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2.2 基本控制電路

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、堅(jiān)固耐用等優(yōu)點(diǎn)獲得了廣泛的應(yīng)用。在生產(chǎn)實(shí)際中,它的應(yīng)用占到使用電動(dòng)機(jī)的80%以上。本章主要講解三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制線路,它一般由繼電器、接觸器和按鈕等有觸點(diǎn)電器組成。本節(jié)介紹其基本的控制線路。

2.2.1 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)全電壓?jiǎn)?dòng)控制線路

在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中,啟停控制是最基本的、最主要的一種控制方式。基本電氣控制電路就是控制啟動(dòng)和停止的電路。

2.2.1.1 電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行控制電路

(1)單向點(diǎn)動(dòng)控制電路

圖2-2所示為三相籠型異步電動(dòng)機(jī)單向點(diǎn)動(dòng)控制電路。它是一個(gè)最簡(jiǎn)單的控制電路,由刀開(kāi)關(guān)QS、熔斷器FU1、接觸器KM的常開(kāi)主觸點(diǎn)與電動(dòng)機(jī)M構(gòu)成主電路。FU1用作電動(dòng)機(jī)M的短路保護(hù)。

按鈕SB、熔斷器FU2、接觸器KM的線圈構(gòu)成控制電路。FU2用作控制電路的短路保護(hù)。

電路圖中的電器一般不表示出空間位置,同一電器的不同組成部分可不畫(huà)在一起,但文字符號(hào)應(yīng)標(biāo)注一致。PE為電動(dòng)機(jī)M的保護(hù)接地線。

該電路的工作原理是:?jiǎn)?dòng)時(shí),合上刀開(kāi)關(guān)QS,引入三相電源。按下按鈕SB,接觸器KM線圈得電吸合,主觸點(diǎn)KM閉合,電動(dòng)機(jī)M因接通電源啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。松開(kāi)按鈕SB,按鈕在自身彈簧的作用下恢復(fù)到原來(lái)斷開(kāi)的位置,接觸器KM線圈失電釋放,接觸器KM主觸點(diǎn)斷開(kāi),電動(dòng)機(jī)失電停止運(yùn)轉(zhuǎn)。可見(jiàn),按鈕SB兼作停止按鈕。

這種“一按(點(diǎn))就動(dòng),一松(放)就停”的電路稱為點(diǎn)動(dòng)控制電路。點(diǎn)動(dòng)控制電路常用于調(diào)整機(jī)床、對(duì)刀操作等。因短時(shí)工作,電路中不設(shè)熱繼電器。

圖2-2 單向點(diǎn)動(dòng)控制電路

(2)單向自鎖控制電路

圖2-3所示為三相籠型異步電動(dòng)機(jī)單向自鎖控制電路。

圖2-3 單向自鎖控制電路

單向點(diǎn)動(dòng)控制電路只適用于機(jī)床調(diào)整、刀具調(diào)整。而機(jī)械設(shè)備工作時(shí),要求電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行,即要求按下按鈕后,電動(dòng)機(jī)就能啟動(dòng)并連續(xù)運(yùn)行,直至加工完畢為止。單向自鎖控制電路就是具有這種功能的電路。因此,它是一種常用的簡(jiǎn)單的控制電路。

①電路的工作原理 啟動(dòng)時(shí),合上QS,引入三相電源。按下啟動(dòng)按鈕SB2,交流接觸器KM的吸引線圈通電,接觸器主觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機(jī)因接通電源直接啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí),與SB2并聯(lián)的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KM閉合,當(dāng)手松開(kāi),SB2自動(dòng)復(fù)位時(shí),接觸器KM的線圈仍可通過(guò)接觸器KM的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)使接觸器線圈繼續(xù)通電,保持電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行。這種依靠接觸器自身輔助觸點(diǎn)而使其線圈保持通電的現(xiàn)象稱為自鎖。起自鎖作用的輔助觸點(diǎn)稱為自鎖觸點(diǎn)。

要使電動(dòng)機(jī)M停止運(yùn)轉(zhuǎn),只要按下停止按鈕SB1,將控制電路斷開(kāi)即可。這時(shí),接觸器KM線圈斷電釋放,KM的常開(kāi)主觸點(diǎn)將三相電源切斷,電動(dòng)機(jī)M停止旋轉(zhuǎn)。當(dāng)手松開(kāi)按鈕后,SB1的常閉觸點(diǎn)在復(fù)位彈簧的作用下,雖恢復(fù)到原來(lái)的常閉狀態(tài),但接觸器線圈不再依靠自鎖觸點(diǎn)通電,因?yàn)樵瓉?lái)閉合的自鎖觸點(diǎn)早已隨著接觸器線圈斷電而斷開(kāi)。

②電路的保護(hù)環(huán)節(jié)

? 短路保護(hù) 熔斷器FU作為電路短路保護(hù),達(dá)不到過(guò)載保護(hù)的目的。為使電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)熔體不被熔斷,熔斷器熔體的規(guī)格必須根據(jù)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流大小適當(dāng)選擇。

? 過(guò)載保護(hù) 熱繼電器FR具有過(guò)載保護(hù)作用。使用時(shí),將熱繼電器的熱元件接在電動(dòng)機(jī)的主電路中作為檢測(cè)元件,用以檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的工作電流,而將熱繼電器的常閉觸點(diǎn)接在控制電路中。當(dāng)電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載或嚴(yán)重過(guò)載時(shí),熱繼電器才動(dòng)作,其常閉控制觸點(diǎn)斷開(kāi),切斷控制電路,接觸器KM線圈斷電釋放,電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。

