电机和接触器

1、3.2.3 正反转控制线路一、电路分析有的生产机械往往要求实现正反两个方向的运动，例如主轴的正反转和起重机的升降等，这就要求电动机可以正反转。由电机原理可知，若将接至交流电动机的三相电源进线中任意两相接线对调，即可进行反转。常见的正反转控制线路有以下几种。1、手动正反转控制线路手动正反转是利用倒顺开关控制。倒顺开关也叫做可逆转换开关，属组合开关类型。它有三个操作位置：正转、停止和反转，是靠手动完成正反转操作的。其原理如图3.2.12所示。从图中可以看出，倒顺开关置于顺转(即正转)和倒转(即反转)位置时，对电动机M来说差别是有两相电源线(L1、L2)交换，电源相序得到了改变，从而改变了

2、电动机的转向。应该注意的是，当电动机处于正转状态时，欲使它反转，必须先把手柄扳到“停止”位置，使电动机先停转，然后再把手柄扳至“反转”位置。若直接由“顺转”扳至“倒转”，因电源突然反接，会产生很大的冲击电流，易使电动机的定子绕组受到损坏。手动正转控制线路的优点是：所用电器少，简单；缺点是：在频繁换向时，操作人员劳累，不方便，且没有欠压和零压保护。因此这种方式只在被控电动机的容量小于5.5KW的场合使用。2、接触器联锁正反转控制线路（1）、电路接触器联锁正反转控制线路如图3.2.13所示为。主电路由电源L1、L2、L3；电源隔离开关QS；熔断器FU；接触器KM1、KM2的主触点；热继电器FR的热

3、元件和电动机M组成。 图中采用了两个接触器，即正转用接触器KM1   和反转用接触器KM2。当KMl主触点接通时，三相电源L1、L2、L3按UVW相序接入电动机；当KM2主触点接通时，三相电源L1、L2、L3按WVU相序接入电动机。所以当两只接触器分别工作时，电动机的旋转方向相反。                路图3.2.12  倒顺开关正反转控制线路  

4、               图3.2.13 接触器联锁正反转控制线线路要求接触器KMl和KM 2不能同时通电，否则，它们的主触点便同时闭合，将造成L1、L3两相电源短路。为此，在接触器KMl与KM2线圈各自的支路中相互串联了对方的一副常闭辅助触点，以保证接触器KMl和KM2不会同时通电。KMl与KM2的这两副常闭辅助触点在线路中所起的作用称为联锁(或互锁)，这两副触点叫做联锁触点。   

5、0;接触器联锁正反转控制线路动作原理如下；准备：合上QS，控制电路有电为电动机起动做准备。正转起动：按下SBlKMl线圈得电、触点动作 KMl主触点闭合电动机M正向运转。KMl常开辅助触点闭合实现自锁。KMl常闭辅助触点闭合实现联锁。正转停止：按下SB3KMl线圈断电、触点复位KMl主触点断开电动机M停止。                       

6、60;         KMl常开辅助触点断开解除自锁。                                 KMl常闭辅助触点断开解除联锁。反转起动：按下SB2KM2

7、线圈得电、触点动作KM2主触点闭合电动机M正向运转。KM2常开辅助触点闭合实现自锁。KM2常闭辅助触点闭合实现联锁。反转停止：按下SB3KM2线圈断电、触点复位KM2主触点断开电动机M停止。                                 KM2常开辅助

8、触点断开解除自锁。                                    KM2常闭辅助触点断开解除联锁。保护：熔断器FU可以实现短路保护；接触器KM实现欠压保护和失压(零压)保护；热继电器FR实现过载保护。 &#

9、160;  图3.2.13是电动机正反转控制的一种典型线路。这种线路当要改变电动机的转向时，必须先按停止按钮SB3，再按按钮SB2（或按钮SB1），才能使电动机改变旋转方向。3、按钮联锁正反转控制线路为了尽量缩短操作辅助时间，可以把图3.2.13接触器联锁正反转控制线路中接触器KMl与KM2的常闭联锁触点去掉，换上按钮SBl与SB2的常闭触点，同样能起到防止线圈KMl与KM2同时通电的作用。其线路如图3.2.14所示。 图3.2.14按钮联锁正反转控制线路         &

