能啟動運轉(zhuǎn)，這就是由主線路實現(xiàn)的順序控制。接觸器KM3控制電動機M3電源的通斷，熱繼電器KR3為電動機M3的過載保護。三相電源由L1、L2、L3引入，轉(zhuǎn)換開關QS為電源總開關，熔斷器FU1為電源的總短路保護?？刂凭€路分析：按下電動機M1的啟動按鈕SB2，接觸器KM1線圈通電吸合并自鎖，其主觸點閉合接通電動機M1的電源，電動機M1啟動運轉(zhuǎn)。同時接觸器KM1在8號線與9號線間的常開觸點閉合，為接觸器KM2線圈通電吸合做好準備。按下電動機M2的啟動按鈕SB4，接觸器KM2通電閉合并自鎖，其主觸點接通電動機M2的電源，M2啟動運轉(zhuǎn)。同時接觸器KM2在11號線與12號線之間的常開觸點閉合，為接觸器KM3的通電閉合做好準備。當需要電動機M3旋轉(zhuǎn)時，按下電動機M3的啟動按鈕SB6，接觸器KM3通電閉合，其主觸點接通電動機M3的電源，電動機M3啟動運轉(zhuǎn)。停止時，當分別按下停止按鈕SB1、SB3、SB5時，其結果亦不相同。按下停止按鈕SB1，接觸器KM1、KM2、KM3全部失電釋放，電動機M1、M2、M3全部斷電停轉(zhuǎn)；當按下停止按鈕SB3時，接觸器KM2、KM3失電釋放，電動機M2、M3斷電停轉(zhuǎn)；當按下停止按鈕SB5時，接觸器KM3失電釋放，電動機M3斷電停轉(zhuǎn)。

2.5降壓啟動控制線路

電動機在啟動時，其啟動電流為額定電流的6～7倍左右，對于功率比較小的電動機，直接啟動對電網(wǎng)影響不大，但是對于功率比較大的電動機，如直接啟動對電網(wǎng)及電網(wǎng)中的其他用電設備有較大的影響。例如，一臺10?kW的電動機，其額定電流約為20?A，啟動電流約為(120～140)A。而一臺30?kW的電動機其啟動電流高達約(360～420)A。這么大的啟動電流將對用電網(wǎng)絡造成較大的影響。所以一般情況下，當電動機功率大于7.5?kW以上時，應考慮對電動機采取降壓啟動控制，以減少電動機的啟動電流，保證電網(wǎng)的正常供電。機床控制線路中常用的降壓啟動控制線路有串電阻降壓啟動和Y—△(星形—三角形)降壓啟動控制線路。

2.5.1串電阻降壓啟動控制線路

串電阻降壓啟動控制線路原理如圖2-14所示。

圖2-14是一個串電阻自動轉(zhuǎn)換啟動線路。主線路中串接了電阻R，其目的是在電動機M啟動時，串接在電動機M的繞組中限制啟動電流。圖2-14串電阻降壓啟動控制線路原理圖串電阻降壓啟動控制線路的工作原理如下：按下啟動按鈕SB1，接觸器KM1線圈通電閉合并自鎖，三相電源經(jīng)接觸器KM1的主觸點，電阻R降壓、限流后加在電動機M的三相繞組上，電動機M降壓啟動。在接觸器KM1閉合的同時，4號線與6號線間的KM1常開觸點閉合，接通了時間繼電器KT線圈的電源，時間繼電器KT線圈通電閉合并開始計時。經(jīng)過一定時間后，4號線與7號線之間的KT延時閉合瞬時斷開觸點閉合，接通接觸器KM2線圈的電源，接觸器KM2通電閉合并自鎖，其主觸點將限流電阻R及接觸器KM1的主觸點短接，電動機M全壓運行，同時控制線路中4號線與5號線之間的KM2常閉觸點斷開，切斷接觸器KM1線圈的電源，接觸器KM1失電釋放，完成串電阻降壓啟動過程。按下停止按鈕SB1，電動機M停轉(zhuǎn)。2.5.2Y—△降壓啟動控制線路