? 欠電壓保護(hù)與失電壓保護(hù) 當(dāng)電源電壓由于某種原因而嚴(yán)重欠電壓或失電壓時(shí),接觸器的銜鐵自行釋放,電動(dòng)機(jī)停止旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常時(shí),接觸器線圈不能自動(dòng)通電,只有在操作人員再次按下啟動(dòng)按鈕SB2后,電動(dòng)機(jī)才會(huì)啟動(dòng)。控制電路具備了欠電壓和失電壓保護(hù)功能后,有如下三個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn):

第一,防止電壓嚴(yán)重下降時(shí),電動(dòng)機(jī)低電壓運(yùn)行。

第二,避免電動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)而造成電壓嚴(yán)重下降。

第三,防止電源電壓恢復(fù)時(shí),電動(dòng)機(jī)突然啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),造成設(shè)備和人身事故。

(3)單向點(diǎn)動(dòng)、自鎖混合控制電路

生產(chǎn)實(shí)際中,有的生產(chǎn)機(jī)械既需要連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行加工生產(chǎn),又需要在調(diào)整工作時(shí)采用點(diǎn)動(dòng)控制,這就產(chǎn)生了單向點(diǎn)動(dòng)、自鎖混合控制電路,可由圖2-4(a)所示電路實(shí)現(xiàn)。圖2-4中采用了一個(gè)復(fù)合按鈕SB3。點(diǎn)動(dòng)控制時(shí),按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3,其常閉觸點(diǎn)先斷開(kāi)自鎖電路,常開(kāi)觸點(diǎn)后閉合,使接觸器KM線圈通電,主觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)松開(kāi)SB3時(shí),SB3的常開(kāi)觸點(diǎn)先斷開(kāi),常閉觸點(diǎn)后合上,接觸器KM線圈斷電,主觸點(diǎn)斷開(kāi),電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。若需要電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),按啟動(dòng)按鈕SB2即可;停機(jī)時(shí),按停止按鈕SB1

注意,點(diǎn)動(dòng)時(shí),若接觸器KM的釋放時(shí)間大于按鈕恢復(fù)時(shí)間,則點(diǎn)動(dòng)結(jié)束;SB3常閉觸點(diǎn)復(fù)位時(shí),接觸器KM的常開(kāi)觸點(diǎn)尚未斷開(kāi),使接觸器自保電路繼續(xù)通電,無(wú)法實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)。

在圖2-4(b)中,按點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3時(shí),KM線圈通電,主觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)松開(kāi)SB3時(shí),KM線圈斷電,主觸點(diǎn)斷開(kāi),電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。若需要電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),按下SB2啟動(dòng)按鈕即可,此時(shí)中間繼電器KA線圈通電吸合并自鎖。KA另一對(duì)觸點(diǎn)接通接觸器KM線圈。當(dāng)需停止電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),按下停止按鈕SB1。由于使用了中間繼電器KA,使點(diǎn)動(dòng)與連續(xù)工作聯(lián)鎖可靠。

圖2-4 單向點(diǎn)動(dòng)、自鎖混合控制電路

2.2.1.2 電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制電路

(1)正、反轉(zhuǎn)控制電路

有些生產(chǎn)機(jī)械常常要求具有上下、左右、前后等相反方向的運(yùn)動(dòng),如機(jī)床工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng),就要求電動(dòng)機(jī)能可逆運(yùn)行。由電動(dòng)機(jī)原理可知,將三相異步電動(dòng)機(jī)的三相電源進(jìn)線中任意兩相對(duì)調(diào),電動(dòng)機(jī)即可反向運(yùn)轉(zhuǎn)。因此,可借助接觸器改變定子繞組相序來(lái)實(shí)現(xiàn)正、反向的切換工作,其電路如圖2-5所示。

當(dāng)出現(xiàn)誤操作,即同時(shí)按正、反向啟動(dòng)按鈕SB2和SB3時(shí),若采用圖2-5(a)所示線路,造成短路故障,如主電路圖中虛線所示,因此正、反向間需要有一種聯(lián)鎖關(guān)系。通常采用圖2-5(b)所示電路,將其中一個(gè)接觸器的常閉觸點(diǎn)串入另一個(gè)接觸器線圈電路,則任一接觸器線圈先帶電后,即使按下相反方向按鈕,另一接觸器也無(wú)法得電。這種聯(lián)鎖通常稱做互鎖,即兩者存在相互制約的關(guān)系。工程上通常使用帶有機(jī)械互鎖的可逆接觸器,進(jìn)一步保證兩者不能同時(shí)通電,提高可靠性。

圖2-5(b)所示的電路要實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)運(yùn)行,必須先停止正轉(zhuǎn)運(yùn)行,再按反向啟動(dòng)按鈕才行,反之亦然,所以這個(gè)電路稱做“正—停—反”控制。圖2-5(c)所示的電路可以實(shí)現(xiàn)不按停止按鈕,直接按反向按鈕就能使電動(dòng)機(jī)反向工作,所以該電路稱為“正—反—停”控制。

