本文整理《电动机基本控制电路原理(进阶)》一讲,是低压电器与点动/自锁电路的后续。内容在简要回顾点动、连续(自锁)、多地与点动/连续混合控制的基础上,重点讲四类典型电路:两台电机的顺序启动与逆序停车(常开触点的"串线圈、并停钮")、三相异步电动机的正反转控制(改变相序、电气互锁+复合按钮机械互锁的双重互锁)、用行程开关实现的自动往返控制(含终端极限保护),以及大容量电机的减压启动(定子串电阻、星-三角 Y-△ 启动,启动电流降为全压的 1/3)。文中给出每类电路的接线逻辑、动作过程、设计口诀和故障分析,文末附符号表、例题、待核对清单和主动回忆题(含答案要点),适合课后复习、考前梳理与实验接线。
一、核心结论
- 点动:按 SB→KM 线圈得电、主触点闭合电机转,松开即停,无自锁;连续(自锁):KM 一副常开辅助触点与启动按钮并联,松开按钮后由该触点维持线圈通电,具"记忆"功能;多地:启动按钮并联、停止按钮串联;点动/连续混合:转换开关 SA 控制自锁支路,断为点动、通为连续。
- 顺序启动(M1 先启、M2 才能启):把先启动接触器 KM1 的一副常开辅助触点串联在后启动接触器 KM2 的线圈回路中;KM1 未得电,KM2 回路不通,按 M2 启动也无效。
- 逆序停车(M2 先停、M1 才能停):把后停止接触器 KM2 的一副常开辅助触点并联在先停止接触器 KM1 的停止(常闭)按钮两端;KM2 运行时该触点闭合短接 M1 停钮,M1 停不掉,只有先停 M2、该触点断开后才能停 M1。
- 设计口诀:要求"甲启后乙才能启"→甲常开串乙线圈;要求"乙释放后甲才能释放"→乙常开并甲停钮。
- 三相异步电动机改变转向靠对调三相电源中任意两根相线(改变相序);用正转接触器 KM1、反转接触器 KM2 分别接入两种相序。
- 正反转两个接触器严禁同时吸合,否则两种相序经主触点直接短接造成相间短路;必须加互锁。
- 电气互锁(电气连锁):把对方接触器的常闭辅助触点串入自身线圈回路(KM2 常闭串 KM1 回路、KM1 常闭串 KM2 回路),互相封锁;只有电气互锁时,正转切反转必须先按停止。
- 机械(按钮)互锁:正、反转启动按钮用复合按钮,把各自的常闭触点串入对方线圈回路,利用复合按钮"常闭先断、常开后合"实现不按停止直接正反转切换;电气+按钮互锁合称双重互锁,方便又安全(本章重点)。
- 自动往返:在正反转双重互锁电路中加入行程开关,工作台压下正向终点 SQ1 自动停正转、合反转,压下反向终点 SQ2 再切回正转,实现往复;两端再设 SQ3、SQ4 作极限(终端)保护,换向失灵时强制停车,是"双保险"。
- 较大容量电机直接启动电流约为额定的 4~7 倍,需减压启动:启动时降低定子绕组电压以减小启动电流,启动后再恢复全压。
- 定子串电阻减压启动:启动时定子串电阻分压,延时后用接触器把电阻短接,电机全压运行(常用时间继电器 KT 控制延时);简单但电阻耗能、启动转矩下降。
- 星-三角(Y-△)减压启动:只适用于正常运行为三角形接法、有 6 个出线端、空载或轻载启动的电机。启动时绕组接成星形(尾端 U2、V2、W2 连成中性点),每相电压为全压的1/31/\sqrt{3}1/3,启动线电流为全压(△直接)启动的 1/3、启动转矩也约为 1/3;延时后换接成三角形全压运行。
- 星-三角接触器时序:启动时主接触器 KM1 与星形接触器 KM3 吸合(Y 接)并启动时间继电器 KT,延时到 KM3 断开、三角形接触器 KM2 吸合(△接);KM2、KM3 之间必须互锁,严禁同时吸合。
