电动机点动、自锁正转控制 知识点剖析 二、电动机的运转电路（交流笼型异步电动机） 1、电动机单向直接启动电路 （1）开关控制电路 ★ ★注意电气原理图的读法 （2）接触器控制电路 1、三相笼型异步电动机单向直接启动电路 （1）开关控制 手动合上QS，电动机M工作；手 动切断QS，电动机M停止工作。 保护措施： FU1——短路保护 优点：控制方法简单、经济、实用。 缺点：保护不完善，操作不方便 U V W QS FU1 L1 L2 L3 刀开 关 电动机直接由刀开关控制启动停止 M 3~ 单向直接启动开关控制线、三相笼型异步电动机单向直接启动电路 (2) 接触器控制 起动 按钮 热继电器 FR 工作分析 电路构成： 电源电路：L1、L2、L3和刀开关QS 主电路：熔断器FU1、接触器KM主触头和三相异步电动 机M 控制电路：熔断器FU2、启动按钮SB和接触器KM的线圈 工作分析 工作过程：合上刀开关QS，电动机并不能得电启动 运转，只有再按下启动按钮SB，使接触器线圈得电， KM主触头闭合，才能使 电动机M得电启动运转。 松开SB按钮，KM线圈失电，主触头断开复位，电动机失 电停转。 电动机的运转不再由刀开关手动直接控制，而由按钮、 接触器配合实现自动控制。 思考 在点动控制线路 中，低压断路器 QF、熔断器FU1、 FU2和启动按钮 SB、接触器KM 主触头各起了什 么作用？ 答案 低压断路器QF——电源隔离开关 熔断器FU1、FU2——主电路和控制电路的短路保护 启动按钮SB——控制接触器KM的线圈得电和失电 接触器主触头——控制电动机的启动和停止 工作原理 启动：合上电源开关QF 按下SB——KM线圈得电——科目主触头闭合——电动 机启动运转 停止： 松开SB——KM线圈失电——KM主触头断开——电动 机断电停转 停止使用时，断开电源开关QF 课堂练习 1.什么是点动控制？P122题图2-1，分析判断各控制电路能 否实现点动控制？若不能，试分析说明原因，并加以改 正。 比较电路 1、三相笼型异步电动机单向直接启动电路 (2) 接触器控制 L1 L2 L3 FU2 QS FU1 FR 停车 按钮 起动 按钮 SB1 KM SB2 KM 自保持 FR U V M 3~ W FU2 KM 热继电器 FR 单向直接启动接触器控制线、三相笼型异步电动机单向直接启动电路 3～ 停车按钮 开关QS SB2 熔断器FU 起动按钮 SB1 接 触 器 控 制 电 路 热继电器 FR M 3~ 交流 接触器 KM 3～ 开关QS 熔断器FU 停车按钮 SB2 起动按钮 直 接 起 动 控 制 电 路 热继电器 SB1 闭合QS FR M 3~ 交流 接触器 KM 3～ 开关QS 熔断器FU 停车按钮 SB2 起动按钮 直 接 起 动 控 制 电 路 热继电器 SB1 按SB1 交流 接触器 FR M 3~ KM 3～ 开关QS 熔断器FU 停车按钮 SB2 起动按钮 直 接 起 动 控 制 电 路 热继电器 SB1 松开 SB1 电机连 续运转 M 3~ 交流 接触器 FR KM 3～ 开关QS 熔断器FU 停车按钮 SB2 起动按钮 直 接 起 动 控 制 电 路 热继电器 SB1 按SB2 FR M 3~ 交流 接触器 电机 停转 KM 工作原理： 启动： 按下SB2——KM线圈得电——KM主触头闭合 KM辅助常开触点闭合——电 动机启动连续运转 停止： 按下SB1——KM线圈失电——KM主触头断开 KM 辅助常开触头断开—— 电动机失电停止转动 分析： 当松开启动按钮SB2后，SB2的常开触头虽然处于 断开状态，但接触器KM的辅助常开触头闭合时已 经将SB2短路，使控制电路仍然保持接通，接触器 KM继续得电，电动机M实现了连续运转。 