三相異步電動機直接啟動即啟動時把電動機直接接入電網(wǎng),加上額定電壓,一般來說,電動機的容量不大于直接供電變壓器容量的20%~30%時,都可以直接啟動。
1).點動控制
合上開關(guān)QF,三相電源被引入控制電路,但電動機還不能起動。按下按鈕SF,接觸器KM線圈通電,銜鐵吸合,常開主觸點接通,電動機定子接入三相電源起動運轉(zhuǎn)。松開按鈕SF,
圖5-13 點動控制
接觸器KM線圈斷電,銜鐵松開,常開主觸點斷開,電動機因斷電而停轉(zhuǎn)。
2).直接起動控制
(1)起動過程。按下起動按鈕SF,接觸器KM線圈通電,與SF并聯(lián)的KM的輔助常開觸點閉合,以保證松開按鈕SF后KM線圈持續(xù)通電,串聯(lián)在電動機回路中的KM的主觸點持續(xù)閉合,電動機連續(xù)運轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)連續(xù)運轉(zhuǎn)控制。
(2)停止過程。按下停止按鈕SS,接觸器KM線圈斷電,與SF并聯(lián)的KM的輔助常開觸點斷開,以保證松開按鈕SS后KM線圈持續(xù)失電,串聯(lián)在電動機回路中的KM的主觸點持續(xù)斷開,電動機停轉(zhuǎn)。
與SF并聯(lián)的KM的輔助常開觸點的這種作用稱為自鎖。
圖示控制電路還可實現(xiàn)短路保護(hù)、過載保護(hù)和零壓保護(hù)。
圖5-14直接起動控制
起短路保護(hù)的是串接在主電路中的熔斷器FU。一旦電路發(fā)生短路故障,熔體立即熔斷,電動機立即停轉(zhuǎn)。
起過載保護(hù)的是熱繼電器KH。當(dāng)過載時,熱繼電器的發(fā)熱元件發(fā)熱,將其常閉觸點斷開,使接觸器KM線圈斷電,串聯(lián)在電動機回路中的KM的主觸點斷開,電動機停轉(zhuǎn)。同時KM輔助觸點也斷開,解除自鎖。故障排除后若要重新起動,需按下KH的復(fù)位按鈕,使KH的常閉觸點復(fù)位(閉合)即可。
起零壓(或欠壓)保護(hù)的是接觸器KM本身。當(dāng)電源暫時斷電或電壓嚴(yán)重下降時,接觸器KM線圈的電磁吸力不足,銜鐵自行釋放,使主、輔觸點自行復(fù)位,切斷電源,電動機停轉(zhuǎn),同時解除自鎖。
2.正反轉(zhuǎn)控制
1).簡單的正反轉(zhuǎn)控制
(1)正向起動過程。按下起動按鈕SF1,接觸器KM1線圈通電,與SF1并聯(lián)的KM1的輔助常開觸點閉合,以保證KM1線圈持續(xù)通電,串聯(lián)在電動機回路中的KM1的主觸點持續(xù)閉合,電動機連續(xù)正向運轉(zhuǎn)。
(2)停止過程。按下停止按鈕SS,接觸器KM1線圈斷電,與SF1并聯(lián)的KM1的輔助觸點斷開,以保證KM1線圈持續(xù)失電,串聯(lián)在電動機回路中的KM1的主觸點
圖5-15簡單的正反轉(zhuǎn)控制
持續(xù)斷開,切斷電動機定子電源,電動機停轉(zhuǎn)。
(3)反向起動過程。按下起動按鈕SF2,接觸器KM2線圈通電,與SF2并聯(lián)的KM2的輔助常開觸點閉合,以保證線圈持續(xù)通電,串聯(lián)在電動機回路中的KM2的主觸點持續(xù)閉合,電動機連續(xù)反向運轉(zhuǎn)。
缺點: KM1和KM2線圈不能同時通電,因此不能同時按下SF1和SF2,也不能在電動機正轉(zhuǎn)時按下反轉(zhuǎn)起動按鈕SF2,或在電動機反轉(zhuǎn)時按下正轉(zhuǎn)起動按鈕SF1。如果操作錯誤,將引起主回路電源短路。
2).帶電氣互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路
將接觸器KM1的輔助常閉觸點串入KM2的線圈回路中,從而保證在KM1線圈通電時KM2線圈回路總是斷開的;將接觸器KM2的輔助常閉觸點串入KM1的線圈回路中,從而保證在KM2線圈通電時KM1線圈回路總是斷開的。這樣接觸器的輔助常閉觸點KM1和KM2保證了兩個接觸器線圈不能同時通電,這種控制方式稱為互鎖或者聯(lián)鎖,這兩個輔助常開觸點稱為互鎖或者聯(lián)鎖觸點。
圖5-16 帶電氣互鎖的正反轉(zhuǎn)控制
