三相异步电动机的基本控制电路.ppt

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1、三相异步电动机的基本控制电路,一、点动控制电路,点动正转控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的最简单的正转控制线路。,所谓点动控制是指按下按钮，电动机就得电运转；松开按钮，电动机就失电停转。,点动正转控制线图,点动控制线路中，组合开关QS作电源隔离开关；熔断器FU1、FU2分别作主电路、控制电路的短路保护；启动按钮SB控制接触器KM的线圈得电、失电；接触器KM的主触头控电动机M的启动与停止。,线路的工作原理如下：当电动机M需要点动时，先合上组合开关QS，此时电动机M尚未接通电源。按下启动按钮SB，接触器KM的线圈得电，使衔铁吸合，同时带动接触器KM的三对主触头闭合，电动机M便接通电源启动运

2、转。当电动机需要停转时，只要松开启动按钮SB，使接触器KM的线圈失电，衔铁在复位弹簧作用下复位，带动接触器KM的三对主触头恢复分断，电动机M失电停转。,点动正转控制线图,在分析各种控制线路的原理时，为了简单明了，常用电器文字符号和箭头配以少量文说明来表达线路的工作原理。如点动正转控制线路的工作原理可叙述如下：,先合上电源开关QS。启动：按下SB KM线圈得电KM主触头闭合电动机M启动运转 停止：松开SB KM线圈失电 KM主触头分断电动机M失电停转 停止使用时断开电源开关QS,二、接触器自锁正转控制线路,在要求电动机启动后能连续运转时，采用点动正转控制线路显然是不行的。为实现电动机的连续运转，

3、可采用如图所示的接触器自锁控制线路。这种线路的主电路和点动控制线路的主电路相同，但在控制电路中又串接了一个停止按钮SB2，在启动按钮SBl的两端并接了接触器KM的一对常开辅助触头。,线路的工作原理如下：先合上电源开关QS。,接触器自锁正转控制线路图,启动：按下SB1KM线圈得电,KM主触头闭合,KM常开辅助触头闭合,电动机M启动连续运转,当松开SBl，其常开触头恢复分断后，因为接触器KM的常开辅助触头闭合时已将SB1短接，控制电路仍保持接通，所以接触器KM继续得电，电动机M实现连续运转。像这种当松开启动按钮SBl后，接触器KM通过自身常开辅助触头而使线圈保持得电的作用叫做自锁。与启动按钮SBl

4、并联起自锁作用的常开辅助触头叫自锁触头。,启动：按下SB1KM线圈得电,KM主触头闭合,KM自锁触头闭合,电动机M启动连续运转,停止：按下SB2KM线圈失电,KM主触头分断,KM自锁触头分断,电动机M失电停转,当松开SB2，其常闭触头恢复闭合后，因接触器KM的自锁触头在切断控制电路时已分解除了自锁，SB1也是分断的，所以接触器KM不能得电，电动机M也不会转动。,接触器自锁控制线路不但能使电动机连续运转，而且还有一个重要的特点，就是具有欠压和失压(或零压)保护作用。,1欠压保护“欠压”是指线路电压低于电动机应加的额定电压。“欠压保护”是指当线路电压下降到某一数值时，电动机能自动脱离电源停转，避免

5、电动机在欠压下运行的一种保护。采用接触器自锁控制线路就可避免电动机欠压运行。因为当线路电压下降到一定值(一般指低于额定电压85以下)时，接触器线圈两端的电压也同样下降到此值，从而使接触器线圈磁通减弱，产生的电磁吸力减小。当电磁吸力减小到小于反作用弹簧的拉力时，动铁心被迫释放，主触头、自锁触头同时分断，自动切断主电路和控制电路，电动机失电停转，达到了欠压保护的目的。,2失压(或零压）保护,失压保护是指电动机在正常运行中，由于外界某种原因引起突然断电时，能自动切断电动机电源；当重新供电时，保证电动机不能自行启动的一种保护。接触器自锁控制线路也可实现失压保护。因为接触器自锁触头和主触头在电源断电时已

