三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路-《工厂电气控制设备》同步教学（中国水利水电出版社）

8/2/2024 第一节　三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第三节　顺序控制与多地控制线路 第二节　位置开关控制线路 第二章 三相鼠笼异步电动机双向运转 控制线路 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 1.1 组合开关正反转控制线路 　图2‐1 组合开关正反转控制电路 　　组合开关正反转控制电路如图2‐1所示。 　　线路的工作原理如下：合上电源开关QS，操作组合开关SA，当手柄处于“停”位置时， SA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，SA的动触头和左边的静触头相接触，按下SB2，KM线圈得电， KM的三对主触头闭合，同时KM的自锁 第一节 三相鼠笼异步电动机双向运 转控制线路 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 触头也闭合，电路按L1－U、L2－V、L3－W组合L2－V、L3－W接通，输入电动机定子绕组的电源电压为L1－L2－L3，电动机正转；当手柄扳至“倒”位置时，SA的动触头和右边的静触头相连接，电路按L1－W、L2－V、L3－U接通，输入电动机定子绕组的电源相序变为L3－L2－L1，电动机反转。 　　注意：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（或按下SB1），使电动机先停转，然后再把手柄扳到“倒”的位置，使它反转。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。 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 1.2 接触器联锁的正反转控制线路 　　组合接触器联锁的正反转控制线路如图2‐2a)所示。 注意：接触器KM1和KM2的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KM1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，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。 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 线路的工作原理如下：先合上电源开关QS。 （１） 正转控制： （２） 反转控制： 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 优点：工作安全可靠。 缺点：操作不便。 图2‐2 三相异步电动机双向控制线路 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 1.3 按钮联锁的正反转控制线路 　　按钮联锁的正反转控制线路，如图2‐3a)所示，可以克服接触器联锁正反转控制线路操作不便的缺点。 　　优点：操作方便。 　　缺点：容易产生电源两相短路故障。 1.4 按钮、接触器双重联锁的正反转控制线路 　按钮、接触器双重联锁正反转控制线路，如图2‐3b)所示，可以克服接触器联锁正反转控制线路和按钮联锁正反转控制线路的不足。 线路的工作原理如下：先合上电源开关QS。 （１） 正转控制： 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 （２） 反转控制： 若要停止，按下SB3，整个控制电路失电，主触头分断，电动机M失电停转。 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 2.1 位置开关 　　位置开关是操动机构在机器的运动部件到达一个预定位置时操作的一种指示开关。 位置开关的部分实物图如下页图2‐4所示。 １． 行程开关 　　行程开关是一种按工作机械的行程，发出操作命令以控制其运动方向和行程大小的开关。其作用原理与按钮相同，区别在于它不是靠手指的按压而是利用生产机械运动部件的碰压使其触头动作，从而将机械信号转变为电信号，用以控制机械动作或用作程序控制。 第二节 位置开关控制线路 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 （1）型号及含义 （2）结构及工作原理 各系列行程开关的基本结构大体相同，都是由触头系统、操作机构和外壳组成。 图2‐4 位置开关实物图 a) 直动式行程开关 b) 单轮滚动式行程开关 c) 微动开关 d) 双轮滚动式行程开关 e) 接近开关 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 图2‐6 滚轮旋转式行程开关的内部结构及行程开关的符号 1－滚轮 2－上传臂 3－盘形弹簧 4－推杆 5－小滚轮 6－擒纵件 7－压缩弹簧 8－左右弹簧 图2‐5 直动式行程开关 1－动触头 2－静触头 3－推杆 　　1）直动式行程开关的动作原理如图2‐5所示。其作用原理与按钮相同，只是它用运动部件上的挡铁碰压行程开关的推杆。 这种开关不宜用在碰块移动的速度小于0.4m/min的场合。 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 　　2）滚轮旋转式行程开关的动作原理如图2‐6所示。为了克服直动式行程开关的缺点，可采用能瞬时动作的滚轮旋转式行程开关。 这类行程开关适用于低速运动的机械。 行程开关在电路图中的符号如图2‐6所示。 （3）选用行程开关 主要根据动作要求、安装位置及触头数量选择。 （4）常见故障及处理方法 行程开关的常见故障及处理方法见表１‐1。 表2‐1 常见故障及处理方法 故障现象 可能原因 处理方法 挡铁碰撞位置开关后，触头 不动作 （1）安装位置不准确 （2）触头接触不良或接线松脱 （3）触头弹簧失效 （1）调整安装位置 （2）清刷触头或紧固接线 （3）更换弹簧 杠杆已经偏转，或无外界机 械力作用，但触头不复位 （1）复位弹簧失效 （2）内部碰撞卡阻 （3）调节螺钉太长，顶住开关按钮 （1）更换弹簧 （2）清扫内部杂物 （3）检查调节螺钉 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 2. 