缺點:電路在具體操作時,若電動機處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)要反轉(zhuǎn)時必須先按停止按鈕SS,使互鎖觸點KM1恢復(fù)閉合后按下反轉(zhuǎn)起動按鈕SF2才能使電動機反轉(zhuǎn);若電動機處于反轉(zhuǎn)狀態(tài)要正轉(zhuǎn)時必須先按停止按鈕SS,使互鎖觸點KM2恢復(fù)閉合后按下正轉(zhuǎn)起動按鈕SF1才能使電動機正轉(zhuǎn)。
5.2.4.三相異步電動機的控制
上一節(jié)課我們講了電動機的點動與長動控制,這一節(jié)課我們在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步講述電動機的繼電器——接觸器控制系統(tǒng)。
2.正反轉(zhuǎn)控制
3).同時具有電氣互鎖和機械互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路
采用復(fù)式按鈕,將SF1按鈕的常閉觸點串接在KM2的線圈電路中;將SF2的常閉觸點串接在KM1的線圈電路中;這樣,無論何時,只要按下反轉(zhuǎn)起動按鈕,在KM2線圈通電之前就首先使KM1斷電,從而保證KM1和KM2不同時通電;從反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)的情況也是一樣。這種由機械按鈕實現(xiàn)的互鎖也叫機械或按鈕互鎖。
圖5-17具有電氣互鎖和機械互鎖的正反轉(zhuǎn)控制
3.Y—△降壓起動控制
按下起動按鈕SF,時間繼電器KT和接觸器KM2同時通電吸合,KM2的常開主觸點閉合,把定子繞組連接成星形,其常開輔助觸點閉合,接通接觸器KM1。KM1的常開主觸點閉合,將定子接入電源,電動機在星形連接下起動。KM1的一對常開輔助觸點閉合,進(jìn)行自鎖。經(jīng)一定延時,KT的常閉觸點斷開,KM2斷電復(fù)位,接觸器KM3通電吸合。KM3的常開主觸點將定子繞組接成三角形,使電動機在額定
圖5-18 Y—△降壓起動控制
電壓下正常運行。與按鈕SF串聯(lián)的KM3的常閉輔助觸點的作用是:當(dāng)電動機正常運行時,該常閉觸點斷開,切斷了KT、KM2的通路,即使誤按SF,KT和KM2也不會通電,以免影響電路正常運行。若要停車,則按下停止按鈕SS,接觸器KM1、KM2同時斷電釋放,電動機脫離電源停止轉(zhuǎn)動。
4.行程控制
1).限位控制(圖5-19)
當(dāng)生產(chǎn)機械的運動部件到達(dá)預(yù)定的位置時壓下行程開關(guān)的觸桿,將常閉觸點斷開,接觸器線圈斷電,使電動機斷電而停止運行。
圖5-19 限位控制 圖5-20行程往返控制
2).行程往返控制(圖5-20)
按下正向起動按鈕SB1,電動機正向起動運行,帶動工作臺向前運動。當(dāng)運行到SQ2位置時,擋塊壓下SQ2,接觸器KM1斷電釋放,KM2通電吸合,電動機反向起動運行,使工作臺后退。工作臺退到SQ1位置時,擋塊壓下SQ1,KM2斷電釋放,KM1通電吸合,電動機又正向起動運行,工作臺又向前進(jìn),如此一直循環(huán)下去,直到需要停止時按下SS1,KM1和KM2線圈同時斷電釋放,電動機脫離電源停止轉(zhuǎn)動。
總結(jié):
1、三相異步電動機有兩種直接起動方法:直接起動和降壓起動。直接起動簡單、經(jīng)濟(jì),應(yīng)盡量采用;電機容量較大時應(yīng)采用降壓起動以限制起動電流,常用的降壓起動方法有Y—△降壓起動、自耦變壓器降壓起動和定子串電阻降壓起動等。
2、三相異步電動機的直接起動和正反轉(zhuǎn)控制電路時控制的基本環(huán)節(jié),應(yīng)掌握它們的工作原理和分析方法,明確自鎖和互鎖的含義和思想方法。
3、首先了解工藝過程及控制要求;
4、搞清控制系統(tǒng)中各電機、電器的作用以及它們的控制關(guān)系;
5、主電路、控制電路分開閱讀或設(shè)計;
6、控制電路中,根據(jù)控制要求按自上而下、自左而右的順序進(jìn)行讀圖或設(shè)計;
7、同一個電器的所有線圈、觸頭不論在什么位置都叫相同的名字;
8、原理圖上所有電器,必須按國家統(tǒng)一符號標(biāo)注,且均按未通電狀態(tài)表示;
9、繼電器、接觸器的線圈只能并聯(lián),不能串聯(lián);
10、控制順序只能由控制電路實現(xiàn),不能由主電路實現(xiàn)