1.2 電動機正、反轉控制電路

1.2.1 由倒順開關構成的正、反轉電路

圖1-5所示是由倒順開關構成的正、反轉控制線路圖，適用于4.5 kW以下的電動機控制線路。

1. 電路組成

圖1-5所示電路中的倒順開關通常有6個接線柱，其中的L1、L2、L3端分別與三相電源相連，D1、D2、D3端則分別與三相電動機相接。倒順開關的手柄有3個工作位置：一個是停機位置；另兩個分別為正轉和反轉控制位置。圖1-5所示電路是通過轉換L2和L3相電壓與電動機的連接位置，來實現電動機正、反轉運轉的。但電動機由正轉轉換到反轉位置時，必須先把手柄撥到停轉位置，使電動機停轉后再轉入反轉位置，反之也一樣。

QS為電源開關；FU1～FU3為電源保險元件；M為三相電動機。

2. 工作原理

圖1-5所示電路的工作原理可從以下三個方面來說明。

（1）停止位置

當倒順開關SA1的手柄處于停止位置時，開關的兩組動觸點都不與靜觸點相接，因此電路不能被接通，電動機因無供電而不會工作。

（2）正轉控制

當倒順開關SA1的手柄處于正轉位置時，開關的SA1-1、SA1-2、SA1-3、SA1-6四組常開觸點同時閉合。此時，L1相電壓通過SA1-1、SA1-2閉合的觸點加到電動機的1端，L2相電壓經SA1-3閉合的觸點加到電動機的3端，L3相電壓經SA1-6加到電動機的2端，使電動機進入正向運轉狀態。

（3）反轉控制

當倒順開關SA1手柄處于反轉位置時，開關的SA1-1、SA1-2、SA1-4、SA1-5常開觸點同時閉合。此時，L1相電壓通過SA1-1、SA1-2閉合的觸點加到電動機1端，L2相電壓經SA1-4閉合的觸點加到電動機的2端，L3相電壓經SA1-5加到電動機的3端，使電動機進入反向運轉狀態。

1.2.2 由單刀雙擲開關構成的正、反轉電路

圖1-6所示是由單刀雙擲開關構成的電動機正、反轉控制電路圖，適用于一些簡單機械系統地控制。

1. 電路組成

圖1-6所示電路是在普通的電動機正轉控制電路的基礎上，增加了一只反轉控制交流接觸器KM2，用其主觸點KM2-3～KM2-5將電動機定子的三相電源線中的兩根導線對調，并用單刀雙擲開關SA1來選擇正轉還是反轉。當SA1置于正轉位置時，按啟動開關SB2使KM1線圈得電，電動機正轉；當SA1置于反轉位置時，按SB2使KM2線圈得電，電動機反轉。

2. 工作原理

讀者可參考如圖1-3所示電路對如圖1-6所示線路自行進行分析。

1.2.3 由兩只交流接觸器構成的連鎖式正、反轉控制電路

圖1-7所示是由兩只交流接觸器構成的連鎖式電動機正、反轉控制電路。

1. 電路組成

在圖1-7所示電路中，KM1和KM2兩組常閉觸點，KM1-5、KM2-5即為連鎖觸點。這里是將一個接觸器的常閉觸點串在另一個接觸器線圈回路中，則任一接觸器線圈先得電后，即使按下相反方向的按鈕，另一個接觸器也無法得電，這種控制關系即為連鎖，又稱為互鎖，也就是兩者存在相互制約的關系。

2. 工作原理

圖1-7所示電路的工作原理可從以下幾個方面進行說明。

（1）正轉控制

當按下正轉按鈕開關SB2后，KM1交流接觸器線圈得電吸合，其KM1-1常開觸點閉合進行自鎖；KM1-2～KM1-4三組常開觸點閉合，使電動機得電運轉；KM1-5常閉觸點斷開，切斷了KM2交流接觸器線圈的電流通路，以保證KM1與KM2交流接觸器不會同時通電。