二、知识结构
- 电动机基本控制电路(进阶)
- 基础回顾:点动 / 自锁连续 / 多地 / 点动连续混合(SA)
- 两台电机的顺序控制
- 顺序启动:KM1 常开串 KM2 线圈
- 逆序停车:KM2 常开并 KM1 停止按钮
- 正反转控制
- 改变相序;相间短路危险
- 电气互锁(对方常闭串自身线圈)
- 机械(按钮)互锁(复合按钮)→双重互锁
- 自动往返
- 换向行程开关 SQ1、SQ2
- 极限保护行程开关 SQ3、SQ4
- 减压启动
- 定子串电阻(延时短接)
- 星-三角 Y-△(1/3 电流、KM1/KM2/KM3+KT 切换、互锁)
三、详细笔记
3.1 基础电路回顾(点动、连续、多地、点动/连续混合)
- 手动控制:合上刀开关 QK 直接把电机接入电源,合就转、拉就停(小容量、不频繁)。
- 点动:常开启动按钮 SB 与接触器线圈 KM 串联。按下 SB→KM 线圈得电(电流生磁、吸合衔铁)→KM 主触点闭合,电机转;松开 SB→弹簧使按钮和触点复位、KM 失电,主触点断开,电机停。常用于机床短时调整。
- 连续(自锁):在启动按钮两端并联 KM 自身一副常开辅助触点,并串常闭停止按钮。按启动→KM 得电,主触点与该辅助触点同时闭合;松开启动按钮后,电流经已闭合的辅助触点继续给线圈供电,电机连续运行。这副触点叫自锁触点,回路叫自锁(自保)电路,具有"记忆"功能;按常闭停止按钮切断线圈回路即停车。
- 保护环节:熔断器 FU(短路)、热继电器 FR(过载、断相)、自锁环节兼作失压(零压)/欠压保护(停电后不自启)。
- 多地控制:各操作站启动(常开)按钮全部并联、停止(常闭)按钮全部串联,自锁触点仍一副。生活中道闸杆、车牌识别抬杆等也是类似的多点/自动控制思路。
- 点动/连续混合:在自锁支路串入转换开关 SA。SA 断开时自锁支路不通,按就转、松就停(点动);SA 闭合时自锁支路接通,按一次即连续运行。
以上基础电路的完整分析见同系列《低压电器与控制电路笔记》,本篇重点讲在其之上的顺序、正反转、往返和减压启动。
3.2 两台电动机的顺序启动控制
- 工艺要求:某些设备有严格的开机顺序,例如机床/液压设备必须先启动液压泵(润滑泵)M1 建立油压,才能启动主轴 M2;若先开主轴会因无压力/无润滑而损坏。
- 电路实现(电气连锁):在后启动接触器 KM2(主轴)的线圈回路中,串联一副先启动接触器 KM1(液压泵)的常开辅助触点。
- 动作过程:
- 按 M1 启动按钮→KM1 得电并自锁,液压泵运行,串在 KM2 回路中的KM1 常开触点闭合,为 KM2 得电准备好条件;
- 此时再按 M2 启动按钮→KM2 线圈回路经已闭合的 KM1 触点接通,KM2 得电自锁,主轴启动;
- 若不启动 M1,KM1 常开触点处于断开状态,即使按下 M2 启动按钮,KM2 线圈回路仍是断的,主轴无法启动。
- 教材中有的电路用中间继电器 KA 的触点来连锁,实际上直接用 KM1 的一副常开辅助触点串入 KM2 回路即可实现,可省去 KA 的一对触点,电路更简洁(见教材图 2-11 一带)。
3.3 逆序停车控制
- 工艺要求:停车顺序与启动相反,必须先停主轴 M2,才能停液压泵 M1;若泵先停、主轴还在转,会失去压力/润滑。
- 电路实现:把后停止接触器 KM2 的一副常开辅助触点并联在先停止接触器 KM1 的停止按钮 SB1(常闭)的两端。
- 动作过程:
- 两台电机都运行时,KM2 得电,并在 KM1 停止按钮两端的KM2 常开触点闭合,把该停止按钮短接;此时按下 KM1 的停止按钮,电流仍可经闭合的 KM2 触点流通,KM1 线圈不会失电,M1 停不了;
- 必须先按 KM2 的停止按钮,使 KM2 失电、主轴停,并联在 KM1 停钮上的 KM2 常开触点随之断开、解除短接;
- 此后再按 KM1 的停止按钮,才能切断 KM1 线圈、停下液压泵。
- 顺序控制接线口诀(务必记牢):
- 要求"甲接触器吸合后乙才能吸合"(顺序启动)→ 将甲的常开辅助触点串联到乙的线圈回路;
- 要求"乙接触器释放后甲才能释放"(逆序停车)→ 将乙的常开辅助触点并联到甲的停止按钮两端。
3.4 正反转控制的原理与短路危险
- 三相异步电动机的旋转方向由定子旋转磁场方向决定,而旋转磁场方向取决于三相电源的相序。因此,只要对调接到电动机的任意两根相线(例如把 A、C 两相对调、B 相不变),就能改变相序、使电机反转。
- 电路中用两个接触器分别提供两种相序:KM1 接通为正转,KM2 接通为反转(两个接触器主触点的下口,有两相接线交叉换相)。
- 致命危险:如果 KM1、KM2 同时吸合,两组主触点会把两根相线不经电机绕组直接短接,造成电源相间短路,瞬间产生极大短路电流,烧毁接触器、电机甚至引起事故。因此正反转电路必须保证 KM1、KM2 在任何时候都不能同时得电——这就是"互锁(连锁/联锁)"要解决的问题。
3.5 电气互锁(电气连锁)
- 做法:在正转接触器 KM1 的线圈回路中串入一副反转接触器KM2 的常闭辅助触点;同时在反转接触器 KM2 的线圈回路中串入一副正转接触器KM1 的常闭辅助触点。
- 原理:
- 按下正转按钮→KM1 得电并自锁,电机正转;KM1 得电后,串在 KM2 回路中的KM1 常闭触点断开,把反转回路封锁,此时即使误按反转按钮,KM2 也无法得电;
- 反之,KM2 得电时其常闭触点断开 KM1 回路,正转无法接通。
- 这种利用对方接触器常闭触点互相封锁线圈回路的方法称为电气互锁(电气连锁)。
- 操作上的特点(也是局限):只有电气互锁时,正转运行中想改为反转,直接按反转按钮无效,必须先按停止按钮 SB1,使 KM1 失电、其常闭互锁触点复位闭合后,才能按反转按钮启动 KM2。
3.6 机械(按钮)互锁与双重互锁
- 为了能在正、反转之间直接切换而不必先按停止,在电气互锁基础上再增加按钮(机械)互锁:
- 正转、反转启动按钮都采用复合按钮(每只按钮同时带一对常开、一对常闭,机械联动,图中用虚线连接表示机械联动);
- 把正转复合按钮的常闭触点串入反转接触器 KM2 回路,把反转复合按钮的常闭触点串入正转接触器 KM1 回路(即"用自己的常开启动自己、用自己的常闭切断对方")。
- 原理(复合按钮按下时常闭先断、常开后合):
- 正转运行中直接按下反转复合按钮:其常闭触点先断开KM1 线圈回路,使 KM1 失电(正转停、KM1 互锁常闭复位);紧接着其常开触点闭合接通 KM2,KM2 得电并自锁,电机转为反转;
- 由反转直接按正转按钮同理。
- 电气互锁+按钮(机械)互锁 = 双重互锁(双重连锁):按钮互锁保证直接换向时先断开对方、操作方便;电气互锁作为最后防线,即使触点熔焊、机构卡滞等异常情况下也能防止两个接触器同时吸合,安全可靠。这是本章最重要的电路之一。
3.7 自动往返控制(行程控制)
- 生产中常要求工作台(如龙门刨、磨床工作台)在两个规定位置之间自动往复运动。在正反转双重互锁电路的基础上,加装行程开关 SQ检测位置、自动发出换向信号即可。
- 行程开关布置(典型 4 个,编号以教材图为准):