10、#160;    图3.2.15 按钮接触器双重联锁控制线路该线路的工作原理基本上与接触器联锁正反转控制线路相似。它的特点是：当需要改变电动机的转向时，只要直接按一下反转按钮SB2就行了，而不必先按停止按钮SB3。这是因为，如果电动机已按正转方向运转时，KM1上线圈是通电的。如果按下按钮SB2，它串在KMl线圈回路中的常闭触点首先断开，相当于按下停止按钮SB3的作用，这时，KMl线圈断电，使电动机断电停转；随后，SB2的常开触点闭合，接通KM2线圈回路，使电动机反向旋转。同样，当电动机已作反向旋转时，按下SBl，则KM2线圈先断电，KMl线圈后

11、通电，电动机就先停转后正转。这种线路是利用复合按钮动作时，总是常闭触点先断开，常开触点后闭合的特点来保证KM1与KM2线圈不会同时通电，由此来实现电动机正反转的联锁控制。这种线路操作虽方便，但是容易产生短路故障。例如当KMl主触点发生熔焊或有杂物卡住时，即使其线圈断电，主触点也可能分断不开。此时，若按下SB2，KM2线圈通电，其主触点闭合，这就发生了KMl和KM2的主触点同时闭合的情况，必然使电源两相短路。因此，单用复合按钮联锁的线路不够安全。4、按钮和接触器双重联锁正反转控制线路把图3.2.13和图3.2.14线路的优点结合起来，就组成了图3.2.15所示的具有双重联锁的正反转控制线路。这种

12、线路操作方便、安全可靠，应用非常广泛，其动作原理读者可自行分析。例3.1.3  在图3.2.16所示的正反转控制电路中(主电路略)，要求能实现：（1）正反转控制；(2)两个方向运转时都有过                 载保护。试分析该线路图有何错误。解：图中有三处错误，改正后方可实现正反转控制和过载保护。（1）两接触器线圈支路中串联的联锁触点应是对方的而不是自身的常闭触点。因此联锁的KMl和KM2的常闭

13、触点位置应对换。（2）应该用自身的辅助触点作自锁，而不能用对方接触器常开辅助触点作为自锁触点。因此KMl和KM2自锁触点的位置也应对换。图3.2.16 例3.1.3电路        （3）图中热继电器FR的常闭触点只对正转运行作过载保护，反转时不起过载保护作用。为了对正反转都有过载保护，应将热继电器FR的常闭触点改接在接触器KMl、KM2线圈后的公共支路上。二、实训  三相异步电动机正反向起动控制线路的制作（按钮联锁）1、熟悉电气原理图复习前面所学三相异步电动机按钮联锁正反向起动控制

14、线路电路分析部分内容，控制电源取之主电路隔离开关QS输出端（U1、W1）；根据线路的原理和控制动作，可以设计出检查线路时的步骤，确定用万用表检测线路时的测量部位。最后按规定标好线号(见图3.2.17)。2、绘制安装接线图     图中刀开关QS、熔断器FU2、正转接触器KM1，热继电器FR及接线端子板XT的排列要求与单向起动线路相同，将反转接触器KM2与KM1并列放置。其它要求与单向起动线路相同。注意辅助电路中联锁线的线号不可标错。标好线号  图3.2.17电动机正反向起动控制线路（按钮联锁）电气原理图  

15、; 的接线图见图3.2.17。3、检查电器元件按上节线路的要求检查各电器元件的结构及操作动作，测量两只接触器线圈及电动机各相绕组的电阻值并作记录；认真检查按钮盒内的三只按钮，分别按动各按钮检查其常开、常闭触点的分合动作；排除检查中发现的电器元件故障，必要时更换电器元件。4、固定电器元件按照接线图规定的位置摆放好电器，并列放置的KM1和KM2之间的距离约为510mm，以方便接线。定位、打孔后将电器元件固定牢固。 图3.2.18电动机正反向起动控制线路（按钮联锁）安装接线图5、照图接线接线的顺序、要求与单向起动线路基本相同，并应注意以下几个问题：  

16、0;（1）主电路从QS到接线端子板XT之间的走线方式与单向起动线路完全相同。两只接触器主触点端子之间的联线可以直接在主触点高度的平面内走线，不必向下贴近安装底板，以减少导线的弯折。（2）应按线号的顺序接线，特别要注意按钮盒内各端子的接线不要搞错，否则容易引起和KM2同时动作，造成短路。（3）、按钮盒内有五根引出导线，应使用护套线接入安装底板上的接线端子板XT。接线前一定先校线(使用试灯、蜂鸣器或万用表)，并且要套好线号以便检查。注意：在检查线路之前不允许接通电源6、检查线路和试车（1）对照原理图、接线图仔细核对每只接线端子上的线号，重点检查以下部位：A、主电路KMl与KM2主触点端子之间的换相

