第十一章电动机控制电路

1、第一节第一节 三相异步电动机单方向直接起动控制电路三相异步电动机单方向直接起动控制电路 三相笼型异步电动机起动方法：全压起动和减压起动。 全压起动：单方向连续及点动和正反转方向的起动。 相应的起动控制有单方向连续及点动和正反转方向全压起动控制电路。 低压电器低压电器 1. 1. 定义定义： 凡是对电能的生产、输送、分配和凡是对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用的电使用起控制、调节、检测、转换及保护作用的电工器械均可称为电器。用于交流工器械均可称为电器。用于交流50Hz额定电压额定电压1200V以下，直流额定电压以下，直流额定电压1500V以下的电路内以下的电路内起通

2、断、保护、控制或调节作用的电器称为低压起通断、保护、控制或调节作用的电器称为低压电器。电器。 2 2分类：分类：按用途可分为：配电电器和控制电器按用途可分为：配电电器和控制电器按动作方式可分为按动作方式可分为 ： 自动操作电器和手动操作电器自动操作电器和手动操作电器 按执行机构又可分为：有触点电器和无触点电器按执行机构又可分为：有触点电器和无触点电器 一、开关电器与熔断器一、开关电器与熔断器 1. 1. 开关电器与熔断器开关电器与熔断器 （1 1）刀开关（）刀开关（Q Q或或QSQS） 刀开关俗称刀闸开关或刀闸。刀开关可分为单级、双级和三级几种，并且双级和三级均配有熔断器。 图图11-1 11

3、-1 刀开关刀开关a a）结构）结构 b b）符号（单刀、双）符号（单刀、双刀）刀）1 1胶盖胶盖 2 2底座底座 3 3刀片刀片 4 4瓷底瓷底组成：由安装在瓷质底板上的刀片（动触头）、刀座（静触头）和胶木盖构成。 用途：隔离开关，也可用于小容量三相异步电动机的直接起动。 （2 2）组合开关（）组合开关（Q Q或或QSQS） 组合开关又称转换开关。组成：由多组动触片、静触片组装在绝缘盒内。用途：电气控制电路的换接及小容量电动机的直接起动。 特点：操作机构采用了扭簧，可使开关实现快速闭合与断开，利于熄灭电弧。但开关触片通流能力有限，一般用于交流380 V、直流220V、电流100A以下的电路中

4、作电源开关。图图11-2 组合开关组合开关a）外形）外形 b）结构）结构 c）原理示意图）原理示意图1接线柱接线柱 2绝缘杆绝缘杆 3、10、15手柄手柄 4、16转轴转轴 5弹簧弹簧 6凸轮凸轮7绝缘垫板绝缘垫板 8、12、14、18动触片动触片 9、13、17静触片静触片 11绝缘盒绝缘盒 动触片装在有手柄的绝缘方轴上，方轴可90旋转，动触片随方轴的旋转使其与静触片接通或断开。（3 3）熔断器（）熔断器（FUFU） 熔断器是一种最常见的短路保护器，俗称保险丝。组成：主要由熔体和外壳组成。 图图11-3 11-3 控制电路的熔断器控制电路的熔断器a a）插入式熔断器）插入式熔断器 b b）螺

5、旋式熔断器）螺旋式熔断器 c c）符号）符号1 1动触片动触片 2 2熔丝熔丝 3 3瓷插件瓷插件 4 4静触点静触点 5 5瓷底座瓷底座 6 6底座底座 7 7熔体熔体 8 8螺旋帽螺旋帽 熔体一般用电阻率较高的易熔合金制成。（4 4）断路器（）断路器（QFQF） 断路器俗称自动空气开关，用于低压（500V以下）交、直流配电系统中，相当于刀开关、熔断器、过电流继电器、欠电压继电器和热继电器的一种组合作用，因而它是一种既有手动开关作用又能自动进行欠电压、失电压、过载和短路保护的开关电器。 组成：组成：主要由触点、脱扣器、灭弧装置和操作机构组成。 断路器按组装型式主要分塑料外壳（DZ）型和框架（

6、DW）型两大类。 图图11-4 断路器断路器a）外形）外形 b）原理示意图）原理示意图 c）符号）符号1、8弹簧弹簧 2主触点主触点 3连杆连杆 4搭钩搭钩 5过电流脱扣器过电流脱扣器 6、9衔铁衔铁7杠杆杠杆 10欠电压脱扣器欠电压脱扣器 11发热元件发热元件 12双金属片双金属片 当被保护电路发生当被保护电路发生短路短路或或产生瞬时过电流产生瞬时过电流时，过电时，过电流脱扣器的衔铁被吸合，撞击杠杆，顶开搭钩，则流脱扣器的衔铁被吸合，撞击杠杆，顶开搭钩，则连杆在弹簧的拉力下断开主电路。连杆在弹簧的拉力下断开主电路。 当被保护电路发生当被保护电路发生过载过载时，通过发热元件的电流增时，通过发热

