官术网_书友最值得收藏!

2.2 三相異步電動機的基本控制電路

由繼電器、接觸器所組成的電氣控制電路,稱為繼電器—接觸器控制系統。該電路基本控制環節包括:點動與長動控制電路、正/反轉控制電路、按順序起??刂齐娐贰⒆詣油悼刂齐娐?、多點起??刂齐娐返取1竟潓⒅攸c介紹這些基本控制內容。

2.2.1 全壓起動控制電路

電動機接通電源后,由靜止狀態逐漸加速到穩定運行狀態的過程稱為電動機的起動。全壓起動,即是將額定電壓直接加在電動機的定子繞組上,使電動機運轉。在變壓器容量允許的情況下,電動機應盡可能采用全壓起動。這樣,控制電路簡單,提高了電路的可靠性,且減少了電氣維修的工作量。

1.手動起??刂齐娐?/b>

圖2-2為用負荷開關或膠蓋開關控制的電動機直接起動和停止控制電路,電路采用了熔斷器FU作短路保護,電路能可靠工作。這種控制方式的特點是電氣電路簡單,但操作不方便、不安全,無過載、零壓等保護措施,不能進行自動控制。

2.自動起停控制電路

自動起停控制電路是一種用按鈕進行起動和停止操作,可以連續運行的控制電路。自動起停控制電路又稱長動電路,典型電路如圖2-3所示。

圖2-2 手動起??刂齐娐?/p>

圖2-3 自動起??刂齐娐?/p>

自動起??刂齐娐贩譃橹麟娐泛涂刂齐娐穬刹糠?,主電路的電源引入采用了隔離開關QS,電動機定子電流由接觸器KM主觸頭的通、斷來控制??刂齐娐返墓ぷ髟頌椋河闷饎影粹o和停止按鈕分別控制交流接觸器線圈電流的通、斷,通過電磁機構,帶動觸頭的通、斷,達到控制電動機起動、停止的目的。

電路控制分析:按下起動按鈕SB1,接觸器KM線圈通電自鎖(輔助動合觸頭閉合)、主觸頭閉合,接通電動機電源電路,電動機M起動、連續運行。按下停止按鈕SB2,接觸器KM線圈斷電,自鎖回路斷開,電動機停止。

與起動按鈕SB1動合觸頭并聯的接觸器KM輔助動合觸頭稱為自鎖觸頭,KM線圈通電后,KM輔助動合觸頭閉合,將起動按鈕SB1的動合觸頭旁路,松開可自動復位按鈕SB1時,電流經KM自鎖觸頭流通,該觸頭的閉合能在按鈕SB1復位時,保持KM線圈不斷電,在電路中實現自鎖作用。

2.2.2 點動控制電路

在實際工作中,除要求電動機長期運轉外,有時還需要短時或瞬時工作,稱為點動。長動控制電路中的接觸器線圈得電后能自鎖,而點動控制電路卻不能自鎖,當機械設備要求電動機既能持續工作,又能方便瞬時工作時,電路必須同時具有長動和點動的控制功能,如圖2-4所示。

圖2-4 三相異步電動機的點動控制電路

圖2-4a中,當按下按鈕SB2時,KM線圈得電,其常開輔助主觸頭閉合,即可形成自鎖,實現電動機長期工作;當按下按鈕SB3時,其常閉觸頭先斷開KM自鎖電路,常開觸頭再閉合,使得KM線圈得電,電動機轉動。由于沒有形成自鎖,松開SB3時按鈕復位斷開,KM線圈斷電,其主觸頭斷開,電動機停止,因此可實現點動功能。

圖2-4b中,增加了一個手動開關SA。當需要點動時,將開關SA打開,操作SB2即可實現點動控制。當需要連續控制時,將開關SA閉合,將KM的自鎖觸頭接入,操作SB2即可實現連續控制。

圖2-4c中,增加了中間繼電器K。當需要點動控制時,按下按鈕SB3,KM線圈通電,主觸頭閉合,電動機轉動。當松開SB3時,KM線圈斷電,主觸頭斷開,電動機停止轉動。當需要連續控制時,按下SB2,線圈K得電,其常開輔助觸頭閉合,即可形成自鎖,實現電動機長期工作。

2.2.3 正/反轉控制電路

在生產設備中,很多運動部件需要兩個相反的運動方向,如機床工作臺的前進與后退、主軸的正轉與反轉、起重機吊鉤的上升與下降等,這就要求電動機能實現正、反兩個方向轉動。由三相交流電動機工作原理可知,實現電動機反轉的方法是將任意兩根電源線對調。電動機主電路需要用兩個交流接觸器分別提供正轉和反轉兩個不同相序的電源。

