常用电器控制线路
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图11.68 刀开关直 接启动控制线路
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1. 三相笼型电动机直接启动控制
（2）采用接触器直接启动控制 ）
点动控制。 ①点动控制。如图11.69所示。主电路由刀开关QK、 断路器FU、交流接触器KM的主触点和笼型电 动机M组成；控制电路由启动按钮SB和交流 接触器线圈KM组成。 线路的工作过程如下： 启动过程：先合上刀开关QK→按下启动按钮SB→ 启动 接触器KM线圈通电→KM主触点闭合→电动 机M通电直接启动。 停机过程：松开按钮SB→KM线圈断电→KM主触 停机 点断开→KM断电停转。 从线路可知，按下按钮，电动机转动，松 开按钮，电动机停转。这种控制就叫点动控制 点动控制， 点动控制 它能实现电动机短时转动，常用于机床的对刀 调整和电动葫芦等。
图11.71 长动和点动控制
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1. 三相笼型电动机直接启动控制
图11.71 长动和点动控制
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2. 三相笼型电动机减压启动控制
三相笼型电动机直接启动控制线路简单、经济，操 作方便。但对于容量较大的电动机来说，由于启动 电流大，会引起较大的电网压降，所以必须采用减 压启动的方法，以限制启动电流。 减压启动虽然可以减小启动电流，但也降低了启动 转矩，因此仅适用于空载或轻载启动。 三相笼型电动机的减压启动方法有定子绕组串电阻 (或电抗器)启动、自耦变压器减压启动、星-三角 形减压启动、延边三角形启动等。
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2. 绕线转子电动机转子串电阻的调速控制
图11.83 采用凸轮控制器控制电动机正反转和调速的线路
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2. 绕线转子电动机转子串电阻的调速控制
工作过程如下：凸轮控制器手柄置“0”位，KT10、 KT11、KT12三对触点接通→合上刀开关QK→按启 动按钮SB2→KM接触器通电→KM主触点闭合→把 凸轮控制器手柄置正向“1”位→触点KT12、KT6、 KT8闭合→电动机M接通电源，转子串入全部电阻 （R1+ R2+ R3+ R4）正向低速启动→KT手柄位置 打向正向“2”位→KT12、KT6、KT8、KT5四对触 点闭合→电阻R1被切除，电动机转速上升。当凸轮 控制器手柄从正向“2”位依次转向“3”、“4”、 “5”位时，触点KT4～KT1先后闭合，电阻R2、R3、 R4被依次切除，电动机转速逐步升高，直至以额定 转速运转。
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图 11.80（b）
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二、三相异步电动机的正反转控制
图11.80（b)所示线路虽实现了互锁，但只能 实现“正→停→反”或者“反→停→正 ” 即必须按下停止按钮后，再反向或正向启动。 这对需要频繁改变电动机运转方向的设备来 说，是很不方便的，为了提高生产率，简便 正、反向操作，故利用复合按钮组成“正→ 反→停”或“反→正→停”的互锁控制。 如图11.80（c）所示，复合按钮的常闭触点 同样起到互锁的作用，这样的互锁叫机械互 机械互 电气互锁， 锁。该线路既有接触器常闭触点的电气互锁 电气互锁 也有复合按钮常闭触点的机械互锁，即具有 双重互锁。该线路操作方便，安全可靠，故 双重互锁 应用广泛。
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2. 三相笼型电动机减压启动控制
(1)定子绕组串电阻减压启动控制 定子绕组串电阻减压启动控制。 定子绕组串电阻减压启动控制 控制线路按时间原则实现控 制，依靠时间继电器延时动作 来控制各电器元件的先后顺序 动作。控制线路如图11.72所 示。启动时，在三相定于绕组 中串入电阻R，从而减低了定子 绕组上的电压，待启动后，再 将电阻R切除，使电动机在额定 电压下投入正常运行。
图11.82 双速电机控制线路
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1. 三相笼型电动机的变极调速控制
双速电动机调速控制 工作过程如下：
低速运行：SC置于低速位置→接触器KM3通电→KM3主 触点闭合→电动机M联结成三角形，低速运行。 高速运行：SC置于高速位置→时间继电器KT通电→接触 器KM3通电→电动机M先联结成三角形以低速启动→KT 延时断开动断触点断开→KM3断电→KT延时闭合动合触 点闭合→接触器KM2通电→接触器KM1通电→电动机联 结成双星形投入高速运行。
