三相籠型異步電動機的控制線路大都由繼電器、接觸器和按鈕等有觸點的電器組成。其基本的控制線路有:全壓啟動控制線路、正反轉(zhuǎn)控制線路、多地點控制線路、順序控制線路和自動循環(huán)控制線路。
1、全壓啟動控制線路
三相異步電動機起動方法有兩種:直接起動和減壓起動。直接起動控制用于小容量籠型電動機。減壓起動用于容量較大的電動機,且僅適用空載或輕載起動。全壓啟動控制有刀開關(guān)直接起動控制及接觸器直接起動控制兩種方式。
圖1 刀開關(guān)直接起動控制電路
采用刀開關(guān)直接起動控制,刀開關(guān)帶有短路保護的熔斷器,比如農(nóng)村里用的粉碎機。水泵等小容量的電機。
采用接觸器直接啟動控制包括(1)點動;(2)連續(xù)控制;(3)既能點動又能長動控制。
(1)點動控制:按住按鈕時電動機轉(zhuǎn)動工作,手放開按鈕時,電動機即停止工作,常用于生產(chǎn)設(shè)備的調(diào)整。
圖2 點動控制
控制線路工作過程:啟動時,合上刀開關(guān)QS,主線路引入三相電源。按下啟動按鈕SB,KM線圈得電,主觸點閉合,電動機接通電源開始轉(zhuǎn)動,松開SB,KM線圈失電,主觸點復(fù)位(開)電動機停止轉(zhuǎn)動。
(2)連續(xù)轉(zhuǎn)動控制
圖3 連續(xù)轉(zhuǎn)動控制原理圖
(3)既能長期工作又能點動的控制電路
圖4 既能長期工作又能點動的控制電路
按下起動鈕,電動機運轉(zhuǎn),松開起動按鈕,電動機停轉(zhuǎn)。
點動按鈕SB3的作用:
(1) 使接觸器線圈KM通電;
(2) 使線圈KM不能自鎖。
點動時,按下SB3,電機運轉(zhuǎn)。
圖5 點動電路: a) 基本點動控制電路 b) 開關(guān)選擇運行狀態(tài)的電路 c)兩個按扭控制的電路
電動機的保護:
短路保護:當控制電路發(fā)生短路故障時,(www.tuo13886.net.cn版權(quán)所有)控制電路能迅速斷開電源,熔斷器FU1作為主電路的短路保護。熔斷器FU2作為控制電路的短路保護。
過載保護:熱繼電器FR作為電動機的過載保護。當電動機過載、堵轉(zhuǎn)或斷相等都會引起定子繞組的電流過大,熱繼電器會根據(jù)電流的熱效應(yīng),使熱繼電器FR動作。即FR的常閉觸點斷開,使KM線圈斷電,從而使KM主觸點斷開,切斷電動機的電源。
欠壓和失壓保護:依靠按鈕的復(fù)位功能和接觸器本身的電磁機構(gòu)來完成。當電動機正在運行時,如果電源電壓因某種原因過分地降低或消失時,接觸器KM銜鐵釋放,電動機停止,同時KM自鎖觸點斷開。當電源電壓恢復(fù)正常時,接觸器KM線圈也不可能自行通電,即電動機不會自行啟動,要使電動機啟動,操作者必須再次按下啟動按鈕。
控制電路具有欠壓和失壓保護的好處:
(1)防止電壓嚴重下降是電動機低壓運行;
(2)避免電動機同時啟動造成電壓嚴重下降;
(3)防止電源電壓恢復(fù)正常時,電動機突然啟動造成設(shè)備和人身事故。
2、正、反轉(zhuǎn)控制線路
在三相籠型異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制線路中,可采用兩只接觸器KM1、KM2換接電動機三相電源的相序,來改變電動機的旋轉(zhuǎn)方向。但兩個接觸器不能同時吸合,如果同時吸合將造成電源的短路事故,如下圖所示 。
圖6 電機正反轉(zhuǎn)
電機機正轉(zhuǎn)工作時,KM1通電吸合,電動機這時的相序是L1、L2、L3,即正向運行。
電機機反轉(zhuǎn)工作時,KM2通電吸合,KM2主觸頭閉合換接了電動機三相的電源相序,這時電動機的相序是L3、L2、L1,即反向運行。
圖7 三相籠型異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路
a)無互鎖電路 b)具有電氣互鎖電路 c)具有雙重互鎖電路
3、其它基本控制線路
其它基本控制電路包括:多地控制電路、順序控制電路、循環(huán)控制電路。
(1)多地點控制線路:把一個起動按鈕和一個停止按鈕組成一組,并把兩組起動、停止按鈕分別放置兩地,即能實現(xiàn)兩地點控制。(一般原則:起動按鈕(常開)并聯(lián),停止按鈕(常閉)串聯(lián))
圖8 多地點控制線路
(2)順序控制線路:
電動機順序控制的接線方法:要求接觸器KM1動作后接觸器KM2才能動作,故將接觸器KM1的常開觸頭串接于接觸器KM2的線圈電路中。
圖9 兩臺電動機順序起動控制線路圖
圖10 時間繼電器控制的順序起動電路
控制線路工作過程:設(shè)電路要求M1啟動50秒后,M2啟動。
按啟動按鈕SB2,KM1線圈得電并自鎖,KM1主觸點閉合,電動機M1接通電源開始轉(zhuǎn)動,同時KT線圈得電。時間繼電器開始定時,定時50秒到,時間繼電器延時閉合常開觸點KT閉合,接觸器KM2線圈得電并自鎖,KM2主觸點閉合,電動機M2接通電源開始轉(zhuǎn)動。同時KM2常閉觸點斷開,切斷KT線圈的電源。
(3)自動循環(huán)控制線路
圖11 機床工作臺自動往復(fù)運動示意圖
圖12 行程開關(guān)
正反轉(zhuǎn)自動循環(huán)控制電路工作過程:
按下正向起動按鈕SB2,接觸器KM1得電動作并自鎖,電動機正轉(zhuǎn)使工作臺前進。運行到SQ2位置,撞塊壓下SQ2,SQ2常閉觸點使KM1斷電,SQ2的常開觸點使KM2得電動作并自鎖,電動機反轉(zhuǎn)使工作臺后退。工作臺運動左端點撞塊壓下SQ1時,KM2斷電,KM1又得電動作,電動機又正轉(zhuǎn)使工作臺前進,這樣一直循環(huán)。
SB1為停止按鈕。SB2與SB3為不同方向的復(fù)合起動按鈕,改變工作臺方向時,不按停止按鈕可直接操作。
限位開關(guān)SQ3、SQ4限位保護作用:SQ3與SQ4安裝在極限位置,由于某種故障,工作臺到達SQ1(或SQ2)位置,未能切斷KM1(或KM2),工作臺將繼續(xù)移動到極限位置,壓下SQ3(或SQ4),此時最終把控制回路斷開,使電動機停止,避免工作臺由于越出允許位置所導(dǎo)致的事故。
行程控制:用行程開關(guān)按照機械運動部件的位置或位置的變化所進行的控制,稱作按行程原則的自動控制。