7、元件的电流增大，双金属片向上弯曲变形，达一定幅度时，推动大，双金属片向上弯曲变形，达一定幅度时，推动杠杆顶开搭钩，主触点断开，起到过载保护。杠杆顶开搭钩，主触点断开，起到过载保护。 当被保护电路当被保护电路失电压失电压或或电压过低电压过低时，欠电压脱扣器时，欠电压脱扣器的电磁吸力小于弹簧的拉力，衔铁被弹簧拉开，撞的电磁吸力小于弹簧的拉力，衔铁被弹簧拉开，撞击杠杆而将搭钩顶开，电路分断，起到欠电压保护。击杠杆而将搭钩顶开，电路分断，起到欠电压保护。欠电压保护指电动机在工作中发生突然停电或电源电压过低时，接触器电磁铁吸力不足，通过接触器常开触点切断主电路和控制电路，即使立即恢复供电，若不重新按下起

8、动按钮，电动机不能自行起动。关于电气原理图关于电气原理图 原理图分为原理图分为主电路和辅助电路主电路和辅助电路两部分。两部分。主电路主电路中三相电路导中三相电路导线按从上到下或从左到右排列，中性线应排在相线下方或右线按从上到下或从左到右排列，中性线应排在相线下方或右方，并用方，并用L1、L2、L3及及N标记；标记；辅助电路辅助电路包括控制电路、包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路，是小电流通过的部分。通照明电路、信号电路和保护电路，是小电流通过的部分。通常将主电路画在控制电路的左方。常将主电路画在控制电路的左方。 同一电器的各个部件（如接触器的线圈和触点），分别画在同一电器的各个部件（如

9、接触器的线圈和触点），分别画在各自所属的电路中。为便于识别，同一电气的各个部件均编各自所属的电路中。为便于识别，同一电气的各个部件均编以相同的文字符号。以相同的文字符号。 同一原理图中，作用相同的电气元件有若干个时，可在文字同一原理图中，作用相同的电气元件有若干个时，可在文字符号后加注数字序号来区分。符号后加注数字序号来区分。 原理图中，有直接电联系的十字交叉导线连接点必须用黑圆原理图中，有直接电联系的十字交叉导线连接点必须用黑圆点表示。点表示。查线读图法查线读图法 化整为零看电路化整为零看电路：首先首先从主电路着手，明确此控从主电路着手，明确此控制电路由几台电动机组成，每台电动机由哪个接制电

10、路由几台电动机组成，每台电动机由哪个接触器或开关控制。触器或开关控制。其次其次分析控制电路，控制电路分析控制电路，控制电路一般分为几个单元，每个单元主要控制一台电动一般分为几个单元，每个单元主要控制一台电动机。机。 积零为整看全部积零为整看全部：从整体角度去进一步分析理解从整体角度去进一步分析理解各控制环节之间的联系、联锁关系及保护环节，各控制环节之间的联系、联锁关系及保护环节，将整个线路有机地联系起来。将整个线路有机地联系起来。最后最后再分析其他电再分析其他电路，如照明电路与信号电路等。路，如照明电路与信号电路等。原则：化整为零看电路，积零为整看全部原则：化整为零看电路，积零为整看全部2.

11、开关控制单方向运转电路 图图11-5 11-5 电动机单向全压起动开关控制电路电动机单向全压起动开关控制电路a a）刀开关控制刀开关控制 b b）断路器控制断路器控制 当合上开关或断路器，电动机单向起动旋转，断开开关或断路器，电动机停转。但a图只具有短路保护，b图具有长期过载和过电流保护。它们都只适用于不频繁起动的小容量电动机，且都不能实现远距离控制。 二、继电一接触器及继电一接触器控制单方向运转二、继电一接触器及继电一接触器控制单方向运转控制电路控制电路（控制电器）1. 按钮及继电一接触器 （1）按钮（SB） 按钮是一种手动主令电器，按钮内的动合（常开）触点用来接通控制电路，发出“起动”指令

