三相异步电动机控制接线图机正转控制线路图?

许多机床的工作部件常需要做两个相反方向的运动,这种相反方向的运动大多靠的正反转来实现。三相电动机正反转的原理很简单,只需将三相中的任意两相对调,就可使电动机反向运转。

正反向运行线路又称为双向可逆线路,根据采用的主令电器不同,可分为按钮控制和行程开关控制这两大类。

1、开关控制的正、反转线路

倒顺开关是一种组合开关,图2.13为hz3-132型倒顺开关的工作原理示意图。

倒顺开关有六个固定触头,其中u1、v1、w1为一组,与电源进线相连,而u、v、w为另一组,与电动机定子绕组相连。当开关手柄置于“顺转”位置时,动触片s1、s2、s3分别将u-u1、v-v1、w-w1相连接,使电动机正转;当开关手柄置于“逆转”位置时,动触片s1'、s2'、s3'分别将u-u1、v-w1、w-v1接通,使电动机实现反转;当手柄置于中间位置时,两组动触片均不与固定触头连接,电动机停止运转。

图2.14是用倒顺开关控制的电动机正反转线路。其工作原理是:利用倒顺开关来改变电动机的相序,预选电动机的旋转方向后,再通过按钮sb2、sb1控制km来接通和切断电源,控制电动机的启动与停止。

倒顺开关正反转控制电路所用电器少,线路简单,但这是一种手动控制线路,频繁换向时操作人员的劳动强度大、操作不安全,因此一般只用于控制额定电流10a、功率在3kw以下的小容量电动机。生产实践中更常用的是接触器正反转控制电路。

2、接触器控制的正、反转线路

图2.15为按钮控制的电机正、反转典型电路。从主电路看,两个接触器km1与km2触头接法不同,因此当km2触头闭合时,引入电机的电源线左、右两相互换、改变了相序,使电机转向改变。

图2.15为按钮控制的电机正、反转典型电路。从主电路看,两个接触器km1与km2触头接法不同,因此当km2触头闭合时,引入电机的电源线左、右两相互换、改变了相序,使电机转向改变。

由图可知,km1和km2触头不允许同时闭合,否则会引起电源两相短路。为防止接触器km1与km2同时接通,在各自的控制电路中串接对方的动断触头,构成互锁关系。

a)图是“停车反转控制电路”,因为电机正转时,按下sb2使km1得电并自锁。此时按下sb3也不能使接触器km2得电。电机要反转必须先铵下停止按钮sb1,使km1失电,其动断触头闭合,然后再铵下sb3,km3才能得电,使电机反转。

b)图是“直接正反转控制电路”。它利用复合按钮的动断触头分别串接于对方接触器控制电路中,不必使用停止按钮过渡就能直接控制正反转。但要注意,这种直接正反转控制仅用于小容量电动机,拖动的机械装置转动惯量又较小的场合。

3、行程开关控制的正、反转线路

图2.16为行程开关控制的正反转电路,它与按钮控制直接正反转电路相似,只是增加了行程开关的复合触头sq1及sq2。它们适用于龙门刨床、铣床、导轨磨床等工作部件往复运动的场合。

这种利用运动部件的行程来实现控制的称为按行程原则的自动控制或称为行程控制。

工作原理:按下正向启动按钮sb2,接触器km1得电并自锁,电动机正转使工作台前进。当运行到sq2位置时,撞块压下sq2,sq2动断触点使km1断电,sq2的动合触点使km2得电动作并自保,电动机反转使工作台后退。当撞块又压下sq1时,km2断电,km1得电,电动机又重复正转。

图中行程开关sq3、sq4是用作极限位置保护的。当km1得电,电机正转,运动部件压下行程开关sq2时,应该使km1失电,而接通km2,使电机反转。但若sq2失灵,运动部件继续前行会引起严重事故。若在行程极限位置设置sq4(sq3装在另一极端位置),则当运动部件压下sq4后,km1失电而使电机停止。这种限位保护的行程开关在行程控制电路中必须设置。