圖2-5 正、反向控制電路

(2)自動(dòng)往返控制電路

在生產(chǎn)實(shí)踐中,有些生產(chǎn)機(jī)械的工作臺(tái)需要自動(dòng)往返控制。圖2-6所示為最基本的自動(dòng)往復(fù)循環(huán)控制電路,它是利用行程開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制的,這通常稱做行程控制。

圖2-6 自動(dòng)往復(fù)循環(huán)控制電路

限位開(kāi)關(guān)SQ1放在左端需要反向的位置,SQ2放在右端需要反向的位置,機(jī)械擋鐵裝在運(yùn)動(dòng)部件上。啟動(dòng)時(shí),利用正向或反向啟動(dòng)按鈕,如按正轉(zhuǎn)按鈕SB2,接觸器KM1通電吸合并自鎖,電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)工作臺(tái)左移。當(dāng)工作臺(tái)移至左端并碰到SQ1時(shí),將SQ1壓下,其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi),切斷KM1接觸器線圈電路;同時(shí),使其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,接通反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈電路。此時(shí),電動(dòng)機(jī)由正向旋轉(zhuǎn)變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn),帶動(dòng)工作臺(tái)向右移動(dòng),直到壓下SQ2限位開(kāi)關(guān),電動(dòng)機(jī)由反轉(zhuǎn)變?yōu)檎D(zhuǎn),工作臺(tái)向左移動(dòng)。因此,工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的往復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)。

由上述控制情況可以看出,運(yùn)動(dòng)部件每經(jīng)過(guò)一個(gè)自動(dòng)往復(fù)循環(huán),電動(dòng)機(jī)要進(jìn)行兩次反接制動(dòng),會(huì)出現(xiàn)較大的反接制動(dòng)電流和機(jī)械沖擊。因此,這種電路只適用于電動(dòng)機(jī)容量較小,循環(huán)周期較長(zhǎng),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸具有足夠剛性的拖動(dòng)系統(tǒng)中。另外,在選擇接觸器容量時(shí),應(yīng)比一般情況下選擇的容量大一些。

在圖2-6中,行程開(kāi)關(guān)SQ3和SQ4安裝在工作臺(tái)往返運(yùn)動(dòng)的極限位置上,防止行程開(kāi)關(guān)SQ1和SQ2失靈,工作臺(tái)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)不停止而造成事故,起到極限保護(hù)的作用。

機(jī)械式行程開(kāi)關(guān)容易損壞,現(xiàn)在多用接近開(kāi)關(guān)或光電開(kāi)關(guān)來(lái)取代行程開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)行程控制。

2.2.2 三相電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)控制電路

較大容量的電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí),啟動(dòng)電流較大,會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生巨大沖擊,所以較大容量的電動(dòng)機(jī)一般都采用降壓方式來(lái)啟動(dòng)。

(1)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)控制電路

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)方式有定子電路串電阻(或電抗)、星形—三角形、自耦變壓器、延邊三角形和使用軟啟動(dòng)器等多種。其中,定子電路串電阻和延邊三角形方法已基本不用,常用的方法是星形—三角形降壓?jiǎn)?dòng)和使用軟啟動(dòng)器。

①星形—三角形降壓?jiǎn)?dòng)控制電路 正常運(yùn)行時(shí),定子繞組接成三角形的籠型異步電動(dòng)機(jī),可采用星形—三角形降壓?jiǎn)?dòng)方式來(lái)限制啟動(dòng)電流。

啟動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)定子繞組接成星形,加到電動(dòng)機(jī)每相繞組上的電壓為額定值的1/,減小了啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的影響。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí),定子繞組改接成三角形,使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)轉(zhuǎn)。圖2-7(a)所示為星形—三角形轉(zhuǎn)換繞組連接示意圖,星形—三角形降壓?jiǎn)?dòng)電路如圖2-7(b)所示。這一電路的設(shè)計(jì)思想是按時(shí)間原則控制啟動(dòng)過(guò)程,待啟動(dòng)結(jié)束后,按預(yù)先整定的時(shí)間換接成三角形接法。

圖2-7 星形—三角形啟動(dòng)控制電路

當(dāng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí),合上開(kāi)關(guān)QS,按下啟動(dòng)按鈕SB2,接觸器KM、KMY與時(shí)間繼電器KT的線圈同時(shí)得電,接觸器KMY的主觸點(diǎn)將電動(dòng)機(jī)接成星形并經(jīng)過(guò)KM的主觸點(diǎn)接至電源,電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)。當(dāng)KT的延時(shí)時(shí)間到,則KMY線圈失電,KM線圈得電,電動(dòng)機(jī)主回路換接成三角形接法,電動(dòng)機(jī)投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

星形—三角形啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是星形啟動(dòng)電流降為原來(lái)三角形接法直接啟動(dòng)時(shí)的1/3,啟動(dòng)電流為電動(dòng)機(jī)額定電流的2倍左右,啟動(dòng)電流特性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低;其缺點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩相應(yīng)下降為原來(lái)三角形直接啟動(dòng)時(shí)的1/3,轉(zhuǎn)矩特性差。因而本電路適用于電動(dòng)機(jī)空載或輕載啟動(dòng)的場(chǎng)合。