12、；动断（常闭）触点用来断开控制电路，发出“停止”指令。 组成：桥式双断点的动触片、静触片、按钮帽和复位弹簧。 按钮帽上有颜色之分，规定红色的按钮帽作停止使用，绿色、黑色等作起动使用。 控制电器主要用来控制电路的接通、分断以及电动机的各种运行状态，常用的控制电器有各种开关、按钮、接触器等。图图11-6 按钮按钮a）外形）外形 b）结构）结构 c）符号）符号1、3静触片静触片 2动触片动触片 4动合按钮动合按钮 5动断按钮动断按钮 6复合按钮复合按钮 当按下按钮，动触片下移，先断开常闭静触片，后接通常开静触片。松开按钮，在复位弹簧的作用下，又恢复到初始状态。 按钮适用短时间接通与分断5A 以下电流

13、的电路 。（2 2）接触器（）接触器（KMKM） 作用：远距离接通和分断低压电力线路以及频繁控制交、直流电动机通、断的执行电器。分类：分类：交流接触器和直流接触器。 组成：电磁机构、触点系统和灭弧装置等。电磁机构包括吸引线圈、静铁心和衔铁，所有触点均和衔铁相连接。 直流接触器的基本结构、工作原理与交流接触器相似，但灭弧系统有所不同，一般加装了磁吹灭弧装置。 图图11-7 交流接触器交流接触器a）外形）外形 b）结构）结构 c）原理示意图）原理示意图 d）符号）符号1触点触点 2动触点动触点 3、8主触点主触点 4、10衔铁衔铁 5吸引线圈吸引线圈 6、11静铁心静铁心 7、9辅助触点辅助触点

14、当吸引线圈两端施加额定电压时，产生电磁力将衔铁吸下，带动常开触点闭合接通电路，常闭触点断开而切断电路。当吸引线圈断电时，电磁力消失，复位弹簧使所有触点均复位为常态。 一般情况下，交流接触器有五对常开触点，两对常闭触点。其中五对常开触点又有主触点（三对）和辅助触点（两对）之分。主触点截面尺寸较大，设有灭弧装置，允许通过较大电流，所以接入主电路（与负载串联）；辅助触点截面尺寸较小，不设灭弧装置，允许通过较小电流，通常接入控制电路中与常开按钮并联。线圈线圈衔铁衔铁主触头主触头弹簧弹簧M3电机电机380常闭触头1 3 5 2 4 辅助触头U （3 3）热继电器（）热继电器（FRFR） 热继电器是一种感

15、受元件受热而动作的电器，常用作电动机的过载、断相、缺相保护。热继电器的常闭触点和接触器的电磁线圈相串联，所以当热继电器动作后，接触器的线圈断电，主触点也随之分断。因而，切断了电气设备主电路，起到了过载保护的目的。组成：发热元件，热膨胀系数不同的双金属片、触点和动作机构。 热继电器的结构、工作原理如图11-8所示。 图图11-8 热继电器热继电器a）外形）外形 b）原理示意图）原理示意图 c）符号）符号1偏心凸轮偏心凸轮 2复位按钮复位按钮 3发热元件发热元件 4双金属片双金属片 5导板导板 6弹簧片弹簧片7静触片静触片 8动触片动触片 9杠杆杠杆 10静触点（螺钉）静触点（螺钉） 发热元件绕制

16、在双金属片上，并与被保护设备的电路串联 。发热元件中通过的电流超过额定值，热量增大双金属片弯曲变形，当弯曲程度达一定幅度时，由导板推动杠杆使热继电器的触点动作，其结果常开触点闭合，常闭触点断开。 由于热惯性，电气设备从过载开始到热继电器动作需要一定的时间，因而这种保护不适用于短路保护。2. 2. 继电继电接触器控制单方向运转电路接触器控制单方向运转电路 主电路主电路：Q、FU1、KM主触头、FR发热元件与电动机M。控制电路控制电路： FU2、FR常闭触头、停止按钮SB1、起动按钮SB2、KM常开辅助触头及KM线圈。 u合上电源开关Q,按下起动按钮SB2，其常开触头闭合，接触器KM线圈通电吸合。

17、uKM常开主触头闭合，使电动机接入三相交流电源起动旋转。uKM常开辅助触头闭合，松开SB2时，KM线圈仍通过自身常开辅助触头而保持通电，从而确保电动机继续运转。 （1）电路工作原理 辅助辅助触头触头图图11-9 11-9 电动机单方向全压起动电动机单方向全压起动继电继电接触器控制电路接触器控制电路 主触头主触头发热元件发热元件线圈线圈常闭常闭自锁：依靠接触器自身辅助触头而使其线圈保持通电自锁：依靠接触器自身辅助触头而使其线圈保持通电 。KM常开辅助触头起自锁作用，称为自锁触头。这段电路称为自常开辅助触头起自锁作用，称为自锁触头。这段电路称为自锁电路。锁电路。 u 按下停止按钮SB1，接触器KM