17、联线，如接错将造成电动机不能反转。B、按钮盒内SB2与SB3各端子的接线，特别要核对联锁线。接线特点是：SB2和SB3常闭触点的上端子短接；SB2常闭触点下端子与SB3常开触点上端子连接；而SB3常闭触点下端子与SB2常开触点上端子连接。C、每只起动按钮的常开触点上、下接线端子所接出的联线应接到这只按钮所控制的接触器自保触点端子，且上、下自保线不可接反，否则将引起“自起动”故障，甚至造成短路。（2）检查导线与接线端子紧固情况，排除虚接故障。（3）用万用表检查摘下KMl、KM2的灭弧罩，合上刀开关QS，将万用表拨到RX1档作以下测量。 检查主电路  断开FU2以切除

18、辅助电路。a 检查各相通路  两支表笔分别接L1L2、L2L3和L1L3端子，测量相间电阻值。未操作前应测得断路；分别按下KMl、KM2的触头架，均应测得电动机一相绕组的直流电阻值。b 检查电源换相通路  两支表笔分别接L1端子和接线端子板上的U4端子，按下KMl的触头架时应测得R0；松开KMl而按下KM2触头架时，应测得电动机一相绕组的电阻值。用同样的方法测量L3W4之间通路。 检查辅助电路  断开FUl切除主电路，接好FU2，将两只表笔分别接刀开关QS上端L1、L3端子作以下检查。a 检查起

19、动、停车控制  分别按下SB2、SB3，应依次测得KMl和KM2线圈的电阻值；若在操作SB2、SB3的同时按下SBl，万用表应显示电路由通而断。b 检查自保线路  分别按下KMl、KM2的触头架，应依次测得KMl和KM2的线圈电阻值。不正常时应检查按钮盒内的接线和接触器自保触点端子的接线情况。c 检查按钮联锁线路  按下SB2测得KMl的线圈电阻值，同时轻轻按动SB3，使其常闭触点分断，万用表应显示线路由通而断；同样先按下SB3测得KM2线圈电阻值，再轻按SB2则线路由通而断；同时将SB2和SB3按到底，应测得断路

20、。上述检查如有异常，应检查按钮盒内SBl、SB2和SB3之间的连线是否正确。d 检查过载保护环节  摘下FR盖板，轻拨热元件自由端使其触点动作，应测得电路由通而断(先按下SB2或SB3使辅助电路接通)，然后使该触点复位。（4）试车完成上述检查后，检查三相电源，情理板面，在指导老师监护下试车。 空操作试验  断开FUl以切除主电路，合上隔离开关QS作以下几项试验。a 起动、停车控制  按下SB2，KMl应立即动作并保持吸合状态；按下SBl则KMl立即释放；按下SB3，KM2立即动作并保持吸合状态；再按下SB

21、l则KM2立即释放。操作几次检查线路动作的可靠性。b 正反向联锁试验  按下SB2使KMl得电动作，然后缓慢地轻按SB3，KMl应释放；继续将SB3按到底，KM2应得电动作；再缓慢轻按SB2，KM3应释放；将SB2按到底则KMl又得电动作。重复操作几次检查联锁线路的可靠性。 带负荷试车  断开电源接通FUl，重新通电试车。a 正反向起动控制  按下SB2使电动机起动，注意电动机运行的声音有无异常；按下SBl使电动机断电。待电动机停转后按下SB3，同时注意电动机起动的转向应与上次操作相反，按SBl使电动机停

22、车。b 联锁控制  按下SB2使电机正向起动运转。待电动机达到正常转速后，再按下SB3，电动机应立即反向起动运转，当电动机转速达额定值后再次操作SB2，观察电动机和线路的控制动作。注意作这项试验时，不可频繁操作，而且一定待电动机达到额定转速后再作反向的操作，防止接触器主触点燃弧或电动机过载发热。试车中常见故障的事例如下。例l  操作SB2、SB3时KMl和KM2动作正常但电动机转向不改变。分析：两只起动按钮对正反转接触器的控制作用正常，说明辅助电路接线无误，而电动机只有一个转向，说明反转操作时电源相序未改变，判断为主电路换相联线错接。检查：核对