②自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)的控制電路 在自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)的控制電路中,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的限制是靠自耦變壓器降壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該電路的設(shè)計(jì)思想也是采用時(shí)間繼電器完成電動(dòng)機(jī)由啟動(dòng)到正常運(yùn)行的自動(dòng)切換。啟動(dòng)時(shí)串入自耦變壓器,啟動(dòng)結(jié)束時(shí)自動(dòng)將其切除。

串聯(lián)自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)的控制電路如圖2-8所示。當(dāng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí),合上開(kāi)關(guān)QS,按下啟動(dòng)按鈕SB2,接觸器KM1、KM3與時(shí)間繼電器KT的線圈同時(shí)得電,KM1、KM3主觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機(jī)定子繞組經(jīng)自耦變壓器接至電源降壓?jiǎn)?dòng)。當(dāng)時(shí)間繼電器KT延時(shí)時(shí)間到,一方面其常閉的延時(shí)觸點(diǎn)打開(kāi),KM1、KM3線圈失電,KM1、KM3主觸點(diǎn)斷開(kāi),將自耦變壓器切除;另一方面,KT的常開(kāi)延時(shí)觸點(diǎn)閉合,接觸器線圈KM2得電,KM2主觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機(jī)投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

串聯(lián)自耦變壓器啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的電流沖擊小,功率損耗小;缺點(diǎn)是自耦變壓器結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,價(jià)格較高。這種方式主要用于較大容量的電動(dòng)機(jī),以減小啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的影響。

圖2-8 定子串自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)控制電路

③軟啟動(dòng) 前述幾種傳統(tǒng)的三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電路比較簡(jiǎn)單,不需要增加額外的啟動(dòng)設(shè)備;但其啟動(dòng)電流沖擊一般很大,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小,而且固定不可調(diào)。電動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)都是控制接觸器觸點(diǎn)斷開(kāi),切斷電動(dòng)機(jī)電源,電動(dòng)機(jī)自由停車,造成劇烈的電網(wǎng)波動(dòng)和機(jī)械沖擊。在直接啟動(dòng)方式下,啟動(dòng)電流為額定值的4~8倍,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定值的0.5~1.5倍;在定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)方式下,啟動(dòng)電流為額定值的4.5倍,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定值的0.5~0.75倍;在星形—三角形啟動(dòng)方式下,啟動(dòng)電流為額定值的1.8~2.6倍。在星形—三角形切換時(shí)也會(huì)出現(xiàn)電流沖擊,且啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定值的0.5倍。對(duì)于自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng),啟動(dòng)電流為額定值的1.7~4倍,在電壓切換時(shí)出現(xiàn)電流沖擊,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定值的0.4~0.85倍。因而上述方法經(jīng)常用于對(duì)啟動(dòng)特性要求不高的場(chǎng)合。

在一些對(duì)啟動(dòng)要求較高的場(chǎng)合,可選用軟啟動(dòng)裝置。它采用電子啟動(dòng)方法,其主要特點(diǎn)是具有軟啟動(dòng)和軟停車功能,啟動(dòng)電流、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩可調(diào)節(jié),還具有電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)等功能。

在軟啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)的過(guò)程中,軟啟動(dòng)器通過(guò)控制加到電動(dòng)機(jī)上的電壓來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流和轉(zhuǎn)矩;啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩逐漸增加,轉(zhuǎn)速也逐漸增加。一般軟啟動(dòng)器可以通過(guò)改變參數(shù)設(shè)定得到不同的啟動(dòng)特性,以滿足不同的負(fù)載特性要求。

(2)三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制電路

繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)可以通過(guò)集電環(huán)在轉(zhuǎn)子繞組中串接外加電阻來(lái)達(dá)到減小啟動(dòng)電流,提高轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)和增加啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的目的。

串接在三相轉(zhuǎn)子繞組中的外加啟動(dòng)電阻一般都接成星形聯(lián)結(jié)。在啟動(dòng)前,外加啟動(dòng)電阻全部接入轉(zhuǎn)子繞組。隨著啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束,外接啟動(dòng)電阻被逐段短接。

在圖2-9所示主電路中,串接兩級(jí)啟動(dòng)電阻,啟動(dòng)過(guò)程中逐步短接R1R2啟動(dòng)電阻。串接啟動(dòng)電阻的級(jí)數(shù)越多,啟動(dòng)越平穩(wěn)。接觸器KM2、KM3為加速接觸器。

圖2-9 繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)控制電路

在控制過(guò)程中,選擇電流作為控制參量進(jìn)行控制的方式稱為電流原則。圖2-9所示是按電流原則控制繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的控制電路。它采用電流繼電器,并依據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電流的變化,來(lái)自動(dòng)逐段切除轉(zhuǎn)子繞組中所串的啟動(dòng)電阻。

在圖2-9中,K1和K2是電流繼電器,其線圈串接在轉(zhuǎn)子電路中。這兩個(gè)電流繼電器的吸合電流的大小相同,但釋放電流不一樣,K1的釋放電流大,K2的釋放電流小。剛啟動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)子繞組中的啟動(dòng)電流很大,電流繼電器K1和K2都吸合,它們接在控制電路中的常閉觸點(diǎn)都斷開(kāi),外接啟動(dòng)電阻全部接入轉(zhuǎn)子繞組電路;待電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速升高后,轉(zhuǎn)子電流減小,使電流繼電器K1先釋放,K1的常閉觸點(diǎn)復(fù)位閉合,使接觸器KM2線圈通電吸合,轉(zhuǎn)子電路中KM2的主觸點(diǎn)閉合,切除電阻R1;當(dāng)R1電阻被切除后,轉(zhuǎn)子電流重新增大,使轉(zhuǎn)速平穩(wěn)。隨著轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升,轉(zhuǎn)子電流又會(huì)減小,使電流繼電器K2釋放,它的常閉觸點(diǎn)K2復(fù)位閉合,接觸器KM3線圈通電吸合,轉(zhuǎn)子電路中KM3的主觸點(diǎn)閉合,把第二級(jí)電阻R2又短接切除。至此,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束。