- SQ1:正向(如向右)运动终点的自动换向行程开关;
- SQ2:反向(向左)运动终点的自动换向行程开关;
- SQ3、SQ4:分别装在 SQ1、SQ2 外侧(更极端位置)的极限(终端保护)行程开关。
- 动作过程:
- 按正转启动 SB2→KM1 得电自锁,电机正转,工作台向右(正向)运动;
- 工作台右行到预定位置,撞块压下SQ1:SQ1 的常闭触点先断开 KM1 线圈(正转停),SQ1 的常开触点闭合接通 KM2 线圈(反转得电自锁),工作台自动改为向左(反向)运动;
- 左行到另一端压下SQ2:SQ2 常闭断开 KM2、SQ2 常开接通 KM1,工作台又向右;如此循环,实现自动往返;
- 按下停止按钮可随时停车。
- 终端(极限)保护:万一换向行程开关 SQ1(或 SQ2)失灵、工作台到点没有换向而继续前行,就会撞到更外侧的SQ4(或 SQ3),由极限开关强行切断控制电路使电机停车,防止工作台冲出导轨造成事故。SQ3/SQ4 与 SQ1/SQ2 构成"双保险"。
- 自动往返电路本质上就是"正反转双重互锁电路 + 行程开关",真正要熟练掌握的核心仍是正反转互锁。
3.8 减压(降压)启动概述
- 前面点动、自锁电路多针对小功率电机,可全压直接启动。但较大容量异步电机全压启动电流约为额定电流的 4~7 倍,会造成电网电压骤降、影响其他设备,因此大容量电机应采用减压启动。
- 减压启动的实质:启动时人为降低加在电动机定子绕组上的电压,从而减小启动电流(同时启动转矩也会减小);待电机转速上升后,再把电压恢复到额定值全压运行。
- 常用方法有:定子串电阻(或串电抗器、串自耦变压器)减压启动、星-三角减压启动等,本讲主要讲前两类中的定子串电阻和星-三角。
3.9 定子串电阻减压启动
- 原理:启动时在定子绕组电路中串联电阻(或电抗器),利用电阻上的电压降,使实际加到定子绕组上的电压低于额定电压,从而减小启动电流。
- 切换:启动后经过一段延时(电机转速接近稳定),由一只接触器的主触点把串入的电阻短接(短路掉),电阻被切除,定子直接承受额定电压,电机进入全压正常运行。
- 启动电阻的投入与短接通常由时间继电器 KT按设定延时自动完成(延时长短可按需要整定)。
- 特点:电路结构简单、成本低、不受电机接法限制;但启动过程中电阻要消耗电能、不经济,且电压降低的同时启动转矩明显减小,适合对启动转矩要求不高的场合。
3.10 星-三角(Y-△)减压启动(重点)
3.10.1 适用条件
- 只适用于正常运行时定子绕组规定为三角形(△)接法、并且三相绕组的 6 个端头(首端 U1、V1、W1,尾端 U2、V2、W2)都引出到接线盒的电动机;
- 因降压后启动转矩也减小,只适合空载或轻载启动。
3.10.2 星形启动与三角形运行
- 星形(Y)启动:启动时把三相绕组的三个尾端U2、V2、W2 连接在一起形成中性点,三个首端 U1、V1、W1 接三相电源。此时每相绕组承受的是电源相电压,是三角形接法时每相承受线电压的1/31/\sqrt{3}1/3;
- 由于电压和电流的关系,星-三角启动时的启动线电流约为全压(三角形直接)启动电流的1/31/31/3,显著减小了对电网的冲击;相应地启动转矩也约为全压启动的1/31/31/3。
- 三角形(△)运行:启动结束(延时到)后,把三相绕组首尾依次相连(如U1 接 W2、V1 接 U2、W1 接 V2,课堂口述为 W2-U1、U2-V1、V2-W1,本质相同,具体以教材接线图为准),使每相绕组承受电源线电压(全压),电动机在额定电压下正常运行。