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图11.70 连续运行控制线路
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1. 三相笼型电动机直接启动控制
（2）采用接触器直接启动控制 ）
既能点动又能长动控制。 ③既能点动又能长动控制。在生产实践中， 机床调整完毕后，需要连续进行切削 加工，则要求电动机既能实现点动又 能实现长动。控制线路如图11.71所 示。 工作过程： 点动控制时，先把SA打开，断开自锁电路 →按动SB2→KM线圈通断电→电动机 M实现点动； 长动控制时，把SA合上→按动SB2→KM线 圈通电，自锁触点起作用→电动机M 实现长动。
图11.80（c）
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三、三相异步电动机的调速控制
概述
三相异步电动机的转速公式： n = 三相异步电动机的调速方法：
• • •
60 f 1 (1 − s ) p
改变电动机定子绕组的磁极对数p； 改变电动机定子绕组的磁极对数 ； 改变电源频率f1； 改变转差率s。
改变转差率s调速，又可分为：
图11.81 双速电动机三相绕组联结图
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1. 三相笼型电动机的变极调速控制
双速电动机调速控制
双速电动机调速控制 线路如图11.82所示。 图中SC为转换开关， 置于“低速”位置时， 电动机联成三角形， 低 速 运 行 ； SC 置 于 “高速”位置时，电 动机联成双星形，高 速运行。
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2. 绕线转子电动机转子串电阻的调速控制
绕线转子电动机可采用转子串电阻的方法凋 速。随着转子所串电阻的增大，电动机的转 速降低，转差率增大，使电动机工作在不同 的人为特性上，以获得不同的转速，实现调 速的目的。 绕线转子电动机一般采用凸轮控制器进行调 速控制，目前在吊车、起重机一类的生产机 械上仍被普遍采用。
装有一套定子绕组，改变它的联接方式，得到不同的极 对数。 定于槽里装有两套极对数不一样的独立绕组。 定子槽里装有两套极对数不一样的独立绕组，而每套绕 组本身又可以改变它的联接方式，得到不同的极对数。
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1. 三相笼型电动机的变极调速控制
双速电动机三相绕组联结图如图11.81所示。图a为三角形与双星形联结 法；图b为星形与双星形联结法。 当三角形或星形联结时，p=2（低速），各相绕组互为240°电角度，当 双星形联结时， p=1（高速），各相绕组互为120°电角度，为保持变 速前后转向不变，改变磁极对数时必须改变电源相序。
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11.80（a）正反转控制
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二、三相异步电动机的正反转控制
如图11.80(b)所示，将其中一 个接触器的常闭触点串入另 一个接触器线圈电路中，则 任何个接触器先通电后，即 使按下相反方向的启动按钮， 另一个接触器也无法通电， 这种利用两个接触器的辅助 常闭触点互相控制的方式， 叫电气互锁 电气互锁。起互锁作用的 电气互锁 常闭触点叫互锁触点 互锁触点。 互锁触点
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2. 绕线转子电动机转子串电阻的调速控制
图11.83所示为采用凸轮控制器控制的电动机正、 反转和调速的线路。在电动机M的转子电路中，串 接三相不对称电阻，作启动和调速用。转子电路的 电阻和定子电路相关部分与凸轮控制器的各触点连 接。 凸轮控制器的触点展开图如图11.83(c)所示，黑点 表示该位置触点接通，没有黑点则表示不通。触点 KT1-KT5和转子电路串接的电阻相连接，用于短接 电阻，控制电动机的启动和调速。
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二、三相异步电动机的正反转控制
图11.80(a)工作过程如下： 正转控制 合上刀开关QK→ 按下正向启动按钮SB2→正 向接触器KM1通电→KM1主 触点和自锁触点闭合→电动 机M正转。 反转控制 合上刀开关QK→ 按下反向启动按钮SB3→反 向接触器KM2通电→KM2主 触点和自锁触点闭合→电动 机M反转。 停机 按停止按钮SB1→KM1 （或KM2）断电→M停转。
11.8 三相异步电动机的常用电器控制线路
一、三相异步电动机的启动控制
三相异步电动机一般有直接启动和减压启动两 种方法。 1. 三相笼型电动机直接启动控制
(1)采用刀开关直接启动控制。图11.68为 采用刀开关直接启动控制线路。 工作过程如下：合上刀开关QK、电动 机M接通电源,全电压直接启动。打开 刀开关QK，电动机M断电停转。 这种线路适用于小容量、启动不频繁 的笼型电动机，例如小型台钻、冷却 泵、砂轮机等。熔断器起短路保护作 用。