三相异步电动机正反转控制线路是电机拖动课程教学中的核心部分,也是学生中级维修电工技能鉴定考核中必考知识技能之一,是学生学习后续课程,学习电路故障排除的基础。而接触器联锁、按钮联锁及双重联锁正反转这三种联锁控制线路又是控制线路中最基础、最常用的控制电路。为了更合理、完善地完成三种联锁电路的教学,本文对这三种联锁电路的地位作用、电路组成、工作原理、联系及区别进行了详细的分析,并且给出了便于学生理解和掌握的教学思路。
1、三种正反转控制线路的地位和作用
接触器、按钮、双重联锁这三种联锁线路是三相异步电动机正反转控制电路中很重要的控制线路,是通过将接触器、按钮的一个常闭触点串联在另外一个接触器线圈的回路里,起到防止出现正反转接触器同时吸合造成电路短路的作用。
三种电路均由电源隔离开关QS;交流接触器KM1、KM2;热继电器FR;熔断器FU1、FU2,启动按钮SB2、SB3;停止按钮SB1及电动机M组成。电路中各个元件的文字符号、图形表示、工作原理、实物的触点等,是学习电路工作原理的基础。
图一 接触器联锁正反转控制线路
图二 按钮联锁正反转控制线路
(1)接触器联锁正反转控制线路的工作原理(图一)
A、正转控制:按下正转按钮SB2→接触器KM1线圈得电→KM1主触头闭合,KM1的自锁触头闭合→电动机自锁正转。同时,KM1联锁触头断开,对KM2联锁。
B、反转控制:按下反转按钮SB3→接触器KM2线圈得电→KM2主触头闭合,KM2的自锁触头闭合→电动机自锁正转。同时,KM2联锁触头断开,对KM1联锁。
C、停止控制:按下停止按钮SB1,KM2线圈断电,KM2主触头断开,同时KM2自锁触点也断开,电机反转停止。KM1常闭触点闭合,为正转做好准备。
图三 双重联锁正反转控制线路
(2)按钮联锁正反转控制线路的工作原理(图二)
A、正转控制:按下正转按钮SB2→SB2常闭触头先分断,对KM2联锁,SB2常开触头后闭合→接触器KM1线圈得电→KM1主触头闭合,KM1的自锁触头闭合→电动机自锁正转。
B、反转控制:按下反转按钮SB3→SB3常闭触头先分断,对
KM1联锁,SB3常开触头后闭合→接触器KM2线圈得电→KM2主触头闭合,KM2的自锁触头闭合→电动机自锁反转。
C、停止:按下停止按钮SB1,KM2线圈断电,KM2主触头断开,同时KM2自锁触点也断开,电机反转停止。
(3)双重联锁正反转控制线路的工作原理(图三)
A、正转控制:按下正转按钮SB2→SB2常闭触头先分断,对KM2联锁,SB2常开触头后闭合→接触器KM1线圈得电→KM1主触头闭合,KM1的自锁触头闭合→电动机自锁正转,同时,KM1联锁触头断开,对KM2联锁。
B、反转控制:按下反转按钮SB3→SB3常闭触头先分断,对KM1联锁,SB3常开触头后闭合→接触器KM2线圈得电→KM2主触头闭合,KM2的自锁触头闭合→电动机自锁反转。同时,KM2联锁触头断开,对KM1联锁。
C、停止:按下停止按钮SB1,KM2线圈断电,KM2主触头断开,同时自锁触点也断开,电机反转停止。KM1常闭触点闭合,为正转做好准备。
5、三种联锁电路的联系及区别
