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1、读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思第二章电器控制基础知识要点辅导一、鼠笼式异步电动机起动控制线路1全压直接起动所谓全压直接起动，就是将电动机的定子绕组通过闸刀开关或接触器直接接入电源，的起动方法称为全压起动。（1）采用接触器直接起动控制图 2-9 是采用接触器直接起动的控制线路。主电路由刀开关 Q 、熔断器 FU1和 FU2、接触器 KM的主触点、热继电器 FR的发热元件和电动机M组成；控制电路由停止按钮SB2、起动按钮 SB1、接触器 KM的常开辅助触点和线圈、热继电器FR的常闭触点组成。工作过程如下：合上刀闸开关Q，按下起动按钮SB1，接触器 KM 的线圈通电，其主触点闭合，电动机起动
2、。由于接触器的辅助触点KM 并接于起动按钮，因此当松手断开起动按钮后，接触器线圈KM通过其辅助触点可以继续保持通电状态。这个辅助触点通常称为自锁触点。按下停止按钮SB2，接触器KM 的线圈失电，其主触点断开，电动机失电停转。线路中熔断器FU1和 FU2起短路保护作用。热继电器FR 起过载保护作用。当负载过大或电动机缺相运行时，热继电器的热元件发热使FR 动作，其常闭触点将控制电路切断，使接触器线圈KM 失电，切断电动机主电路。失压保护是通过接触器KM 的自锁触点来实现的。当电网电压消失（如停电）而又重新恢复时，由于自锁触点KM的存在，不按起动按钮电动机就不能起动，从而确保操作人员和设备的安全。
3、2降压起动（1）串电阻起动的控制线路图 2-10 是定子串电阻降压起动的控制线路。电动机起动时在三相定子电路中串接入电阻，使电动机定子绕组电压降低，从而减小起动电流。起动后再将电阻短路，电动机在正常电压下运行。控制线路的工作过程如下：只要 KM2得电就能使电动机正常运行。但线路图 2-10（a）在电动机起动后KM1与KT一直得电动作，不但电能损耗大，也易导致出现故障。线路图2-10（b）就解决了这个问题，接触器 KM2得电后，其动断触点将 KM1及 KT断电， KM2自锁。这样，在电动机起动后，只要 KM2得电，电动机便能正常工作。（2）Y-降压起动控制线路由于电动机定子绕组接成三角形时， 每
4、相绕组所承受的电压为电源的线电压（380V ）；而做星形连接时， 每相绕组所承受的电压为电源的相电压（220V）。因此，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思对于正常运行时定子绕组接成三角形的鼠笼式异步电动机，当起动时改为星形连接，就可达到降压起动以限制起动电流的目的。当转速上升到一定数值后，再将定子绕组二、异步电动机正反转控制线路在实际应用中，往往要求设备改变运动方向，如工作台前进、后退；电梯的上升、下降等，这就要求电动机能实现正、反转。对于三相异步电动机，只要把电动机定子三相绕组
5、任意两相调换一下接到电源上去，即可改变电动机定子相序，从而就可以改变电动机的运行方向。通过两个接触器来完成电动机定子绕组相序的改变。1电动机正反转线路图 2-15 为异步电动机正反转控制线路，从图2-15（a）可知，按下SB2，正向接触器KM1得电动作，主触点闭合，使电动机正转。按停止按钮SB1，电动机停止。按下SB3，反向接触器KM2 得电动作，其主触点闭合，使电动机定子绕组与正转时相比相序反了，则电动机反转。从主回路来看，如果KM1、KM2同时通电动作，就会造成主回路短路。在线路图2-15（a）中，如果按了SB2又按了SB3，就会造成上述事故。为此要求线路中必须设置联锁环节。如图 2-15
