1.4 任務(wù)1 三相異步電動機的點動與長動控制

點動控制是指按下按鈕電動機才會運轉(zhuǎn)，松開按鈕即停轉(zhuǎn)的電路。生產(chǎn)機械有時需要做點動控制，如用于電動葫蘆、地面操作的小型起重機及某些機床輔助運動的電氣控制。

1.4.1 點動控制

1.點動控制線路

點動控制線路如圖1-36所示，圖中左側(cè)部分為主電路，三相電源經(jīng)刀開關(guān)QS、熔斷器FU1和接觸器KM的主觸點，接到電動機M定子繞組上，主電路中流過的電流是電動機的工作電流，電流值較大。右側(cè)部分為控制電路，由熔斷器FU2、按鈕SB和接觸器線圈KM串聯(lián)而成，控制電路電流明顯小于主電路。

2.工作過程分析

點動控制線路的工作過程：合上刀開關(guān)QS后，因沒有按下點動按鈕SB，接觸器KM線圈沒有得電，KM的主觸點斷開，電動機M不得電，所以不會啟動。按下點動按鈕SB后，控制回路中接觸器KM線圈得電，其主回路中的常開觸點閉合，電動機得電啟動運行。松開按鈕SB，按鈕在復位彈簧作用下自動復位，斷開控制電路KM線圈，主電路中KM觸點恢復原來斷開狀態(tài)，電動機斷電直至停止轉(zhuǎn)動。

工作過程的描述也可以用符號來表示，其方法規(guī)定為：各種電器在沒有外力作用或未通電的狀態(tài)下記為“-”，電器在受到外力作用或通電的狀態(tài)下記為“+”，并將它們的相互關(guān)系用線段“—”表示，線段的左邊符號表示原因，線段的右邊符號表示結(jié)果，自鎖狀態(tài)用在接觸器符號右下角寫“自”表示。那么，三相異步電動機直接啟動控制線路工作原理就可表示如下：

啟動過程：SB+——KM+——M+（啟動）。

停止過程：SB-——KM-——M-（停止）。

其中，SB+表示按下，SB-表示松開。

該控制電路中，QS為組合開關(guān)，不能直接給電動機M供電，只起到電源引入的作用。主電路和控制電路的熔斷器FU1、FU2起短路保護作用，如發(fā)生三相電路的任兩相電路短路，或任一相電路發(fā)生對地短路，短路電流將使熔斷器迅速熔斷，從而切斷主電路電源，實現(xiàn)對電動機的短路保護。

1.4.2 長動控制

長動控制線路一般用于設(shè)備需要連續(xù)工作的場合。長動控制是指按下按鈕后，電動機通電啟動運轉(zhuǎn)，松開按鈕后，電動機仍繼續(xù)運行，只有按下停止按鈕，電動機才失電直至停轉(zhuǎn)。長動控制與點動控制的主要區(qū)別在于松開啟動按鈕后，電動機能否繼續(xù)保持得電運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。

1.長動控制線路

長動控制線路如圖1-37所示。由于電動機連續(xù)運行，為防止電動機過載，在主電路串入了熱繼電器熱元件，在控制回路中串入熱繼電器的常閉觸點FR。

與圖1-36所示點動控制線路比較，長動控制線路是在點動控制線路的啟動按鈕SB1兩端并聯(lián)一個接觸器的輔助常開觸點KM，再串聯(lián)一個常閉（停止）按鈕SB2而實現(xiàn)的。

2.工作過程分析

線路工作過程分析：

合上電源開關(guān)QS。

啟動：SB±1——KM+自——M+（運行）。

停止：SB±2——KM-——M-（停止）。

其中，SB±表示先按下，后松開；KM自表示“自鎖”。

所謂“自鎖”，是依靠接觸器自身的輔助常開觸點來保證線圈繼續(xù)通電的現(xiàn)象。帶有“自鎖”功能的長動控制線路具有失壓（零壓）和欠壓保護作用，即一旦發(fā)生斷電或電源電壓下降到一定值（一般降低到額定值的85%以下）時，自鎖觸點就會斷開，接觸器KM線圈就會斷電，不重新按下啟動按鈕SB1，電動機將無法自動啟動。只有在操作人員有準備的情況下再次按下啟動按鈕SB1，電動機才能重新啟動，從而保證了人身和設(shè)備的安全。

此線路由于使用了熱繼電器，因此還具有過載保護的功能，當電動機過載時，控制線路中的FR就會斷開，從而使控制電動機的交流接觸器線圈斷電，主電路電源被切斷。

1.4.3 點動與長動組合控制

一般生產(chǎn)設(shè)備在正常工作時，電動機一般采取連續(xù)運行的工作方式，但是有些設(shè)備在試車或調(diào)整工作狀態(tài)時需要用點動的控制方式，具有點動與長動功能的控制線路可以實現(xiàn)這種工作要求。下面分別介紹幾種不同的既可長動又可點動的控制線路。

1.開關(guān)控制的點動和長動控制線路

利用開關(guān)控制的既能長動又能點動的控制線路如圖1-38所示。圖中SA為選擇開關(guān)，當SA斷開時，按SB2為點動操作；當SA閉合時，按SB2為長動操作。

