主頁 > 新聞動態(tài) > 三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路電路分析及教學(xué)2021-12-07

三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路電路分析及教學(xué)

三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路是電機拖動課程教學(xué)中的核心部分，也是學(xué)生中級維修電工技能鑒定考核中必考知識技能之一，是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程，學(xué)習(xí)電路故障排除的基礎(chǔ)。而接觸器聯(lián)鎖、按鈕聯(lián)鎖及雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)這三種聯(lián)鎖控制線路又是控制線路中最基礎(chǔ)、最常用的控制電路。為了更合理、完善地完成三種聯(lián)鎖電路的教學(xué)，本文對這三種聯(lián)鎖電路的地位作用、電路組成、工作原理、聯(lián)系及區(qū)別進行了詳細的分析，并且給出了便于學(xué)生理解和掌握的教學(xué)思路。
一、三種正反轉(zhuǎn)控制線路的地位和作用
接觸器、按鈕、雙重聯(lián)鎖這三種聯(lián)鎖線路是三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路中很重要的控制線路，是通過將接觸器、按鈕的一個常閉觸點串聯(lián)在另外一個接觸器線圈的回路里，起到防止出現(xiàn)正反轉(zhuǎn)接觸器同時吸合造成電路短路的作用。
二、電路組成
三種電路均由電源隔離開關(guān)QS；交流接觸器KM1、KM2；熱繼電器FR；熔斷器FU1、FU2，啟動按鈕SB2、SB3；停止按鈕SB1及電動機M組成。電路中各個元件的文字符號、圖形表示、工作原理、實物的觸點等，是學(xué)習(xí)電路工作原理的基礎(chǔ)。
三、工作原理圖

圖一接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路

圖二按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路

四、工作原理分析
1.接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的工作原理(圖一)
1)正轉(zhuǎn)控制：按下正轉(zhuǎn)按鈕SB2→接觸器KM1線圈得電→KM1主觸頭閉合，KM1的自鎖觸頭閉合→電動機自鎖正轉(zhuǎn)。同時，KM1聯(lián)鎖觸頭斷開，對KM2聯(lián)鎖。
2)反轉(zhuǎn)控制：按下反轉(zhuǎn)按鈕SB3→接觸器KM2線圈得電→KM2主觸頭閉合，KM2的自鎖觸頭閉合→電動機自鎖正轉(zhuǎn)。同時，KM2聯(lián)鎖觸頭斷開，對KM1聯(lián)鎖。
3)停止控制：按下停止按鈕SB1，KM2線圈斷電，KM2主觸頭斷開，同時KM2自鎖觸點也斷開，電機反轉(zhuǎn)停止。KM1常閉觸點閉合，為正轉(zhuǎn)做好準(zhǔn)備。

