电气控制的逻辑函数和电动机的基本控制环节

电气控制的逻辑函数和电动机的基本控制环节
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电气控制的逻辑函数和电动机的基本控制环节
电气控制的逻辑函数
电气控制逻辑函数的定义：由继电器、接触器组成的控制电路中，电器元件只有两种情况，线路通电或断开，触头闭合或断开。

这两种不同状态，可以用逻辑值来表示，也就是说可以用逻辑代数来描述这些电器元件在电路中所处的状态和连接办法。

逻辑代数是分析和设计逻辑电路的数学基础。

逻辑代数是由英国科学家乔治·布尔(George·Boole)创立的，故又称布尔代数。

布尔当逻辑代数的逻辑状态多于2种时(如0、1、2或更多状态时)，其通用模型的基本逻辑有2个。

一个是从一种状态变为另一种状态的逻辑，是一个一元逻辑; 另外一种是两种状态中按照某种规则(比如比较大小)有倾向性的选择出其中一种状态的逻辑，这是一个二元逻辑。

依据这两种逻辑，可以表达任意多状态的任意逻辑关系，即最小表达式。

即任意多状态的逻辑是完备的。

当逻辑状态数扩展有理数量级甚至更多。

这里的“1”和“O”不再表示数量的大小，而只表示两种不同的逻辑状态。

如果“1”代表“真”，则“O”为“假”:“1”代表“高”，则“护为“低”。

在电气控制线路中，线圈只有“得电”和“失电开两种状态，触点也只有“闭合”和“断开”两种状态。

所以，我们可以用“1”表是“得电”或“闭合”状态，“。

”表示“失电”或“断开”状态.因此逻辑代数是分析和设计电气控制线路不可缺少的数学工具.逻辑运算有与、或、非三种。

只有决定事物结果的全部条件同时具备时，结果才发生。

这种因果关系叫做逻辑与，或者叫逻辑相乘.在决定事物结果的全部条件只要有任何一个满足时，结果才发生.这种因果关系叫做逻辑或，也叫做逻辑相加.只要条件具备了，结果便不会发生:而条件不具备，结果一定发生。

这种因果关系叫做逻辑非，也叫做逻辑求反。

逻辑电路是一种离散信号的传递和处理，以二进制为原理、实现数字信号逻辑运算和操作的电路。

分组合逻辑电路和时序逻辑电路。

前者由最基本的“与门”电路、“或门电路”和“非门”电路组成，其输出值仅依赖于其输入变量的当前值，与输入变量的过去值无关—即不具记忆和存储功能；后者也由上述基本逻辑门电路组成，但存在反馈回路—它的输出值不仅依赖于输入变量的当前值，
也依赖于输入变量的过去值。

最基本的有与电路、或电路和非电路。

逻辑电路分为3类：非门（NOTgate），与门（ANDgate），或门（ORgate）。

“逻辑与”相当于生活中说的“并且”，就是两个条件都同时成立的情况下“逻辑与”的运算结果才发生。

逻辑或”相当于生活中的“或者”，当两个条件中有任一个条件满足，“逻辑或”的运算结果就发生”
逻辑“非”也称逻辑“反，就是当其中一个或多个条件满足，结果就不会发生，全部条件不满足时，结果反而发生，这种因果关系称做逻辑“非”。

三相异步电动机的基本控制环节
三相异步电动机的起动
1.直接起动
所谓直接起动，就是利用刀开关或接触器将电动机定子绕组直接接到额定电压的电流上，故又称全压起动。

直接起动的优点是起动设备和操作都比较简单，其缺点就是起动电流大、起动转矩小。

对于小容量异步电动机，因电动机起动电流较小，且体积小、惯性小、起动快，一般说来，对电网、对电动机本身都不会造成影响。

因此，可以直接起动，但必须根据电源的容量来限制直接起动电动机的容量。

2.降压起动
对中、大型笼型异步电动机，可采用降压起动方法，以限制起动电流。

待电动机起动完毕，再恢复全压工作。

但是降压起动的结果，会使起动转矩下降较多，因为TQ与电源电压U1的平方成正比。

所以，降压起动只适用于在空载或轻载情况下起动电动机。

三相异步电动机的点动控制
点动正转控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的最简单的正转控制线路。

所谓点动控制是指：按下按钮，电动机就得电运转；松开按钮，电动机就失电停转。

点动正转控制线路是由转换开关QS、熔断器FU、启动按钮SB、接触器KM及电动机M组成。

其中以转换开关QS作电源隔离开关，熔断器FU作短路保护，按钮SB控制接触器KM的线圈得电、失电，接触器KM的主触头控制电动机M的启动与停止。

点动控制原理：当电动机需要点动时，先合上转换开关QS，此时电动机M 尚未接通电源。

按下启动按钮SB，接触器KM的线圈得电，带动接触器KM的三对主触头闭合，电动机M便接通电源启动运转。

当电动机需要停转时，只要松开启动按钮SB，使接触器KM的线圈失电，带动接触器KM的三对主触头恢复断开，电动机M失电停转。

在生产实际应用中，电动机的点动控制电路使用非常广泛，把启动按钮SB换成压力接点、限位节点、水位接点等，就可以实现各种各样的自动控制电路，控制小型电动机的自动运行。