自锁：当启动按钮松开后，接触器通过自身的辅助 常开触头使其线圈保持得电的作用。 位置：与启动按钮并联 思考： 当按下图中的停止按 钮SB1，电动机失电 停转后，松开SB1使 其触头回复闭合，电 动机会不会自动重新 启动？为什么？ 答案： 在按下停止按钮SB1切断电路时，接触器KM失 电，其自锁触头已经断开解除了自锁，而这时 SB2也是断开的，所以当松开SB1按钮使其常闭 触头恢复闭合后，接触器也不会自行得电，电动 机也就不会自行重新启动运行。 练习： 图P109所示自锁正转控制电路，试分析指出其中的错误及出 现的现象并加以改正。 思考 在右图接触器自锁控制线路 中，当电源电压降低到一定 值时，发现电动机会自动停 转，其原理是什么？若出现 突然断电，回复供电时电动 机能否自行启动运转呢？ 答案 接触器自锁控制线路不但能使电动机连续运转，而且还 具有欠压和失压保护。 欠压：当线路电压下降到某一值时，电动机能自动脱离 电源停转，避免电动机在欠压下运行的一种保护。 失压：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有多重保护功能 思考 在右图接触器自锁控 制线路中，用到哪些 保护？各由什么电器 来实现？ 答案 熔断器FU1和FU2做主电路和控制电路的短路保护； 接触器KM控制电动机启、停，还做欠压和失压保护； 热继电器FR起过载保护作用 补充：关于过载 过载保护是指当电动机出现过载时，能自动切断电动机的电 源，使电动机停转的一种保护。 电动机在运行的过程中，如果长时间负载过大，或缺相运行， 都可能使电动机定子绕组的电流增大，超过其额定值。在这 种情况下，熔断器往往并不熔断，从而引起定子绕组过热， 使温度升高。若温度超过允许温度，就会造成绝缘损坏，缩 短电动机的使用寿命，严重时甚至会烧毁电动机的定子绕组。 因此必须对电动机采取过载保护。 电动机控制线路中，最常用的过载保护电器是热继 电器，它的热元件串接在三相主电路中，常闭触头 串接在控制电路中。若电动机在运行中，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 后，串接在主电路中的热元件因受热发生弯曲，通 过传动机构使串接在控制电路中的常闭触头断开， 切断控制电路，接触器KM线圈失电，其主触头和 辅助触头断开，电动机失电停转，达到过载保护的 目的。 问：能否用熔断器起过载保护作用？ 不能。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），若用熔断器做过载 保护，则选择的额定电流就应等于或大于电动机的额定电 流值，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保护，不能作过载 保护。（短路保护时熔体的额定电流是电动机额定电流的 1.5~2.5倍） 问：热继电器为什么只能作过载保护，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 设备可能就已经损坏。而在电动机启动时，由于启动时间 很短。热继电器还没来得及动作，电动机启动已经完毕。 满足电动机启动电流要求。所以，短路保护和过载保护不 能互相代替使用。 观察图2-14a， 总结： 连续与点动控制混合 机床设备在正常工作时，一般需要电动机处在 连续运转状态。但在试车或调整刀具与工件的 相对位置时，又需要电动机能点动控制，实现 这种工艺要求的线路是连续与点动混合控制的 线b， 点动控制、连 续控制和停止 控制时应分别 按下哪个按钮？ 工作原理： 1、连续控制 启动：按下SB1——KM线圈得电——KM自锁触头闭合自锁 KM主触头闭合 ——电动机启动连续运转 停止：按下SB2——KM线圈失电——KM自锁触头断开解除自锁 KM主触头断开 ——电动机失电停止转动 2.