23、主电路KMl和KM2主触点端子之间联线，发现两接触器主触点下端子接线错误。处理：改正换相联线后重新试车，故障排除。例2  操作SB2时KMl动作且电动机起动，但松开SB2时KMl释放，使电动机断电停车；操作SB3时KM2动作且电动机反向起动，松开SB3时KM2释放电动机停转。分析：故障是由于正反车接触器都没有自保作用而引起的，因两只接触器的辅助触点同时损坏的可能性很小，故怀疑两只接触器的自保线接错。检查：核对自保线路，发现将SB2上下接线端子引出线错接到KM2自保触点端子上，而将SB3引出线错接到KMl自保触点上，造成线路无自保作用。处理：改正自保线并检查后重新试车，故障排

24、除。 图3.2.19 电动机正反向控制线路(辅助触点联锁)电气原理图例3  试车时交替操作SB2和SB3，接触器及电动机动作均正常，操作几次后控制线路忽然不动作了，起动按钮失效。分析：几次试车线路动作正常且电机运转正常，表明线路接线无误，电器功能也正常。怀疑由于正反向操作过频，电动机反复起动(改换转向时相当于反接制动)绕组电流过大，使热继电器保护动作，切断了辅助电路。检查：切断电源后用万用表测量FR触点，发现已分断，使SB2、SB3均不起作用。处理：稍候几分钟，按FR复位按钮使触头复位，重新通电试车，线路正常工作。三、实训  三相异步

25、电动机正反向起动控制线路的制作（接触器联锁）I、熟悉电气原理图复习前面所学三相异步电动机接触器联锁正反向起动控制线路电路分析部分内容，控制电源取之主电路隔离开关QS输出端（U1、W1）；根据线路的原理和控制动作，可以设计出检查线路时的步骤，确定用万用表检测线路时的测量部位。最后按规定标好线号(见图3.2.19)。注意辅助电路双号线号的标注方法。II、绘制安装接线图电器元件的排布方式与按钮联锁线路完全相同。辅助电路中，将每只接触器的联锁触点并排画在自保触点旁边。认真对照原理图的线号标好端子号(见图3.2.20)。 图3.2.20 电动机正反向控制线路(辅助触点联锁)安装接线图

26、III、检查电器元件  认真检查两只交流接触器的主触头、辅助触头的接触情况，按下触头架检查各极触点的分合动作，必要时用万用表检查触点动作后伪通断，以保证自保和联锁线路正常工作。检查其它电器的结构、动作情况和进行必要的测量  记录，排除发现的电器故障。IV、固定电器元件按照接线图规定的位置在底板上定位打孔和固定电器元件。V、照图接线主电路的接线要求和注意事项与按钮联锁电路相同。作辅助电路的接线时，可以按照上一节线路的做法先接好两只接触器的自保线路，核查无误后再做联锁线路。注意自保线为单号，而联锁线为双号，前者做在接触器线圈的前端；而后者做在接触器线圈后端，

27、这两部分线路没有公共接点。应反复核对，不可接错。注意：在检查线路之前不允许接通电源VI、检查线路和试车1、对照原理图、接线图逐线核查。重点检查主电路两只接触器之间的换相线及辅助电路的自保、联锁线路，防止错接、漏接。2、检查各端子处接线情况，排除虚接故障。3、用万用表检查摘下KMl、KM2的灭弧罩，合上隔离开关QS，用万用表RX1档测量检查以下各项。 (1) 检查主电路  按上一节所述的步骤、方法检查主电路KMl、KM2主触点的控制作用和换相通路。发现断路、错相等故障予以排除。 (2) 检查辅助电路  断开FUl切除

28、主电路，接通FU2将万用表笔接于QS上端L1、L3端子，作以下几项检查。a 检查正反车起动及停车控制  操作按钮前应测得断路；分别按下SB2和SB3时，各应测得KMl和KM2的线圈电阻值；如同时再按下SBl，万用表应显示线路由通而断。b 检查自保线路  分别按下KMl及KM2触头架，应分别测得KMl、KM2的线圈电阻值。c 检查联锁线路  按下SB2(或KMl触头架)，测得KMl线圈电阻值后，再同时轻轻按下KM2触头架使其常闭触点分断，万用表应显示线路由通而断；用同样方法检查KMl对KM2的联锁作用。d&

29、#160;按前两节所述的方法检查FR的过载保护作用，然后使FR触点复位。4、试车上述检查一切正常后，检查三相电源，作好准备工作，在指导老师监护下试车。 (1) 空操作试验  断开FUl以切除主电路，合上隔离开关QS，做以下几项试验。a 正、反向起动、停车  按下SB2，KMl应立即动作并能保持吸合状态；按SBl使KMl释放；按下SB3，则KM2应立即动作并保持吸合状态；再按SBl，KM2应释放。b 联锁作用试验  按下SB2使KMl得电动作；再按下SB3，KMl不释放且KM2不动作；按SBl使K

