3.2三相异步电动机双向运行控制电路

3.2三相异步电动机的双向运行控制线路

前面第一讲讲述的电动机的常用控制技术，都是单相控制线路，只能使电动机朝一个

方向旋转，带动生产机械的运动部件朝一个方向运动。而生产机械往往要求运动部件能够

实现上下、左右、前后、往返等正、反两个方向的运动，比如说机床工作台的前进和后退；起重机的上升和下降等，对于三相异步电动机，如何来改变电动机的转向呢？

从电动机的工作原理来分析，三相异步电动机的转向是由电动机定子绕组通入的三相

交流电源产生的旋转磁场的方向决定的，并且转子的转向与旋转磁场的方向一致。要改变

电机的转向，需要改变旋转磁场的转向，而旋转磁场的方向取决于交流电源的相序。在电

气控制线路中，我们可以利用交流接触器改变接入的三相交流电源的相序从而改变电动机

的转向。

如图是采用接触器实现的电动机的正、反转控制线路，图中使用了两个交流接触器

KM1和KM2，分别由正转按钮SB1和反转按钮SB2控制。其中，KM1控制电动机M的正转，KM2控制M的反转。从主电路图中可以看出，KM1和KM2的主触点所接通的电源相序不同，KM1按L1—L2—L3的正相序接线，而KM2则按L3—L2—L1的逆相序接线。由控制电路看出，由按钮SB1和KM1线圈等构成正转控制；按钮SB2和KM2线圈等构成反转控制。

线路图中特别注意KM1和KM2的主触点不允许同时闭合，如果同时闭合将造成两相电

源(L1相和L3相)短路。为了避免两个接触器KM1和KM2同时得电动作，在正、反转控制

电路当中设置了互锁环节。注意，互锁实现是将其中一个接触器的辅助常闭触点串入到另

一个接触器的线圈中，在任何一个接触器先通电后，即使按下相反方向的起动按钮，该接

触器也无法通电。

同学们请注意，这种利用两个接触器的辅助常闭触点互相制约控制的方式，称为电气

互锁，起到互锁作用的常闭触点我们称为互锁触点。

合上开关QS后→如按下SB1按钮→正向接触器KM1线圈得电→KM1主触点和自锁触

点闭合→电动机M正转；同时KM1的互锁触点分断，对KM2实现互锁，使SB2失去作用。

需要反转控制时，此电路中应先按下SB3→KM1线圈失电→KM1主触点和自锁触点分

断→电动机M失电停转；同时KM1的辅助触点恢复闭合，即恢复了SB2的反转控制作用。再按下SB2→反向接触器KM2线圈得电→KM2主触点和自锁触点闭合→电动机M反转；同

时KM2的互锁触点分断，对KM1实现互锁，使SB1失去作用。

以上由接触器互锁实现的电动机的正、反转控制电路，它的优点是工作安全可靠，不

会因为接触器的主触头发生熔焊，或者是接触器衔铁被杂物卡住而使得主触点不能打开而

发生短路，也避免了因为误操作而发生的短路。缺点是操作不便，当电动机由正转切到反转，或者是反转切到正转的时候，都必须要按下停止按钮，然后再能反向启动，这对需要

频繁改变电动机转向的操作显得非常的不方便。

为了实现从电动机正转直接切换到反转，在上图的基础上，增加了按钮互锁（又称为

机械互锁），构成了复合按钮和接触器双重互锁的正反转控制电路。电路中利用按钮实现互锁，可以不按停止按钮，正转时可直接按反转按钮实现反转，反转时同样可直接按正转按

钮实现正转，如图所示。该线路可以实现“正转→反转→停止”或者是“反转→正转→停止”的控制。其线路的工作原理，同学们可以自行分析。同学们在分析的时候要注意，复

合按钮它在按下去的时候，常闭触点和常开触点动作的时间差。按下复合按钮，常闭触点

先打开，常开触点后闭合。

前面讲述的电动机的正反转控制是由按钮手动实现的，在机床电气设备中，有时要求

工作台在一定的行程内能够自动往返运动，以便实现对工件的连续加工，提高生产效率。

这就要求电气控制线路实现对电动机正反转的自动切换。自动切换是由位置开关实现的，

又叫限位控制，由位置开关控制的工作台自动往返行程的控制线路，如图所示。图中的右

下角是工作台自动往返运动的示意。

电动机的正、反转是实现工作台自动往返循环的基本环节。为了使电动机的正反转控

制与工作台的左右运动相配合，在控制线路中设置了四个位置开关SQ1、SQ2、SQ3和SQ4，并把他们安装在工作台需要限位的位置。其中SQ1和SQ2用来对电动机的正反转进行自动

切换，实现工作台的一个自动往返行程控制；SQ3、SQ4用于终端保护，它的作用是防止SQ1、SQ2失灵，工作台越过了限定位置而造成事故。在工作台边的T形槽中装有两块挡铁，挡铁1只能和SQ1、SQ3相碰撞，挡铁2只能和SQ2、SQ4相碰撞。当工作台运动到所限位置的时候，挡铁碰撞相应的行程开关，使其触点动作，自动切换正反转控制线路，并通过

机械传动机构使工作台自动往返运动。工作台的行程我们可以通过移动挡铁的位置来调节。

那么下面我们来分析一下这个电路的工作原理。先合上QS，按下SB1按钮→KM1线圈会得电→电动机正转→工作台左移→行程至限定位置时挡铁1碰撞SQ1→SQ1-1的常闭触点先分断，使KM1线圈失电，电动机停止正转，工作台停止左移；然后SQ1-2后闭合→KM2

线圈得电→电动机反转→工作台右移(SQ1的触点会复位)→行程至限定位置时挡铁2碰撞SQ2→SQ2-1先分断，KM2线圈失电，电动机停止反转，工作台停止右移；SQ2-2后闭合

→KM1线圈得电→电动机正转，工作台左移(注意SQ2触头复位)→……，重复以上的过程，工作台就会在限定的行程内不断地进行着往返运动。注意，如果工作台起始在左端位置，

那么应该先按下SB2按钮进行起动。

需要停止的时候，只要按下SB3停止按钮→整个控制线路失电→KM1(或者是KM2)的主触点分断→电动机M失电停转→工作台也会停止运动。

同学们，下面我们从电动机正反转控制的主电路和控制电路两个方面分别总结一下这

个正反转控制的实现。正反转主电路和直接起动主电路的主要区别是它采用了两组接触器

的主触点，一组用于将正相序电源接入到定子绕组上，实现电动机的正转；另一组用于将

逆相序电源接入到定子绕组上，实现电动机的反转。两组主触头分别由其各自的接触器控

制其通断，通过调换主触点任意一侧的两根接线来完成换相。为了防止电源短路，绝不允

许两组主触点同时闭合。