电工学讲义6-电动机控制

第六章电气控制了解常用低压电器的结构、功能和用途。

掌握基本控制环节的组成、作用和工作过程。

能读懂简单的控制电路原理图、能设计简单的控制电路。本章要求应用电动机拖动生产机械，称为电力拖动。利用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制和保护，称为继电接触控制。继电接触控制系统

实现继电接触控制的电气设备，统称为控制电器，如刀闸、按钮、继电器、接触器等。下面介绍常用控制电器的用途及电工表示符号。常闭触点常开触点(b)结构按钮开关的外形(a)外形图按钮常用低压控制设备复位弹簧支柱连杆常闭静触头桥式静触头常开静触头外壳4SBSBSB结构符号名称常闭按钮(停止按钮)常开按钮(起动按钮)复合按钮1234123按钮帽用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。接触器常闭触点线圈常开触点线圈断电铁心失去磁力上下铁心放开常开触点打开常闭触点闭合线圈通电铁心产生磁力上下铁心吸合常开触点闭合常闭触点打开交流接触器有关符号：接触器主触头－用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）接触器线圈KMKM接触器辅助触头－用于控制电路（流过的电流小，无需加灭弧装置）动合(常开)辅助触点动断(常闭)辅助触点KMKM~M3~电源电机主触点继电器

继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。

主要区别在于：

接触器的主触点可以通过大电流；

继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过小电流。所以，继电器一般用于控制电路中。用于保护电动机免受长期过电流而损坏的一种保护电器主要用于过载保护串联在主电路中串联在控制电路中常闭触点FR发热元件FR热继电器~发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。发热元件杠杆工作原理结构原理图双金属片常闭触头熔断器主要用作短路保护，通常串联在电路中电路符号FU熔体额定电流IF

的选择：（稍大）3.频繁起动的电机2.一般电机1.无冲击电流的场合（如电灯、电炉）（1.5~2.5）IN（3~3.5）IN控制对象：380V，5.5kW以下小电机考虑到电机较大的起动电流，刀闸的额定电流值应如下选择：（3~5)*异步电机额定电流电路符号QS闸刀开关自动空气断路器原理图L1L2L3空气开关可实现短路、过载、失压保护。锁钩主触点手动闭合过流脱扣器欠压脱扣器衔铁连杆装置释放弹簧继电接触控制线路由一些基本控制环节组成，下面介绍继电接触控制线路的绘制。在电工技术中所绘制的控制线路图为原理图，它不考虑电器的结构和实际位置，突出的是电气原理。电器自动控制原理图的绘制原则及读图方法：1.按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。2.控制线路由主电路(被控制负载所在电路)和控制电路(控制主电路状态)组成。3.

属同一电器元件的不同部分(如接触器的线圈和触点)按其功能和所接电路的不同分别画在不同的电路中，但必须标注相同的文字符号。常用接触器控制电路画法4.所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下的正常状态画出，即按通电前的状态绘制。5.

与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等)在控制电路中不画出。分析和设计控制电路时应注意以下几点：使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准确可靠(2)尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一个电器的控制电路。(3)必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈串联。主电路：控制电路：包括开关、熔断器、接触器主触点，热继电器的发热元件，与电动机串联控制电路接在任意两根相线上。通过控制线圈中电流的通断，控制主电路断开或接通；M3~KM11FUQSFRL1L2L3主电路KMSB2SB1FR1控制电路L1L3L1L2L3M3~停止按钮起动按钮常

用

接

触

器

控

制

电

路

示意图点动控制电路实现功能：开关闭合，电机动；开关断开，电机停；原理分析：SB闭合线圈KM得电常开触点KM1闭合主电路接通SB放开线圈KM失电常开触点KM1断开主电路断开KM1L1L2L3控制电路KMSB1FR1主电路M3~FUQSFR动画单相控制电路实现功能：启动开关闭合，电机动；停止开关断开，电机停；添加电路元件：动断按钮SB2，常开触点KM2，其余同上保证当启动开关松开，电机仍然运行，直至停止按钮揿下与点动控制不同之处KMSB1FR1KM2KMSB1SB2FR1动画L1L2L3M3~自锁停止按钮起动按钮单

