第二章-常用电动机控制电路

2.1电气控制线路的绘图原则及标准

电气控制系统是由许多电气元件按照一定要求连接而成的。如继电器、接触器、行程开关、按钮等组成的具有一定功能的控制电路。电气原理图电气控制系统图分为电器布置图电气安装接线图。一、电气控制系统图中的图形符号、文字符号及接线端子标记1.图形符号、文字符号图形符号和文字符号必须符合统一的国家标准。

2.接线端子标记符合国家标准GB/T4026—1992《电器接线端子的识别和用字母数字符号标志接线端子的通则》规定。三相交流电源引入线用：、PE三相动力电器引出线用：U、V、W三相感应电动机的绕组首端用：绕组尾端分别用：电动机绕组中间抽头分别用：对于多台电动机，其三相绕组接线端标以1U、1V、1W；2U、2V、2W等来区别。二、电气原理图

电气原理图是根据控制线图工作原理绘制的，具有结构简单、层次分明、便于研究和分析线路工作原理的特性。1.绘制电气原理图时应遵循的原则。(1)电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分。(2)所有电气元件的图形、文字符号必须采用国家规定的统一标准。(3)同一电器元件的各部件可以不画在一起，但需用同一文字符号标出。(4)所有按钮、触点均按没有外力和没有通电的原始状态画出。(5)主电路和是辅助电路，各电气元件一般按动作顺序从上到下，从左到右(6）电气原理图中，两线交叉连接时的电气连接点要用黑圆点标出。三、电气元件布置图

电气元件布置图主要用来表明各种电气设备在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置。XTFRTCFUKM线槽2下四、电气安装接线图

电气安装接线图是按照电气元件的实际位置和实际接线绘制的，根据电气元件布置最合理、连接导线最经济等原则来安排。2.2交流电动机的基本控制一、手动直接启动控制电路(a)刀开关控制电路(b)空气断路器控制电路

二、点动控制和连续运转控制（一）点动控制1.点动控制电路2.工作原理是：合上刀开关QS后，按下点动按钮SB后，控制电路中接触器KM线圈得电，其主回路中的动合触点闭合，电动机通电启动。松开按钮SB，按钮在复位弹簧作用下自动复位，断开控制电路接触器，KM线圈又失电，主电路中KM触点恢复原来断开状态，电动机停转。（二）连续运转控制

2.工作原理：启动时，合上QS，引入三相电源。按下启动按钮SB2，接触器KM线圈通电，接触器主触点闭合，电动机接通电源启动运转。同时与SB2并联的动合辅助触点KM闭合，使接触器的线圈经两条路径通电。这样，当SB2复位时，接触器KM的线圈仍可通过KM辅助触点继续通电，从而保持电动机的连续运行。这种依靠接触器自身的辅助触点而使其线圈保持通电的现象称为自锁(或自保)。这一对起自锁作用的辅助触点，则称为自锁触点。停止时，只要按下停止按钮SB1，将控制电路断开即可。这时接触器KM断电释放，KM的动合主触点将三相电源切断，从而使电动机停止旋转。1.连续运转控制电路三、异步电动机的正反转控制1.接触器互锁的正、反转控制电路（一）接触器互锁的正、反转控制2.工作原理：正转启动，合上电源开关QS，按下启动按钮SB2,接触器KMl通电并自锁，其主触点闭合，电动机M启动。KMl动合辅助触点闭合，实现自保，另一个动断辅助触点断开KM2线圈回路，实现“电气互锁”。停止时，按钮SB1，接触器KMl失电，电动机时停止。反转启动，按下启动按钮SB3,接触器KM2通电并自锁，其主触点闭合，电动机M启动。KM2动合辅助触点闭合，实现“自保”，另一个动断辅助触点断开KM1线圈回路，实现“电气互锁”。（二）按钮互锁的正、反转控制2.工作原理：正转启动，合上电源开关QS，按下启动按钮SB2,接触器KMl通电并自锁，其主触点闭合，电动机M启动。KMl动合辅助触点闭合，实现自保，启动按钮SB2的动断触点先断开，保证了KM2不可能得电，实现“机械互锁”。反转启动，按下启动按钮SB3,接触器KM1先断电，接触器KM2后通电并自锁，实现“机械互锁”。其主触点闭合，电动机M启动。KM2动合辅助触点闭合，实现“自保”。停止时，按钮SB1，接触器KMl或KM2失电，电动机时停止。1.按钮互锁的正、反转控制电路（三）双重互锁的正、反转控制2.工作原理：正转启动，合上电源开关QS，按下启动按钮SB2,接触器KMl通电并自锁，其主触点闭合，电动机M启动。KMl动合辅助触点闭合，实现自保，另一个动断辅助触点断开KM2线圈回路，实现“电气互锁”。而启动按钮SB2的动断触点先断开，再一次保证了KM2不可能得电，实现“机械互锁”。从而达到双重保护的目的。反转启动，按下启动按钮SB3,接触器KM1先断电，其它过程同上。停止时，按钮SB1，接触器KMl或KM2失电，电动机时停止。1.双重互锁的正、反转控制电路三、顺序控制和多点控制