18、线圈断电释放。u KM常开主触头断开，切断电动机主电路 。u KM常开辅助触头也断开，切断控制电路，电动机停止转动。松开SB1后，原来闭合的KM自锁触头早已随着接触器KM线圈断电而断开，KM线圈已不再依靠自锁触头这条支路通电了，从而使电动机停止运转。图图11-9 11-9 电动机单方向全压起动电动机单方向全压起动继电继电接触器控制电路接触器控制电路 主触头发热元件线圈辅助触头常闭（2）电路的保护环节 1）熔断器FU1、FU2为主电路与控制电路的短路保护短路保护。 2）热继电器FRFR具有长期过载保护具有长期过载保护。只有当电动机长期过载时，FR常闭触头断开，切断KM线圈电路，使接触器KM断电释

19、放，电动机停止转动 。 3）电路的欠电压与失电压保护。当电源电压降低到一定值时或电源断电时，接触器衔铁释放，常开触头断开，电动机停止转动。三、电动机的点动控制电路三、电动机的点动控制电路 点动控制与连续运转控制根本区别在于电动机控制电路中有无自锁电路。从主电路上看，电动机连续运转电路应装有热继电器以作长期过载保护，而对于点动控制电路可不接热继电器。 图图11-10 电动机点动控制电路电动机点动控制电路a）基本点动控制）基本点动控制 b）加手动开关点动和连续控制）加手动开关点动和连续控制c）加复合按钮点动和连续控制）加复合按钮点动和连续控制 按下点动起动按钮SB，KM线圈通电吸合，KM主触头闭合

20、，电动机起动旋转。松开SB，KM线圈断电并释放，主触头断开，电动机停止旋转。当SA闭合时，由于自锁电路接入成为连续控制；当SA断开时自锁电路断开，成为点动控制。 手动开关手动开关按下SB3，其常闭触头先断开，切断自锁电路；常开触头后闭合KM线圈通电并吸合，主触头闭合，电动机起动旋转。松开SB3，KM线圈断电并释放，主触头断开，电动机停止旋转。当电动机需连续运转时，可按下起动按钮SB2，停机时按下停止按钮SB1，便可实现电动机的连续运转起动和停止。连续起动按钮点动起动按钮11.2 11.2 三相异步电动机正反转控制电路三相异步电动机正反转控制电路 按实现电动机三相电源进线倒相所用设备不同，有倒顺

21、开关控制和正反方向的接触器控制两种电路。 一、倒顺开关和行程开关一、倒顺开关和行程开关 1. 1. 倒顺开关（倒顺开关（SCSC） a a） b b）图图11-11 HZ3-13211-11 HZ3-132型倒顺开关工作原理示意图和符号型倒顺开关工作原理示意图和符号a a）工作原理图）工作原理图 b b）符号）符号 倒顺开关也是组合开关的一种，或称为可逆转换开关。 U1、V1、W1与电源进线相连接 U、V、W为另一组与电动机定子绕组相接 开关手柄置于“顺转”：动触片S1、S2、S3分别将UU1、VV1、WW1相连，电动机顺转。 2. 2. 行程开关（行程开关（ST/SQST/SQ） 行程开关也

22、称位置开关或限位开关，是一种利用生产机械运动部件的碰撞发出指令的主令电器，用于控制生产机械的运动方向、行程大小或限位保护。是将机械位移信号变成电信号的电器。 分为机械式和电子式两大类。 u机械式行程开关：直动式、滚动式和微动式。机械式行程开关内部结构和动作原理与按钮相似。 u电子式行程开关是接近式的开关，当运动部件接近到预定位置时，开关内部的位置检测传感装置输出信号，使电子开关电路导通（或断开），输出相应的切换命令（或信号）以改变运动状态。 图图11-12 行程开关行程开关a）外形）外形 b）符号）符号1按钮式按钮式 2单轮旋转式单轮旋转式 3双轮旋转式双轮旋转式4常开触点常开触点 5常闭触点

23、常闭触点 ST正程正程逆程逆程BA行程控制实质为电机的正反转控制，只是在行程的终端要加限位开关。正程正程行程开关行程开关SQ1SQ2逆程逆程二、倒顺开关控制电动机正反转电路二、倒顺开关控制电动机正反转电路 a a） b b）图11-13 倒顺开关控制电动机正反转电路a）直接操作倒顺开关 b）倒顺开关与接触器组合电路 适用于容量为5.5kW以下 的电动机容量大于5.5kW的电动机 ，可实现过载保护、零压与欠压保护。 三、利用接触器控制电动机正反转电路三、利用接触器控制电动机正反转电路 图11-14 接触器控制电动机正反转电路a）两个单向旋转直接组合电路 b）带电气互锁的电路c）带电气与机械互锁的