三相异步电动机的自锁控制
三相异步电动机的自锁控制线路和点动控制的主电路大致相同，但在控制电路中又串接了一个停止按钮SB1，在启动按钮SB2的两端并接了接触器KM的一对常开辅助触头。

接触器自锁正转控制线路不但能使电动机连续运转，而且还有一个重要的特点，就是具有欠压和失压保护作用。

它主要由按钮开关SB（起停电动机使用）、交流接触器KM（用做接通和切断电动机的电源以及失压和欠压保护等）、热继电器（用做电动机的过载保护）等组成。

三相异步电动机的正反转控制和互锁
电动机正反转控制原理：当按下正转启动按钮SB2后，电源相通过热继电器FR的常闭触头、停止按钮SB1的常闭接点、正转启动按钮SB2的常开接点、反转交流接触器KM2的常闭联锁触头、正转交流接触器线圈KM1，使正转接触器KM1的线圈带电而动作，其主触头闭合使电动机正向转动运行，并通过接触器KM1
的常开自锁触头自锁保持运行。

反向转动过程与以上正向转动的分析过程相似，只是接触器KM2的线圈带电而动作后，主电路两个接触器的主触头所接通的电源相序不同，调换了两根电源U、W相（即改变电源相序），从而达到反转目的。

互锁原理：接触器KM1和KM2的主触头决不允许同时闭合，否则造成两相电源短路事故。

为了保证一个接触器得电动作时，另一个接触器不能得电动作，以避免电源的相间短路，就在正转控制电路中串接了反转接触器KM2的常闭联锁触头，而在反转控制电路中串接了正转接触器KM1的常闭联锁触头。

当接触器KM1得电动作时，串在反转控制电路中的KM1的常闭联锁触头分断，切断了反转控制电路，保证了KM1主触头闭合时，KM2的主触头不能闭合。

同样，当接触器KM2线圈得电动作时， KM2的常闭联锁触头分断，切断了正转控制电路，可靠地避
免了两相电源短路事故的发生。

这种在一个接触器线圈得电动作时，通过其常闭联锁触头使另一个接触器线圈不能得电动作的作用叫联锁（或互锁）。

实现联锁作用的常闭触头称为联锁触头（或互锁触头）。

电动机可逆运行控制电路的调试
1、检查主回路路的接线是否正确，为了保证两个接触器动作时能够可靠调换电动机的相序，接线时应使接触器的上口接线保持一致，在接触器的下口调相。

2、检查接线无误后，通电试验，通电试验时为防止意外，应先将电动机的接线断开。

故障现象预处理；
1、不启动；原因之一，检查控制保险FU是否断路，热继电器FR接点是否用错或接触不良，SB1按钮的常闭接点是否不良。

原因之二按纽互锁的接线有误。

2、起动时接触器“叭哒”就不吸了；这是因为接触器的常闭接点互锁接线有错，将互锁接点接成了自己锁自己了，起动时常闭接点是通的接触器线圈的电吸合，接触器吸合后常闭接点又断开，接触器线圈又断电释放，释放常闭接点又接通接触器又吸合，接点又断开，所以会出现“叭哒”接触器不吸合的现象。

3、不能够自锁一抬手接触器就断开，这是因为自锁接点接线有误。

三相异步电动机常见的电机故障及排除方法
1、通电后电动机不能转动，但无异响，也无异味和冒烟。

则检电源回路开关，熔丝、接线盒处是否有断点，如有则进行修复。

2、通电后电动机不转，然后熔丝烧断则说明可能缺一相电源或子绕组相间短路、定子绕组接地、定子绕组接线错误等原因。

然后一一排除这些故障。

首先检查刀闸是否有一相未合好，电源回路是耐压机、匝间试验仪、电桥逐一排除查找出故障点。

3、电动机空载电流不平衡，三相相差大则可能是重绕时，定子三相绕组匝数不相等、绕组首尾端接错、电源电压不平衡、绕组存在匝间短路、线圈反接等故障。

通过绕组匝间冲击耐电压试验仪、电桥试验等逐一排除和消除这些故障。

4、电动机空载电流平衡，但数值大。

可能是修复时，定子绕组匝数减少过
多，或Y 接电动机误接为Δ，或电机装配中，转子装反，使定子铁芯未对齐，有效长度减短。

或大修拆除旧绕组时，使用热拆法不当，使铁芯烧损。

这些问题则通过逐一排除进行修复，若是匝数减少的问题，则重绕定子绕组恢复正确匝数。

若是接法错误，则改接为Y，若是装配错误和铁芯烧损则重新装配，检修铁芯等来解决。

结论
通过这学期通选课的学习，我也更深刻了解到三相异步电动机的基本控制环节，不断积累知识，使我对电动机这方面的知识有了很大的提高。