3.10.3 接触器动作时序与互锁
- 一般用三只接触器加一只时间继电器(编号以教材图为准):
- KM1:主(电源)接触器,接通电机三相电源;
- KM3:星形(Y)接触器,吸合时把 U2、V2、W2 短接成中性点,构成星形;
- KM2:三角形(△)接触器,吸合时把绕组首尾交叉接成三角形;
- KT:时间继电器,控制星形启动的延时时间。
- 动作过程:
- 按启动按钮→KM1、KM3 同时(或相继)吸合,电机接成星形降压启动,同时 KT 开始计时;此时 KM2 回路因 KM3/KT 互锁触点未闭合而不通;
- 延时到(电机转速基本稳定)→KT 延时触点动作,使KM3 释放(解除星点),随后 KM2 吸合,绕组换接成三角形,电机全压运行;
- 按停止按钮则全部接触器释放、电机停转。
- 互锁要求:星形接触器 KM3 与三角形接触器 KM2绝不能同时吸合(否则同样会造成电源短路),二者线圈回路中要互相串入对方常闭触点(电气互锁),并由时间继电器保证"先断 KM3、后合 KM2"的切换次序。
- 优缺点:星-三角启动线路简单、成本低、维护方便、启动电流小(1/3),应用很广;缺点是启动转矩只有全压的 1/3,不能用于重载启动,且只能用于正常运行是三角形接法的电机。
四、例题、案例或实验
4.1 设计:液压泵—主轴的顺序启停
- 要求:液压泵 M1 不开,主轴 M2 开不动;停机时主轴 M2 不停,液压泵 M1 停不下。
- 设计:
- 顺序启动:在 KM2(主轴)线圈回路串一副 KM1(液压泵)常开辅助触点;
- 逆序停车:在 KM1 的停止按钮两端并一副 KM2 常开辅助触点。
- 验证:只按 M2 启动→KM1 未吸合、其常开断开,KM2 不通,主轴不启动;两台都运行时按 M1 停止→被闭合的 KM2 常开短接,泵不停;先停 M2 后 KM2 常开断开,再停 M1 才有效。
4.2 互锁判断
- 问:正反转电路若不接互锁,两个接触器同时吸合会怎样?
- 答:两种相序经主触点直接短接,造成相间短路,大电流会烧毁电器,必须靠互锁避免。
- 问:只有电气互锁时,为什么正转中直接按反转按钮没反应?
- 答:正转接触器 KM1 得电时,串在 KM2 回路的 KM1 常闭触点已断开,KM2 无法得电;必须先按停止让 KM1 失电、互锁常闭复位,才能启动反转。
4.3 双重互锁的换向过程
- 问:加了复合按钮机械互锁后,为何能不按停止直接正转切反转?
- 答:复合按钮按下时其常闭先断、常开后合。按反转按钮时,常闭部分先切断 KM1 使其失电,常开部分随后接通 KM2,配合电气互锁触点复位,完成直接、安全的换向。
4.4 自动往返动作叙述
- 给定工作台右行压 SQ1、左行压 SQ2、外侧 SQ3/SQ4 保护,要求叙述一个往返循环。
- 答:按 SB2→KM1 自锁正转、右行;压 SQ1→SQ1 常闭断 KM1、SQ1 常开合 KM2,反转左行;压 SQ2→SQ2 常闭断 KM2、SQ2 常开合 KM1,再次右行,循环往复;若 SQ1/SQ2 失灵,工作台继续越位压下 SQ4/SQ3,由极限开关强制停车。
4.5 星-三角时序与参数
- 问:星-三角启动为何能减小启动电流?启动电流和启动转矩各约为全压启动的多少?
- 答:星形启动时每相绕组只承受相电压(线电压的1/31/\sqrt{3}1/3),故启动线电流约为全压三角形启动的1/31/31/3,启动转矩也约为1/31/31/3;延时后换三角形全压运行。
- 问:启动和运行分别是哪几只接触器吸合?为什么 KM2、KM3 要互锁?