中間繼電器KA的作用是保證啟動(dòng)時(shí)全部啟動(dòng)電阻接入轉(zhuǎn)子繞組的電路,只有在中間繼電器KA線圈通電,KA的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合后,接觸器KM2和KM3線圈才有可能通電吸合,然后才能逐級(jí)切除電阻,保證電動(dòng)機(jī)在串入全部啟動(dòng)電阻的情況下啟動(dòng)。

2.2.3 三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制電路

三相異步電動(dòng)機(jī)從切除電源到完全停止旋轉(zhuǎn),由于慣性的作用,總要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,這往往不能適應(yīng)某些機(jī)械工藝的要求,如萬(wàn)能銑床、臥式鏜床和組合機(jī)床等。無(wú)論是從提高生產(chǎn)效率,還是從安全及準(zhǔn)確定位等方面考慮,都要求能迅速停車,因此要求對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)控制。制動(dòng)控制方法一般有兩大類:機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)。機(jī)械制動(dòng)是用機(jī)械裝置來(lái)強(qiáng)迫電動(dòng)機(jī)迅速停車;電氣制動(dòng)實(shí)質(zhì)上是當(dāng)電動(dòng)機(jī)停車時(shí),給電動(dòng)機(jī)加上一個(gè)與原來(lái)旋轉(zhuǎn)方向相反的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,迫使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降。由于機(jī)械制動(dòng)比較簡(jiǎn)單,下面著重介紹電氣制動(dòng)控制電路,包括反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)。除此之外,如果在系統(tǒng)中已經(jīng)使用了軟啟動(dòng)器或者變頻器,這兩種智能化的控制設(shè)備也可以很容易地實(shí)現(xiàn)軟制動(dòng),完成電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制任務(wù)。

(1)反接制動(dòng)控制電路

反接制動(dòng)是利用改變電動(dòng)機(jī)電源的相序,使定子繞組產(chǎn)生相反方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的一種制動(dòng)方法。

由于反接制動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度接近于2倍的同步轉(zhuǎn)速,所以定子繞組中流過(guò)的反接制動(dòng)電流相當(dāng)于全電壓直接啟動(dòng)時(shí)電流的2倍。因此,反接制動(dòng)的特點(diǎn)之一是制動(dòng)迅速,效果好,但沖擊大,僅適用于10kW以下的小容量電動(dòng)機(jī)。為了減小沖擊電流,通常要求串接一定的電阻,以限制反接制動(dòng)電流。這個(gè)電阻稱做反接制動(dòng)電阻。反接制動(dòng)的另一個(gè)要求是在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近于零時(shí),及時(shí)切斷反相序的電源,防止電動(dòng)機(jī)反向再啟動(dòng)。

①電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行反接制動(dòng)控制電路 反接制動(dòng)的關(guān)鍵在于電動(dòng)機(jī)電源相序的改變;且當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到接近于零時(shí),能自動(dòng)將電源切除。為此,采用速度繼電器來(lái)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的速度變化。在120~3000r/min范圍內(nèi)速度繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作;當(dāng)轉(zhuǎn)速低于100r/min時(shí),其觸點(diǎn)恢復(fù)原位。

圖2-10所示為帶制動(dòng)電阻的單向反接制動(dòng)控制電路。啟動(dòng)時(shí),按下啟動(dòng)按鈕SB2,接觸器KM1線圈通電并自鎖,電動(dòng)機(jī)通電旋轉(zhuǎn)。在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),速度繼電器KS的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,為反接制動(dòng)做好準(zhǔn)備。停車時(shí),按下停止按鈕SB1,其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi),接觸器KM1線圈斷電,電動(dòng)機(jī)脫離電源。由于此時(shí)電動(dòng)機(jī)的慣性轉(zhuǎn)速還很高,KS的常開(kāi)觸點(diǎn)仍然處于閉合狀態(tài),所以當(dāng)SB1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合時(shí),反接制動(dòng)接觸器KM2線圈通電并自鎖,其主觸點(diǎn)閉合,使電動(dòng)機(jī)定子繞組得到與正常運(yùn)轉(zhuǎn)相序相反的三相交流電源,電動(dòng)機(jī)進(jìn)入反接制動(dòng)狀態(tài),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于速度繼電器動(dòng)作值時(shí),速度繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)復(fù)位,接觸器KM2線圈電路被切斷,反接制動(dòng)結(jié)束。

圖2-10 單向反接制動(dòng)的控制電路

②具有反接制動(dòng)電阻的可逆運(yùn)行反接制動(dòng)控制電路 圖2-11所示為具有反接制動(dòng)電阻的可逆運(yùn)行反接制動(dòng)控制電路。圖中,電阻R是反接制動(dòng)電阻,同時(shí)具有限制啟動(dòng)電流的作用。KS1和KS2分別為速度繼電器KS的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)常開(kāi)觸點(diǎn)。