6、（b）所示，根据本章前面所讲述过的互锁的内容，利用两个接触器的辅助常闭触点互锁控制的方式将其中一个接触器的常闭触点串入另一个接触器的线圈电路中，则任何一个接触器先通电后，即使按下相反方向的起动按钮，另一个接触器也无法通电，这种方式称为电气联锁或电气互锁。在机电设备控制线路中，这种互锁关系应用极为广泛。凡是有相反动作，如工作台上下、左右、前后移动；机床主轴电动机必须在液压泵电动机工作后才能起动等等，都需要有类似的这种联锁控制。如果现在电动机在正转，想要反转，则线路 2-15（b）必须先按停止按钮SB1后，再按方向按钮SB3才能实现，显然操作不方便。线路图 2-15（c）利用复合按钮就可实现正反转
7、的直接转换。很显然采用复合按钮，还可以起到联锁作用，这是由于按下复合按钮SB2时，KM1可得电动作， 同时 KM2回路被切断。 同理按下复合按钮SB3时，KM2得电，同时KM1回路被切断。这样的互锁叫机械互锁。图2-15（c）既有接触器常闭触点的电气互锁，也有复合按钮常闭触点的互锁，即具有双重互锁。该线路操作方便、安全可靠、故应用广泛。2动力头的自动循环控制精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思图 2-16 是动力头的行程控制线路，它也是由行程开关按行程控制来实现动力头的往复运动的。
8、控制线路完成了这样一个工作循环：首先使动力头由位置b 移到位置 a 停下；然后动力头由位置 c 移到位置 d 停下；接着使动力头和同时退回到原位置停下。行程开关 ST1、ST2、ST3、ST4分别装在床身b、a、 c、d 处。电动机M1带动动力头，电动机M2带动动力头。动力头和在原位时分别压下ST1和 ST3。线路的工作过程如下：按下起动按钮SB2，接触器 KM1得电并自锁，使电动机M1正转，动力头由原位b 向 a 点前进。当动力头到a点位置时， ST2行程开关被压下，结果使KM1失电，动力头停止；同时使KM2得电动作，电动机M2正转，动力头由原位c 点向 d 点前进。当动力头到达 d 点时，
9、 ST4被压下，结果使KM2失电，与此同时 KM3与 KM4得电动作并自锁，电动机 M1与 M2都反转。使动力头与都向原位退回，当退回到原位时，行程开关ST1、ST3分别被压下，使 KM3和 KM4失电，两个动力头都停在原位。KM3和 KM4接触器的常开触点， 分别起自锁作用， 这样能够保障动力头和都确实退到原位。如果只用一个接触器的触点自锁，那另一个动力头就可能出现没退回到原位接触器就已失电的情况。三、双速异步电动机的调速控制线路双速电动机高低速控制线路。双速电动机是通过改变定子绕组的磁极对数来改变其转速的。如图 2-19与图 2-20 所示将出线端D1、D2、D3接电源， D4、 D5、D
10、6端悬空，则绕组为三角形接法，每相绕组中两个线圈串联，成四个极，电动机为低速；当出线端D1、D2、 D3短接，而D4、D5、 D6接电源，则绕组为双星形，每相绕组中两个线圈并联，成两个极，电动机为高速。图 2-19 与图 2-20 是三种双速电动机高低速控制线路，图2-19 与图 2-20 中接触器 KML动作为低速，KMH动作为高速。图2-19（a）用开关S 实现高低速控制；图2-19（ b）用复合按钮SB2和 SB3来实现高低速控制。采用复合按钮联锁，可使高低速直接转换，而不必经过停止按钮。主电路使用了两个接触器。图 2-20（c）用双投开关S 转换高、低速，主电路中采用了三个接触器。接触
11、器KML动作，电动机为低速运行状态；接触器KMH和 KM 动作时，电动机为高速运行状态。当双投开关S打到高速时，由时间继电器的两个触点首先接通接触器KML，电动机为低速运行状态，KT 延时开起触点断开，接触器 KML断电，经延时后KT 的延时的延时闭合触点闭合，接触器KM 和 KMH闭合自动切换到高速。这样先低速后高速的控制，目的是限制起动电流。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思图 2-19 双速电动机高低速控制线路四、异步电动机制动控制线路1能耗制动控制线路三相异步电动机进行能