6、经断开，使控制电路和主电路都不能接通，所以在电源恢复供电时，电动机就不会自行启动运转，保证了人身和设备的安全。,在电源停电后突然再来电时，可避免电机自动起动而伤人。,具有过载保护的自锁正转控制线路,3、具有过载保护的接触器自锁正转控制线路,过载保护是指当电动机出现过载时能自动切断电动机电源，使电动机停转的一种保护。最常用的过载保护是由热继电器来实现的。具有过载保护的自锁正转控制线路如图所示。此线路与接触器自锁正转控制线路的区别是增加了一个热继电器FR，并把其热元件串接在三相主电路中，把常闭触头串接在控制电路中,如果电动机在运行过程中，由于过载或其他原因使电流超过额定值，那么经过一定时间串接在主

7、电路中热继电器的热元件因受热发生弯曲，通过动作机构使串接在控制电路中的常闭触头分断，切断控制电路，接触器KM的线圈失电，其主触头、自锁触头分断，电动机M失电停转，达到了过载保护之目的。,在照明、电加热等电路中，熔断器FU既可以作短路保护，也可以作过载保护。但对三相异步电动机控制线路来说，熔断器只能用作短路保护。因为三相异步电动机的启动电流很大(全压启动时的启动电流能达到额定电流的4-7倍)，若用熔断界作过载保护，则选择熔断器的额定电流就应等于或略大于电动机的额定电流，这样电动机在启动时，由于启动电流大大超过了熔断器的额定电流，使熔断器在很短的时间内熔断，造成电动机无法启动。所以熔断器只能作短路

8、保护，熔体额定电流应取电动机额定电流的15-25倍。热继电器在三相异步电动机控制线路中也只能作过载保护，不能作短路保护。因为热继电器的热惯性大，即热继电器的双金属片受热膨胀弯曲需要一定的时间。当电动机发生短路时，由于短路电流很大，热继电器还没来得及动作，供电线路和电源设备可能已经损坏。而在电动机启动时，由于启动叫间很短，热继电器还未动作，电动机已启动完毕。总之，热继电器与熔断器两者所起的作用不同，不能相互代替。,线路的工作原理与接触器自锁正转控制线路的原理相同。,例1.如图所示自锁正转控制电路中，试分析并指出有关错误及出现的现象。,解：（1）在图a中接触器KM的自锁触头不应该用常闭辅助触头。因

9、用常闭辅助触头不但失去了自锁作用，同时会使电路出现时通时断的现象。所以应把常闭辅助触头改换成常开辅助触头，使电路正常工作。（2）在图b中接触器KM的常闭辅助触头不能串接在电路中。否则，按下启动按钮SB后，使电路出现时通时断的现象，应把KM的常闭辅助触头换成停止按钮，使电路正常工作。（3）在图c中接触器KM的自锁触头不能并接在停止按钮SB2的两端。否则，就失去了自锁作用，电路只能实现点动控制。应把自锁触头并接在启动按钮SBl两端。,例2.有人为某生产机械设计出既能点动又能连续运行，并具有短路和过载保护的电气控制线路，如图所示。试分析说明该线路能否正常工作。,四、三相异步电动机正反转控制,（一）倒

10、顺转换开关正反转控制线路,倒顺开关正反转控制电路图,线路的工作原理如下：操作倒顺开关QS，当手柄处于“停”位置时，QS的动、静触头不接触，电路不通，电动机不转；,当手柄扳至“顺”位置时，QS的动触头和左边的静触头相接触，电路按L1U、L2V、L3W接通，输入电动机定子绕组的电源电压相序为L1L2L3，电动机正转；,当手柄扳至“倒”位置 时，QS的动触头和右边的静触头相接触，电路按L1W、L2V、L3U接通，输入电动机定子绕组的电源相序变为L3L2L1，电动机反转。,必须注意的是当电动机处于正转状态时，要使它反转，应先把手柄扳到“停”的位置，使电动机先停转，然后再把手柄扳到“倒”的位置，使它反转

11、。若直接把手柄由“顺”扳至“倒”的位置，电动机的定子绕组会因为电源突然反接而产生很大的反接电流，易使电动机定子绕组因过热而损坏。,五、接触器联锁正反转控制线路,线路中采用了两个接触器，即正转用的接触器KMl和反转用的接触界KM2，它们分别由正转按钮SBl和反转按钮SB2控制。从主电路图中可以看出，这两个接触器的主触头所接通的电源相序不同，KMl按L1-L2-L3相序接线，KM2则按L3-L2-L1相序接线。相应地控制电路有两条，一条是由按钮SB1和KMl线圈等组成的正转控制电路；另一条是由按钮SB2和KM2线圈等组成的反转控制电路。,接触器联锁正反转控制线路图,必须指出，接触器KMl和KM2的