圖2-11 具有反接制動(dòng)電阻的可逆運(yùn)行反接制動(dòng)的控制電路

該電路工作原理如下所述:按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2,中間繼電器KA3線圈通電并自鎖,其常閉觸點(diǎn)打開(kāi),互鎖中間繼電器KA4線圈電路。KA3常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,使接觸器KM1線圈通電,KM1主觸點(diǎn)閉合,使定子繞組經(jīng)3個(gè)電阻R接通正序三相電源,電動(dòng)機(jī)開(kāi)始降壓?jiǎn)?dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到一定值時(shí),速度繼電器正轉(zhuǎn),使常開(kāi)觸點(diǎn)KS1閉合,使中間繼電器KA1通電并自鎖。這時(shí)由于KA1、KA3的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,接觸器KM3線圈通電,于是3個(gè)電阻R被短接,定子繞組直接加以額定電壓,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到穩(wěn)定工作轉(zhuǎn)速。在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,若按下停止按鈕SB1,則KA3、KM1、KM3三只線圈相繼斷電。由于此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的慣性轉(zhuǎn)速仍然很高,速度繼電器的正轉(zhuǎn)常開(kāi)觸點(diǎn)KS1尚未復(fù)原,中間繼電器KA1仍處于工作狀態(tài),所以在接觸器KM1常閉觸點(diǎn)復(fù)位后,接觸器KM2線圈通電,其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,使定子繞組經(jīng)3個(gè)電阻R獲得反相序三相交流電源,對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行反接制動(dòng),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于速度繼電器動(dòng)作值時(shí),速度繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)復(fù)位,KA1線圈斷電,接觸器KM2釋放,反接制動(dòng)過(guò)程結(jié)束。

電動(dòng)機(jī)反向啟動(dòng)和制動(dòng)停車過(guò)程與正轉(zhuǎn)時(shí)相同,此處不再贅述。

(2)能耗制動(dòng)控制電路

所謂能耗制動(dòng),就是在電動(dòng)機(jī)脫離三相交流電源之后,定子繞組上加一個(gè)直流電壓,即通入直流電流,利用轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與靜止磁場(chǎng)的作用達(dá)到制動(dòng)的目的。根據(jù)能耗制動(dòng)時(shí)間控制原則,可用時(shí)間繼電器進(jìn)行控制;也可以根據(jù)能耗制動(dòng)速度原則,用速度繼電器進(jìn)行控制。下面分別用單向能耗制動(dòng)和正反向能耗制動(dòng)控制電路為例來(lái)說(shuō)明。

①電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行能耗制動(dòng)控制電路 圖2-12所示為以時(shí)間原則控制的單向能耗制動(dòng)控制電路。在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的時(shí)候,若按下停止按鈕SB1,電動(dòng)機(jī)由于KM1斷電釋放而脫離三相交流電源;直流電源則由于接觸器KM2線圈通電,使其主觸點(diǎn)閉合而加入定子繞組。時(shí)間繼電器KT線圈與KM2線圈同時(shí)通電并自鎖,于是電動(dòng)機(jī)進(jìn)入能耗制動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)其轉(zhuǎn)子的慣性速度接近于零時(shí),時(shí)間繼電器延時(shí)打開(kāi)的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)接觸器KM2的線圈電路。由于KM2常開(kāi)輔助觸點(diǎn)復(fù)位,時(shí)間繼電器KT線圈的電源也被斷開(kāi),電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)結(jié)束。圖中,KT的瞬時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)的作用是當(dāng)出現(xiàn)KT線圈斷線或機(jī)械卡住故障時(shí),電動(dòng)機(jī)在按下按鈕SB1后仍能迅速制動(dòng),兩相的定子繞組不至于長(zhǎng)期接入能耗制動(dòng)的直流電流。所以,在KT發(fā)生故障后,該電路具有手動(dòng)控制能耗制動(dòng)的能力,即只要使停止按鈕處于按下的狀態(tài),電動(dòng)機(jī)就能實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)。

圖2-12 以時(shí)間原則控制的單向能耗制動(dòng)電路

圖2-13所示為以速度原則控制的單向能耗制動(dòng)控制電路。該電路與圖2-12所示的控制電路基本相同,這里僅是在控制電路中取消了時(shí)間繼電器KT的線圈及其觸點(diǎn)電路,而在電動(dòng)機(jī)軸端安裝了速度繼電器KS,并且用KS的常開(kāi)觸點(diǎn)取代了KT延時(shí)打開(kāi)的常閉觸點(diǎn)。這樣一來(lái),該電路中的電動(dòng)機(jī)在剛剛脫離三相交流電源時(shí),由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的慣性速度仍然很高,速度繼電器KS的常開(kāi)觸點(diǎn)仍然處于閉合狀態(tài),所以接觸器KA2線圈能夠依靠SB1按鈕的按下通電自鎖。于是,兩相定子繞組獲得直流電源,電動(dòng)機(jī)進(jìn)入能耗制動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的慣性速度低于速度繼電器KS動(dòng)作值時(shí),KS常開(kāi)觸點(diǎn)復(fù)位,接觸器KM2線圈斷電釋放,能耗制動(dòng)結(jié)束。