24、电路 正转接触器实质是一个电动机正转接触器控制电路与一个电动机反转接触器控制电路的组合。反转接触器接线不同互锁：将KM1、KM2正反转接触器的常闭辅助触头串接到对方线圈电路中，形成相互制约的控制关系。这两对起互锁作用的常闭触头称为互锁触头。 1. 1. 电动机电动机“正正停停反反”控制电路（电气互锁）控制电路（电气互锁） 电气互锁：由接触器或继电器常闭触头构成的互锁。操作控制：“正停反” 或“反停正” 。自锁触头互锁触头正转时，SB3不起作用；反转时，SB2不起作用。避免两接触器同时工作造成主电路短路。2. 2. 电动机电动机“正正反反停停”的控制电路（双重互的控制电路（双重互锁）锁） 机械互

25、锁（按钮互锁）：将正、反转起动按钮的常闭触头串接在反、正转接触器线圈电路中，起互锁作用。图11-14c是具有电气、按钮双重互锁的电动机正反转电路。 操作控制：“正反停”。 双重互锁电气互锁机械互锁四、自动往返行程控制电路四、自动往返行程控制电路 工作台往复运动示意图ST1ST2原位终点挡铁ST4ST3极限保护行程开关 工作台工作台后退后退前进前进ST2ST1往复运动控制电路图 u合上电源开关Q，按下正向起动按钮SB2，KM1通电并自锁，电动机正向旋转，拖动工作台前进。u前进到挡铁A压下ST2，其常闭触点断开，KM1断电，电动机停转，但ST2常开触点闭合使KM2通电，电动机反向起动旋转，拖动工作

26、台后退。u后退到挡铁A压下ST1，使KM2断电，KM1通电，电动机由反转变为正转。 u按下停止按钮SB1，电动机停止，工作台停下。 若换向行程开关SQ1、SQ2失灵，则由极限保护行程开关SQ3、SQ4实现保护，避免运动部件因超出极限位置而发生事故。 11.3 11.3 三相异步电动机减压起动控制电路三相异步电动机减压起动控制电路 常用的减压起动方法有： 电动机定子绕组串电阻（或电抗）减压起动、星形三角形减压起动、自耦变压器减压起动、延边三角形减压起动等。 一、电磁式继电器和时间继电器一、电磁式继电器和时间继电器 1. 电磁式继电器（KA） 与接触器类似，区别是触点容量较小（一般为5A、10A）

27、，不设灭弧装置。 图图11-16 11-16 电磁式控制继电器电磁式控制继电器 a a）原理图）原理图 b b）符号）符号 接触器线圈线圈衔铁衔铁主触头主触头弹簧弹簧M3电机电机380常闭触头1 3 5 2 4 辅助触头U 常用的电磁式继电器有：常用的电磁式继电器有： 电流继电器、电压继电器和中间继电器等。 电流继电器用于电动机等负载电路的过载、短路、过电流及欠电流的保护；电压继电器用于电动机等负载的过电压、欠电压和失电压的保护；中间继电器实质也是一种电压继电器，但它的触点数目较多，触点和电流容量相对较大，在各种自动控制线路中起着信号传递、放大、分路隔离和记忆等作用。2. 2. 时间继电器（时

28、间继电器（KTKT） 时间继电器是在电路中起着动作时间控制作用的继电器，当它的感测部分接受输入信号后，需经过一定的时间（延时）才使它的执行部分动作，并输出信号以操纵控制回路。 时间继电器按工作原理可分：电磁式、空气阻尼式、电子式和电动机式；按延时方式可分为：通电延时类和断电延时类。 空气阻尼式时间继电器优点：结构简单、价格低廉、延时范围较大，且不受电源电压及频率波动的影响。缺点：延时精确度低、延时误差大。 空气阻尼式时间继电器由电磁系统、延时机构和工作触点三部分组成。 图图11-17 11-17 时间继电器的图形符号时间继电器的图形符号a a）线圈一般符号）线圈一般符号 b b）通电延时线圈）