从图一、图二两种联锁的控制线路可以看到,在主电路中,KM1和KM2的主触点不能同时吸合,不然会造成电路的短路。为解决这个问题,在控制电路中,将按钮、接触器的一个常闭触点串联到另外一个接触器线圈电路中。如图一,接触器联锁正反转控制线路是将接触器KM1和KM2的常闭触点分别串联在KM2和KM1的线圈电路中。如图二,按钮联锁正反转控制线路是将按钮SB2和SB3的常闭触点分别串联在KM2和KM1的线圈电路中。通过联锁,当接触器KM1线圈通电的同时,接触器KM2线圈断电;而接触器KM2线圈通电的同时,接触器KM1线圈断电,从而保证主电路KM1和KM2的主触点不能同时吸合而造成短路。如图三,将前两者:接触器及按钮联锁结合起来,就形成了双重联锁电路。
①接触器联锁正反转控制线路特点:
由以上工作原理分析知道,要改变电动机的转向时,必须先按下停止按钮,解除联锁后,再按下反转按钮,才能使电动机反转。
②按钮联锁正反转控制线路特点:
由以上工作原理分析知道,要改变电动机的转向时,由于按钮有松手即复位的特点,松开正转启动按钮的同时,按钮的常闭触头已恢复闭合(解除联锁),可直接按下反转按钮,使电动机反转。
缺点:联锁的作用只发生在按下按钮的瞬间,当松开按钮,联锁作用解除。当接触器发生主触头熔焊、杂物卡住等故障时,会造成电源两相短路。
③双重联锁正反转控制线路特点:
要改变电动机的转向时,无须先按下停止按钮,可直接按下反转按钮,使电动机反转。
优点:兼有以上两种联锁电路的优点,既操作方便,又安全可靠,不会造成电源两相短路的故障。
总结起来,接触器联锁正反转控制线路虽工作安全可靠但操作不方便;而按钮联锁正反转控制线路虽操作方便但容易产生电源两相短路故障。双重联锁正反转控制线路则兼有两种联锁控制线路的优点,既操作方便,又工作安全可靠。
6、三种联锁线路的教学思路
(1)首先讲授接触器联锁线路
三种联锁电路中,接触器联锁是最先讲授的,是学生第一次接触到“联锁”这一概念:利用接触器(按钮)的辅助触点与对方的线圈串联,起到相互制约的作用。只要学生建立了“联锁”的概念,无论是接触器联锁,还是后续两种联锁电路的分析,学生就更容易理解。“联锁”起到了防止电路短路的作用,而接触器联锁线路是通过接触器来实现联锁功能,而交流接触器常闭触点先断开,常开触点后闭合,是分析该电路的关键点。上面线路特点分析指出接触器联锁线路有操作不方便,不能从正转直接切换到反转,要先按下停止按钮的缺点。提出问题:有没有另外的元件跟接触器一样能实现联锁?能不能设计一个能从正转直接切换到反转的电路?引出按钮联锁正反转控制线路。
(2)其次讲授按钮联锁线路
由于接触器联锁电路有不能从正转直接切换到反转,操作不方便的特点,为了解决这一问题,引入了按钮联锁线路。按钮联锁线路的关键知识点是按钮的动作特点:常闭先断开,常开后闭合,并且松手后,按钮复位。这是按钮联锁线路能起到联锁作用并且从正转直接切换到反转的原因。但按钮联锁容易产生电源两相短路故障,如果解决这个问题?就是接下来讲解的双重联锁电路。
(3)最后讲授双重联锁线路
介于接触器联锁和双重联锁线路都各自有缺点,故引入了双重联锁电路,以弥补前两种联锁电路的不知。双重联锁线路是将接触器联锁和按钮联锁线路结合起来,该联锁线路兼有前两种联锁控制线路的优点,既能从正转直接切换到反转,又避免了电源易产生两相短路的故障。
总之,接触器联锁、按钮联锁及双重联锁正反转控制线路是三相异步电动机最基本的三种联锁控制电路。既是学生在学习电机拖动课程中最基础、最常见的线路,又是学习后续控制电路故障排除的基础。三种线路既有共通点,又各自有不同的优缺点,三种线路的教学要结合起来讲解,有分析、有对比,才能使学生更透彻地理解三种线路的工作原理,掌握三相异步电动机正反转控制线路的工作过程。