- 答:启动时 KM1+KM3(Y)吸合并由 KT 计时,延时后 KM3 断、KM2 合(△);KM2、KM3 同时吸合会造成电源短路,故必须互锁并保证先断后合。
五、术语、符号或关键表达
| 符号/术语 | 含义与关键表达 |
|---|---|
| QK/QS | 刀开关(隔离开关) |
| FU | 熔断器,短路保护 |
| FR | 热继电器,过载、断相保护 |
| KM1/KM2 | 接触器(如 M1/M2,或正转/反转),同一电器线圈与触点同符号 |
| KA | 中间继电器(顺序连锁可用 KM 自身触点代替其一对触点) |
| KT | 时间继电器,控制降压启动等的延时切换 |
| SB | 按钮;SB1 常为停止(红),SB2/SB3 常为启动(绿)/正反转 |
| SQ | 行程开关;SQ1/SQ2 换向,SQ3/SQ4 极限保护 |
| SA | 转换开关(点动/连续切换等) |
| 自锁 | 自身常开辅触点并联启动按钮,维持线圈通电(记忆) |
| 顺序启动 | 先启动者 KM1 的常开串入后启动者 KM2 线圈回路 |
| 逆序停车 | 后停者 KM2 的常开并在先停者 KM1 停止按钮两端 |
| 电气互锁 | 对方常闭辅触点串入自身线圈回路,防止两接触器同时得电 |
| 机械(按钮)互锁 | 复合按钮常闭触点串入对方回路,常闭先断常开后合,可直接换向 |
| 双重互锁 | 电气互锁+按钮互锁,方便又防相间短路 |
| 减压启动实质 | 启动时降低定子电压以减小启动电流,启动后恢复全压 |
| 星-三角 | Y 启动(尾端 U2V2W2 共点,电流、转矩约 1/3)→△全压运行 |
六、课堂任务与复习安排
- 课后复习教材2-4、2-5两节(顺序控制、正反转/自动往返、减压启动);可阅读老师指定的刘洋编写的相关参考书(书名以老师通知为准)。
- 重点掌握(会读图、会接线、会叙述动作过程):
- 顺序启动、逆序停车的"串线圈、并停钮"接线规则,能照工艺要求设计;
- 正反转为什么会短路、电气互锁怎么接、为什么还要加复合按钮机械互锁,双重互锁如何实现直接换向;
- 自动往返中 SQ1~SQ4 各自作用与一个完整往返循环的动作;
- 定子串电阻与星-三角降压启动的原理、Y/△ 接法、1/3 关系、KM1/KM2/KM3+KT 的时序与互锁。
- 实验/接线提示:正反转、星-三角电路通电前务必核对相序和互锁,确认两个接触器不可能同时吸合,再通电试车。
七、待核对与疑问
| 问题 | 原因 | 建议核对方式 |
|---|---|---|
| 三角形首尾连接的对应关系(U1-W2、V1-U2、W1-V2) | 课堂口述为 W2-U1、U2-V1、V2-W1,说法等价但易记混 | 以教材星-三角接线图与电机接线盒铭牌为准 |
| 各电路中 KM1/KM2/KM3、SB、SQ、KT 的编号 | 不同教材/PPT 编号习惯不同 | 以本班教材图号为准,按功能记忆 |
| 时间继电器延时秒数(串电阻、星-三角切换) | 课堂举例秒数口语化、不固定 | 实际按负载整定,了解"延时后切换"即可 |
| 自动往返 SQ1~SQ4 常开/常闭的具体接法 | 录音只讲动作逻辑 | 对照教材自动往返电路图逐点核对 |
| 顺序启动省去 KA 触点的图(图 2-11 一带) | 课堂提到页码/图号 | 翻阅教材对应图确认 |
| 指定参考书"刘洋"及其书名 | 录音仅提人名 | 以老师课堂/学习通通知为准 |
| 启动转矩为全压 1/3、相电压为线电压1/31/\sqrt{3}1/3 | 数值关系需结合电机学推导 | 记住结论,学电机与拖动时再看推导 |
八、复习与主动回忆
复习清单
- 用 3 分钟复述点动、自锁、多地、点动/连续混合四种基础电路的接线与动作。
- 用 4 分钟说清顺序启动、逆序停车各把谁的什么触点接到哪里,并背"串线圈、并停钮"口诀。
- 用 5 分钟讲清正反转如何换相、为何短路、电气互锁怎么接、为何还要复合按钮机械互锁。
- 用 3 分钟叙述自动往返一个循环及 SQ3/SQ4 的作用。
- 用 2 分钟说明减压启动的实质和定子串电阻的投入/短接过程。
- 用 5 分钟画星-三角启动:Y/△ 接法、1/3 关系、KM1/KM2/KM3+KT 时序与互锁。
主动回忆题
- 要实现"液压泵 M1 启动后主轴 M2 才能启动",应在 KM2 线圈回路中做什么接线?为什么这样接之后直接按 M2 启动按钮无效?
- 要实现"主轴 M2 停车后液压泵 M1 才能停车",应在 KM1 停止按钮上做什么接线?两台都运行时直接按 M1 停止按钮为什么停不掉?
