李艷利

摘 要；各行各業(yè)中廣泛使用的生產(chǎn)設(shè)備大多都是由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的，其中三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)使用最為廣泛。由于各類(lèi)生產(chǎn)設(shè)備的工藝要求不同，因此就需要各種各樣與之相適應(yīng)的控制電路。盡管這些電路整體上千差萬(wàn)別，但都是由一些基本的控制電路組成的。只要掌握這些基本的控制電路，就可以為閱讀、分析及設(shè)計(jì)各種更復(fù)雜、更獨(dú)特的電路打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)機(jī)；控制電路；原理；故障

引言

生產(chǎn)實(shí)踐中電動(dòng)機(jī)控制電路各種各樣，盡管這些電路整體上千差萬(wàn)別，但它們都是由一些基本的控制電路組成的。只要掌握這些基本的控制電路，就可以為閱讀、分析及設(shè)計(jì)各種更復(fù)雜的電路打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 直接起動(dòng)控制電路的工作原理分析

三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)有降壓和全壓（直接）起動(dòng)兩種方式，直接起動(dòng)所用的電器設(shè)備少，電路簡(jiǎn)單，容量小的電動(dòng)機(jī)常采用直接起動(dòng)。

1.1 組合開(kāi)關(guān)控制電路

直接起動(dòng)控制電路中最簡(jiǎn)單的是用組合開(kāi)關(guān)對(duì)電動(dòng)機(jī)控制的電路。合上組合開(kāi)關(guān)，三相交流電通過(guò)組合開(kāi)關(guān)、熔斷器直接加到三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組上，電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。該電路的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且熔斷器能起短路保護(hù)作用，但缺點(diǎn)是當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載或欠壓時(shí)，熔體熔斷造成電動(dòng)機(jī)不能正常運(yùn)行或損壞，而且不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離和自動(dòng)化控制。

1.2 點(diǎn)動(dòng)控制電路

利用接觸器可實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的遠(yuǎn)距離控制和自動(dòng)化控制。點(diǎn)動(dòng)控制電路是最簡(jiǎn)單的一種，電路如圖1 所示。

該電路由主電路和控制電路兩部分組成。電源、開(kāi)關(guān)、熔斷器、接觸器KM 主觸點(diǎn)和電動(dòng)機(jī)組成主電路；按鈕SB 和KM 線圈組成控制電路。當(dāng)合上電源開(kāi)關(guān)時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)镵M的主觸點(diǎn)是斷開(kāi)的。按下SB，KM 線圈通電，KM 主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；松開(kāi)SB，KM 線圈失電，KM 主觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。該電路與前述的用開(kāi)關(guān)控制電動(dòng)機(jī)的電路相比，優(yōu)點(diǎn)是操作方便，操縱小電流的控制電路就可控制大電流的主電路，而且能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離和自動(dòng)化控制。但這種電路的缺點(diǎn)是要想使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行，必須始終用手按住啟動(dòng)按鈕，很不方便。要想使電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，需要采用具有接觸器自鎖的控制電路。

1.3 有接觸器自鎖的控制電路

具有接觸器自鎖的控制電路如圖2 所示。該電路在點(diǎn)控電路的基礎(chǔ)上，在控制電路中串聯(lián)了動(dòng)斷按鈕SB2，而且把接觸器的一對(duì)動(dòng)合輔助觸點(diǎn)與動(dòng)合按鈕SB1 并聯(lián)。當(dāng)按下動(dòng)合按鈕SB1時(shí)，線圈通電，引起KM 主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；松開(kāi)SB1，因并聯(lián)在啟動(dòng)按鈕兩端的KM 動(dòng)合輔助觸點(diǎn)已經(jīng)閉合，接觸器KM的線圈維持通電，保證KM 主觸點(diǎn)仍處于閉合狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；按下停止按鈕SB2，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。該電路不僅能保證電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，而且具有三種保護(hù)功能：熱繼電器實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)；熔斷器實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)；接觸器實(shí)現(xiàn)失壓和欠壓保護(hù)。

