作者：機(jī)械工業(yè)出版社E視界

此文省略了大部分文字解釋，若大家有不明白的地方可提問！~

三相異步電動機(jī)常見的正反轉(zhuǎn)控制電路、限位控制電路、自動往返控制電路、順序控制電路、多地控制電路、減壓起動控制電路、繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)起動控制電路、制動控制電路、多速異步電動機(jī)調(diào)速控制電路等均有涉及。

正轉(zhuǎn)控制電路

1.簡單的正轉(zhuǎn)控制電路

這種控制電路適合容量小且起動不頻繁的電動機(jī)正轉(zhuǎn)控制電路。

2.自鎖正轉(zhuǎn)控制電路

該電路在點(diǎn)動正轉(zhuǎn)電路的控制電路中多串接一個常閉停止按鈕SB2，并在起動按鈕SB1兩端并聯(lián)一個常開輔助觸頭KM（又稱自鎖觸頭）。

自鎖正轉(zhuǎn)控制電路除了有長時間運(yùn)行鎖定功能外，還能實現(xiàn)欠電壓和失電壓保護(hù)功能。

3.帶過載保護(hù)的自鎖正轉(zhuǎn)控制電路

帶過載保護(hù)的自鎖正轉(zhuǎn)控制電路在普通的自鎖控制電路基礎(chǔ)上增加了一個熱繼電器FR。

熱繼電器只能執(zhí)行過載保護(hù)，不能執(zhí)行短路保護(hù)。

4.連續(xù)與點(diǎn)動混合控制電路

該電路是在帶過載保護(hù)的自鎖正轉(zhuǎn)控制電路的自鎖電路中串接一個手動開關(guān)SA。當(dāng)SA斷開時，電路工作在點(diǎn)動控制方式。當(dāng)SA閉合時，電路工作在連續(xù)控制方式。

該電路是在帶過載保護(hù)的自鎖正轉(zhuǎn)控制電路中增加了一個復(fù)合按鈕開關(guān)SB3。未操作SB3時，電路工作在連續(xù)控制方式。操作SB3時，電路工作在點(diǎn)動控制方式。

正、反轉(zhuǎn)控制電路

1.倒順開關(guān)正、反轉(zhuǎn)控制電路

倒順開關(guān)直接接在主電路中，不適合用作大容量的電動機(jī)控制，一般用在額定電流10A、功率3kW以下的小容量電動機(jī)控制電路中。

2.接觸器聯(lián)鎖正、反轉(zhuǎn)控制電路

接觸器聯(lián)鎖正、反轉(zhuǎn)控制電路的主電路中連接了兩個接觸器KM1和KM2，工作安全可靠。

3.按鈕聯(lián)鎖正、反轉(zhuǎn)控制電路

接觸器聯(lián)鎖正、反轉(zhuǎn)控制線路在控制電動機(jī)由正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)時，需要先按停止按鈕，再按反轉(zhuǎn)按鈕，這樣操作較為不便，采用按鈕聯(lián)鎖正、反轉(zhuǎn)控制線路則可避免這種不便。

電路采用兩個復(fù)合按鈕SB1和SB2，SB1代替正轉(zhuǎn)按鈕和反轉(zhuǎn)接觸器的常閉輔助觸頭，SB2代替反轉(zhuǎn)按鈕和正轉(zhuǎn)接觸器的常閉輔助觸頭。

4.按鈕、接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路

按鈕、接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路可以有效解決按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路容易出現(xiàn)兩相電源短路的問題。

在按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路的基礎(chǔ)上，將兩個接觸器各自的常閉輔助觸頭與對方的線圈串接在一起，這樣就實現(xiàn)了按鈕聯(lián)鎖和接觸器聯(lián)鎖雙重保護(hù)。

限位控制電路

限位控制電路又稱位置控制電路或行程控制電路，它是利用位置開關(guān)來檢測運(yùn)動部件位置的，當(dāng)運(yùn)動部件運(yùn)動到指定位置時，位置開關(guān)給控制電路發(fā)出指令，使電動機(jī)停轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。

常見的位置開關(guān)有行程開關(guān)和接近開關(guān)。

限位控制電路是在接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)電路的控制電路中串接兩個行程開關(guān)SQ1和SQ2構(gòu)成的。

自動往返控制電路

在一定范圍內(nèi)能自動往返運(yùn)動，即當(dāng)運(yùn)動部件運(yùn)行到一定位置時不用人工操作按鈕就能自動返回。

自動往返控制電路采用了四個行程開關(guān)SQ1~SQ4。SQ2、SQ1分別用來控制電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)；SQ3、SQ4用作終端保護(hù)，它們只用到了常閉觸頭。