我們知道，電動機繞組有兩種接法，一種是Y形接法，另一種是△形接法。當電動機繞組接成△形時，其每相繞組所承受的電壓值為接成Y形時的1.73倍，而在電動機繞組接成△形接法所通過的電流值也為接成Y形時的1.73倍。Y—△降壓啟動控制線路就是電動機在啟動時，將繞組接成Y形接法降壓啟動，減少啟動電流，當轉(zhuǎn)速達到一定速度時，再將電動機繞組接成△形接法全壓運行。圖2-15所示為接觸器按鈕控制的Y—△降壓啟動控制線路原理圖。它是由按鈕SB2、SB3進行Y—△降壓啟動轉(zhuǎn)換的。其控制過程如下：啟動時，按下按鈕SB2，接觸器KM1、KM3線圈通電閉合，KM1在3號線與4號線間的常開觸點閉合自鎖，KM3在7號線與8號線間的常閉觸點斷開，使得在接觸器KM3閉合時接觸器KM2不能閉合。而接觸器KM1、KM3的主觸點將電動機M的繞組接成Y形，電動機M繞組Y形連接降壓啟動。當電動機M的轉(zhuǎn)速升高至一定轉(zhuǎn)速時按下全壓運行按鈕SB3，SB3在5號線與6號線間的常開觸點首先斷開，切斷接觸器KM3線圈回路的電源，接觸器KM3失電釋放；然后SB3在4號線與7號線間的常開觸點閉合，接通接觸器KM2線圈的電源，接觸器KM2通電閉合并自鎖，

其在5號線與6號線間的常閉觸點斷開，使得接觸器KM2閉合時，接觸器KM3不能閉合。接觸器KM2與接觸器KM1的主觸點將電動機M繞組接成△形全壓運行。當需要電動機停止時，只需按下停止按鈕SB1，接觸器KM1、KM2失電釋放，電動機M停轉(zhuǎn)。圖2-15接觸器按鈕控制Y—△降壓啟動電路原理圖圖2-16所示為接觸器時間繼電器控制Y—△降壓自動轉(zhuǎn)換線路原理圖。它的特點是利用了時間繼電器KT代替手動按鈕轉(zhuǎn)換，能準確地控制電動機的轉(zhuǎn)換時間。其控制過程如下：按下啟動按鈕SB2，時間繼電器KT、接觸器KM3線圈通電閉合。接觸器KM3在4號線與6號線間的常開觸點閉合，接通接觸器KM1線圈的電源，接觸器KM1閉合并自鎖(3號線與4號線間的常開觸點、4號線與6號線間的常開觸點閉合)。接觸器KM3、KM1的主觸點將電動機M繞組接成Y形降壓啟動。同時，接觸器KM3在6號線與7號線間的常閉觸點斷開，切斷接觸器KM2線圈回路，使得在接觸器KM3閉合時，接觸器KM2不能閉合。經(jīng)過一定時間后電動機轉(zhuǎn)速升高至一定速度時，KT在4號線與8號線之間的延時斷開瞬時閉合觸點斷開，切斷接觸器KM3線圈回路的電源，接觸器KM3失電釋放，同時KM3在6號線與7號線之間的常閉觸點復位閉合，接通接觸器KM2線圈回路電源，接觸器KM2線圈通電閉合，其主觸點與接觸器KM1的主觸點將電動機M繞組接成△形全壓運行。而接觸器KM2在4號線與5號線間的常閉觸點斷開，切斷時間繼電器KT線圈電源通路，時間繼電器KT失電釋放，接觸器KM2在8號線與9號線間的常閉觸點斷開，以保證接觸器KM2閉合時接觸器KM3不能閉合。圖2-16接觸器時間繼電器控制Y—△降壓自動轉(zhuǎn)換電路原理圖2.5.3Y—△降壓控制線路故障檢查