• • • •
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绕线转子电动机在转子电路串接电阻调速； 绕线转子电动机在转子电路串接电阻调速； 绕线转子电动机串级调速； 异步电动机交流调压调速； 电磁离合器调速。 电磁离合器调速。
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1. 三相笼型电动机的变极调速控制
三相笼型电动机采用改变磁极对数调速，改变定子 极数时，转子极数也同时改变，笼型转子本身没有 固定的极数，它的极数随定子极数而定。 改变定子绕组极对数的方法有：
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图11.74 定子串自耦变压器启动控制线路
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2. 三相笼型电动机减压启动控制
(3)自耦变压器减压启动的控制。 自耦变压器减压启动的控制。 自耦变压器减压启动的控制
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2. 三相笼型电动机减压启动控制
(4)延边三角形减压启 延边三角形减压启 动控制。上面介绍的星 动控制 一三角形启动控制有很 多优点，但不足的是启 动转矩太小，如要求兼 取星形联接启动电流小、 三角形联接启动转矩大 的优点，则可采用延边 三角形减压启动。
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2. 三相笼型电动机减压启动控制
(2)星-三角形减压启动控制 星 三角形减压启动控制
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(3)自耦变压器减压启 自耦变压器减压启 动的控制。 动的控制。启动时电 动机定子串人自耦变 压器，定于绕组得到 的电压为自耦变压器 的二次电压，启动完 毕，自耦变压器被切 除，额定电压加于定 子绕组，电动机以全 电压投人运行。
图11.72 定子绕组串电阻启动控制线路
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2. 三相笼型电动机减压启动控制
(1)定子绕组串电阻减压启动控制 定子绕组串电阻减压启动控制
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2. 三相笼型电动机减压启动控制
(2)星 -三角形减压启动控制 。 星 三角形减压启动控制 三角形减压启动控制。 控制线路也是按时间原则 实现控制。启动时将电动机 定子绕组联接成星形，加在 电动机每相绕组上的电压为 额定电压的 1 / 3 ，从而减小了 启动电流。待启动后按预先 整定的时间把电动机换成三 角形联接，使电动机在额定 电压下运行。 图11.73 星-三角形减压启动控制线路
图11.69 点动控制线路
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1. 三相笼型电动机直接启动控制
（2）采用接触器直接启动控制 ）
连续控制。 ② 连续控制 。 在实际生产中往往要求电动机实现 长时间连续转动，即所谓长动控制，如图 11.70所示。 工作过程如下： 启动：合上刀开关QK→按下启动按钮SB1→接触 启动 器KM线圈通电→KM主触点闭合(松开SB1)， KM常开辅助触点闭合→电动机M接通电源运 转。 停机：按下停止按钮SB2→KM线圈断电→KM主触 停机 点和辅助常开触点断开→电动机M断电停转。 在连续控制中，当启动按钮SB1 松开后， 接触器KM的线圈通过其辅助常开触点的闭合 仍继续保持通电，从而保证电动机的连续运 行。这种依靠接触器自身辅助常开触点而使 线圈保持通电的控制方式，称自锁或自保 自锁或自保。 自锁或自保 起到自锁作用的辅助常开触点称自锁触点 自锁触点。 自锁触点
图11.75 延边三角形减压启动控制线路
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2. 三相笼型电动机减压启动控制
图11.76 延边三角形一三角形绕组联结 a）原始状态 b）延边三角形联结 c）三角形联结
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2. 三相笼型电动机减压启动控制
(4)延边三角形减压启动控制 延边三角形减压启动控制
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二、三相异步电动机的正反转控制
在实际应用中，往往要求生产机械改变运动方 向，如工作台进、退；电梯的升、降等，这就 要求电动机能实现正、反转。 对于三相异步电动机来说，可通过两个接触器 来改变电动机定子绕组的电源相序来实现。电 动机正、反转控制线路如图11.80所示。图中 接触器KM1 为正向接触器，控制电动机M正转； 接触器KM2 为反向接触器，控制电动机M反转。
