三相異步電動機工作原理

雙向運行控制回路

一、實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的原理分析

從電動機的工作原理來分析，要改變電機的轉(zhuǎn)向，需要改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向，而旋轉(zhuǎn)磁場的方向取決于接入的三相交流電源的相序。在電氣控制線路中。可以利用交流接觸器改變接入的電源的相序 從而改變電機的轉(zhuǎn)向。

二、三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路

(1)電路控制回路

(2)正反轉(zhuǎn)控制電路原理分析

(正轉(zhuǎn)控制和反轉(zhuǎn)控制)

上圖是采用接觸器實現(xiàn)的電動機的正、反轉(zhuǎn) 控制線路，圖中使用了兩個交流接觸器KM1和KM2，分別由正轉(zhuǎn)按鈕SB1和反轉(zhuǎn)按鈕SB2控制。其中，KM1控制電動機M的正轉(zhuǎn)，KM2控制M 的反轉(zhuǎn)。從主電路圖中可以看出，KM1和KM2的主觸點所接通的電源相序不同，KM1按L1—L2—L3的正相序接線，而KM2則按L3—L2—L1 的逆相序接線。由控制電路看出，由按鈕SB1和KM1線圈等構(gòu)成正轉(zhuǎn)控制;按鈕SB2和KM2線圈 等構(gòu)成反轉(zhuǎn)控制。

(互鎖控制)

為了避免兩個接觸器KM1和KM2同時得電動作，在正反轉(zhuǎn)控制電路中設置了互鎖環(huán)節(jié)?；ユi實現(xiàn)是將其中一個接觸器的輔助常閉觸點串入到另一個接觸器的線圈中，在任何一個接觸器先通電后，即使按下相反方向的起動按鈕，該接觸器也無法通電。這種利用兩個接觸器的輔助常閉觸點互相制約控制的方式，稱為電氣互鎖，起到互鎖作用的常閉觸點我們稱為互鎖觸點。

(正轉(zhuǎn)and反轉(zhuǎn)及互鎖停止)

合上開關QS后→如按下SB1按鈕→正向接觸器KM1線圈得電→KM1主觸點和自鎖觸點閉合→電動機M正轉(zhuǎn);同時KM1的互鎖觸點分斷，對KM2實現(xiàn)互鎖，使SB2失去作用。

需要反轉(zhuǎn)控制時，此電路中應先按下 SB3→KM1線圈失電→KM1主觸點和自鎖觸點分斷→電動機M失電停轉(zhuǎn);同時KM1的輔助觸點恢 復閉合，即恢復了SB2的反轉(zhuǎn)控制作用。再按下SB2→反向接觸器KM2線圈得電→KM2主觸點和 自鎖觸點閉合→電動機M反轉(zhuǎn);同時KM2的互鎖觸點分斷，對KM1實現(xiàn)互鎖，使SB1失去作用。

(接觸器互鎖實現(xiàn)的電動機正反轉(zhuǎn)控制回路優(yōu)點和缺點)

以上由接觸器互鎖實現(xiàn)的電動機的正反轉(zhuǎn)控制電路，優(yōu)點是工作安全可靠，缺點是操作不便，當電動機由正轉(zhuǎn)切到反轉(zhuǎn)，或者是反轉(zhuǎn)切到正轉(zhuǎn)的時候，都必須按下停止按鈕，然后再能反向啟動，這對需要頻繁改變電動機轉(zhuǎn)向的操作非常 不方便。為此，在上圖的基礎上，增加了按鈕互鎖(又稱為機械互鎖)，構(gòu)成了復合按鈕和接觸器雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路繼而引出

三、雙重互鎖正反轉(zhuǎn)控制電路

(1)控制電路圖如下

(2)實現(xiàn)過程如下

該線路可以實現(xiàn)“正轉(zhuǎn)→反轉(zhuǎn)→停止”或“反轉(zhuǎn)→正轉(zhuǎn)→停止”的控制。在分析其工作原理的時 候要注意，復合按鈕在按下去的時候，常閉觸點和常開觸點動作的時間差。按下復合按鈕，常閉觸點先打開，常開觸點后閉合。