接近开关 　　接近开关又称为无触点位置开关，是一种与运动部件无机械接触而能操作的位置开关。 　　按工作原理来分，接近开关有高频振荡型、感应电桥型、霍尔效应型、光电型、永磁及磁敏元件型、电容型和超声波型等多种类型，其中以高频振荡型最为常用。其电路结构可以归纳为如图2‐7所示的几个组成部分。 表2‐1 常见故障及处理方法 　　高频振荡型接近开关的工作原理为： 　　当有金属物体靠近一个以一定频率稳定振荡的高频振荡器的感应头附近时，由于感应作用，该物体内部会产生涡流及磁滞损耗，以致 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 振荡回路因电阻增大、能耗增加而使振荡减弱，直至停止振荡。检测 电路根据振荡器的工作状态控制输出电路的工作，输出信号去控制继电器或其他电器。以达到控制目的。 交流两线接近开关的外形和接线方式如图2‐8所示。 接近开关电路图中的符号如图2‐8c）所示。 图2‐8 交流两线接近开关的外形和接线方式 外形 b) 接线方式 c) 符号 1－感应面 2－圆柱螺纹型外壳 3－LED指示 4－电缆 3. 微动开关 　　微动开关是行程非常小的瞬时动作开关，其特点是操作力小和操作行程短。 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 图2‐9 微动式行程开关 1－推杆 2－弹簧 3－压缩弹簧4－ 动断触点 5－动合触点 微动开关其结构如图2‐9所示。 LXW系列微动开关（以下简称微动开关）适用于交流50HZ（60Hz），额定工作电压250V，额定电流16A的控制电路中，将机械信号转换为电器信号，作为控制电路的通断行程之用。由于优异的设计，动作准确、可靠。 位置控制线路又称行程控 制或限位控制线路，其控制线路如下页图2‐10所示。 线路的工作原理叙述如下：先合上电源开关QS。 （1）行车向前运动： 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 图2‐10 位置控制电路图 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 　（2）行车向后运动：（原理分析同上，请读者自行分析）．停车时只需按下SB3即可。 2.2 自动循环控制线路 　　工作台自动往返控制线路如图2‐11a)所示。如图2‐11b)是工作台自动往返运动的示意图。 图2‐11 工作台自动往返运动 a) b) 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 线路的工作原理如下：先合上QS，按下正转按钮SB2，接触器KM1线圈通电并自锁，电动机正向旋转，拖动工作台前进，到达加工终点，挡铁压下SQ2，其常闭触头断开，KM1失电，电动机停止正转，但SQ2常开触头闭合，又使接触器KM2线圈通电并自锁，电动机反向启动运转，拖动工作台后退，当后退到加工终点时，挡铁压下SQ1，其常闭触头断开，KM2失电，KM1线圈通电并自锁，电动机由反转变为正转，工作台由后退变为前进，如此反复地自动往返工作。 按下停止按钮SB1时，电动机停止，工作台停止运动。 若SQ1、SQ2失灵，则由极限限位开关SQ3、SQ4实现保护，避免工作台因超出极限位置而发生事故。 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 3.1 顺序控制 ( 1 ) 主电路实现顺序控制 主电路实现顺序控制的电路如图2‐12所示。 特点：电动机M2的主电路接在KM（或KM1）主触头的下面。 图2‐12 主电路实现顺序控制电路图 a) b) 第三节　顺序控制与多地控制线路 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 如上页图2‐12a）所示控制线路中，电动机M2是通过接插器X接在接触器KM主触头的下面，因此，只有当KM的主触头闭合，电动机M1启动运转后，电动机M2才可能接通电源运转。 如上页图2‐12b）所示线路中，电动机M1和M2分别通过接触器KM1和KM2来控制。接触器 KM2的主触头接在接触器KM1主触头的下面，这样就保证了当KM1主触头闭合、电动机M1启动运转后，M2才可能接通电源运转。 线路的工作原理如下： ( 2 ) 控制电路实现顺序控制 　　在控制电路实现电动机顺序控制的电路如下页图2‐13所示。 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 图2‐13 控制电路实现顺序控制电路图 a) 主电路 b) 按顺序启动控制电路 c) 按顺序启动、停止控制电路 　　如图2‐13b)所示控制线路的特点是：在电动机M2的控制电路中串接了接触器KM1常开辅助触头。只要M1不启动，即使按下SB2，由于KM1的常开辅助触头未闭合，KM2线圈也不能得电，从而保证了M1启动后，M2才能启动的控制要求。线路中停止按钮SB3控制两台电动机 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 8/2/2024 同时停止，SB4控制M2的单独停止。 　　如图2‐13c)所示控制线路，是在图2‐13b)所示线路中的SB3的两端并接了接触器KM2的常开辅助触头，从而实现了M1启动后M2才能启动；而M2停止后，M1才能停止的控制要求，M1、M2是顺序启动，逆序停止。 3.1 顺序控制 　　能在两地或多地控制同一台电动机的控制方式叫电动机的多地控制。如图2‐14所示为两地控制的具有过载保护接触器自锁正转控制电路图。其中SB11、SB12为安装在甲地的启动按钮和停止按钮；SB21、SB22为安装在乙地启动按钮和停止按钮。线路的特点是：两地的启动按钮SB11、SB21要并联接在一起；停止按钮SB12、SB22要串联接在一起。这样就可以分别在甲、乙两地启动和停 图2‐14 两地控制电路图 三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 第二章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 $$