（一）顺序控制1.顺序控制线路2.工作原理：启动时，合上电源开关QS，按下启动按钮SB2,接触器KMl通电并自锁，其主触点闭合，电动机M1启动。KMl动合辅助触点闭合，实现自保，此时按启动按钮SB3，电动机M2才能启动，从而保证了M1先于M2启动。停止时，按钮SB1，接触器KMl和KM2同时失电，电动机M1和M2同时停止。（二）多点控制1.多点控制线路2.工作原理：启动时，合上电源开关QS，按下启动按钮SB2或SB4,接触器KM都能通电并自锁，其主触点闭合，电动机M启动。KM动合辅助触点闭合，实现自保。停止时，按钮SB1或SB3，接触器KM都能失电，电动机M可以随时停止。2.3交流异步电动机的减压启动控制交流异步电动机的功率在10KW以上时，应采用减压启动。定子绕组中串接电阻降压启动减压启动方法Y-△减压启动自耦变压器减压启动延边三角形减压启动一、定子绕组串接电阻减压启动控制2.工作原理：合上电源QS，按下启动按钮SB2，KM1.KT线圈同时得电并自锁，电动机M串电阻R启动，当时间继电器KT时间到，其动合延时触点闭合，KM2线圈得电并自锁。KM2动断辅助触点断开，KM1.KT线圈先后断电，电动机进入全压运行。1.定子绕组串接电阻减压启动控制线路二、Y-△减压启动控制

1.Y-△减压启动控制线路2.工作原理：合上电源QS，按下启动按钮SB2，KM1线圈得电并自锁，其主触点闭合，电动机M接通电源，同时KM3.KT也得电，电动机M接成星形启动。当时间继电器KT时间到，其动合延时触点闭合，KM2线圈得电并自锁，KM2动断辅助触点断开，KM3.KT线圈先后断电，电动机M接成三角形，电动机进入全压运行。三、自耦变压器减压启动控制1.自耦变压器减压启动控制线路2.工作原理：合上电源QS，按下启动按钮SB2，KM1线圈得电并自锁，其主触点闭合，电动机定子串自耦变压器减压启动，同时KT也得电，当时间继电器KT时间到，其动合延时触点闭合，中间继电器KA线圈得电并自锁，KM2线圈得电，主触点闭合，KM1.KT线圈先后断电，自耦变压器T被切除，电动机进入全压运行。四、延边三角形减压启动控制

1.延边三角形减压启动控制线路2.工作原理：如图2-16所示，合上电源QS，按下启动按钮SB2，KM1.KM2线圈同时得电并自锁，其主触点闭合，使电动机定子绕组接成延边三角形进行减压启动，同时KT也得电，当时间继电器KT时间到，其动合延时触点闭合，KM3线圈得电并自锁，KM3动断辅助触点断开，KM1.KT线圈先后断电，使电动机定子绕组接成三角形，电动机进入全压运行。五、三相绕线式异步电动机启动控制1.三相绕线式异步电动机启动控制线路2.工作原理：合上电源开关QS，按下启动按钮SB2，接触器KM线圈通电并自锁，电动机M串入全部电阻启动，同时KA通电。由于M刚启动时电流很大，大于KA1.KA2的吸合电流，故同时通电动作，其动断触点全部断开，使线圈不能得电，电动机串接全部电阻进行启动。随着电动机M的转速升高，转子电流减小，当小到KA1的释放电流时，KA1释放，其动断触点复位，使KM1线圈通电，主触点闭合短接电阻R1。切除电阻R1后，转子电流增大，电动机转速上升，但转速上升又使转子电流减小，当电流小到KA2的释放电流时，KA2释放，其动断触点复位，使KM2线圈通电，短接电阻R2，转子电流又增大，使电动机转速继续上升，电流又减小，当减小到KA3的释放电流时，KA3释放，其动断触点复位，使KM3线圈通电，短接电阻R3，转子电流又增大，使电动机转速继续上升，当上升到额定值时，完成整个启动过程。2.4交流异步电动机的制动控制所谓制动就是指使电动机脱离正常工作电源后迅速停转的措施。交流异步电动机的制动有机械制动电气制动机械制动是利用机械装置使电动机迅速停转。常用的机械制动装置是电磁抱闸。抱闸装置由制动电磁铁和闸瓦制动器组成，又分断电制动型和通电制动型两种。电气制动是在电动机上产生一个与原转子转动方向相反的制动转矩，迫使电动机迅速停转。电气制动方法有反接制动、能耗制动等。一、反接制动控制（一）单向反接制动控制1.单向反接制动控制线路2.工作原理：合上电源QS，按下启动按钮SB2，KM1线圈得电并自锁，电动机M启动，当转速升高后，速度继电器的触点KS闭合，为反接制动做准备。停止时，按下复合按钮SB1，KM1线圈断电，同时KM2线圈通电并自锁，电动机进行反接制动，当电动机转速降到接近零时（n<100r／min时），速度继电器触点KS断开，完成制动。（二）双向反接制动控制1.双向反接制动控制线路2.工作原理：停车时按停止按钮SB1，中间继电器KA3断电释放，KA3动断触点闭合，动合触点断开。当KA3动合触点断开时，KM1断电释放，其主触点断开。KM3断电释放，KM3主触点断开，电阻R接入（制动用，限制反接制动电流）。主电路KM1的主触点断开，电动机断电（惯性运动）。由于电动机转速还高，速度继电器的动合触点KS仍旧闭合，KA1仍工作，因此，KM1动断辅助触点恢复闭合，导致接触器KM2通电动作，KM2主触点闭合，将电动机电源反接，进行反接制动。电动机转速在制动作用下速度降低，当转速接近零时，速度继电器的动合触点断开，KA1断电释放，KA1自锁断开，KA1动合触点断开，接触器KM2断电释放，KM2主触点断开，电动机制动结束。二、能耗制动控制(一)单向运行能耗制动控制1.单向运行能耗制动控制线路2.工作原理：如图,合上电源QS，按下启动按钮SB2，KM1线圈得电并自锁，电动机M启动。停止时，按下复合按钮SB1，KM1线圈断电，同时KM2.KT线圈同时通电并自锁，将两相定子接入直流电源进行能耗制动，当电动机转速降到接近零时，KT延时时间到，其延时动断触点断开，使KM2.KT断电，完成制动。(二)可逆运行能耗制动