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1. 三相笼型电动机直接启动控制
（2）采用接触器直接启动控制 ）
点动控制。 ①点动控制。如图11.69所示。主电路由刀开关QK、 断路器FU、交流接触器KM的主触点和笼型电 动机M组成；控制电路由启动按钮SB和交流 接触器线圈KM组成。 线路的工作过程如下： 启动过程：先合上刀开关QK→按下启动按钮SB→ 启动 接触器KM线圈通电→KM主触点闭合→电动 机M通电直接启动。 停机过程：松开按钮SB→KM线圈断电→KM主触 停机 点断开→KM断电停转。 从线路可知，按下按钮，电动机转动，松 开按钮，电动机停转。这种控制就叫点动控制 点动控制， 点动控制 它能实现电动机短时转动，常用于机床的对刀 调整和电动葫芦等。
图11.71 长动和点动控制
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1. 三相笼型电动机直接启动控制
图11.71 长动和点动控制
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2. 三相笼型电动机减压启动控制
三相笼型电动机直接启动控制线路简单、经济，操 作方便。但对于容量较大的电动机来说，由于启动 电流大，会引起较大的电网压降，所以必须采用减 压启动的方法，以限制启动电流。 减压启动虽然可以减小启动电流，但也降低了启动 转矩，因此仅适用于空载或轻载启动。 三相笼型电动机的减压启动方法有定子绕组串电阻 (或电抗器)启动、自耦变压器减压启动、星-三角 形减压启动、延边三角形启动等。
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2. 绕线转子电动机转子串电阻的调速控制
图11.83 采用凸轮控制器控制电动机正反转和调速的线路
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2. 绕线转子电动机转子串电阻的调速控制
工作过程如下：凸轮控制器手柄置“0”位，KT10、 KT11、KT12三对触点接通→合上刀开关QK→按启 动按钮SB2→KM接触器通电→KM主触点闭合→把 凸轮控制器手柄置正向“1”位→触点KT12、KT6、 KT8闭合→电动机M接通电源，转子串入全部电阻 （R1+ R2+ R3+ R4）正向低速启动→KT手柄位置 打向正向“2”位→KT12、KT6、KT8、KT5四对触 点闭合→电阻R1被切除，电动机转速上升。当凸轮 控制器手柄从正向“2”位依次转向“3”、“4”、 “5”位时，触点KT4～KT1先后闭合，电阻R2、R3、 R4被依次切除，电动机转速逐步升高，直至以额定 转速运转。
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图 11.80（b）
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二、三相异步电动机的正反转控制
图11.80（b)所示线路虽实现了互锁，但只能 实现“正→停→反”或者“反→停→正 ” 即必须按下停止按钮后，再反向或正向启动。 这对需要频繁改变电动机运转方向的设备来 说，是很不方便的，为了提高生产率，简便 正、反向操作，故利用复合按钮组成“正→ 反→停”或“反→正→停”的互锁控制。 如图11.80（c）所示，复合按钮的常闭触点 同样起到互锁的作用，这样的互锁叫机械互 机械互 电气互锁， 锁。该线路既有接触器常闭触点的电气互锁 电气互锁 也有复合按钮常闭触点的机械互锁，即具有 双重互锁。该线路操作方便，安全可靠，故 双重互锁 应用广泛。
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2. 三相笼型电动机减压启动控制
(1)定子绕组串电阻减压启动控制 定子绕组串电阻减压启动控制。 定子绕组串电阻减压启动控制 控制线路按时间原则实现控 制，依靠时间继电器延时动作 来控制各电器元件的先后顺序 动作。控制线路如图11.72所 示。启动时，在三相定于绕组 中串入电阻R，从而减低了定子 绕组上的电压，待启动后，再 将电阻R切除，使电动机在额定 电压下投入正常运行。
图11.82 双速电机控制线路
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1. 三相笼型电动机的变极调速控制
双速电动机调速控制 工作过程如下：
低速运行：SC置于低速位置→接触器KM3通电→KM3主 触点闭合→电动机M联结成三角形，低速运行。 高速运行：SC置于高速位置→时间继电器KT通电→接触 器KM3通电→电动机M先联结成三角形以低速启动→KT 延时断开动断触点断开→KM3断电→KT延时闭合动合触 点闭合→接触器KM2通电→接触器KM1通电→电动机联 结成双星形投入高速运行。
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图11.70 连续运行控制线路