29、通电延时线圈 c c）断电延时线圈）断电延时线圈 d d）通电延时通电延时闭合常开触点闭合常开触点 e e）通电延时通电延时断开常闭触点断开常闭触点f f）断电延时断电延时断开常开触点断开常开触点 g g）断电延时断电延时闭合常闭触点闭合常闭触点 h h）瞬动常开触点）瞬动常开触点 i i）瞬动常闭触点）瞬动常闭触点 图图11-18 JS7-A系列时间继电器动作原理图系列时间继电器动作原理图a）通电延时型）通电延时型 b）断电延时型）断电延时型1线圈线圈 2铁心铁心 3衔铁衔铁 4复位弹簧复位弹簧 5推板推板 6活塞杆活塞杆 7杠杆杠杆 8塔形弹簧塔形弹簧 9弱弹簧弱弹簧10橡皮膜橡皮膜 11

30、空气室壁空气室壁 12活塞活塞 13调节螺杆调节螺杆 14进气孔进气孔 15、16微动开关微动开关 二、电动机定子绕组串电阻减压起动控制电路二、电动机定子绕组串电阻减压起动控制电路 优点：不受定子绕组接线型式的限制，较为方便。缺点：起动时在电阻上的电能损耗较大，适用于不频繁起动场合。 u合上电源开关Q，按下起动按钮SB2，KM1、KT线圈同时通电吸合并自锁，减压起动。u当n接近nN时，KT通电延时闭合触头闭合，KM2线圈通电并自锁，KM2常闭触头断开并切断KM1、KT线圈电路，使KM1、KT线圈断电释放。图图11-19 11-19 定子串电阻减压起动控制电路定子串电阻减压起动控制电路 三、星形

31、三、星形三角形减压起动控制电路三角形减压起动控制电路 适用于正常运行时125KW，定子绕组联成三角形的三相笼型异步电动机 。U1U2V1V2W1W2U1U2V1V2W1W2U1V1W1W2U2V2接电源星形联结U1V1W1W2U2V2接电源三角形联结通电延时是在常开的电路上通电延时是在常开的电路上,用通电延时达到某些时间内的功能用通电延时达到某些时间内的功能.断电延时是在常闭的电路上断电延时是在常闭的电路上,用断电延时达到某些时间内的功能用断电延时达到某些时间内的功能.图图11-20 11-20 星形星形三角形减压起动控制电路三角形减压起动控制电路 u合上电源开关Q，按下起动按钮SB2，KM1

32、、KT、KM3线圈同时通电吸合并自锁，电动机三相定子绕组接成星形减压起动。u当n接近nN时，通电延时触头KT（4-8）断开，KT（4-6）闭合。前者使KM3线圈断电释放，后者使KM2线圈经KM3（6-7）触头通电吸合并自锁，电动机由星形改接成三角形进入正常运转。而KM2（5-9）触头断开，KT断电释放，并实现KM2与KM3的电气互锁。 自锁电气互锁注意接法KM1,KM3 星形联结KM1,KM2三角形联结U1V1W1W2 U2 V2四、自耦变压器减压起动控制电路四、自耦变压器减压起动控制电路 图图11-21 11-21 XJ01系列系列自耦变压器减压起动控制电路自耦变压器减压起动控制电路 适用于

33、较大容量电动机的空载或轻载起动，在自耦变压器副边绕组上有多组抽头u合上开关Q，HL1灯亮，表明电源电压正常。按下起动按钮SB2，KM1、KT线圈同时通电并自锁，将自耦变压器接入，电动机由自耦变压器副边电压供电作减压起动，同时HL1灭，HL2亮，显示电动机正进行减压起动。 正常正常 减压减压 电源电源ZOB主电路 控制电路 信号电路正常 减压 电源u当n接近nN时， KT通电延时闭合触头KT（3-7）闭合，使KA线圈通电并自锁，其触头KA（4-5）断开，使KM1线圈断电释放，KM1主触头将自耦变压器切除；另一触头KA（10-11）断开，HL2指示灯断电熄灭；KA（3-8）闭合，使KM2线圈通电吸

34、合，电动机在额定电压下进入正常运转，同时HL3指示灯亮，表明电动机减压起动结束。由于自耦变压器星形联接部分的电流为自耦变压器原、副边电流之差，故用KM2常闭辅助触头来联接。ZOB11.4 11.4 三相异步电动机电气制动控制电路三相异步电动机电气制动控制电路 制动方法一般分为机械制动和电气制动。 机械制动是用机械抱闸、液压制动器等机械装置制动；电气制动电气制动实质上是在电动机停车时产生一个与电动机转子原来转动方向相反的制动转矩或产生一个静止力矩阻止电动机旋转，迫使电动机迅速停车。本节介绍的都是机床上常用的电气制动控制电路，即反接制动和能耗制动。 一、速度继电器（一、速度继电器（KVKV） 速度