線路工作原理如下：

點動（SA斷開）：SB+2——KM+——M+（運轉(zhuǎn)）。

SB-2——KM-——M-（停止）。

長動（SA閉合）：SB±2——KM+自——M+（運行）。

SB±1——KM -——M-（停止）。

2.復合按鈕控制的長動和點動控制線路

利用復合按鈕控制的既能長動又能點動的控制線路如圖1-39所示，主電路與圖1-38所示相同。圖1-39中SB2為長動按鈕，SB3為點動按鈕，但需注意SB3是一個復合按鈕，使用了一對常開觸點和一對常閉觸點。

線路工作原理如下：

長動：SB±2——KM+自——M+（運行）。

SB±1——KM-——M-（停止）。

點動：SB+3——KM+——M+（運轉(zhuǎn)）。

SB-3——KM-——M-（停止）。

在點動控制中，按下點動按鈕SB3，它的常閉觸點先斷開接觸器的自鎖電路；常開觸點后閉合，接通接觸器線圈。松開SB3按鈕時，它的常開觸點先恢復斷開，切斷了接觸器線圈電源，使其斷電；而SB3的常閉觸點后閉合。

3.中間繼電器控制的長動和點動控制線路

中間繼電器控制的點動、長動的控制線路如圖1-40所示，主電路與圖1-37相同。圖1-40中的KA為中間繼電器。

線路工作原理為：

長動：SB±2——KA±自——KM+——M+（運轉(zhuǎn)）。

SB±1——KA-——KM-——M-（停止）。

點動：SB+3——KM+——M+（運轉(zhuǎn)）。

SB-3——KM-—M-（停止）。

綜上所述，上述線路能夠?qū)崿F(xiàn)長動和點動控制的根本原因，在于能否保證KM線圈得電后，自鎖支路被接通。能夠接通自鎖支路就可以實現(xiàn)長動，否則只能實現(xiàn)點動。

1.4.4 技能訓練——長動控制線路的安裝與調(diào)試

1.訓練目標

（1）學會正確使用各種電工工具，能夠正確識別、檢查、使用按鈕、交流接觸器、熱繼電器。

（2）按照電工工藝正確安裝長動控制線路。

（3）學會接線、試車和排除故障的方法。

2.訓練器材

三相交流電源1處，通用電工工具1套，組合開關(guān)1個，RL或RT系列熔斷器5只，按鈕2只，交流接觸器1只，熱繼電器1只，安裝板1塊，三相異步電動機1臺，號碼套、導線若干。

3.訓練內(nèi)容和步驟

（1）查找熱繼電器的相關(guān)資料，并認真觀察和記錄其觸點標記和分布及銘牌參數(shù)的含義。

（2）檢測元器件，檢查按鈕、接觸器、開關(guān)、熔斷器、熱繼電器的好壞。根據(jù)電動機的額定電流對熱繼電器進行整定。

（3）在電氣原理圖上標好線號，根據(jù)實訓臺畫出元件安裝布置圖及接線圖，接線圖如圖1-41所示。

（4）按照位置圖布置各電氣元件，按照接線圖以及電工工藝進行接線。接線時要注意熱繼電器的熱元件應(yīng)串在主電路中，其常閉觸點應(yīng)接入控制電路。接熱繼電器時接點要緊密可靠，出線端導線不應(yīng)過粗或過細，以防止軸向?qū)徇^快或過慢，使熱繼電器動作不準確。接觸器的自鎖觸點用常開觸點，且要與啟動按鈕并聯(lián)。

（5）線路接好后，分別對主電路和控制線路進行通電前的檢測，要確保無短路、斷路現(xiàn)象，經(jīng)老師同意后方可試車。試車時先合上QS，再按啟動按鈕SB1，停車時，先按下停止按鈕SB2，再斷開QS。試車時先不要接入電機等負載，待空載時線路功能符合要求后再接入負載。

熱繼電器的整定電流必須按照電動機的額定電流自行調(diào)整，一般熱繼電器應(yīng)置于手動復位的位置上，若需要自動復位，可將復位調(diào)節(jié)螺釘以順時針方向向里旋足。因電動機過載動作后，若需再次啟動電動機，必須使熱繼電器復位，一般情況下自動復位需要5min，手動復位需要2min。

（6）在試車成功的基礎(chǔ)上，由老師設(shè)置故障通電運行，注意觀察、記錄故障現(xiàn)象，并進行分析和排除，將相關(guān)的內(nèi)容填入表1-2中

4.操作注意事項

（1）嚴禁帶電安裝電器和連接導線，必須在斷開電源后才能進行接線操作。通電檢查必須經(jīng)老師同意后方可接通電源。

（2）接線時按照先主后輔，從上到下，先串后并，從左到右的原則進行接線，走線要整齊美觀，橫平豎直，導線轉(zhuǎn)角處應(yīng)為直角，導線兩端應(yīng)根據(jù)接線圖套上號碼套管。電動機、按鈕安裝在板外，與電路連接時要經(jīng)過接線端子。

（3）主電路和控制線路的走線應(yīng)盡量選擇不同的顏色，保護導線（PE）通常采用黃綠雙色；主電路應(yīng)選擇線徑略粗的紅、黃、綠導線，控制線路應(yīng)采用線徑稍細的紅色或藍色導線。

（4）熱繼電器的復位操作應(yīng)在過載斷電后待熱元件和雙金屬片冷卻后進行。

（5）出現(xiàn)短路故障后要認真分析和查找，在經(jīng)過測試確認故障排除后再通電試車。