圖 自動往返控制電路4個行程開關(guān)的安裝位置

順序控制電路

電路采用了KM1、KM2兩個接觸器，KM1、KM2的主觸頭屬于串接關(guān)系，KM2主觸頭接在KM1主觸頭的下方。

該電路同樣采用KM1、KM2兩個接觸器，但KM1、KM2的主觸頭屬于并接關(guān)系，要求兩個接觸器的主觸頭先后閉合。

多地控制電路

SB11、SB12分別為A地起動和停止按鈕，安裝在A地，SB21、SB22分別為B地起動和停止按鈕，安裝在B地。

減壓起動控制電路

一般規(guī)定，供電電源容量在180kVA以上，電動機(jī)容量在7kW以下的三相異步電動機(jī)可采用直接全壓起動，超出這個范圍需采用減壓起動方式。減壓起動需要在輕載或空載時進(jìn)行。

1.定子繞組串接電阻減壓起動控制電路

在起動時在電動機(jī)定子繞組和電源之間串接電阻進(jìn)行減壓，電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后再將電阻短接，給定子繞組提供全壓。

1)手動切換電阻控制電路

2)按鈕和接觸器切換電阻控制電路

3)時間繼電器切換電阻控制電路

2.自耦變壓器減壓起動控制電路

在起動電動機(jī)時讓自耦變壓器將電壓降低供給電動機(jī)，起動完成后再將電壓升高提供給電動機(jī)。

1)手動控制起動器減壓電路

電路常用到QJ3油浸式起動器。這種起動器內(nèi)部除了有三相自耦變壓器結(jié)構(gòu)外，還包括一些保護(hù)裝置。

起動時，由于手柄換擋時都是帶電操作，動觸頭與靜觸頭之間容易出現(xiàn)電弧，為了消除電弧對觸頭的損傷，與手柄聯(lián)動的幾個觸頭都要浸在絕緣油內(nèi)。

2)按鈕、接觸器和中間繼電器控制起動器減壓電路

由于采用了接觸器來進(jìn)行減壓、全壓切換，只需用普通的自耦變壓器即可。該電路需要先操作起動按鈕SB1，再操作按鈕SB2時才有效。

3)時間繼電器自動控制起動器減壓電路

指示電路中有三個指示燈，HL1為電源指示燈，HL2為減壓起動指示燈，HL3為全壓運(yùn)行指示燈。

時間繼電器自動控制起動器減壓電路操作簡單，減壓大小可通過自耦變壓器調(diào)節(jié)，減壓起動時間可通過時間繼電器調(diào)節(jié)，還有工作狀態(tài)指示功能，適用于交流50Hz、電壓為380V、功率在14~300kW的三相籠形異步電動機(jī)減壓起動。

3.星形-三角形減壓起動控制電路

起動時將電動機(jī)的繞組接成星形，起動后再將繞組接成三角形，讓電動機(jī)全壓運(yùn)行。

1)手動控制Y-△減壓起動電路

2)按鈕、接觸器控制Y-△減壓起動電路

3)時間繼電器自動控制Y-△減壓起動電路

4.延長三角形減壓起動控制電路

星形方式起動時，繞組兩端的電壓很低，只能是空載或輕載起動。為了解決星形方式起動的缺點(diǎn)，可在起動時將三個繞組接延邊三角形方式，起動運(yùn)行正常后再將三繞組接成三角形方式。

繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)起動控制電路

轉(zhuǎn)子采用繞線形式的電動機(jī)。與籠型電動機(jī)相比，繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)可以通過改變轉(zhuǎn)子繞組回路電阻的大小來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。

1.轉(zhuǎn)速調(diào)速原理與起動方式

圖 繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)電氣接線圖

圖 繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)起動調(diào)速方式

2.轉(zhuǎn)子繞組串接電阻起動控制電路

①按鈕手動控制串接電阻起動電路

②時間繼電器自動控制串接電阻起動電路

電路中KM1、KM2、KM3的常閉觸頭與起動按鈕SB1串接，其功能是防止KM1、KM2或KM3主觸頭因熔焊或機(jī)械故障未能斷開時高速起動電動機(jī)。

③電流繼電器自動控制串接電阻起動電路

電路采用KA1、KA2、KA3三個過電流繼電器，它們的吸合電流相同，釋放電流不同，KA1釋放電流最大，KA2次之，KA3最小。

3.轉(zhuǎn)子繞組串接頻敏變阻器起動控制電路

頻敏變阻器實際上是三相電抗器（電感器），對交流信號有阻礙作用，交流信號頻率越高，阻礙越大。

4.凸輪控制器起動、調(diào)速和正反轉(zhuǎn)控制電路

AC1~AC12為凸輪控制器的12組觸頭。

圖 KTJ1-50/2型凸輪控制器的觸頭分合表

制動控制電路

電動機(jī)切斷供電后并不會馬上停轉(zhuǎn)，而是依靠慣性繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間，這種情況對于某些設(shè)備是不適合的。對電動機(jī)進(jìn)行制動就可以解決這個問題。