（2）反轉控制

當要進行反轉運行時，先按下停止按鈕開關SB1，使KM1線圈斷電釋放以后，電動機斷電停止運轉，再按下反轉控制按鈕開關SB3，交流接觸器KM2線圈得電吸合，其KM2-1常開觸點閉合后進行自鎖；KM2-2～KM2-4主常開觸點閉合，使電動機得電運行，反向運轉；KM2-5常閉觸點斷開后，從而切斷了KM1交流接觸器線圈的電流通路，以保證KM1不會與KM2線圈同時通電。

從如圖1-7所示電路中可以看出，由于KM1-2～KM1-4與KM2-2～KM2-4三組主觸點閉合以后，電動機接線的相序不同，故當兩個交流接觸器分別工作時，電動機的旋轉方向相反。

（3）停止控制

SB1為停機按鈕開關，當要進行停機時，按下該開關以后，KM1或KM2線圈的供電就會被切斷，進而其主觸點就會復位斷開，切斷了電動機的三相供電電源。使其停止運轉。

1.2.4 由行程開關構成的正、反轉限位控制電路

圖1-8所示是由行程開關構成的電動機正、反轉限位控制電路。

1. 電路組成

圖1-8所示電路是在接觸器連鎖正、反轉控制電路的基礎上，增加了正、反轉運轉限位開關SQ1、SQ2。這兩個常閉開關分別串接在正、反轉交流接觸器線圈KM1與KM2的供電回路中，且安裝在預定的位置上，用于控制這兩個接觸器的供電。一旦限位開關被斷開，則電動機也就隨之斷電停止運轉。

2. 工作原理

圖1-8所示電路的工作原理可從正轉限位與反轉限位兩個方面來進行說明。

（1）正轉限位

按下正轉啟動按鈕開關SB2，KM1交流接觸器線圈得電動作，電動機啟動進行正向運行，帶動運動部件運轉。當運行到設定的位置時，安裝在運動物體上的擋塊碰撞行程開關SQ1使其常閉觸點斷開，就會使KM1線圈的供電被切斷，電動機斷電使帶動的部件也停止運行。此時，即使再按SB2，交流接觸器KM1線圈也不會得電，由此可保證運動部件不會越過SQ1所在的位置。

（2）反轉限位

按下反轉啟動按鈕開關SB3，電動機反轉，運動部件向后運動，一旦碰到行程開關SQ2后，運動部件也會自動停止運行。

在電動機正轉或反轉帶動運動物體移動時，若中間需停車，則只要按下停止按鈕開關SB1即可。

1.2.5 由連鎖按鈕開關構成的正、反轉控制電路

圖1-9所示是由連鎖按鈕開關構成的電動機正、反轉控制電路。

1. 電路組成

在如圖1-9所示電路中，SB2是正轉按鈕開關，其常開觸點控制正轉交流接觸器KM1線圈電源接通，常閉觸點控制KM2線圈斷電；SB3是反轉按鈕開關，其常開觸點控制反轉交流接觸器KM2線圈電源接通，常閉觸點控制KM1線圈斷電。

KM1、KM2是正、反轉控制交流接觸器，各有四組常開觸點，一組用于自鎖，另三組用于電動機的正、反轉控制。

2. 工作原理

圖1-9所示電路的工作原理可從電動機正轉控制與反轉控制兩個方面來介紹。

（1）電動機正轉控制

按下正轉按鈕開關SB2時，其常開觸點SB2-1閉合，常閉觸點SB2-2斷開。當常開觸點閉合后，使交流接觸器KM1線圈得電吸合，其常開觸點KM1-1閉合使電路進行自鎖，同時常開觸點KM1-2～KM1-4閉合以后，使電動機得電正轉。