圖2-13 以速度原則控制的單向能耗制動(dòng)電路

②電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行能耗制動(dòng)控制電路 圖2-14所示為電動(dòng)機(jī)按時(shí)間原則控制的可逆運(yùn)行的能耗制動(dòng)控制電路。在其正常的正向運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,需要停止時(shí),按下停止按鈕SB1,使KM1斷電,KM3和KT線圈通電并自鎖。

KM3常閉觸點(diǎn)斷開(kāi),起著鎖住電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電路的作用;KM3常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,使直流電壓加至定子繞組,電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正向能耗制動(dòng)。電動(dòng)機(jī)正向轉(zhuǎn)速迅速下降,當(dāng)其接近于零時(shí),時(shí)間繼電器延時(shí)打開(kāi)的常閉觸點(diǎn)KT斷開(kāi)接觸器KM3線圈電源。由于KM3常開(kāi)輔助觸點(diǎn)復(fù)位,時(shí)間繼電器KT線圈隨之失電,電動(dòng)機(jī)正向能耗制動(dòng)結(jié)束。反向啟動(dòng)與反向能耗制動(dòng)過(guò)程與上述正向情況相同。

圖2-14 電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行的能耗制動(dòng)控制電路

電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行能耗制動(dòng)也可以以速度原則,用速度繼電器取代時(shí)間繼電器,同樣能達(dá)到制動(dòng)目的。讀者可自行分析該電路,這里不再詳細(xì)介紹。

按時(shí)間原則控制的能耗制動(dòng)一般適用于負(fù)載轉(zhuǎn)速比較穩(wěn)定的生產(chǎn)機(jī)械。對(duì)于那些能夠通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)負(fù)載速度變換,或者加工零件經(jīng)常變動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械來(lái)說(shuō),采用速度原則控制的能耗制動(dòng)較合適。

能耗制動(dòng)比反接制動(dòng)消耗的能量少,其制動(dòng)電流比反接制動(dòng)電流小得多;但能耗制動(dòng)的制動(dòng)效果不及反接制動(dòng)明顯。同時(shí),還需要一個(gè)直流電源,控制電路相對(duì)復(fù)雜,一般適用于電動(dòng)機(jī)容量較大和啟動(dòng)、制動(dòng)頻繁的場(chǎng)合。

2.2.4 三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路

在很多領(lǐng)域中,要求三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的速度為無(wú)級(jí)調(diào)節(jié),其目的是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、節(jié)能,以提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法很多,如定子繞組極對(duì)數(shù)的變極調(diào)速和變頻調(diào)速方式等。變極調(diào)速控制最簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,但不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。變頻調(diào)速控制最復(fù)雜,但性能最好,隨著其成本日益降低,目前已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域。

(1)基本概念

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為

  (2-1)

式中,n0為電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速;p為極對(duì)數(shù);s為轉(zhuǎn)差率;f1為供電電源頻率。

從式(2-1)可以看出,三相籠型異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的方法有三種:改變極對(duì)數(shù)p的變極調(diào)速、改變轉(zhuǎn)差率s的降壓調(diào)速和改變電動(dòng)機(jī)供電電源頻率f1的變頻調(diào)速。本節(jié)只介紹變極調(diào)速,其他調(diào)速方法可參考相關(guān)書(shū)籍。

(2)變極調(diào)速控制電路

變極調(diào)速電路的設(shè)計(jì)思想是通過(guò)接觸器觸點(diǎn)改變電動(dòng)機(jī)繞組的接線方式來(lái)達(dá)到調(diào)速的目的。變極電動(dòng)機(jī)一般有雙速、三速、四速之分。雙速電動(dòng)機(jī)定子裝有一套繞組,三速、四速電動(dòng)機(jī)有兩套繞組。

下面以電動(dòng)機(jī)單相繞組為例來(lái)說(shuō)明變極原理。圖2-15(a)所示為極數(shù)等于4(p=2)時(shí)的一相繞組的展開(kāi)圖。繞組由相同的兩部分串聯(lián)而成,兩部分各稱做半相繞組。一個(gè)半相繞組的末端X1與另一個(gè)半相繞組的首端A2相連接。圖2-15(b)所示為繞組的并聯(lián)連接方式展開(kāi)圖。其磁極數(shù)目減少一半,由4極變成2極(p=1)。從圖2-15(a)、(b)可以看出,串聯(lián)時(shí)兩個(gè)半相繞組的電流方向相同,都是從首端進(jìn)、末端出;改成并聯(lián)后,兩個(gè)半相繞組的電流方向相反。當(dāng)一個(gè)半相繞組的電流從首端進(jìn)、末端出時(shí),另一個(gè)半相繞組的電流便從末端進(jìn)、首端出。因此,改變磁極數(shù)目是通過(guò)將半相繞組的電流反向來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

圖2-15(c)和(d)所示為雙速電動(dòng)機(jī)三相繞組連接圖。圖2-15(c)所示為三角形(四極,低速)與雙星形(二極,高速)接法;圖2-15(d)所示為星形(四極,低速)與雙星形(二級(jí),高速)接法。