圖2-5為正/反轉控制電路,電路分為主電路和控制電路兩部分。主電路中的兩個交流接觸器KM1和KM2分別構成正、反兩個相序的電源接線。按照控制原理分析:按動正轉起動按鈕SB2,接觸器KM1線圈通電自鎖,KM1主觸頭閉合,電動機正向轉動;電動機正轉過程中,按動停車按鈕SB1,KM1線圈斷電,自鎖回路打開,主觸頭打開,電動機停轉。按動反轉按鈕,交流接觸器KM2線圈通電自鎖,KM2主觸頭閉合,電動機反向轉動。

圖2-5 正/反轉控制電路

若主電路中KM1和KM2的主觸點同時閉合,將會造成主電路電源短路,因此本電路任何時刻只允許有一個接觸器的觸頭閉合。實現這一控制要求的方法是分別將KM1,KM2動斷觸頭串接在對方線圈電路中,形成相互制約的關系,簡稱為互鎖控制(又稱聯鎖控制)。

該電路欲使電動機經由正轉進入反轉或由反轉進入正轉,必須先按下停止按鈕,然后再進行相反操作。這給設備操作帶來一些不便。為了方便操作,提高生產效率,在圖2-5的基礎上增加了按鈕聯鎖功能,如圖2-6所示,方法是將正、反轉按鈕的動斷觸頭串到對方電路中,利用按鈕動合、動斷觸頭的機械連接,在電路中起相互制約的聯鎖作用。如正轉過程中,按動反轉按鈕SB2,SB2的動斷觸頭使KM1線圈斷電(自鎖打開),電動機正轉停止,KM1動斷觸頭復位,SB2的動合觸頭閉合,使KM2線圈通電自鎖,電動機實現反轉。同理在反轉過程中,按動正轉按鈕SB1可以使KM2線圈斷電,KM1線圈通電,電動機進入正轉。采用了按鈕聯鎖,在電動機轉動狀態下,直接按動反向按鈕,就可以進入相反方向的轉動狀態,不必操作停止按鈕,簡化了電路操作。雙重互鎖使電路更具有實用性。

圖2-6 按鈕聯鎖正/反轉控制電路

2.2.4 順序控制電路

生產機械或自動生產線由許多運動部件組成,不同運動部件之間有聯系又互相制約。例如,電梯及升降機械不能同時上、下運行,機械加工車床的主軸必須在油泵電動機起動,并使齒輪箱有充分的潤滑油后才能起動等。這就對電動機起動過程提出了順序控制的要求,實現順序控制要求的電路稱為順序控制電路(也稱為聯鎖控制電路)。常用的順序控制電路有兩種,一種是主電路的順序控制,另一種是控制電路的順序控制。

1.主電路順序控制

主電路的順序控制電路如圖2-7所示。主電路中接觸器KM2的3個主觸頭串在接觸器KM1主觸頭的下方。故只有當KM1閉合,電動機M1起動后,KM2才能使M2通電起動,滿足電動機M1、M2順序起動的要求。圖中起動按鈕SB1、SB2分別用于兩臺電動機的起動控制,按鈕SB3用于電動機同時停止控制。

圖2-7 主電路的順序控制電路

2.控制電路的順序控制

如果不在電動機主電路采用順序控制連接,可以用控制電路來實現順序控制的功能,如圖2-8a所示。圖中接觸器KM2的線圈串聯在接觸器KM1自鎖觸頭的下方,故只有當KM1線圈通電自鎖、電動機M1起動后,KM2線圈才可能通電自鎖,使電動機M2起動工作;圖中接觸器KM1的輔助動合觸頭具有自鎖和順序控制的雙重功能。

圖2-8b是將圖2-8a控制電路中KM1動合觸頭自鎖和順序控制的功能分開,專用一個KM1輔助動合觸頭作為順序控制觸頭,串聯在接觸器KM2的線圈回路中;當接觸器KM1線圈通電自鎖、動合觸頭閉合后,接觸器KM2線圈才具備通電工作的先決條件,同樣可以實現順序起動控制的要求。本控制電路的停止順序,可以先按動停止按鈕SB2,電動機M2先停轉;或按動停止按鈕SB1,電動機M1、M2同時停轉。