12、主触头绝不允许同时闭合，否则将造成两相电源(L1相和L3相)短路事故。,为了避免两个接触器KMl和KM2同时得电动作，就在正、反转控制电路中分别串接了对方接触器的一对常闭辅助触头，这样，当一个接触器得电动作时，通过其常闭辅助触头使另一个接触器不能得电动作,作，接触器间这种相互制约的作用叫接触器联锁(或互锁)。,实现联锁作用的常闭辅助触头称为联锁触头(或互锁触头)，联锁符号用“”表示。,接触器联锁正反转控制线路图,线路的工作原理如下：先合上电源开关QS。,1、正转控制：,按下SB1,KM1线圈得电,KM1联锁触头分断对KM2联锁,KM1主触头闭合,KM1自锁触头闭合自锁,电动机M启动连续正转,2

13、、反转控制：,先按下SB3,KM1线圈失电,KM1联锁触头闭合解除对KM2联锁,KM1主触头分断,电动机M失电停转,KM1自锁触头分断解除自锁,再按下SB2,KM2线圈得电,KM2联锁触头分断对KM1联锁,KM2主触头闭合,KM2自锁触头闭合自锁,电动机M启动连续反转,停止时，按下停止按钮SB3控制电路失电EM1(或KM2)主触头分断电动机M失电停转,从以上分析可见，接触器联锁正反转控制线路的优点是工作安全可靠，缺点是操作不便。因电动机从正转变为反转时，必须先按下停止按钮后，才能按反转启动按钮，否则由于接触器的联锁作用，不能实现反转。为克服此线路的不足，可采用按钮联锁或按钮和接触器双重联锁的正

14、反转控制线,六、按钮联锁正反转控制线路,按钮联锁的正反转控制电路图,为克服接触器联锁正反转控制线路操作不便的缺点，把正转按钮SBl和反转按钮SB2换成两个复合按钮，并使两个复合按钮的常闭触头代替接触器的联锁触头，就构成了按钮联锁的正反转控制线路，如图所示。,这种控制线路的工作原理与接触器联锁的正反转控制线路的工作原理基本相同，只是当电动机从正转变为反转时，可直接按下反转按钮SB2即可实现，不必先按停止按钮SB3，因为当按下反转按钮SB2时，串接在正转控制电路中,SB2的常闭触头先分断，使正转接触器KMl线圈失电，KM1的主触头和自锁触头分断，电动机M失电，惯性运转。SB2的常闭触头分断后，其常

15、开触头才随后闭合，接通反转控制电路，电动机M便反转。,这样既保证了KM1和KM2的线圈不会同时通电，又可不按停止按钮而直接按反转按钮实现反转。同样，若使电动机从反转运行变为正转运行时，也只要直接按下正转按钮SB1即可。这种线路的优点是操作方便。缺点是容易产生电源两相短路故障。例如：当正转接触器KM1发生主触头熔焊或被杂物卡住等故障时，即使KM1线圈失电，主触头也分断不开，这时若直接按下反转按钮SB2，KM2得电动作，触头闭合，必然造成电源两相短路故障。所以采用此线路工作有一定不安全隐患。在实际工作中，经常采用按钮、接触器双重联锁的正反转控制线路。,为克服接触器联锁正反转控制线路和按钮联锁正反转

16、控制线路的不足，在按钮联锁的基础上，又增加了接触器联锁，构成按钮、接触器双重联锁正反转控制线路，如图所示。该线路兼有两种联锁控制线路的优点，操作方便，工作安全可靠。,七、按钮、接触器双重联锁的正反转控制线路,线路的工作原理如下：先合上电源开关QS。,1、正转控制：,按下SB1,KM1线圈得电,电动机M启动连续正转,KM1联锁触头分断对KM2联锁（切断反转控制电路）,KM1主触头闭合,KM1自锁触头闭合自锁,SB1常闭触头先分断对KM2联锁（切断反转控制电路）,SB1常开触头后闭合,2、反转控制：,SB2常闭触头先分断,SB2常开触头后闭合,按下SB2,KM1自锁触头分断解除自锁,KM1主触头分