1.可逆运行能耗制动控制线路2.工作原理：

如图所示，正向启动：合上电源QS，按下启动按钮SB2，KM1线圈得电并自锁，主触点闭合，使电动机M启动。辅助触点断开KM3线圈，当转速升高后，速度继电器的触点KS1闭合，为反接制动做准备。能耗制动：按下复合按钮SB1，KM1线圈断电，KM3线圈得电并自锁，将两相定子接入直流电源进行能耗制动，当电动机转速降到接近零时（n<100r／min时），速度继电器触点KS1断开，完成制动。三、电容制动控制

1.电容制动控制线路2.工作原理

如图所示，合上电源开关QS，按下启动按钮SB2，接触器KM1通电并自锁，KM1主触点闭合，电动机启动运行。时间继KT线圈通电，其延时打开的动合触点闭合，为KM2通电做准备。停车时，按下停止按钮SB1，KM1线圈断电，触点复位，KM2线圈通电，主触点闭合电容器接入定子电路，进行制动；同时时间继电器线圈断电进行延时，KT延时时间到，KT延时打开的动合触点断开，KM2断电，电容器断开，制动结束。2.5直流电动机的控制电路一、他励直流电动机启动控制他励直流电动机的电枢绕组和励磁绕组必须有两个直流电源分别对它们进行供电。启动时，必须先给励磁绕组加上电压，然后才能给电枢绕组加电压，否则会因为电枢回路没有反电动势平衡外加电源电压使得电枢绕组中出现远远大于其额定值的电流，极易烧毁电动机。除非电动机容量很小，否则不允许全压启动。（一）他励直流电动机接触器控制1.他励直流电动机接触器控制启动电路2.工作原理：首先给励磁绕组加上电压（合QS），然后按下启动按钮SB2，接触器KM线圈通电。KM自锁触点闭合，实现自锁。KM串联在电枢电路动合触点闭合，电枢串人电阻后接入直流电源，开始降压启动。随着电动机转速从零开始上升，接触器KMl两端电压也随之上升，当接触器KMl两端电压达到接触器KMl动作值时，KMl动作，其动合触点闭合，将启动电阻R1短接。电动机转速继续上升，随后KM2.KM3都先后达到动作值而动作，分别将R2.R3电阻短接。电动机转速达到额定值，电动机启动完毕，进入正常全压运转。（二）利用时间继电器自动控制他励直流电动机的启动1.利用时间继电器自动控制他励直流电动机启动控制电路2.工作原理先QS1合上后，再合QS2,然后按下启动按钮SB2，接触器KMl线圈通电，其自锁触点动作，实现自锁。KMl串联在电枢电路的动合触点闭合，电动机电枢串R1.R2电阻启动。KMl串联在时间继电器KTl和KT2线圈电路的动断触点断开，KTl和KT2断电，这两个时间继电器开始延时。KTl整定时间比KT2整定时间短，所以KTl的延时闭合动断触点先闭合，使接触器KM2线圈通电，KM2动合触点闭合，启动电阻R2被短接。随转速的提高，KT2的整定时间到，KT2触点动作，KM3线圈通电，KM3的动合触点将启动电阻R1短接，电动机全压运行。二、他励直流电动机正、反转控制直流电动机正、反转控制可有两种实现方法改变励磁电流的方向改变电枢电流的方向(一)改变电枢电流方向控制他励直流电动机的正、反转1.改变电枢电流方向控制他励直流电动机正、反转控制电路（二）利用行程开关控制的他励