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1. 三相笼型电动机直接启动控制
（2）采用接触器直接启动控制 ）
既能点动又能长动控制。 ③既能点动又能长动控制。在生产实践中， 机床调整完毕后，需要连续进行切削 加工，则要求电动机既能实现点动又 能实现长动。控制线路如图11.71所 示。 工作过程： 点动控制时，先把SA打开，断开自锁电路 →按动SB2→KM线圈通断电→电动机 M实现点动； 长动控制时，把SA合上→按动SB2→KM线 圈通电，自锁触点起作用→电动机M 实现长动。
图11.80（c）
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三、三相异步电动机的调速控制
概述
三相异步电动机的转速公式： n = 三相异步电动机的调速方法：
• • •
60 f 1 (1 − s ) p
改变电动机定子绕组的磁极对数p； 改变电动机定子绕组的磁极对数 ； 改变电源频率f1； 改变转差率s。
改变转差率s调速，又可分为：
图11.81 双速电动机三相绕组联结图
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1. 三相笼型电动机的变极调速控制
双速电动机调速控制
双速电动机调速控制 线路如图11.82所示。 图中SC为转换开关， 置于“低速”位置时， 电动机联成三角形， 低 速 运 行 ； SC 置 于 “高速”位置时，电 动机联成双星形，高 速运行。
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2. 绕线转子电动机转子串电阻的调速控制
绕线转子电动机可采用转子串电阻的方法凋 速。随着转子所串电阻的增大，电动机的转 速降低，转差率增大，使电动机工作在不同 的人为特性上，以获得不同的转速，实现调 速的目的。 绕线转子电动机一般采用凸轮控制器进行调 速控制，目前在吊车、起重机一类的生产机 械上仍被普遍采用。
装有一套定子绕组，改变它的联接方式，得到不同的极 对数。 定于槽里装有两套极对数不一样的独立绕组。 定子槽里装有两套极对数不一样的独立绕组，而每套绕 组本身又可以改变它的联接方式，得到不同的极对数。
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1. 三相笼型电动机的变极调速控制
双速电动机三相绕组联结图如图11.81所示。图a为三角形与双星形联结 法；图b为星形与双星形联结法。 当三角形或星形联结时，p=2（低速），各相绕组互为240°电角度，当 双星形联结时， p=1（高速），各相绕组互为120°电角度，为保持变 速前后转向不变，改变磁极对数时必须改变电源相序。
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11.80（a）正反转控制
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二、三相异步电动机的正反转控制
如图11.80(b)所示，将其中一 个接触器的常闭触点串入另 一个接触器线圈电路中，则 任何个接触器先通电后，即 使按下相反方向的启动按钮， 另一个接触器也无法通电， 这种利用两个接触器的辅助 常闭触点互相控制的方式， 叫电气互锁 电气互锁。起互锁作用的 电气互锁 常闭触点叫互锁触点 互锁触点。 互锁触点
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2. 绕线转子电动机转子串电阻的调速控制
图11.83所示为采用凸轮控制器控制的电动机正、 反转和调速的线路。在电动机M的转子电路中，串 接三相不对称电阻，作启动和调速用。转子电路的 电阻和定子电路相关部分与凸轮控制器的各触点连 接。 凸轮控制器的触点展开图如图11.83(c)所示，黑点 表示该位置触点接通，没有黑点则表示不通。触点 KT1-KT5和转子电路串接的电阻相连接，用于短接 电阻，控制电动机的启动和调速。
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二、三相异步电动机的正反转控制
图11.80(a)工作过程如下： 正转控制 合上刀开关QK→ 按下正向启动按钮SB2→正 向接触器KM1通电→KM1主 触点和自锁触点闭合→电动 机M正转。 反转控制 合上刀开关QK→ 按下反向启动按钮SB3→反 向接触器KM2通电→KM2主 触点和自锁触点闭合→电动 机M反转。 停机 按停止按钮SB1→KM1 （或KM2）断电→M停转。
11.8 三相异步电动机的常用电器控制线路
一、三相异步电动机的启动控制
三相异步电动机一般有直接启动和减压启动两 种方法。 1. 三相笼型电动机直接启动控制
(1)采用刀开关直接启动控制。图11.68为 采用刀开关直接启动控制线路。 工作过程如下：合上刀开关QK、电动 机M接通电源,全电压直接启动。打开 刀开关QK，电动机M断电停转。 这种线路适用于小容量、启动不频繁 的笼型电动机，例如小型台钻、冷却 泵、砂轮机等。熔断器起短路保护作 用。