17、断,电动机M失电,KM1联锁触头恢复闭合,KM2线圈得电,电动机M启动连续反转,KM2联锁触头分断对KM1联锁（切断正转控制电路）,KM2主触头闭合,KM2自锁触头闭合自锁,若要停止，按下SB3，整个控制电路失电，主触头分断，电动机停转。,KM1线圈失电,八、按钮、接触器控制Y降压启动线路,用按钮和接触器控制Y降压启动电路如图所示。该线路使用了三个接触器、一个热继电器和三个按钮。接触器KM作引入电源用，接触器KMY。,和KM。分别作Y形启动用和形运行用，SB1是启动按钮，SB2是Y换接按钮，SB3是停止按钮，FU1作为主电路的短路保护，FU2作为控制电路的短路保护，FR作为过载保护。,按钮、接

18、触器控制Y降压启动电路图,线路的工作原理如下：先合上电源开关QS。,（1）电动机Y形接法降压启动：,按下SB1,KMY线圈得电,KM线圈得电,KM自锁触头闭合自锁,KM主触头闭合,KMY主触头闭合,KMY联锁触头分断对KM联锁,电动机M接成Y降压启动,（2）电动机形接法全压运行：当电动机转速上升并接近额定值时,按下SB2,SB2常闭触头先分断,SB2常开触头后闭合,KMY线圈失电,KMY主锁触头分断，解除Y形连接,KMY联锁触头恢复闭合,KM线圈得电,KM自锁触头闭合自锁,KM主触头闭合,电动机M接成形全压运行,KM联锁触头分断对KMY联锁,停止时按下SB3即可实现,九、时间继电器自动控制Y降

19、压启动线路,时间继电器自动控制Y降压启动电路如所示。该线路由三个接触器、一个热继电器、一个时间继电器和两个按钮组成。时间继电器KT用作控制Y形降压启动时间和完成Y自动切换，,时间继电器自动控制Y降压启动电路图,线路的工作原理如下：先合上电源开关QS。,按下SB1,KMY线圈得电,KT线圈得电,KMY常开触头闭合,KMY主触头闭合,KMY联锁触头分断对KM联锁,KM线圈得电,KM自锁触头闭合自锁,KM主触头闭合,电动机M接成Y降压启动,当M转速上升到一定值时KT延时结束,KT常闭触头分断,KMY线圈失电,KMY常开触头分断,KMY主触头分断，解除Y连接,KMY联锁触头闭合,KM线圈得电,KM联锁

20、触头分断,对KMY联锁,KT线圈失电,KT常闭触头瞬时闭合,KM主触头闭合,电动机M接成形全压运行,停止时按下SB2即可实现,该线路中，当电动机正常运行后，接触器KMY和KT线圈失电，这样KMY的主触头是在无负载的条件下进行闭合的，故可延长接触器KMY主触头的使用寿命。,4.QX313型Y自动启动器,十、自动循环控制线路,有些生产机械，要求工作台在一定的行程内能自动往返运动，以便实现对工件的连续加工，提高生产效率。这就需要电气控制线路能对电动机实现自动转换正反转控制。由行程开关控制的工作台自动往返控制线路图所示。它的右下角是工作台自动往返运动的示意图。,工作台自动往返行程控制线路图,为了使电动

21、机的正反转控制与工作台的左右运动相配合，在控制线路中设置了四个行程开关SQ1、SQ2、SQ3和SQ4，并把它们安装在工作台需限位的地方。其中SQ1、SQ2被用来自动换接电动机正反转控制电路，实现工作台的自动往返行程控制；SQ3、SQ4被用来作终端保护，以防止SQ1、SQ2失灵，工作台越过限定位置而造成事故。在工作台边的T形槽中装有两块挡铁，挡铁1只能和SQ1、SQ3相碰撞，挡铁2只能和SQ2、SQ4相碰撞。当工作台运动到所限位置时，挡铁碰撞行程开关，使其触头动作，自动换接电动机正反转控制电路，通过机械传动机构使工作台自动往返运动。工作台行程可通过移动挡铁位置来调节，,这里SB1、SB2分别作为