35、继电器主要用作笼型异步电动机的反接制动控制，亦称反接制动继电器。 由转子、定子和触点触点三部分组成。图图11-22 11-22 速度继电器原理示意图速度继电器原理示意图 图图11-23 11-23 速度继电器的图形及文字符号速度继电器的图形及文字符号1 1转轴转轴 2 2转子转子 3 3定子定子 4 4绕组绕组 a a）转子）转子 b b）常开触头）常开触头 c c）常闭触头）常闭触头5 5摆锤摆锤 6 6、7 7静触头静触头 8 8、9 9动触头动触头 一般速度继电器的动作转速为120r/min以上，触头的复位转速在100r/min以下，转速在30003600r/min间能可靠工作。 二、反

36、接制动控制电路二、反接制动控制电路 反接制动是在电动机停车时，利用改变电动机定子绕组中三相电源的相序，产生与转动方向相反的转矩而得到制动作用的。 在反接制动时，应在电动机定子电路中串入反接制动电阻，以减小反接制动电流，减小制动冲击。 为防止电动机制动停车时反转，必须在电动机转速接近零时，及时将反接电源切除，电动机才能真正地停下来。机床中广泛应用速度继电器来实现电动机反接制动的控制。当电动机转速在1203000r/min范围内时，速度继电器的触点动作，当转速低于100r/min时，其动作的触点恢复原位。 1. 1. 电动机单向反接制动控制电路电动机单向反接制动控制电路 图图11-24 11-24

37、 电动机单向反接制动控制电路电动机单向反接制动控制电路 S工作原理： 合上Q;起动过程： 按下SB2M全压全压起动起动KM1线圈通电线圈通电KS超过动作转速超过动作转速，常，常开触头闭合准备制动开触头闭合准备制动KM1自锁自锁触点触点闭合闭合KM1主触主触点闭点闭合合KM1互锁互锁触点触点断开断开图图11-24 11-24 电动机单向反接制动控制电路电动机单向反接制动控制电路 V反接制动过程：反接制动过程：按下SB1KM2线圈通电KM1线线圈断电圈断电自锁触头闭合主触主触头闭头闭合合互锁触头断开自锁自锁触头触头断开断开主触主触头断头断开开互锁互锁触头触头闭合闭合M断电作惯断电作惯性运转性运转M

38、反接制动KS低于复位转速KS断开断开KM2线圈线圈断电断电反接制动结束反接制动结束2. 2. 电动机可逆运行反接制动控制电路电动机可逆运行反接制动控制电路 图图11-25 11-25 电动机可逆运行反接制动控制电路电动机可逆运行反接制动控制电路 电路工作原理：u正向旋转：分清减压起动和反接制动 合上Q;减压起动过程： 按下SB2KM1自锁自锁触点触点闭合闭合KM1主触点闭合KM1互锁触点断开M串电阻减压起动KM1线圈通电KS超过动超过动作转速作转速KS-1闭合正 反KM3线圈通电主触点闭合主触点闭合M全压正转互锁触点断开全压正转：全压正转：反接制动过程：反接制动过程：KS低于复位转速按下SB1

39、KA3线圈通电KM3线圈断电KM1线线圈断电圈断电主触头断开互锁触头闭合自锁自锁触头触头断开断开主触主触头断头断开开互锁互锁触头触头闭合闭合M断电作断电作惯性运转惯性运转13-14断开16-7闭合闭合确保KM3线圈断电KA1线线圈通电圈通电117闭合闭合110闭合确保KA3线圈通电KM2线线圈通电圈通电主触点闭合M反接制动互锁触点断开自锁触点闭合KS-1断开KA1、KM2、KA3线圈断电反接制动结束思考 定子串入的电阻在电路中起什么作用？ 提示：减压起动过程和反接制动过程分别考虑。 反接制动的缺点：反接制动制动力矩大，制动迅速，但准确性较差，冲击力强烈，易损坏传动零件；此外，在制动过程中，热损

40、耗大。 适用范围：系统惯性大，制动要求迅速且不频繁的场合。三、能耗制动控制电路三、能耗制动控制电路 能耗制动：电动机脱离三相交流电源后，给电动机定子绕组加一直流电源，以产生静止磁场，起阻止旋转的作用，达到制动的目的。 能耗制动时制动转矩的大小，与通入定子绕组的直流电大小有关。直流电源通过整流电路得到。 能耗制动比反接制动所消耗的能量小，其制动电流比反接制动时要小得多。制动平稳、准确，但需加直流电源装置，制动力较弱。 适用范围：系统惯性小，要求制动平稳和制动频繁的场合。单相半波整流电路 单相半波整波波形单相半波整波波形 单相桥式整流电路 单相桥式整流波形单相桥式整流波形 直流稳压电源的结构示意图