（2）電動機反轉控制

當電動機處于正轉時，如需改為反轉，可以不按停止按鈕SB1，直接按反轉按鈕開關SB3。

當按下反轉按鈕開關SB3以后，首先是使接在正轉控制線路中的常閉觸點SB3-1斷開，使正轉交流接觸器KM1線圈斷電釋放，KM1-1～KM1-4常開觸點均復位斷開，使電動機斷電做慣性運動，緊接著SB3的常開觸點SB3-2閉合，使反轉交流接觸器KM2線圈得電吸合，其常開觸點KM2-1閉合后進行自鎖，同時常開觸點KM2-2～KM2-4閉合后使電動機立即啟動反轉。

上述控制方式既保證了正、反轉交流接觸器KM1與KM2線圈不會同時通電，又可以不用按停止按鈕開關SB1而直接按反轉按鈕開關SB3進行反轉啟動。同樣道理，當由反轉運行換為正向運行時，直接按正轉按鈕開關即可。

提示：

圖1-9所示電路，當KM1-2～KM1-4主觸點出現黏連時，若按反轉按鈕開關SB3換向，則會發生短路故障。

1.2.6 由按鈕與接觸器連鎖構成的正、反轉控制電路

圖1-10所示是由按鈕與接觸器連鎖構成的電動機正、反轉控制電路。

1. 電路組成

圖1-10所示電路是將按鈕連鎖與接觸器連鎖兩種控制線路結合在一起的，以取它們各自的優點并消除各自的不足，主要由KM1、KM2為核心構成。

2. 工作原理

圖1-10所示電路的工作原理與按鈕連鎖和接觸器連鎖的控制基本相同，讀者可自行分析。但該電路在電動機正轉或反轉切換到另一個轉向時不用按停止按鈕。

1.2.7 由三只交流接觸器構成的具有相間保護的正、反轉控制電路

圖1-11所示是由三只交流接觸器構成的具有相間保護的電動機正、反轉控制電路。

1. 電路組成

圖1-11所示電路是在圖1-10所示電路的基礎上增加了一只KM3交流接觸器構成的。

2. 工作原理

圖1-11所示電路中增加的KM3 交流接觸器用于在電動機正、反向切換時，與KM1或KM2 組成四斷點消弧電路，從而進行有效的熄滅電弧，防止相間短路。具體工作原理讀者可參考圖1-7所示電路自行分析。

1.2.8 由三只交流接觸器構成的延長轉換時間的正、反轉控制電路

圖1-12所示是由三只交流接觸器構成的延長轉換時間的電動機正、反轉控制電路，適用于轉換時間小于來弧時間的場合。

1. 電路組成

圖1-12所示電路中，SB2為正轉按鈕啟動開關；KM1為正轉交流接觸器，其有五組常開觸點KM1-1、KM1-3～KM1-6，一組常閉觸點KM1-2；SB3為反轉按鈕啟動開關；KM2為反轉交流接觸器，其有五組常開觸點KM2-2～KM2-6，一組常閉觸點KM2-1；KA1為電弧連鎖繼電器，其有兩組常閉觸點KA-1、KA-2，一組常開觸點KA-3；SB1為停止按鈕開關；FT為熱繼電器；FU1～FU4為保險元件。

2. 工作原理

圖1-12所示電路的工作原理可從正轉控制與反轉控制兩個方面來進行說明。

（1）正轉控制

當按下正轉按鈕開關SB2后，其常開觸點SB2-1閉合，接通了正轉交流接觸器KM1線圈的供電而使其吸合，其KM1-1常開觸點閉合后自鎖，KM1-3～KM1-5常開觸點閉合后使電動機得電工作，KM1-2常閉觸點斷開后，切斷了KM2交流接觸器線圈的供電通路；KM1-6常開觸點閉合后，接通了電弧連鎖繼電器KA線圈的供電，其常開觸點KA-3閉合后進行自鎖，KA-1、KA-2兩組常閉觸點均斷開。