我們以圖2-16所示的線路為例來分析Y—△降壓自動轉(zhuǎn)換控制線路的故障。

線路出現(xiàn)的主要故障現(xiàn)象：電動機M不能啟動；電動機M不能轉(zhuǎn)換成△形運行。

故障分析及檢查如下：

(1)電動機M不能啟動，這意味著電動機M不能接成Y形啟動。從主線路來分析，主要原因有熔斷器FU1斷路、接觸器KM1和KM3的主觸點接觸不良、熱繼電器KR的主通路有斷點及電動機M繞組有故障；從控制線路來分析，主要原因有1號線與2號線間的熱繼電器KR的常閉觸點接觸不良、2號線與3號線間的按鈕SB1的常閉觸點接觸不良、8號線與9號線間的接觸器KM2的常閉觸點接觸不良、4號線與8號線間的時間繼電器KT的延時斷開觸點接觸不良、接觸器KM1及KM3線圈損壞等。故障檢查的步驟：按下電動機M的啟動按鈕SB2，觀察接觸器KM1、KM3是否閉合。若接觸器KM1、KM3都閉合，則為主線路的問題，重點檢查熔斷器FU1、接觸器KM1及KM3的主觸點、電動機M繞組等。如果接觸器KM1、KM3均未閉合，則重點檢查熔斷器FU2、1號線與2號線間的熱繼電器KR的常閉觸點、2號線與3號線間的按鈕SB1的常閉觸點、4號線與8號線間的時間繼電器KT的延時斷開常閉觸點、8號線與9號線間的接觸器KM2的常閉觸點等。如接觸器KM3閉合，KM1未閉合，則重點檢查4號線與6號線間的接觸器的常開觸點及接觸器KM1線圈。

(2)對于電動機M能Y形啟動但不能轉(zhuǎn)換為△形運行的故障，從主線路來分析，主要原因為接觸器KM2的主觸點閉合接觸不良；從控制線路來分析，主要原因有4號線與5號線間的接觸器KM2的常閉觸點接觸不良、時間繼電器KT線圈損壞、6號線與7號線間的接觸器KM3的常閉觸點接觸不良、接觸器KM2線圈損壞等。檢查步驟為：按下啟動按鈕SB2，電動機M在Y形啟動后，觀察時間繼電器KT是否閉合。若未閉合，則重點檢查4號線與5號線間的接觸器KM2的常閉觸點及時間繼電器KT線圈。如果KT閉合，則經(jīng)過一定時間后，觀察接觸器KM3是否釋放，KM2是否閉合。如KM3未釋放，則檢查4號線與8號線間的KT延時斷開觸點(不能延時斷開)。如KM3釋放，則觀察KM2是否閉合。如KM2未閉合，則檢查6號線與7號線間的接觸器KM3的常閉觸點。若KM2閉合，則檢查KM2主觸點。

2.6電動機制動控制線路

電動機在運行當中，有時根據(jù)生產(chǎn)的需要，要求在電動機停車時能立即停止下來。但是，電動機及其被帶動的負載由于慣性的作用不能立即停止下來，這時需要對電動機進行制動。人們在長期的實踐中設計了制動控制線路，使電動機能按要求迅速停車。常用的制動控制線路有電磁抱閘制動控制線路、單向運轉(zhuǎn)反接制動控制線路、雙向運轉(zhuǎn)反接制動控制線路、能耗制動控制線路等。2.6.1電磁抱閘制動控制線路

電磁抱閘制動控制線路是利用電磁鐵通電吸合帶動閘瓦對電動機轉(zhuǎn)軸抱閘進行制動，使電動機迅速停止轉(zhuǎn)動。電磁抱閘控制線路可分為電磁斷電抱閘制動控制和電磁通電抱閘制動控制兩種。圖2-17所示為電磁抱閘制動控制線路原理圖。圖2-17(a)所示為電磁抱閘斷電制動控制線路原理圖。從圖2-17(a)中我們可以看到，它實際上是一個電動機的正轉(zhuǎn)控制線路加上一個電磁抱閘電磁鐵YA構成。在常態(tài)時，閘瓦在彈簧力的作用下，將電動機轉(zhuǎn)軸緊緊抱住，使電動機處于制動狀態(tài)。當需要電動機M轉(zhuǎn)動時，按下電動機M的啟動按鈕SB2，接觸器KM線圈通電吸合并自鎖，KM主觸點閉合，接通電動機M繞組和電磁鐵YA線圈的電源。YA線圈通電后，電磁鐵動作，帶動軸瓦松開抱閘，電動機M啟動運轉(zhuǎn)。當需要電動機M停止時，按下停止按鈕SB1，接觸器KM線圈失電釋放，其主觸點斷開，切斷電動機M繞組及電磁鐵YA線圈的電源，電動機M制動停車。圖2-17電磁抱閘制動控制線路原理圖圖2-17(b)所示為電磁抱閘通電制動控制線路原理圖。它的制動原理與圖2-17(a)斷電抱閘的原理恰好相反。它是當電磁鐵YA線圈通電后，閘瓦通過機械裝置的帶動對電動機M轉(zhuǎn)軸進行制動。其控制過程如下：按下電動機M的啟動按鈕SB2，接觸器KM1線圈通電吸合并自鎖，其主觸點接通電動機M的電源，電動機M啟動運轉(zhuǎn)。而接觸器KM1在6號線與7號線間的常閉觸點斷開，使得在接觸器KM1閉合(電動機M運轉(zhuǎn))時，接觸器KM2不能閉合。當需要電動機M停止時，按下停止按鈕SB1，SB1在2號線與3號線間的常閉觸點首先斷開，切斷接觸器KM1線圈回路的電源，KM1失電釋放，其主觸點斷開切斷電動機M的電源；然后按鈕SB1在2號線與6號線間的常開觸點閉合，接通接觸器KM2線圈回路的電源，接觸器KM2通電閉合，其主觸點接通電磁鐵YA線圈的電源，YA通電對斷電后的電動機M進行抱閘制動，使電動機M迅速停轉(zhuǎn)。松開SB1，完成抱閘制動。2.6.2反接制動控制線路