30、Ml释放，再按下SB3使KM2得电吸合，按下SB2则KM2不释放且KMl不动作。反复操作几次检查联锁线路的可靠性。c 用绝缘棒按下KMl的触头架，KMl应得电并保持吸合状态；再用绝缘棒缓慢地按下KM2触头架，KMl应释放，随后KM2得电吸合；再按下KMl触头架，则KM2释放而KMl吸合。作此项试验时应注意：为保证安全，试验前应检查FUl是否已断开，并一定用绝缘棒操作接触器的触头架。 (2) 带负荷试车  切断电源后接好FUl，装好接触器灭弧罩，合上隔离开关后试车。试验正、反向起动、停车  操作SB2使电动机正向起动；操作SB

31、l停车后，再操作SB3使电动机反向起动。注意观察电；动机起动时的转向和运行声音，如有异常则立即停车检查。试车中常见的故障事例如下。例1  按下SB2或SB3时，KMl、KM2均能正常动作，但松开按钮时接触器释放。分析：故障是由于两只接触器的自保线路失效引起的(见上节“故障例2”分析的结论)，怀疑KMl、KM2自保线路接线错误。检查：核对接线，发现将KMl的自保线错接到KM2常开辅助触点上，KM2的自保线错接到KMl常开辅助触点上，使两只接触器均不能自保。处理：改正接线重新试车，故障排除。例2  按下SB2，接触器KMl剧烈振动，主触点严重起弧，电动机时转

32、时停；松开SB2则KMl释放。按下SB3时KM2的现象与KMl相同。分析：由于SB2、SB3分别可以控制KMl及KM2，而且KMl、KM2都可以起动电动机，表明主电路正常，故障是辅助电路引起的，从接触器振动现象看，怀疑是自保、联锁线路有问题。检查：核对接线，按钮接线及两只接触器自保线均正确，查到联锁线时，发现将KMl线圈下端子引出的6号线错接到KMl联锁触点的8号端子，而将KM2线圈下端子引出的8号线错接到KM2联锁触点的6号端子。当操作任一只按钮时，接触器得电动作后，联锁触点分断，则切断自身线圈通路，造成线圈失电而触点复位，又使线圈得电而动作接触器将振动。处理：将接触器联锁触点上端子引线改接

33、到相反转向的接触器线圈下端子，检查后重新通电试车，接触器动作正常且有自保作用，故障排除。四、实训  三相异步电动机正反向起动控制线路的制作（双重联锁）I、熟悉电气原理图复习前面所学三相异步电动机按钮接触器双重联锁正反向起动控制线路电路分析部分内容，控制电源取之主电路隔离开关QS输出端（U1、W1）；根据线路的原理和控制动作，可以设计出检查线路时的步骤，确定用万用表检测线路时的测量部位。最后按规定标好线号(见图3.2.21)。注意辅助电路双号线号的标注方法。 图3.2.21 双重联锁正反向起动控制线路的电气原理图。II、绘制安装接线图主电路各电器元件的布局

34、和位置与单联锁线路相同，辅助电路的走线方式可以参考前两节叙述的要点绘制。由于这种线路自保、联锁线号多，应仔细标注端子号，尤其注意区分触头和线圈的上、下端(见图3.2.22)。III、按单联锁线路的要求认真检查电器元件IV、固定电器元件按照接线图规定位置，将各电器元件定位，打孔后固定牢靠。V、照图接线 图3.2.22  三相电动机可逆起动控制线路(双重联锁)安装接线图按单联锁线路的要求先；接好主电路。辅助电路接线时，可先做各接触器的自保线，然后做按钮联锁线，最后做辅助触头联锁线。由于辅助电路线号多，应随做线随核查。可以采用每做一条线，就在接线图上标一个记号的办法，这

35、样可以避免漏接，错接和重复接线。注意：在检查线路之前不允许接通电源VI、检查线路和试车1、对照原理图、接线图认真逐线核对接线，重点检查主电路KMl和KM2之间的换相线及辅助电路中按钮、接触器辅助触点之间的联接线。特别要注意每一对触点的上下端子接线不可颠倒，同导线两端不可错号。2、检查各端子处接线的紧固情况，排除接触不实的隐患。3、用万用表检查摘下KMl和KM2的灭弧罩，合上隔离开关QS，用万用表RX1档作以下几项检查。 (1) 检查主电路  断开FU2切除辅助电路，按照单联锁正反车起动线路的要求检查主电路。 (2) 检查辅助电路