电气控制与PLC应用（第2版）课件：三相异步电动机的正反转控制

三相异步电动机的正/反转控制学习目标（1）了解三相异步电动机改变旋转方向的方法；（2）了解手动开关可逆运转控制电路的组成，并能讲述线路的工作原理；（3）掌握接触器互锁、双重互锁控制电路的组成，并能讲述线路的工作原理；（4）掌握行程控制电路的组成，并能讲述线路的工作原理；（5）学会电动机可逆运转控制电路的接线、调试及排除故障方法。一、任务导入

某三相笼型异步电动机控制要求为:按下正转起动按钮，电动机连续正转工作；按下反转启动按钮，电动机连续反转工作，并且正反转可以直接转换；按下停止按钮，电动机停转。控制系统要求有完善的短路保护、过载保护、失压及欠压保护措施。试制作其控制电路。二、相关知识

由三相异步电动机转动原理可知，要改变电动机的转动方向，只需将电动机定子绕组的相序改变就可实现，即只要将接于电动机定子的三相电源线中的任意两相对调一下。因为定子绕组相序改变了，其旋转磁场方向就相应发生变化，转子中感应电势、电流以及产生的电磁转矩都要改变方向，从而改变了电动机的转动方向。下面介绍几种常用的正/反转控制线路。（一）倒顺开关正/反转控制线路

倒顺开关正/反转控制线路就是操作倒顺开关手柄，改变动、静触头的接触方式来改变电动机电源的相序，其控制电路如图2.21所示。

电路的工作原理：操作倒顺开关QS，当手柄处于“停”位置时，QS的动、静触头没有接触，没有将电路接通，电动机停止；当手柄扳至“顺”位置时，QS的动触头和左边的静触头相接触，电路按L1-U、L2-V、L3-W接通，输入电动机定子绕组的电源电压相序为Ll-L2-L3，电动机正转：当手柄扳至“倒”位置时，QS

的动触头和右边的静触头相接触，电路按L1-W、L2-V、L3-U接通，输入电动机定子绕组的电源电压相序改变为L3-L2-L1，电动机反转。

在电动机运行过程中，若想改变其运行方向，必须先将倒顺开关扳至“停”位置，待电动机停止后，再将其扳向另一位置。若在改变方向时没有先将倒顺开关扳至“停”位置，而直接改变手柄位置，电动机的定子绕组会因为电源突然反接产生很大的反接电流而过热损坏。图2.21倒顺开关正/反转控制电路图（二）简单的按钮控制可逆运行线路电动机可逆运行控制线路，实质是由两个方向相反的单向运行电路构成。因此，采用两台接触器分别给电动机定子送入U、V、W相序和W、V、U相序电源即可实现电动机的可逆运行控制。简单的按钮控制可逆运行线路如图2.22所示。电路的工作原理：合上电源刀开关QS，当按下正转开关SB2时，KM1线圈得电，常开触头闭合形成自锁，主触头闭合，使电动机正向启动并运转；当按下反转开关SB3时，KM2线圈得电，常开辅助触头闭合形成自锁，主触头闭合，使电动机反向启动并运转。若电动机已进入运行状态，接着又按下改变其运行方向的按钮时，由于两个接触器KM1和KM2线圈均通电吸合，其主触头均闭合，此时会发生电源两相短路故障，致使熔断器FU1熔体熔断，电动机无法正常工作。所以，此电路在任何时候只允许一个接触器通电工作。要改变电动机的运行方向，必须首先按下停止按钮后，才允许按下改变运行方向的按钮。图2.22简单的按钮控制可逆运行线路原理图（三）接触器互锁控制的可逆运行线路

通过分析简单的按钮控制可逆运行线路的工作原理可知，电动机在运行过程中，若误操作按下了改变运行方向的按钮时，会发生两相短路故障。为此，通常在控制线路中将KM1、KM2

正反转接触器常闭辅助触头串接在对方线圈电路中，形成相互制约的控制，如图

2.23所示，这种相互制约的控制关系称为互锁（或连锁）。实现互锁作用的常闭触头称为互锁触头（或连锁触头）。同样，接触器互锁控制的可逆运行线路在改变电动机方向时，也必须先按下停止按钮才能进行。图2.23接触器互锁控制的可逆运行线路原理图（五）按钮、接触器双重互锁的可逆运行线路带有按钮互锁控制的可逆运行线路具有操作方便的优点，但是容易产生电源两相短路故障。例如，当正转接触器主触头熔焊在一起，或被异物卡住时，即使正转接触器线圈断电，但其主触头仍不能释放，此时若按下反转启动按钮时，反转接触器同样得电闭合，这会发生两相电源短路故障。为避免这种故障的产生，对电路进行进一步改进，在按钮互锁的基础上增加接触器互锁，按钮、接触器双重互锁的可逆运行线路，如图2.25所示。这种电路具有两种互锁控制线路的优点，操作方便，工作安全可靠。这种电路具有双重互锁控制功能，可以不必先按停止按钮，而直接按下改变电动机启动方向的按钮即可。这是由于按钮互锁触头实现先断开正在运行的电路，再接通反向运转电路，因此这种电路又称为“正-反-停”电路。图2.25按钮、接触器双重互锁的可逆运行线路原理图三、任务实施1.所需元件和工具

铁质网孔控制板(1块)、交流接触器(2个)、熔断器(5个)、热继电器(1个)、电源隔离开关(1个)、按钮(3个)、接线端子排、塑料线槽、导线、号码管、三相电动机(1台)、万用表(1块)、电工常用工具(1套)等。2.电气安装接线图

根据三相异步电动机可逆运转控制电路原理图(图2.25)画出电路安装接线图，此图由学生自行绘制。3.电路安装（1）安装电器与线槽。查看各元器件质量情况，详细观察各电气元件外部结构，了解其使用方法，并进行安装。（2）电路接线。按电气安装接线图正确连接电路，按照从上到下，从左到右、先连接主电路、再连接控制电路的顺序进行接线。4.电路检查

对照电路图检查电路是否有掉线、错线，接线是否牢固。学生自行检查和互检，确认按照的电路正确，无安全隐患，经老师检查后方可通电实验。5.通电实验

完成上述各项检查后，清理好工具和安