12、耗制动时，首先将定子绕组从三相交流电源断开，接着立即将一低压直流电源通入定子绕组。直流电流通过定子绕组后，在电动机内部建立一个固定不变的磁场，由于转子在运动系统贮存的机械能维持下继续旋转，转子导体就产生感应电势和电流，该电流与恒定磁场相互作用产生作用方向与转子实际旋转方向相反的制动转矩，在它的作用下，电动机转速迅速下降，此时运动系统贮存的机械能被电动机转换成电能后消耗在转子电路的电阻中。当转子转速为零时，再将直流电源切除。图 2-22（a） 、 （b）是分别用复合按钮与时间继电器实现能耗制动的控制线路。图中整流装置由变压器和整流元件组成。KM2为制动用接触器，KT 为时间继电器。图2-22（a
13、）是一种手动控制的简单的能耗制动控制线路。要停车时按下SB1按钮，到制动结束放开按钮。图 2-22（b）利用时间继电器可实现自动控制，简化了操作。控制线路工作过程如下：按下 SB2 KM1 通电并自锁（电动机起动）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思制动作用的强弱与通入直流电流的大小和制动开始时电动机转速有关，在同样的转速下电流越大制动作用越强。 该电流的大小可由可调电阻来调节。该电流一般取电动机额定电流的23 倍，如果过大将使电动机定子绕组过热。2反接制动控制电路改变电动机三相电
14、源的相序， 使电动机的旋转磁场反转， 而产生制动转矩的方法称为反接制动。 具体做法是：停机时把电动机与电源相接的三根电源线任意两根对调，当转速接近于零时，再切断电源。我们知道电动机正在正向运行时，如果把电源反接， 电动机转速将由正转急剧下降到零。如果反接电源不能及时切除，则电动机又要从零速反向起动运行。所以我们必须在电动机制动到零速或接近零速时，将反接电源切断， 电动机才能真正停下来。另外，反接制动时， 由于旋转磁场与转子的相对速度很大，接近两倍的同步转速，转差率大于 1，因此电流很大，所以对鼠笼式电动机常在定子电路中串接电阻，对线绕式电动机则在转子电路中串接电阻，此电阻称为反接制动电阻。 可
15、三相均衡串接，也可两相串接，两相串接的电阻值应为三相串接的1.5 倍。3单向起动反接制动控制电路图 2-23 为单向起动反接制动控制电路。此电路采用速度继电器来检测电动机转速的变化。在1203000rpm范围内速度继电器的常开触点动作，当转速低于 100rpm时，其常开触点复位。图中 KM1为单向旋转接触器， KM2为反接制动接触器， KS为速度继电器， R为反接电阻。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思起动时按下SB2，KM1通电并自锁，电动机运转，当转速上升到120rpm 以上
16、时，速度继电器 KS 的动合触点闭合，为反接制动作准备。当按下停止复合按钮时，SB1常闭触点先断开，KM1断电，电动机脱离电源，靠惯性继续高速旋转，KS 动合触点仍闭合。当SB1动合闭合后， KM2通电并自锁，电动机串接电阻接反相序电源。电动机进入反接制动状态，转速迅速下降。当电动机转速降到低于100rpm 时，速度继电器KS 的常开触点复位，KM2断电，反接制动结束。电动机脱离电源后自然停车。小结：异步电动机的常用控制线路一、鼠笼式异步电动机起动控制线路1全压直接起动2降压起动二、异步电动机正反转控制线路1电动机正反转线路2动力头的自动循环控制三、异步电动机的调速控制线路双速电动机高低速控制线路四、异步电动机制动控制线路1能耗制动控制线路2反接制动控制电路3单向起动反接制动控制电路精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页