41、直流稳压电源的结构示意图 图图11-26 11-26 时间原则控制电动机单向运转能耗制动电路时间原则控制电动机单向运转能耗制动电路 整流变压器整流变压器电位器电位器桥式整流器桥式整流器按下SB2M全压全压起动起动KM1线圈通电线圈通电工作原理：工作原理：KM1主触主触点闭点闭合合KM1自锁自锁触点触点闭合闭合KM1互锁互锁触点触点断开断开合上合上Q;起动过程：起动过程：整流变压器整流变压器电位器电位器桥式整流器桥式整流器停车制动过程：停车制动过程：按下按下SB1KT线圈线圈通电通电KM2线线圈通电圈通电KM1线线圈断电圈断电自锁自锁触头触头闭合闭合主触主触头闭头闭合合互锁互锁触头触头断开断开自

42、锁自锁触头触头断开断开主触主触头断头断开开互锁互锁触头触头闭合闭合M断断电作电作惯性惯性运转运转M能能耗制耗制动动动断动断触电触电延时延时断开断开KM2线圈线圈断电断电切断直流电切断直流电源源 制动结束制动结束11.5 11.5 三相异步电动机调速控制电路三相异步电动机调速控制电路 感应电动机转速表达方式为: 图图11-27 4/211-27 4/2极双速电动机定子绕组接线示意图极双速电动机定子绕组接线示意图a a）三角形联结）三角形联结 b b）双星形联结）双星形联结 电动机转速与供电电源频率f 、电动机的转差率s及电动机定子绕组的极对数p有关。 本节主要介绍双速电动机的控制电路。双速电机的

43、变极方法：a) U1V1W1接电源，U2V2W2悬空，M定子绕组接成三角形 ，磁场两对极（低速）b) U1V1W1相连，U2V2W2接电源，M定子绕组变为双星形，磁场一对极（高速） M定子绕组接成 ，磁场两对极（低（低速）速）M定子绕组变定子绕组变为为YY，磁场，磁场一对极一对极（高速）（高速）W2V2U2U1V1W1一、接触器控制双速电动机控制电路一、接触器控制双速电动机控制电路 图图11-28 11-28 接触器控制双速电动机电路接触器控制双速电动机电路 u主电路 : KM1主触点构成接的低速接法;KM2、KM3主触点将U1V1W1端短接，并在U2V2W2端通入电源，构成YY接的高速接法。

44、u控制电路:SB2为低速起动按钮;SB3使KM2、KM3线圈通电自锁，用于实现YY变速起动和运行。33合上Q;低速起动过程： 按下SB2KM1自锁自锁触点触点闭合闭合KM1主触主触点闭点闭合合KM1互锁互锁触点触点断开断开M 接法，低速起动KM1线圈通电线圈通电工作原理：工作原理：3调速过程：调速过程：按下SB3KM2线圈通电KM1线圈断电自锁触头闭合主触头闭合互锁触头断开自锁触头断开主触头断开互锁触头闭合主触头闭合双YY接法，高速运行KM3线圈通电自锁触头闭合互锁触头断开二、双速电动机时间原则控制电路二、双速电动机时间原则控制电路 图图11-29 11-29 双速电动机时间原则控制电路双速电

45、动机时间原则控制电路 u主电路 ： KM1主触点构成接的低速接法； KM2、KM3主触点将U1V1W1端短接，并在U2V2W2端通入电源，构成YY接的高速接法。u控制电路：SA为电动机高、低速选择开关。 合上Q; SA低速 中 高速高速KT、KM1、KM2断电M停转KM1线圈通电主触点闭合互锁触点断开接法接法低速起动低速起动KT线圈通电瞬时常开触点闭合KM1线圈通电接法低速起动延时常闭触点断开KM1线圈断电延时常开触点闭合KM2线圈通电KM3线圈通电双YY接法，高速运行工作原理：工作原理：小结 双速电动机的变极方法。 接触器控制双速电动机控制电路（主电路，控制电路）。 工作原理：低速起动 调速 双速电动机时间原则控制电路（主电路，控制电路）。 工作原理：手动开关SA11.6 11.6 直流电动机控制电路直流电动机控制电路 直流电动机有串励、并励、复励和他励四种。本节仅讨论直流他励电动机的起动、反向和制动电气控制电路。 一、单向旋转起动电路一、单向旋转起动电路 图图11-30 直流电动机串二级电阻直流电动机串二级电阻按时间原则起动控制电路按时间原则起动控制电路 KA1过电流继电器KA2欠电流继电器KM1线路接触器KM2、KM3短接起动电阻接触器KT1、KT2断电延时时间接触器R1、