上面的幾種控制電路都只能使電動(dòng)機(jī)朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，但在生產(chǎn)實(shí)踐中，經(jīng)常需要電動(dòng)機(jī)能正反轉(zhuǎn)，如機(jī)床工作臺(tái)的前進(jìn)和后退、搖臂鉆床搖臂的上升和下降、起重機(jī)吊鉤的上升和下降等。這就需要正反轉(zhuǎn)控制電路。

1.4 正反轉(zhuǎn)控制電路

1）無(wú)聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路。無(wú)聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路是最簡(jiǎn)單的一種正反轉(zhuǎn)控制電路。其工作過(guò)程如下：按下動(dòng)合按鈕SB1，KM1 線圈通電，KM1的動(dòng)合主觸點(diǎn)和動(dòng)合輔助觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)；按下動(dòng)斷按鈕SB3，KM1 線圈斷電，KM1 主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。按下動(dòng)合按鈕SB2，KM2 線圈通電，KM2 動(dòng)合主觸點(diǎn)和動(dòng)合輔助觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)。該電路雖然實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)，但當(dāng)誤操作即按下按鈕SB1 后又按下按鈕SB2 時(shí)，線圈KM1 和KM2 的六個(gè)主觸點(diǎn)同時(shí)閉合，將造成電源短路。要解決該電路的缺點(diǎn)，可以在此電路的基礎(chǔ)上稍作改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)電器聯(lián)鎖控制。

2）帶電氣互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路。把接觸器KM1、KM2 的動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)串接在對(duì)方線圈回路中，這樣接觸器KM1 和KM2 的兩個(gè)線圈就不會(huì)同時(shí)通電，這種相互制約的控制方式稱(chēng)為互鎖或者聯(lián)鎖。該電路的缺點(diǎn)是在電動(dòng)機(jī)由正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)變?yōu)檎D(zhuǎn)的操作中，必須先按停止按鈕，這樣難以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此可采用按鈕、接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路。

3）按鈕、接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路。該電路SB1、SB2 采用復(fù)合按鈕，其動(dòng)斷觸點(diǎn)分別串接在對(duì)方線圈回路中，這樣，按下SB2 時(shí)，只有KM2 得電動(dòng)作，同時(shí)SB2 的動(dòng)斷觸點(diǎn)將KM1 線圈回路切斷；同理按下SB1 時(shí)，只有KM1 得電動(dòng)作，同時(shí)SB1 的動(dòng)斷觸點(diǎn)將KM2 線圈回路切斷，從而保證KM1 和KM2 不同時(shí)通電。這樣既操作方便又安全可靠。

2 故障排查

掌握了電路的工作原理，知道了電路的動(dòng)作過(guò)程，就能快速準(zhǔn)確地排查故障。排查故障的方法很多，測(cè)量法是找出故障點(diǎn)的基本、可靠和有效的方法。在不通電的情況下可以采用萬(wàn)用表電阻法進(jìn)行故障診斷，即使用萬(wàn)用表的電阻檔通過(guò)測(cè)量電阻來(lái)檢查電路。下面以無(wú)聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路為例簡(jiǎn)單介紹故障排查方法。

2.1 主電路的檢查

在切斷總電源的情況下合上自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，用萬(wàn)用表電阻檔分別測(cè)量三相火線和異步電動(dòng)機(jī)的三根引線之間的電阻值，正常時(shí)電阻應(yīng)為無(wú)窮大。然后測(cè)量點(diǎn)不變，手動(dòng)交流接觸器KM1、KM2 的動(dòng)合主觸點(diǎn)使之閉合，此時(shí)，若電阻幾乎為零，說(shuō)明KM1、KM2 動(dòng)合主觸點(diǎn)動(dòng)作良好且接線正確，熱繼電器的熱元件接線正確；若電阻為無(wú)窮大，再分別檢查KM1、KM2 和熱元件的好壞及接線情況。

2.2 控制電路的檢查

用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量控制電路兩端的電阻值，若電阻為無(wú)窮大，則電路正常。然后按下SB1，若電阻幾乎為零，說(shuō)明SB1動(dòng)作良好且連接正確，電路中其它元件正常且連接正確；若電阻為無(wú)窮大，再分別對(duì)該部分電路中各元件進(jìn)行檢查。同理可檢查KM2 線圈所在電路。

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