- 写出顺序控制两条接线口诀(谁的常开串在哪、谁的常开并在哪)。
- 三相异步电动机怎样实现反转?正、反转接触器若同时吸合会发生什么?
- 什么是电气互锁?它是怎样保证两个接触器不会同时得电的?只有电气互锁时,正转切反转应如何操作?
- 复合按钮机械互锁为什么能实现不按停止直接换向?"双重互锁"由哪两部分组成、各起什么作用?
- 自动往返电路中 SQ1、SQ2、SQ3、SQ4 各起什么作用?完整叙述工作台一个往返循环的动作过程。
- 减压启动的实质是什么?定子串电阻减压启动时,电阻在启动时和启动后各处于什么状态?由什么元件控制切换?
- 星-三角启动对电动机接法和负载有什么要求?星形启动时每相电压、启动线电流、启动转矩分别约为三角形全压启动的多少?
- 叙述星-三角启动中 KM1、KM2、KM3 和时间继电器 KT 的动作时序;为什么 KM2 与 KM3 必须互锁?
答案要点
- 在 KM2(主轴)线圈回路中串联一副 KM1(液压泵)的常开辅助触点。M1 未启动时 KM1 失电、该常开断开,KM2 线圈回路不通,故直接按 M2 启动按钮 KM2 也无法得电;只有 KM1 吸合、其常开闭合后 KM2 才可能启动。
- 在 KM1 的停止(常闭)按钮两端并联一副 KM2 的常开辅助触点。两台都运行时 KM2 得电、该常开闭合把 KM1 停止按钮短接,按它不能切断 KM1 回路,故 M1 停不掉;先停 M2 使 KM2 失电、其常开断开解除短接后,再按 M1 停止按钮才能停泵。
- “甲启后乙才能启”——甲的常开辅助触点串入乙的线圈回路;“乙释放后甲才能释放”——乙的常开辅助触点并联到甲的停止按钮两端。
- 对调接入电动机的任意两根相线(改变电源相序)即可反转,由 KM1、KM2 分别提供两种相序。两接触器同时吸合会使两根相线经主触点直接短接,造成相间短路、烧毁设备。
- 电气互锁是把对方接触器的常闭辅助触点串入自身线圈回路:KM1 得电时其串在 KM2 回路的常闭断开、封锁 KM2,反之亦然。只有电气互锁时,正转切反转必须先按停止按钮让当前接触器失电、互锁常闭复位,才能启动另一方向。
- 复合按钮按下时常闭触点先断、常开触点后合。按反转复合按钮时其常闭先切断正转接触器 KM1、常开随后接通反转接触器 KM2,故可直接换向。双重互锁=电气互锁(对方常闭串线圈,作最终防短路保护)+按钮(机械)互锁(复合按钮,实现不停机直接换向)。
- SQ1、SQ2 是两端自动换向开关,SQ3、SQ4 是更外侧的极限(终端保护)开关。按 SB2→KM1 自锁正转右行;压 SQ1→其常闭断 KM1、常开合 KM2,反转左行;压 SQ2→其常闭断 KM2、常开合 KM1,再次右行,循环;若换向开关失灵,工作台越位压下 SQ4/SQ3 被强制停车,防止冲出。
- 实质是启动时降低定子绕组电压以减小启动电流、启动后再恢复全压。定子串电阻启动时电阻串入定子回路分压,使绕组电压降低;启动延时后由接触器主触点把电阻短接切除,电机全压运行;投入与短接的时机由时间继电器 KT 控制。
- 只适用于正常运行是三角形接法、6 个端头都引出、空载或轻载启动的电机。星形启动时把尾端 U2、V2、W2 连成中性点,每相承受相电压,为线电压的1/31/\sqrt{3}1/3;启动线电流约为全压三角形启动的1/31/31/3,启动转矩也约为1/31/31/3。
- 按启动→主接触器 KM1 与星形接触器 KM3 吸合,电机 Y 接降压启动,同时 KT 计时;延时到→KM3 释放解除星点、三角形接触器 KM2 吸合,电机换 △ 接全压运行。KM2 与 KM3 若同时吸合会把电源短路,故二者必须互相串常闭触点互锁,并由 KT 保证先断 KM3、后合 KM2。