圖2-15 雙速電動(dòng)機(jī)改變極對(duì)數(shù)的原理

若低速運(yùn)行時(shí),電動(dòng)機(jī)三相繞組端子的1、2、3端接入三相電源;在高速運(yùn)行時(shí),4、5、6端接入三相電源,會(huì)使電動(dòng)機(jī)因變極而改變旋轉(zhuǎn)方向,因此變極后必須改變繞組的相序。各相繞組在空間相差的機(jī)械角度是固定不變的,電角度則隨磁極數(shù)目改變而改變。例如,磁極數(shù)目減少一半,使各相繞組在空間相差的電角度增加1倍,原來(lái)相差120°電角度的繞組現(xiàn)在相差240°。如果相序不變,氣隙磁場(chǎng)就要反轉(zhuǎn)。

雙速電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路如圖2-16所示。圖中,接觸器KM1工作時(shí),電動(dòng)機(jī)為低速運(yùn)行;接觸器KM2、KM3工作時(shí),電動(dòng)機(jī)為高速運(yùn)行。注意,變換后相序已改變。SB2、SB3分別為低速和高速啟動(dòng)按鈕。按低速按鈕SB2,接觸器KM1通電并自鎖,電動(dòng)機(jī)接成三角形,低速運(yùn)轉(zhuǎn);若按高速啟動(dòng)按鈕SB3,接觸器首先使KM1通電自鎖,時(shí)間繼電器KT線圈通電自鎖,電動(dòng)機(jī)先低速運(yùn)轉(zhuǎn);當(dāng)KT延時(shí)時(shí)間到,其常閉觸點(diǎn)打開(kāi),切斷接觸器KM1線圈電源,其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,接觸器KM2、KM3線圈通電自鎖,KM3通電使時(shí)間繼電器KT線圈斷電,故自動(dòng)切換,使KM2、KM3工作,電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣“先低速后高速”的控制,目的是限制啟動(dòng)電流。

圖2-16 雙速電動(dòng)機(jī)改變極控制電路

雙速電動(dòng)機(jī)調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是可以適應(yīng)不同負(fù)載性質(zhì)的要求。如需要恒功率時(shí),可采用三角形—雙星形接法;如需要恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速時(shí),用星形—雙星形接法。雙速電動(dòng)機(jī)調(diào)速電路簡(jiǎn)單、維修方便;缺點(diǎn)是其調(diào)速方式為有級(jí)調(diào)速。變極調(diào)速通常要與機(jī)械變速配合使用,以擴(kuò)大其調(diào)速范圍。

2.2.5 其他典型三相電動(dòng)機(jī)控制電路

(1)多地點(diǎn)控制電路

對(duì)于有些機(jī)械和生產(chǎn)設(shè)備,由于種種原因,常要在兩地或兩個(gè)以上地點(diǎn)進(jìn)行操作。例如,對(duì)于重型龍門(mén)刨床,有時(shí)在固定的操作臺(tái)上控制,有時(shí)需要站在機(jī)床四周用懸掛按鈕控制;又如自動(dòng)電梯,人在轎廂里時(shí)可以控制,人在轎廂外也能控制;在有些場(chǎng)合,為了便于集中管理設(shè)備,由中央控制臺(tái)控制,但每臺(tái)設(shè)備調(diào)整、檢修時(shí),需要就地控制。

多地點(diǎn)控制電路如圖2-17所示。在圖中,兩地的啟動(dòng)按鈕SB3、SB4常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)起來(lái)控制接觸器KM線圈。只要其中任一按鈕閉合,接觸器線圈KM就通電吸合。兩地的停止按鈕SB1、SB2常閉觸點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)控制接觸器KM線圈。只要其中有一個(gè)觸點(diǎn)斷開(kāi),接觸器KM線圈就斷電。推而廣之,對(duì)于n地控制電路,只要將n地的啟動(dòng)按鈕的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)起來(lái),將n地的停止按鈕的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)控制接觸器KM線圈即可。

圖2-17 多地點(diǎn)控制電路

(2)順序控制電路

在生產(chǎn)實(shí)踐中,常要求各種運(yùn)動(dòng)部件之間能夠按順序工作。例如,車床主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)要求油泵先給齒輪箱提供潤(rùn)滑油,即要求保證潤(rùn)滑泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)才允許啟動(dòng),也就是控制對(duì)象對(duì)控制電路提出了按順序工作的聯(lián)鎖要求。如圖2-18所示,M1為油泵電動(dòng)機(jī),M2為主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)。在圖2-18(a)中,將控制油泵電動(dòng)機(jī)的接觸器KM1的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)串入控制主軸動(dòng)電動(dòng)機(jī)的接觸器KM2的線圈電路中,實(shí)現(xiàn)按順序工作的聯(lián)鎖要求。

圖2-18(b)所示是采用時(shí)間繼電器,按時(shí)間順序啟動(dòng)的控制電路。電路要求電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)t秒后,電動(dòng)機(jī)M2自動(dòng)啟動(dòng)。這可利用時(shí)間繼電器的延時(shí)閉合常開(kāi)觸點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。按啟動(dòng)按鈕SB2,接觸器KM1線圈通電并自鎖,電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng),同時(shí)時(shí)間繼電器KT線圈通電。定時(shí)t秒到,時(shí)間繼電器延時(shí)閉合的常開(kāi)觸點(diǎn)KT閉合,接觸器KM2線圈通電并自鎖,電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng),同時(shí)接觸器KM2的常閉觸點(diǎn)切斷時(shí)間繼電器KT的線圈電源。

圖2-18 順序控制電路

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