圖2-8c電路除具有順序起動控制功能以外,還能實現逆序停車的功能;圖中接觸器KM2動合觸頭并聯在停車按鈕SB1動斷觸頭兩端,只有接觸器KM2線圈斷電(電動機M2停轉)后,操作SB1才能使接觸器KM1線圈斷電,電動機M1停轉,實現逆序停車的控制要求。

圖2-8 控制電路的順序控制

2.2.5 多點控制電路

在大型設備上,為了操作方便,常要求能多地點進行控制操作;在某些機械設備上為保證操作安全,需要多個條件滿足,設備才能開始工作,這樣的控制要求可通過在電路中串聯或并聯電器的常閉觸頭和常開觸頭來實現。

圖2-9a為多地點操作控制電路,KM線圈的通電條件為按鈕SB2、SB3、SB4的常開觸頭任一閉合,KM輔助常開觸頭構成自鎖,這里的常開觸頭并聯構成邏輯或的關系,任一條件滿足,接通電路;KM線圈電路的切斷條件為按鈕SBl、SB5、SB6的常閉觸頭任一打開,常閉觸頭串聯構成邏輯與的關系,其中任一條件滿足,即可切斷電路。

圖2-9b為多條件控制電路,KM線圈的通電條件為按鈕SB4、SB5、SB6的常開觸頭全部閉合,KM輔助常開觸頭構成自鎖,即常開觸頭串聯為邏輯與的關系,全部條件滿足,接通電路;KM線圈電路的切斷條件為按鈕SB1、SB2、SB3的常閉觸頭全部打開,即常閉觸頭并聯構成邏輯或的關系,全部條件滿足,即可切斷電路。

圖2-9 多地點和多條件控制電路

a)多地點操作控制電路 b)多條件控制電路

2.2.6 自動循環控制電路

機械設備中如機床的工作臺、高爐的加料設備等均需在一定的距離內能自動往復不斷循環,以實現所要求的運動。圖2-10是機床工作臺往返循環的控制電路,它實質上是用行程開關來自動實現電動機正、反轉的。組合機床、銑床等的工作臺常用這種電路實現往返循環。圖中的行程開關應按要求安裝在床身固定的位置上,反映加工終點與原位(即行程)的長短。當撞塊壓下行程開關時,其常開觸頭閉合,常閉觸頭打開。這其實是在一定行程的起點和終點用撞塊壓行程開關,以代替人工操作按鈕。

合上電源開關Q,按下正向起動按鈕SB2,接觸器KM1得電動作并自鎖,電動機正轉使工作臺前進,當運行到SQ2位置時,其常閉觸頭斷開,KM1線圈失電,電動機脫離電源,同時SQ2常開觸頭閉合,使KM2線圈通電,電動機實現反轉,工作臺后退。當撞塊又壓下SQ1時,使KM2線圈斷電,KM1線圈又得電,電動機正轉使工作臺前進,這樣可一直循環下去。

SB1為停止按鈕,SB2與SB3為不同方向的復合起動按鈕。之所以用復合按鈕,是為了滿足改變工作臺方向時,不按停止按鈕便可直接操作的要求。限位開關SQ3與SQ4安裝在極限位置。若由于某種故障使工作臺到達SQ1或SQ2位置時未能切斷KM2或KM1,則工作臺繼續移動到極限位置,壓下SQ3或SQ4,此時可最終把控制電路斷開,使電動機停止,避免工作臺由于越出允許位置所導致的事故。因此SQ3和SQ4起極限位置保護作用。

上述這種用行程開關按照機床運動部件的位置或機件的位置變化所進行的控制,稱為按行程原則的自動控制,或稱行程控制。行程控制是機床和機床自動線應用最為廣泛的控制方式之一。

圖2-10 機床工作臺往返循環控制電路

a)運動簡圖 b)控制電路

主站蜘蛛池模板: 芜湖市| 孟津县| 应城市| 锦州市| 阳谷县| 周至县| 云阳县| 菏泽市| 河津市| 青河县| 南岸区| 揭西县| 辽阳市| 南京市| 黄骅市| 六安市| 长乐市| 洛浦县| 菏泽市| 牟定县| 房产| 彭泽县| 新乡县| 壶关县| 长顺县| 连南| 武安市| 武汉市| 郧西县| 雷波县| 铜川市| 嘉义市| 疏勒县| 墨竹工卡县| 长岭县| 射阳县| 六安市| 双鸭山市| 绥芬河市| 仪征市| 逊克县|