3.2 三相异步电动机双向运行控制电路

电气控制实践训练 MOOC 课程团队 厦门大学物理与机电工程学院
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。
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以上由接触器互锁实现的电动机的正反转控 制电路，优点是工作安全可靠，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非常 不方便。为此，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，如下图所示：
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自动往返行程控制线路的工作原理
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
三相异步电动机双向运行控制电路
2017.2.27
Xiamen University 电气控制实践训练MOOC课程团队
从电动机的工作原理来分析，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 取决于接入的三相交流电源的相序。在电气控制线 路中。可以利用交流接触器改变接入的电源的相序 从而改变电机的转向。
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为了避免两个接触器KM1和KM2同时得电动作 ，在正反转控制电路中设置了互锁环节。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 。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。
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正反转控制电路的总结
2.正反转控制电路用于对正、反转两个接触器线圈 进行通电和断电的控制。在正、反转线路的起动按钮 中分别串入了互锁的机械触点或接触器的辅助常闭触 点，保证了两个接触器不能同时通电，以防止主电路 的电源被短路，这个叫做双重互锁，在电动机正反转 控制电路的设计实现中非常重要。
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三相异步电动机正反转控制电路
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上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。
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双重互锁正反转控制电路
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该线路可以实现“正转→反转→停止”或“反 转→正转→停止”的控制。在分析其工作原理的时 候要注意，复合按钮在按下去的时候，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。
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自动往返行程的控制线路
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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。
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正反转控制电路的工作原理
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。
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自动往返行程控制线路的工作原理
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。
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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，如下图所示。图 中的右下角是工作台自动往返运动的示意。
正反转控制电路的工作原理 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。
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正反转控制电路的总结
1.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。
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