反接制動控制線路就是當電動機停止時，在電動機的繞組中再通入反向旋轉(zhuǎn)電源，電動機產(chǎn)生一個與原轉(zhuǎn)動方向相反的旋轉(zhuǎn)力矩，使電動機迅速停車。反接制動控制線路主要由速度繼電器SR來實現(xiàn)。一般的速度繼電器有兩對常開觸點和兩對常閉觸點，可分別用于正、反運轉(zhuǎn)的反接制動。電動機啟動運轉(zhuǎn)后，當其轉(zhuǎn)速達到120?r/min時，常閉觸點斷開，常開觸點閉合。停止時，當電動機的轉(zhuǎn)速小于100?r/min時，常開、常閉觸點復位。反接制動控制線路可分為單向運轉(zhuǎn)反接制動控制線路和雙向運轉(zhuǎn)反接制動控制線路。圖2-18所示為單向運轉(zhuǎn)反接制動控制線路原理圖，其中速度繼電器SR的轉(zhuǎn)軸與電動機M的轉(zhuǎn)軸同軸相連。當需要電動機M運轉(zhuǎn)時，按下電動機M的啟動按鈕SB2，接觸器KM1線圈通電閉合，其主觸點接通電動機M的電源，電動機M啟動運行。而在7號線與8號線間的接觸器KM1常閉觸點斷開，使得在接觸器KM1閉合，電動機M運轉(zhuǎn)時，接觸器KM2不能閉合。電動機M啟動后，其轉(zhuǎn)速上升到120?r/min時，速度繼電器SR在6號線與7號線之間的常開觸點閉合，為接觸器KM2線圈電源的接通以便停車時的反接制動做好準備。當需要電動機M停止時，按下停止按鈕SB1，SB1在2號線與3號線間的常閉觸點首先斷開，切斷接觸器KM1線圈的電源，接觸器KM1失電釋放，電動機M斷電。接觸器KM1在7號線與8號線間的常閉觸點復位閉合。但由于慣性作用，電動機M不能立即停止。然后按鈕SB1在2號線與6號線之間的常開觸點閉合，接通接觸器KM2線圈回路的電源，KM2通電閉合，其主觸點接通電動機M的反轉(zhuǎn)電源，使電動機M產(chǎn)生一個反向旋轉(zhuǎn)力矩。這個反向旋轉(zhuǎn)力矩與電動機原慣性轉(zhuǎn)動方向相反，故使電動機M的轉(zhuǎn)速迅速下降。當電動機M的轉(zhuǎn)速下降為100?r/min時，速度繼電器SR在6號線與7號線間的常開觸點復位斷開，切斷接器KM2線圈的電源，KM2失電釋放，完成單向反接制動控制過程。圖2-18單向運轉(zhuǎn)反接制動控制線路原理圖圖2-19所示為雙向運轉(zhuǎn)反接制動控制線路原理圖。它的控制原理與單向運轉(zhuǎn)反接制動控制線路基本相同，不同之處只不過是雙向運轉(zhuǎn)反接制動控制線路中的電動機M在正、反向運轉(zhuǎn)需要停止時，都可以進行反接制動停車。下面分析它的控制原理。圖2-19雙向運轉(zhuǎn)反接制動控制線路原理圖當需要電動機M正轉(zhuǎn)時，按下電動機M的正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2，接觸器KM1線圈通電閉合并自鎖，其主觸點接通電動機M的正轉(zhuǎn)電源，電動機M啟動正轉(zhuǎn)。同時接觸器KM1在9號線與10號線之間的常閉觸點斷開，使得在接觸器KM1閉合，電動機M正轉(zhuǎn)時，接觸器KM2不能閉合。接觸器KM1在12號線與13號線間的常開觸點閉合，為電動機M的制動停止做好準備。當電動機M的正轉(zhuǎn)速度達到120?r/min時，速度繼電器SR在11號線與9號線之間的正轉(zhuǎn)常閉觸點SR2閉合，為接觸器KM2線圈電源的接通及電動機M的正轉(zhuǎn)反接制動做好準備。當需要電動機M停轉(zhuǎn)時，按下停止按鈕SB1，SB1在2號線與3號線間的常閉觸點首先斷開，切斷接觸器KM1線圈電源，接觸器KM1失電釋放，主觸點斷開電動機M的正轉(zhuǎn)電源；然后SB1在2號線與13號線間的常開觸點閉合，接通中間繼電器KA線圈的電源，中間繼電器KA通電閉合，其4號線與5號線間的常閉觸點斷開，2號線與11號線、2號線與12號線間的常開觸點閉合，接觸器KM2線圈通過以下途徑得電：L12→FU2→1號線→KR常閉觸點→2號線→KA常開觸點→11號線→SR2常開觸點→9號線→KM1常閉觸點→10號線→接觸器KM2線圈→0號線→FU2→L22。接觸器KM2通電閉合，其12號線與13號線間的常開觸點閉合，使得松開按鈕SB1時，中間繼電器KA線圈不會失電，而KM2主觸點接通電動機M的反轉(zhuǎn)電源，使電動機M產(chǎn)生一個反向旋轉(zhuǎn)的力矩，電動機M轉(zhuǎn)速迅速下降。當轉(zhuǎn)速下降至100?r/min時，速度繼電器SR在11號線與9號線間的常開觸點復位斷開，切斷接觸器KM2線圈的電源，KM2失電釋放，其在12號線與13號線之間的常開觸點復位斷開，中間繼電器KA斷電釋放，所有常開、常閉觸點復位，為下一次電動機M的啟動及制動做好準備。