• • • •
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绕线转子电动机在转子电路串接电阻调速； 绕线转子电动机在转子电路串接电阻调速； 绕线转子电动机串级调速； 异步电动机交流调压调速； 电磁离合器调速。 电磁离合器调速。
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1. 三相笼型电动机的变极调速控制
三相笼型电动机采用改变磁极对数调速，改变定子 极数时，转子极数也同时改变，笼型转子本身没有 固定的极数，它的极数随定子极数而定。 改变定子绕组极对数的方法有：
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图11.74 定子串自耦变压器启动控制线路
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2. 三相笼型电动机减压启动控制
(3)自耦变压器减压启动的控制。 自耦变压器减压启动的控制。 自耦变压器减压启动的控制
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2. 三相笼型电动机减压启动控制
(4)延边三角形减压启 延边三角形减压启 动控制。上面介绍的星 动控制 一三角形启动控制有很 多优点，但不足的是启 动转矩太小，如要求兼 取星形联接启动电流小、 三角形联接启动转矩大 的优点，则可采用延边 三角形减压启动。
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2. 三相笼型电动机减压启动控制
(2)星-三角形减压启动控制 星 三角形减压启动控制
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(3)自耦变压器减压启 自耦变压器减压启 动的控制。 动的控制。启动时电 动机定子串人自耦变 压器，定于绕组得到 的电压为自耦变压器 的二次电压，启动完 毕，自耦变压器被切 除，额定电压加于定 子绕组，电动机以全 电压投人运行。
图11.72 定子绕组串电阻启动控制线路
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2. 三相笼型电动机减压启动控制
(1)定子绕组串电阻减压启动控制 定子绕组串电阻减压启动控制
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2. 三相笼型电动机减压启动控制
(2)星 -三角形减压启动控制 。 星 三角形减压启动控制 三角形减压启动控制。 控制线路也是按时间原则 实现控制。启动时将电动机 定子绕组联接成星形，加在 电动机每相绕组上的电压为 额定电压的 1 / 3 ，从而减小了 启动电流。待启动后按预先 整定的时间把电动机换成三 角形联接，使电动机在额定 电压下运行。 图11.73 星-三角形减压启动控制线路
图11.69 点动控制线路
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1. 三相笼型电动机直接启动控制
（2）采用接触器直接启动控制 ）
连续控制。 ② 连续控制 。 在实际生产中往往要求电动机实现 长时间连续转动，即所谓长动控制，如图 11.70所示。 工作过程如下： 启动：合上刀开关QK→按下启动按钮SB1→接触 启动 器KM线圈通电→KM主触点闭合(松开SB1)， KM常开辅助触点闭合→电动机M接通电源运 转。 停机：按下停止按钮SB2→KM线圈断电→KM主触 停机 点和辅助常开触点断开→电动机M断电停转。 在连续控制中，当启动按钮SB1 松开后， 接触器KM的线圈通过其辅助常开触点的闭合 仍继续保持通电，从而保证电动机的连续运 行。这种依靠接触器自身辅助常开触点而使 线圈保持通电的控制方式，称自锁或自保 自锁或自保。 自锁或自保 起到自锁作用的辅助常开触点称自锁触点 自锁触点。 自锁触点
图11.75 延边三角形减压启动控制线路
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2. 三相笼型电动机减压启动控制
图11.76 延边三角形一三角形绕组联结 a）原始状态 b）延边三角形联结 c）三角形联结
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2. 三相笼型电动机减压启动控制
(4)延边三角形减压启动控制 延边三角形减压启动控制
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二、三相异步电动机的正反转控制
在实际应用中，往往要求生产机械改变运动方 向，如工作台进、退；电梯的升、降等，这就 要求电动机能实现正、反转。 对于三相异步电动机来说，可通过两个接触器 来改变电动机定子绕组的电源相序来实现。电 动机正、反转控制线路如图11.80所示。图中 接触器KM1 为正向接触器，控制电动机M正转； 接触器KM2 为反向接触器，控制电动机M反转。