三相异步电动机正反转控制原理图1为了使电动机能够正转和反转,可采用两只接触器KM1、KM2换接电动机三相电源的相序,但两个接触器不能吸合,如果同时吸合将造成电源的短路事故,为了防止这种事故,在电路中应采取可靠的互锁,上图为采用按钮和接触器双重互锁的电动机正、反两方向运行的控制电路。

1、合上空气开关QF接通三相电源

2、按下正向启动按钮SB3,KM1通电吸合并自锁,主触头闭合接通电动机,电动机这时的相序是L1、L2、L3,即正向运行。

1、合上空气开关QF接通三相电源

2、按下反向启动按钮SB2,KM2通电吸合并通过辅助触点自锁,常开主触头闭合换接了电动机三相的电源相序,这时电动机的相序是L3、L2、L1,即反向运行。

三、互锁环节:具有禁止功能在线路中起安全保护作用

1、接触器互锁:KM1线圈回路串入KM2的常闭辅助触点,KM2线圈回路串入KM1的常闭触点。当正转接触器KM1线圈通电动作后,KM1的辅助常闭触点断开了KM2线圈回路,若使KM1得电吸合,必须先使KM2断电释放,其辅助常闭触头复位,这就防止了KM1、KM2同时吸合造成相间短路,这一线路环节称为互锁环节。

2、按钮互锁:在电路中采用了控制按钮操作的正反传控制电路,按钮SB2、SB3都具有一对常开触点,一对常闭触点,这两个触点分别与KM1、KM2线圈回路连接。例如按钮SB2的常开触点与接触器KM2线圈串联,而常闭触点与接触器KM1线圈回路串联。按钮SB3的常开触点与接触器KM1线圈串联,而常闭触点压KM2线圈回路串联。这样当按下SB2时只能有接触器KM2的线圈可以通电而KM1断电,按下SB3时只能有接触器KM1的线圈可以通电而KM2断电,如果同时按下SB2和SB3则两只接触器线圈都不能通电。这样就起到了互锁的作用。

四、电动机正向(或反向)启动运转后,不必先按停止按钮使电动机停止,可以直接按反向(或正向)启动按钮,使电动机变为反方向运行。

五、电动机的过载保护由热继电器FR完成。

三相异步电动机正反转控制原理图2  在选择断路器时,我们不仅要关注断路器的延迟曲线等主要指标,还应重视它的很多次要功能,这些常容易被忽略的性能不仅能为一个良好的设计锦上添花,而且还能帮助工程师们为其应用设计精密的保护电路。  目前市面上有许多配备了各种可选功能的断路器,这些功能对于电路保护设计很有帮助。下面列出的是一些较为常见的功能。  辅助接点(辅助开关):它们是与主接点电隔离的接点,适用于报警和程序开关。辅助接点可用于向操作人员或控制系统告警,发出警报,或在重要应用中接通备用电源。  传动:传动器类型的选择不仅是出于美观的考虑。具有开关速度是通/断开关两倍的传动摇杆开关的断路器能够节约成本和电路板空间。推挽式传动器在遇到突发事件时最为稳定。  分流端子:传统断路器被认为是“串联跳闸”的,这是因为接点、电流感应元件和负载都是串联的。分流端子从主电路分出支路,这样可将次级负载接入。如果初级负载发生了短路或过载,断路器将跳闸并切断两个负载的电源。  与辅助接点不同,分流端子是接到位于开关接点和电流感应元件之间的断路器载流通路的,这意味着第二个负载不受过载或短路保护。可以采用一个独立的断路器来保护次级电路,否则该电路只可用于具有内置保护电路的设备。   复式控制(遥控跳闸或继电器跳闸):复式控制断路器将两个彼此电隔离的感应元件组合起来以实现多项功能。例如,复式控制断路器可利用遥控传动器或感应器来进行传统的过流保护以及电路断接。遥控跳闸是复式控制的一个例子,通常被称为“继电器跳闸”。  低压跳闸:这是断路器中一个独立的电压敏感元件,如果电压降到预定值以下,它将使主接点开路。具有低电压跳闸的开关断路器被广泛用于有线连接电器的通/断控制。安全管理部门要求这些电器在发生掉电时必须切断电源,以避免电源恢复时电器突然重新启动的危险。  自动跳闸:一个自动跳闸的断路器在故障期间不会一直保持闭合—因为开关装置不会因强行保持传动器接通而失效。在一个完全自动跳闸的设计中,当传动器被保持在“接通”位置时,主接点在发生故障之后将始终保持开路。一些被称为“循环自动跳闸”的断路器在故障期间不能强行保持接通状态,但如果传动器一直处在“接通”的位置,则它们将周期性地接通和断开。如果断路器安装在容易够得着的地方(即未封闭),则应采用自动跳闸断路器。  自动复位:对于断路器不易够着的应用来说,在冷却期后自动复位的断路器是一个良好的选择。此时若指定使用可自动再起动的设备,则发生危险的可能性很大。

我要回帖

更多关于 三相异步电动机控制接线图 的文章

 

随机推荐