1.機(jī)械制動電路

電磁制動器是常見的機(jī)械制動裝置。電磁制動器主要分電磁抱閘制動器和電磁離合制動器。

圖 由制動電磁鐵和閘瓦制動器組成的電磁抱閘制動器

圖 斷電型電磁離合制動器結(jié)構(gòu)示意圖

1)斷電型電磁抱閘制動控制電路

2)通電型制動控制電路

2.電力制動電路

在切斷電動機(jī)電源后，利用電氣線路讓電動機(jī)產(chǎn)生與旋轉(zhuǎn)方向相反的制動力矩進(jìn)行制動。主要有反接制動、能耗制動和電容制動等。

1)反接制動

①單向起動反接制動控制電路

電動機(jī)在采用單向起動反接制動時，定子繞組旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子的相對速度（n1+n）很高，定子繞組中的電流很大，可達(dá)額定電流的10倍，所以這種制動方式一般用作容量在10kW以下電動機(jī)的制動，并且對于4.5kW以下的電動機(jī)還需在反轉(zhuǎn)供電線路中串接限流電阻R。限流電阻R的大小可根據(jù)下面兩個經(jīng)驗公式來估算：

R≈1.5×220/I啟動電流（在電源電壓為380V，要求制動電流為啟動電流一半時）

R≈1.3×220/I啟動電流（在電源電壓為380V，要求制動電流等于啟動電流時）

若僅在兩相反接制動線路中串接電阻，一般要求電阻值為上面估算值的1.5倍。

②雙向起動反接制動控制電路

雙向起動反接制動控制電路對電動機(jī)的正向減壓起動、反接制動原理與反向減壓起動、反接制動基本相同，下面僅介紹電路對電動機(jī)正向減壓起動和反接制動控制。

2)能耗制動

在電動機(jī)切斷交流電源后，給任意兩相定子繞組通入直流電，讓直流電產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的制動力矩來消耗轉(zhuǎn)子的慣性從而進(jìn)行制動。

①無變壓器單相半波整流能耗制動控制電路

該電路采用一個二極管構(gòu)成半波整流電路，將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，適合10kW以下小容量電動機(jī)的制動控制。

②有變壓器單相橋式整流能耗制動電路

該電路的控制電路部分與上圖相同，兩條電路不同在于制動直流電的獲取方式。

能耗制動的缺點(diǎn)是電路中所需的直流電源裝置費(fèi)用高、制動力較弱（特別是低速制動時），所以能耗制動一般用在要求制動平穩(wěn)、準(zhǔn)確的場合。

多速異步電動機(jī)調(diào)速控制電路

電動機(jī)的轉(zhuǎn)速近似為n=60f/p。

通過改變交流電源的頻率來調(diào)節(jié)電動機(jī)轉(zhuǎn)速的方法稱為變頻調(diào)速；通過改變電動機(jī)的磁極對數(shù)來調(diào)節(jié)電動機(jī)轉(zhuǎn)速的方法稱為變極調(diào)速。

變極調(diào)速只適用于籠型異步電動機(jī)。適合變極調(diào)速的電動機(jī)稱為多速電動機(jī)。

1.雙速異步電動機(jī)調(diào)速控制電路

雙速異步電動機(jī)在YY聯(lián)結(jié)下的轉(zhuǎn)速是△聯(lián)結(jié)時的兩倍。

1)接觸器控制的雙速異步電動機(jī)調(diào)速電路

2)時間繼電器控制的雙速異步電動機(jī)調(diào)速電路

2.三速異步電動機(jī)調(diào)速控制電路

三速異步電動機(jī)有兩套定子繞組：一套為雙速繞組，另一套為單速繞組，接線盒內(nèi)有10個接線端。改變兩套定子繞組的接線方式可以改變電動機(jī)的磁極對數(shù)，從而進(jìn)行變極調(diào)速控制。