22、正转启动按钮和反转启动按钮，若启动时工作台在左端，则应按下SB2进行启动。,拉开两块挡铁间的距离，行程就短，反之则长。,十一、手动顺序启动控制线路,顺序启动、停止控制电路是在一个设备启动之后另一个设备才能启动运行的一种控制方法，常用于主、辅设备之间的控制，如上图当辅助设备的接触器KM1启动之后，主要设备的接触器KM2才能启动，主设备KM2不停止，辅助设备KM1也不能停止。但辅助设备在运行中应某原因停止运行（如FR1动作），主要设备也随之停止运行。工作过程：1、合上开关QF使线路的电源引入。2、按辅助设备控制按钮SB2，接触器KM1线圈得电吸合，主触点闭合辅助设备运行，并且KM1辅助常开触点闭合

23、实现自保。3、按主设备控制按钮SB4，接触器KM2线圈得电吸合，主触点闭合主电机开始运行，并且KM2的辅助常开触点闭合实现自保。4、KM2的另一个辅助常开触点将SB1短接，使SB1失去控制作用，无法先停止辅助设备KM1。5、停止时只有先按SB3按钮，使KM2线圈失电辅助触点复位（触点断开），SB1按钮才起作用。6、主电机的过流保护由FR2热继电器来完成。7、辅助设备的过流保护由FR1热继电器来完成，但FR1动作后控制电路全断电，主、辅设备全停止运行。,十二、顺序启动逆序停止控制线路（自动）,顺序启动逆序停止控制线路（自动）,合上QS，按下SB1，KM1自锁，KM1主触头闭合。同时KT1线圈通电

24、，延时触头KT1计时，,顺序启动逆序停止控制线路（自动）,延时触头KT1计时，时间到，KT1导通，KM2线圈得电，自锁，M2电机启动,顺序启动逆序停止控制线路（自动）,KM2线圈得电，自锁，M2电机启动，同时KM2常闭断开，KT1延时触头断开,顺序启动逆序停止控制线路（自动）,按下停止按钮SB3，KT2线圈得电，自锁，同时，KM2线圈失电，,顺序启动逆序停止控制线路（自动）,KT2延时时间一到，KT2常闭触头断开，KM1失电，KM1常开断开，KT2线圈失电，为一次工作做备。,十三、电动葫芦电气控制安装与设计,工作原理电动机M1为吊钩升降电动机，用来提升货物，由接触器KM1、KM2进行正反转控制

25、，以实现吊钩升降。SB1、SB2为吊钩电动机M1的正反向复合启动按钮，正反向接触器KM1、KM2线圈电路间采用复合按钮和接触器双重连锁。由于无自锁触头，因此松开按钮SB1或SB2，KM1或KM2就失电释放，电动机M1就停止转动。SQ1、SQ2分别为上下限位行程开关。M2位移动机构电动机，用来水平移动搬运货物，由接触器KM3、KM4进行正反控制，采用复合按钮和接触器双重连锁，实现电动机M2的水平移动。控制电路中设有限位开关SQ3、SQ4进行限位保护，防止电动葫芦移位时超出允许行程。,十四、两地控制电机在有些生产机械和生产设备中，常两地或两地以上的地点进行操作控制；电路如图所示：SB1、SB2为停

26、止按钮，SB3、SB4为启动按钮，将SB1、SB2和SB3、BS4分别装在不同的位置就实现了两地控制的目的。要实现两地进行控制，就应有两组按钮，而且这两组按钮的接线原则是：常开按钮并联，常闭按钮应串联，这一原则也适用于三地或更多地点的控制。,1点动正转控制线图,2接触器自锁正转控制线路图,3具有过载保护的自锁正转控制线路,4倒顺开关正反转控制电路图,5接触器联锁正反转控制线路图,6按钮联锁的正反转控制电路图,七、按钮、接触器双重联锁的正反转控制线路,8.按钮、接触器控制Y降压启动电路图,9、时间继电器自动控制Y降压启动电路图,10、工作台自动往返行程控制线路图,十一、手动顺序启动控制线路,十二、顺序启动逆序停止控制线路（自动）,十三、电动葫芦电气控制安装与设计,