當電動機M反轉(zhuǎn)時，其啟動和制動的原理與電動機M正轉(zhuǎn)的啟動和制動原理相同，請讀者自行分析。2.6.3能耗制動控制線路

能耗制動控制線路是當電動機停車后，立即在電動機定子繞組中通入兩相直流電源，使之產(chǎn)生一個恒定的靜止磁場，由運動的轉(zhuǎn)子切割該磁場后，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感生電流。這個電流又受到靜止磁場的作用產(chǎn)生電磁力矩。而產(chǎn)生電磁力矩的方向正好與電動機的轉(zhuǎn)向相反，從而使電動機迅速停轉(zhuǎn)。在機床上常用的有變壓器全波整流單向運轉(zhuǎn)能耗制動控制線路。圖2-20所示為變壓器全波整流單向運轉(zhuǎn)能耗制動控制線路原理圖。圖2-20變壓器全波整流單向運轉(zhuǎn)能耗制動控制線路原理圖從圖2-20中可以看出，主線路中除了單向運轉(zhuǎn)線路的結構外，主要增加了降壓變壓器TC、橋式整流器VC和制動限流電阻R。當電動機M需要轉(zhuǎn)動時，按下啟動按鈕SB2，接觸器KM1通電閉合并自鎖，電動機M單向運轉(zhuǎn)。而接觸器KM1在7號線與8號線間的常閉觸點斷開，使得在接觸器KM1閉合時，接觸器KM2不能閉合。當需要電動機M停轉(zhuǎn)時，按下停止按鈕SB1，SB1在2號線與3號線間的常閉觸點首先斷開，切斷接觸器KM1線圈的電源，KM1失電釋放，電動機M斷電。然后按鈕SB1在2號線與6號線間的常開觸點閉合，接通接觸器KM2及時間繼電器KT線圈的電源，接觸器KM2及時間繼電器KT線圈通電閉合，使在2號線、6號線與9號線間的常開觸點閉合自鎖。接觸器KM2主觸點閉合，