相

控

制

电

路

示

意

图原理分析：SB1闭合线圈KM得电常开触点KM1闭合主电路接通常开触点KM2闭合自保触头L1L2L3FR1KM2KMSB1SB2KM1M3~FUQSFRSB1放开:常开触点KM2闭合线圈KM1保持得电常开触点KM1闭合常开触点KM2闭合主电路接通L1L2L3FR1KM2KMSB1SB2KM1M3~FUQSFRSB2揿下线圈KM失电常开触点KM1断开主电路断开常开触点KM2断开L1L2L3FR1KM2KMSB1SB2KM1M3~FUQSFR正反转控制电路调换三根相线中的两相，可使电机反转。回忆思路采用两个交流接触器，当一个接触器的主触点吸合，电机正转，当另一个接触器的主触点吸合，三相中的两相调换，电机反转。注意必须防止两个接触器同时工作，需采用防止两个接触器同时吸合的联锁控制。KM12KM1SB3SB1FR1该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。SB1和SB2不能同时按下，否则会造成短路！操作过程：SB1正转SB2反转停车SB3M3~KM11FUQSFRKM22KM2SB2KM21L1L2L3电路设计电气联锁联锁作用：正转时，SB2不起作用；反转时，SB1不起作用。从而避免两触发器同时工作造成主回路短路。KM1SB3KM12SB1FR1KM2KM23KM13KM22SB2互锁KM11闭合电机持续正转KM12闭合（自保）KM13断开KM2失电KM21断开电机不可反转正SB1起动KM1通电KM1SB3KM12SB1FR1KM2KM23KM13KM22SB2KM21M3~KM11FUQSFRL1L2L3停KM1,KM2断电KM11,KM12断开电机停止KM13,KM23闭合SB3停止KM1SB3KM12SB1KM2KM23KM13KM22SB2KM21M3~KM11FUQSFRL1L2L3反KM21闭合电机持续反转KM22闭合（自保）KM23断开KM1失电KM11断开电机不可正转SB2起动KM2通电KM21M3~KM11FUQSFRL1L2L3KM1SB3KM12SB1FR1KM2KM23KM13KM22SB2停KM1,KM2断电KM11,KM12断开电机停止KM13,KM23闭合SB3停止KM1SB3KM12SB1KM2KM23KM13KM22SB2KM21M3~KM11FUQSFRL1L2L3KMFSB1KMF2SBFFR1KMRKMR2KMR3KMF2SBR双重互锁电气互锁机械互锁双保险机械互锁（复合按钮）电器互锁（互锁触点）KM21M3~KM11FUQSFRL1L2L3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。正程逆程BA行程控制M3~FUQSKM21FRL1L2L3KM11行程开关用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。常开（动合）触点电路符号ST常闭（动断）触点电路符号ST行程控制电路（1）控制回路KMFFR1KMRSB1KMF2SB2STASB3STBKMR2KMR3KMF3限位开关正程限位开关STASTB逆程至右极端位置撞开STA

动作过程SB2正向运行电机停车（反向运行同样分析）行程控制(2)--自动往复运动正程逆程电机工作要求：1.能正向运行也能反向运行2.到位后能自动返回电机STaSTbKMR2SBRKMF3FR1KMFSB1KMF2SBFKMR3KMRSTaSTb自动往复运动控制电路限位开关采用复合式开关。正向运行停车的同时，自动起动反向运行；反之亦然。关键措施＃1电机M1控制要求：1.M1起动后，M2才能起动2.M2停止后，M1才可以停止。＃2电机M2顺序控制顺序控制电路FU2KM21FR2FU1M13~KM11FR1M23~主电路KM13KM2SB3SB4FR2KM22KM1SB1SB2FR1KM12控制电路L1L2L3L1L2L3QS1QS2KM23例如：甲、乙两地同时控制一台电机方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。KMSB1甲SB2甲KM2SB1乙SB2乙FR多地点控制甲地乙地用复合按钮。SB3：点动SB2：连续运行控制关系KMSB1KM2SB2FR1SB3控制电路QSFRM3~KM1FU主电路L1L2L3点动+连续运行(1)以下控制电路能否实现即能点动、又能连续运行KMSB1KM2SB2FRSB思考不能点动！电机正转时绿灯亮，电机停转时红灯亮。若灯泡两端电压为6V，怎么办？指示灯电路M3~KMSB1KM2SB2FR1KM3KM4L1NL1L2L3KM1FUQSFRKMSB1KM2SB2FR1KM3L1N指示灯电路上述电路连接，是否可行？指示灯电路KM1SB3KM12SB1FR1KM2KM23KM13KM22SB2KM24KM14KM25KM15KM21M3~KM11FUQSFRL1L2L3电机正转时绿灯亮，电机反转时黄灯亮。电机停转时红灯亮两台电动机M1和M2，按下列要求设计电路：1）有过载、短路保护2）M1起动后，M2才能起动3）M2有正反转控制，正转以绿灯指示，反转

以黄灯指示，停转以红灯指示，指示灯电

压6V。习题一M23~KM11FU2QS2FR2KM21L1L2L3M13~KM11FR1L1L2L3FU1QS1KM13KM1SB1FR11KM12KMFKMF2SB2FR21KMRKMR3KMF3KMR2SBRSB3L1L26VL1380VL2KMF4KMR4KMF5KMR5++__ENDKMFSB1KMF2SBFFR1KMRKMR3KMF3KMR2SBRL1L2L3控制电路KMSBFR1主电路M3~FUQSFRM3~KM2KM1KMSB2L1L2L3FUQSSB1FRFR1KM2KMSB2SB1FR1W1L1U2V2L3L2W2NU1V1+_++__举例已知：RA=RB=XC=10，电源电压380/220V求：各相负载电压。解：本题无中线，为复杂交流电路设电源中点为N1,负载中点为N2,电源电压电源的相电压为ÙA1,ÙB1,ÙC1负载的相电压为ÙA2,ÙB2,ÙC2，