（2）反轉控制

當按下反轉按鈕開關SB3后，其常閉觸點SB3-2斷開，首先切斷KM1控制電路，常開觸點SB3-1閉合使反轉交流接觸器KM2線圈得電吸合，其KM2-2常開觸點閉合后進行自鎖；KM2-3～KM2-5三組常開觸點閉合后使電動機得電反向運轉；KM2-1常閉觸點斷開后，切斷了KM1交流接觸器線圈的供電通路，以防兩只接觸器同時工作；KM2-6常開觸點閉合后，接通了電弧鎖繼電器KA線圈的供電，使其得電吸合，其KA-3常開觸點閉合后自鎖，KA-1與KA-2兩組常閉觸點均斷開。

（3）停機控制

當需要停機時，按下停止按鈕開關SB1后，即可使電動機停止運轉。

1.2.9 由兩只交流接觸器構成的具有相間保護的正、反轉控制電路

圖1-13所示是由兩只交流接觸器構成的具有相間保護的電動機正、反轉控制電路。

1. 電路組成

圖2-13所示電路中，SB1為停止按鈕開關；SB2為正轉控制按鈕開關；SB3為反轉控制按鈕開關；KM2為正轉控制交流接觸器；KM1為反轉控制交流接觸器；KA為電弧連鎖繼電器，有兩組常開觸點KA1和KA2，串聯在正、反轉交流接觸器KM1、KM2線圈的供電回路中，用于控制區電動機觸點電弧熄滅以后轉換電路進入轉換狀態。

2. 工作原理

當按下SB2后，其常閉觸點SB3-1斷開，使KM2線圈得電吸合，其自鎖觸點KM2-2閉合，KM2-1斷開，KM2-3～KM2-5閉合使電動機M得電正轉。

當按下SB3后，其常閉觸點SB3-1斷開，使交流接觸器KM2線圈斷電，如果KM2-3～KM2-5主觸點間電弧未熄滅，則KA繼電器就會吸合，其常閉觸點就會斷開，從而切斷了轉換電路，以此來保證只有當電弧熄滅以后，才能接通KM1交流接觸器線圈的供電，使其復電吸合，其常開觸點KM1-2閉合后自鎖，KM1-1常閉觸點斷開，切斷了KM2線圈電源通路，KM1-3～KM1-5常開觸點閉合后，使電動機得電反轉。

提示：

加入KA繼電器的目的，是為了使正、反轉切換時，主觸點電弧完全熄滅后才能使轉換電路接通。

1.2.10 由三只交流接觸器構成的正、反轉電路

圖1-14所示是由三只交流接觸器構成的電動機正、反轉控制電路。

1. 電路組成

圖2-15所示電路主要以三只交流接觸器為主構成。其中：SB1為停止按鈕開關；SB3為正轉啟動按鈕開關；SB2為反轉啟動按鈕開關；KM2為正轉控制交流接觸器；KM2-1常開觸點用于自鎖，KM2-2常開觸點用于控制KM1交流接觸器線圈的供電，KM2-3常閉觸點用于控制KM3交流接觸器線圈的供電，KM2-4～KM2-6常開觸點用于控制電動機正向運轉。

KM3為反轉控制交流接觸器，其KM3-1常開觸點用于控制KM1交流接觸器線圈的供電，KM3-2常開觸點用于控制KM3線圈的供電，KM3-3～KM3-5常開觸點用于控制電動機反轉，KM3-6常閉觸點用于控制KM2線圈的供電。

KM1為電動機供電交流接觸器，其KM1-1～KM1-3常開觸點用于控制電動機的三相電源。

2. 工作原理

圖1-14所示電路的工作原理可從正轉控制與反轉控制兩個方面進行說明。

（1）正轉控制

按下SB3正轉啟動開關，其常開觸點SB3-1閉合，KM2線圈得電吸合，其KM2-1常開觸點閉合后自鎖；KM2-2常開觸點閉合后使KM1線圈得電吸合，使LM1-1～KM1-3常開主觸點閉合為電動機提供三相供電；KM2-3常閉觸點斷開，切斷了KM3交流接觸器線圈的供電通路，以防KM3誤與KM2同時通電；KM2-4～KM2-6三組常開觸點閉合后，為電動機提供正轉工作電源，使其正向運轉。