点动控制 启动：按下SB3——SB3常闭触头先断开切断自锁电路 SB3敞开触头后闭合——KM线圈得电—— KM自锁触头闭合 KM主触头闭合——电动机启动运转 停止：松开SB3——SB3常开触头先恢复断开——KM线圈失 电——KM自锁触头断开 KM主触头断开——电动机停转 SB3常闭触头后恢复闭合（此时KM自锁 触头已经断开） 课堂练习： 2.什么叫自锁控制？分析题图2-2所示电路能否实现自锁控 制。若不能，说明原因并加以改正。 3.在题图2-3所 示电路中，哪 些地方画错了？ 试按照改正后 的电路叙述其 工作原理。 例题： 某人设计的既能 点动又能连续运 行，并具有过载 和短路保护的电 气控制线所示，试分 析说明该线路能 否正常工作。 4.试分析题图2-4控制线路能否满足一下控制要求和保 护要求： 1）能实现单向启动和停止 2）具有短路、过载、欠压和失压保护 若线路不能满足以上要求，试加以改正，并说明改正 的原因。 5.试为某生产机械设计电动机的电气控制线）既能点动控制又能连续控制 2）有短路、过载、失压、欠压保护作用 知识点剖析 2、电动机的正反转电路 （1）电动机正反转：改变电动机定子绕组的电源相序，就 可实现电动机方向的改变。 （2）电路实现：分析 ?易发生两相短路 ?互锁控制 为防止KM1、KM2同时得电引起电源短路，可采取措施： 电器联锁 采用KM的常闭辅助触点 欲使两接触器不能同时工作，只需将两接触 器的常闭触点互相串入对方的线圈电路中即可。 A B C QS 三相异步电动机正反转控制电路 FR SB1 SB2 KM1 FU KM1 KM2 KMR KMF SB3 KM2 操作过程： SB2 FR M 3~ SB1 停车 SB3 正转 反转 该电路必须先停车才能由正转到反转或由 反转到正转。SB2和SB3不能同时按下， 否则会造成短路！ 实用电路 -- 必须加电气互锁 FR SB1 SB2 KM2 KM1 A B C QS FU KM1 SB3 KM1 KM2 KM1 KM2 KMR 互锁 FR M 3~ 互锁作用：正转时，SB3不起作用；反 转时，SB2不起作用。从而避免两触发 器同时工作造成主回路A、C相短路。 小结 ? 电气系统图的组成、绘制的原则与方法 ? 如何分析电气原理图 ? 交流电动机的正反转控制 ? 自锁与互锁 ? 电路连接、安装、调试的方法、步骤 思考与练习 1、用两个复合式按钮设计电动机“正反转” 控制电路。 2、如何实现电机的自动往复运动？ 计与调试 2.3 电动机“Y-△转换”控制线路的设 知识点： ★三相异步电动机“Y-△转换”控制线路的工作原理 ★时间继电器的工作原理 技能点： ★三相异步电动机“Y-△转换”控制线路的接线、安装、调试 ★时间继电器的使用和接线方法 知识点剖析 一、电动机降压启动 1、降压启动：利用启动设备将电压适当降低后加到 电动机的定子绕组上进行启动，待电动机启动运转后， 再使其电压恢复到额定值正常运行。 2、降压启动的方法：定子绕组中串接电阻 Y-△降压启动 3、电动机的绕组连接方式：Y形连接和△连接 1) 定子绕组串电阻 L1 L2 L3 QS FU KM2 KM1 R FR M 知识点剖析 2) Y -△降压启动 Y形连接 △连接 2) Y -△降压启动 三个接触器 停止 工作原理： 按下SB2 KM1得电 KM3得电 KT得电 计时 KM3断电 KM2通电 KM1仍得电 △ 运 行 Y 起 动 △接 起动 Y 接 小结 ? “Y-△转换”控制线路的工作原理 ? 自锁、互锁 ? 任务实施过程中出现的典型问题剖析 思考与练习 电机在正反转过程中都要实现“电机的Y-△转 换”，其电路原理图应该如何设计？