兩相電源通過變壓器TC降壓、整流器VC橋式整流及電阻R限流后加入電動機M的兩相繞組中，對電動機M進行能耗制動。電動機M的轉(zhuǎn)速迅速下降。而接觸器KM2在4號線與5號線間的常閉觸點斷開，實現(xiàn)接觸器KM1、KM2聯(lián)鎖功能。經(jīng)過一定的時間后，時間繼電器KT在6號線與7號線間的延時斷開瞬時閉合觸點斷開，切斷接觸器KM2線圈的電源，接觸器KM2失電釋放，切斷通入電動機M的兩相直流電源，完成電動機M的能耗制動過程。同時，接觸器KM2在9號線與6號線間的常開觸點復位，使時間繼電器KT失電釋放。接觸器KM2及時間繼電器KT各常開、常閉觸點復位。2.6.4變壓器全波整流單向運轉(zhuǎn)能耗制動控制線路故障檢查

線路出現(xiàn)的主要故障現(xiàn)象：電動機M在停止時不能制動。

故障分析：電動機M在停止時不能制動，從主線路來分析，主要原因有熔斷器FU3斷路、降壓變壓器TC損壞、整流器VC損壞、接觸器KM2主觸點閉合接觸不良、限流電阻R斷路等；從控制線路來分析，主要原因有時間繼電器KT在6號線與7號線間的延時斷開瞬時閉合常閉觸點接觸不良、7號線與8號線間的接觸器KM1的常閉觸點接觸不良、接觸器KM2線圈損壞等。檢查步驟：按下停止按鈕SB1時，觀察接觸器KM2是否閉合。如KM2閉合，則重點檢查主線路中的熔斷器FU3、降壓變壓器TC、接觸器KM2的主觸點。如接觸器KM2未閉合，則重點檢查6號線與7號線間的時間繼電器延時斷開瞬時閉合常開觸點、接觸器KM1在7號線及8號線間的常閉觸點。2.7多速電動機控制線路

在機床對工件的加工過程中，往往需要對機床進行變速。一般普通的機床采用機械變速箱取得相應的轉(zhuǎn)速。但是，對于調(diào)速要求較高的機床來說，單純采用機械變速難以滿足變速的要求，故常采用多速電動機拖動，以提高它的調(diào)速范圍。

多速電動機是通過改變電動機繞組極數(shù)的方法達到改變電動機的同步轉(zhuǎn)速而達到一機多速的。多速電動機控制有雙速電動機的控制、三速電動機的控制及四速電動機的控制三種。本節(jié)主要討論雙速和三速電動機的控制。2.7.1雙速電動機控制線路

雙速電動機繞組有六個出線頭，分別為U1、V1、W1及U2、V2、W2。圖2-21所示為雙速電動機繞組接線圖。當需要電動機低速運轉(zhuǎn)時，三相電源從出線頭U1、V1、W1進入電動機繞組中，電動機繞組接成△形接法低速運轉(zhuǎn)。當需要電動機高速運轉(zhuǎn)時，三相電源從出線頭U2、V2、W2進入電動機繞組中，而U1、V1、W1三個出線頭短接在一起，此時電動機繞組接成YY形接法，電動機高速運轉(zhuǎn)。圖2-21雙速電動機繞組接線圖圖2-22所示為按鈕接觸器控制的雙速電動機線路原理圖。主線路中的接觸器KM1閉合，接觸器KM2、KM3斷開時，三相電源從U1、V1、W1接線頭進入雙速電動機M中，雙速電動機繞組接成△形低速啟動運轉(zhuǎn)。而當接觸器KM1斷開，KM2、KM3閉合時，三相電源從U2、V2、W2接線頭進入雙速電動機中，雙速電動機M繞組被接成YY形接法高速運轉(zhuǎn)。具體控制過程為：當需要電動機低速運轉(zhuǎn)或需要電動機從高速運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為低速運轉(zhuǎn)時，按下低速運轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2，SB2在8號線與9號線間的常閉觸點首先斷開，切斷接觸器KM2、KM3線圈回路電源的通路，使接觸器KM2、KM3在需要接觸器KM1閉合時不能閉合或失電斷開。然后SB2在3號線與4號線間的常開觸點閉合，接通接觸器KM1線圈的電源，接觸器KM1通電吸合并自鎖，主線路中的接觸器KM1主觸點閉合，將雙速電動機M繞組接成△形接法，三相電源經(jīng)過KM1主觸點經(jīng)U1、V1、W1進入雙速電動機M中，雙速電動機M低速啟動運轉(zhuǎn)。而在9號線與10號線間的KM1常閉觸點斷開，與接觸器KM2、KM3聯(lián)鎖，使接觸器KM2、KM3在接觸器KM1閉合時不能閉合