（2）反轉控制

按下SB2反轉啟動開關，其常開觸點SB2-2閉合，KM3線圈得電吸合，其KM3-2常開觸點閉合后自鎖；KM3-1常開觸點閉合后使KM1線圈得電，其KM1-1～KM1-3常開觸點閉合后為電動機提供三相供電；KM3-3～KM3-5三組常開觸點閉合后為電動機提供反轉工作電源，使其反向運轉；KM3-6常閉觸點斷開后，切斷了KM2線圈的電源通路，使其不會與KM3線圈同時工作。

需要停機時，按下SB1停止按鈕開關即可。

1.2.11 由兩只交流接觸器構成的全壓啟動正、反轉連鎖電路

圖1-15所示是由兩只交流接觸器構成的異步電動機全壓啟動正、反轉連鎖控制電路。

1. 電路組成

圖1-15所示電路中的QS為組合開關，用于控制整個電路的三相供電；SB2為正轉控制按鈕開關，用于控制電動機的正向運轉；SB3為反轉控制按鈕開關，用于控制電動機的反向運轉；SB1為停止按鈕開關，用于控制電動機停止工作；KM1為控制正轉的交流接觸器線圈，有KM1-1～KM1-5共四組常開觸點，一組常閉觸點；KM2為控制反轉的交流接觸器線圈，有KM2-1～KM2-5共四組常開觸點，一組常閉觸點；FU1～FU5為熔斷器，當接觸器KM1的KM1-2～KM1-4三組主觸頭接通時，三相電源的相序按L1、L2、L3接入電動機。而當KM2接觸器的KM2-2～KM2-4三組主觸點接通時，三相電源的相序按L3、L2、L1接入電動機，電動機的旋轉方向與上相反。

線路要求交流接觸器KM1與KM2不能同時通電，否則它們的主觸頭將同時閉合，進而會導致L1、L3兩相電源短路。為此，在KM1和KM2線圈各自支路中相互串聯了對方的一組動、斷輔助觸頭，用于保證交流接觸器KM1和KM2不會同時通電。KM1和KM2這兩副動、斷輔助觸點KM1-1、KM2-1在線路中所起的作用就是連鎖作用（又稱為互鎖作用）。這兩組常開觸點就稱為連鎖觸頭。

2. 工作原理

圖1-15所示電路的工作原理可從正轉控制過程與反轉控制過程兩個方面進行說明。

（1）正轉控制過程

當按下SB2按鈕后，KM1繼電器線圈得電吸合，其KM1-2～KM1-4三組常開觸點閉合后，為電動機M提供三相交流電源，使M得電運轉；KM1-5常開觸點閉合后進行自鎖，以使SB2按鈕開關被松開后，KM1交流接觸器線圈仍保持通電，維持電動機繼續運轉；KM1-1常閉觸點被斷開后，切斷了KM2交流接觸器線圈的回路，以防止KM1與KM2同時通電而造成事故。

（2）反轉控制過程

當要進行反轉時，先按下SB1按鈕開關，使KM1交流接觸器線圈斷電釋放，其自鎖觸頭KM1-5和主觸點KM1-2～KM1-4均斷開，KM1-1連鎖觸點閉合，電動機斷電。

再按SB3按鈕開關，KM2交流接觸器線圈得電吸合，其KM2-2～KM2-4主觸點閉合后使電動機得電進行反轉；KM2-5常開觸點閉合后進行自鎖，以使SB3按鈕開關被松開以后，KM2線圈電源仍保持接通狀態，維持電動機繼續運轉；KM2-1常閉觸點斷開后，切斷了KM1線圈的回路，以防止KM2與KM1會同時通電。

提示：

生產機械大多要求運動部件能進行正、反兩個方向運動。常用的正、反轉控制電路有接觸器連鎖控制電路和按鈕連鎖控制電路。圖1-15所示屬于接觸器連鎖控制電路。