四、自動往返行程的控制線路

(1)電路控制回路

(2)為什么要引入自動往返行程的控制線路

前面講述的電動機的正反轉(zhuǎn)控制是由按鈕手動實現(xiàn)的，在機床電氣設備中，有時要求工作臺在一定的行程內(nèi)能夠自動往返運動，以便實現(xiàn)對工件的連續(xù)加工，提高生產(chǎn)效率。這就要求電氣控制線路實現(xiàn)對電動機正反轉(zhuǎn)的自動切換。自動切換是由位置開關實現(xiàn)的，又叫限位控制，由位置開關控制的工作臺自動往返行程的控制線路，如下圖所示。圖 中的右下角是工作臺自動往返運動的示意。

(3)控制作用表述

電動機的正、反轉(zhuǎn)是實現(xiàn)工作臺自動往返循環(huán)的基本環(huán)節(jié)。為了使電動機的正反轉(zhuǎn)控制與工作臺的左右運動相配合，在控制線路中設置了四個位置開SQ1、SQ2、SQ3和SQ4，并把他們安裝在工作臺需要限位的位置。其中SQ1和SQ2用來對電動 機的正反轉(zhuǎn)進行自動切換，實現(xiàn)工作臺的一個自動往返行程控制SQ3、SQ4用于終端保護，它的作用是防止SQ1、SQ2失靈，工作臺越過了限定位置而造成事故。

在工作臺邊的T形槽中裝有兩塊擋鐵，擋鐵1只 能和SQ1、SQ3相碰撞，擋鐵2只能和SQ2、SQ4 相碰撞。當工作臺運動到所限位置的時候，擋鐵碰撞相應的行程開關，使其觸點動作，自動切換正反轉(zhuǎn)控制線路，并通過機械傳動機構(gòu)使工作臺自動往返運動。工作臺的行程我們可以通過移動擋鐵的位 置來調(diào)節(jié)。

(4)自動往返行程的控制線路控制原理

合上QS，按下SB1按鈕→KM1線圈會得電→電動 機正轉(zhuǎn)→工作臺左移→行程至限定位置時擋鐵1碰撞SQ1→SQ1-1的常閉觸點先分斷，使KM1線圈失電， 電動機停止正轉(zhuǎn)，工作臺停止左移;然后SQ1-2后閉合 →KM2線圈得電→電動機反轉(zhuǎn)→工作臺右移(SQ1的觸點會復位)→行程至限定位置時擋鐵2碰撞SQ2→SQ2-1 先分斷，KM2線圈失電，電動機停止反轉(zhuǎn)，工作臺停 止右移;SQ2-2后閉合→KM1線圈得電→電動機正轉(zhuǎn)，工作臺左移(注意SQ2觸頭復位)→……，重復以上的過程，工作臺就會在限定的行程內(nèi)不斷地進行著往返運動。注意，如果工作臺起始在左端位置，那么應該 先按下SB2按鈕進行起動。需要停止的時候，只要按下SB3停止按鈕→整個控制線路失電→KM1(或者是KM2)的主觸點分斷→電動機 M失電停轉(zhuǎn)→工作臺也會停止運動。

五、正反轉(zhuǎn)控制電路的總結(jié)

(1)正反轉(zhuǎn)主電路和直接起動主電路的主要區(qū)別是它采用了兩組接觸器的主觸點，一組用于將正相序電源 接入到定子繞組上，實現(xiàn)電動機的正轉(zhuǎn);另一組用于

將逆相序電源接入到定子繞組上，實現(xiàn)電動機的反轉(zhuǎn)。兩組主觸頭分別由其各自的接觸器控制其通斷，通過調(diào)換主觸點任意一側(cè)的兩根接線來完成換相。為了防止電源短路，絕不允許兩組主觸點同時閉合。

(2)正反轉(zhuǎn)控制電路用于對正、反轉(zhuǎn)兩個接觸器線圈 進行通電和斷電的控制。在正、反轉(zhuǎn)線路的起動按鈕 中分別串入了互鎖的機械觸點或接觸器的輔助常閉觸

點，保證了兩個接觸器不能同時通電，以防止主電路的電源被短路，這個叫做雙重互鎖，在電動機正反轉(zhuǎn) 控制電路的設計實現(xiàn)中非常重要。