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技术支持

2013.12.07

三相异步电动机的正反转控制

在生产实践中,很多设备需要两个相反的运动方向,例如,机床的工作台前进与后退、 主轴的正转与反转、起重机的上升与下降等。这就要求拖动生产机械的电动机能够实现 正反转控制。根据电机学原理,只要把接到三相异步电动机的三相电源线中任意两相对 调,即可实现反转。下面将介绍儿种常见的电动机正反转的控制线路。

一、手动正反转控制

手动正反转控制线路如图5 - 11所示。

图5-11中,刀开关QS,为电路的总开关,熔断器FU为电路的 短路保护,转换开关QSz为电源的换相开关。转换开关QSz有三挡 位置,分别为“顺”、“停”、“反”转。

当合上电源开关QS,将转换开关QS2扳至左边“顺”挡位置时,

二相电源通过以下途径进人电动机M的三相绕组QS,—FU—

QSz-U1-U 相绕组;U —QS-FU-QSz —V〗—V 相绕组;U —

QS,-FU-QSa-W! —W相绕组;此时电动机M通电正转。

当需要电动机M反转时,将转换开关QS2扳至“停”挡位置,待 电动机M完全停止后再将转换开关扳至右边“反”挡位置,三相电源 通过以下途径进人电动机三相绕组:U -QS! —FU-QSa—W, —W 相绕组;L2—QS!—FU—QS2—V 相绕组;U—QS,—FU—

QSz-U, 相绕组;此时电动机反转。

比较以上电动机M正转和反转时三相电源L,、L2、L3分别进人电动机U、V、W三相的情况可知,电动机M正转时,L】相电源进入U相绕组,U相电源进人V相绕组,La相 电源进人W相绕组,电动机M按U—V—W相序产生顺向旋转磁场;而当电动机反转 时,U相电源进入W相绕组,U相电源进入V相绕组,U相电源进入U相绕组,电动机 M按W—V—U相序产生反向旋转磁场。

从以上分析可知,若将电动机从正转运行状态转换为反转运行状态,只需将电动机的 任意两相绕组调换相序即可。

二、接触器互锁的正反转控制

接触器互锁的正反转控制线路如图5 一 12所示。

图5 - 12 接触器互锁的正反转控制线路

图中主电路采用了两个接触器,其中接触器KM,用于正转,接触器KM2用于反转。 当接触器KMi主触点闭合时,接到电动机接线端U、V、W的三相电源相序是U山、L3 ; 而当接触器KM2主触点闭合时,接到电动机接线端U、V、W的三相电源相序是l3、u、 L!,其中U和L3两相对调了,所以,电动机旋转方向相反。从线路可以看出,用于正反 转的两个接触器KMi和KM2不能同时通电,否则会造成L,和L3两相电源短路。所 以,正反转的两个接触器需要互锁。

接触器互锁的正反转控制线路的工作原理为:合上电源开关QS。当需要电动机正 转时,按下电动机M的正转启动按钮SB2,接触器KN^线圈得电,其主触点接通电动机 M的正转电源,电动机M启动正转。同时,接触器KM,的辅助动合触点(4一5)闭合自 锁,使得松开按钮SB2时,接触器KMi线圈仍然能够保持通电吸合,而接触器KM,辅助 动断触点(6—8)断开,切断接触器KM2线圈回路的电源,使得在接触器KM,得电吸合 时,接触器KM2不能得电,实现了 KM,、KM2的互锁。

当需要电动机M停止时,按下按钮SB,,接触器KM,线圈失电释放,所有常开、常闭 触点复位,电路恢复常态。

同理,当需要电动机M反转时,按下反转启动按钮SB3,接触器KM2线圈得电,其主触点接通电动机M的反转电源,电动机M启动反转。同时,接触器KM2的辅助动合触 点(4一6)闭合自锁,使得松开按钮SB3时,接触器KM2线圈仍然能够保持通电吸合,而 接触器KM2辅助动断触点(5—7)断开,切断接触器KMt线圈回路的电源,使得在接触 器KM2得电吸合时,接触器KM,不能得电,从而实现了 KMi、KM2的互锁。当按下停 止按钮SBi时,接触器KM2线圈失电,电动机M断电停转。

使用这种控制线路在改变电动机转向时,需要先按停止按钮,然后再按启动按钮,才 能使电动机改变转向。这在实际操作中不够方便。

三、按钮互锁正反转控制

按钮互锁的正反转控制线路如图5 - 13所示。

从图中可以看出,按钮互锁的正反转控制线路实际上是把图5 - 12中两个接触器的 动断触点去掉,换上复合按钮的动断触点,来实现正反转控制的。复合按钮的动作特点是 先断后通,即动断触点先断开,动合触点再闭合。

按钮互锁正反转控制线路的工作原理是:合上QS,按下正转启动按钮S&,接触器 KM,线圈通电,其主触点和自锁触点(4一5)闭合,电动机正转。

电动机需反转时,直接按下反转启动按钮SBa,这时按钮SB3的动断触点(5—6)是先 断开,即先使接触器KMi线圈断开,然后其动合触点(4一7)闭合,即再使接触器KM2线 圈通电,接触器KM2的主触点和自锁触点(4一7)闭合,电动机反转。

按下停止按钮SBi,电动机停转。

这种控制线路的优点是操作方便,当需要改变电动机转向时,不必再先按停止按钮 了,但是这种线路有一个明显的缺点,就是当主电路中电动机严重过载或出现某种意外的 情况,有一个触点熔焊后粘在一起,且操作人员并无察觉,再去按另一个启动按钮,就会发 生短路事故。例如,假设电动机M正转,接触器KMi的触点熔焊,动触点与静触点粘在

图5 - 13按钮互锁正反转控制线路一起不能分开,这时如果需要电动机反转,直接按下反转启动按钮SB3,SB3的常闭触点 (5_6)虽然切断了接触器KM,线圈回路的电源,但接触器KMi的主触点在主电路中由 于熔焊粘在一起并未断开,其结果是按钮SBa的常开触点(4一7)接通接触器KM2线圈 的电源,接触器KM2得电闭合,其主触点接通电动机M的反转电源,这样电源U相和 L3相发生短路。可见,这种线路不够安全。



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