圖三雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路

2.按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的工作原理(圖二)
1)正轉(zhuǎn)控制：按下正轉(zhuǎn)按鈕SB2→SB2常閉觸頭先分斷，對KM2聯(lián)鎖，SB2常開觸頭后閉合→接觸器KM1線圈得電→KM1主觸頭閉合，KM1的自鎖觸頭閉合→電動機自鎖正轉(zhuǎn)。
2)反轉(zhuǎn)控制：按下反轉(zhuǎn)按鈕SB3→SB3常閉觸頭先分斷，對
KM1聯(lián)鎖，SB3常開觸頭后閉合→接觸器KM2線圈得電→KM2主觸頭閉合，KM2的自鎖觸頭閉合→電動機自鎖反轉(zhuǎn)。
3)停止：按下停止按鈕SB1，KM2線圈斷電，KM2主觸頭斷開，同時KM2自鎖觸點也斷開，電機反轉(zhuǎn)停止。
3.雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的工作原理(圖三)
1)正轉(zhuǎn)控制：按下正轉(zhuǎn)按鈕SB2→SB2常閉觸頭先分斷，對KM2聯(lián)鎖，SB2常開觸頭后閉合→接觸器KM1線圈得電→KM1主觸頭閉合，KM1的自鎖觸頭閉合→電動機自鎖正轉(zhuǎn)，同時，KM1聯(lián)鎖觸頭斷開，對KM2聯(lián)鎖。
2)反轉(zhuǎn)控制：按下反轉(zhuǎn)按鈕SB3→SB3常閉觸頭先分斷，對KM1聯(lián)鎖，SB3常開觸頭后閉合→接觸器KM2線圈得電→KM2主觸頭閉合，KM2的自鎖觸頭閉合→電動機自鎖反轉(zhuǎn)。同時，KM2聯(lián)鎖觸頭斷開，對KM1聯(lián)鎖。
3)停止：按下停止按鈕SB1，KM2線圈斷電，KM2主觸頭斷開，同時自鎖觸點也斷開，電機反轉(zhuǎn)停止。KM1常閉觸點閉合，為正轉(zhuǎn)做好準(zhǔn)備。
五、三種聯(lián)鎖電路的聯(lián)系及區(qū)別
1.聯(lián)系
從圖一、圖二兩種聯(lián)鎖的控制線路可以看到，在主電路中，KM1和KM2的主觸點不能同時吸合，不然會造成電路的短路。為解決這個問題，在控制電路中，將按鈕、接觸器的一個常閉觸點串聯(lián)到另外一個接觸器線圈電路中。如圖一，接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路是將接觸器KM1和KM2的常閉觸點分別串聯(lián)在KM2和KM1的線圈電路中。如圖二，按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路是將按鈕SB2和SB3的常閉觸點分別串聯(lián)在KM2和KM1的線圈電路中。通過聯(lián)鎖，當(dāng)接觸器KM1線圈通電的同時，接觸器KM2線圈斷電；而接觸器KM2線圈通電的同時，接觸器KM1線圈斷電，從而保證主電路KM1和KM2的主觸點不能同時吸合而造成短路。如圖三，將前兩者：接觸器及按鈕聯(lián)鎖結(jié)合起來，就形成了雙重聯(lián)鎖電路。
2.區(qū)別
①接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路特點：
由以上工作原理分析知道，要改變電動機的轉(zhuǎn)向時，必須先按下停止按鈕，解除聯(lián)鎖后，再按下反轉(zhuǎn)按鈕，才能使電動機反轉(zhuǎn)。
優(yōu)點：工作安全可靠。
缺點：操作不方便。
②按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路特點：
由以上工作原理分析知道，要改變電動機的轉(zhuǎn)向時，由于按鈕有松手即復(fù)位的特點，松開正轉(zhuǎn)啟動按鈕的同時，按鈕的常閉觸頭已恢復(fù)閉合（解除聯(lián)鎖），可直接按下反轉(zhuǎn)按鈕，使電動機反轉(zhuǎn)。
優(yōu)點：操作方便。
缺點：聯(lián)鎖的作用只發(fā)生在按下按鈕的瞬間，當(dāng)松開按鈕，聯(lián)鎖作用解除。當(dāng)接觸器發(fā)生主觸頭熔焊、雜物卡住等故障時，會造成電源兩相短路。
③雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路特點：
要改變電動機的轉(zhuǎn)向時，無須先按下停止按鈕，可直接按下反轉(zhuǎn)按鈕，使電動機反轉(zhuǎn)。
優(yōu)點：兼有以上兩種聯(lián)鎖電路的優(yōu)點，既操作方便，又安全可靠，不會造成電源兩相短路的故障。
總結(jié)起來，接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路雖工作安全可靠但操作不方便；而按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路雖操作方便但容易產(chǎn)生電源兩相短路故障。雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路則兼有兩種聯(lián)鎖控制線路的優(yōu)點，既操作方便，又工作安全可靠。
六、三種聯(lián)鎖線路的教學(xué)思路
1.首先講授接觸器聯(lián)鎖線路
三種聯(lián)鎖電路中，接觸器聯(lián)鎖是最先講授的，是學(xué)生第一次接觸到“聯(lián)鎖”這一概念：利用接觸器（按鈕）的輔助觸點與對方的線圈串聯(lián)，起到相互制約的作用。只要學(xué)生建立了“聯(lián)鎖”的概念，無論是接觸器聯(lián)鎖，還是后續(xù)兩種聯(lián)鎖電路的分析，學(xué)生就更容易理解。“聯(lián)鎖”起到了防止電路短路的作用，而接觸器聯(lián)鎖線路是通過接觸器來實現(xiàn)聯(lián)鎖功能，而交流接觸器常閉觸點先斷開，常開觸點后閉合，是分析該電路的關(guān)鍵點。上面線路特點分析指出接觸器聯(lián)鎖線路有操作不方便，不能從正轉(zhuǎn)直接切換到反轉(zhuǎn)，要先按下停止按鈕的缺點。提出問題：有沒有另外的元件跟接觸器一樣能實現(xiàn)聯(lián)鎖？能不能設(shè)計一個能從正轉(zhuǎn)直接切換到反轉(zhuǎn)的電路？引出按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路。
2.其次講授按鈕聯(lián)鎖線路
由于接觸器聯(lián)鎖電路有不能從正轉(zhuǎn)直接切換到反轉(zhuǎn)，操作不方便的特點，為了解決這一問題，引入了按鈕聯(lián)鎖線路。按鈕聯(lián)鎖線路的關(guān)鍵知識點是按鈕的動作特點：常閉先斷開，常開后閉合，并且松手后，按鈕復(fù)位。這是按鈕聯(lián)鎖線路能起到聯(lián)鎖作用并且從正轉(zhuǎn)直接切換到反轉(zhuǎn)的原因。但按鈕聯(lián)鎖容易產(chǎn)生電源兩相短路故障，如果解決這個問題？就是接下來講解的雙重聯(lián)鎖電路。
3.最后講授雙重聯(lián)鎖線路
介于接觸器聯(lián)鎖和雙重聯(lián)鎖線路都各自有缺點，故引入了雙重聯(lián)鎖電路，以彌補前兩種聯(lián)鎖電路的不知。雙重聯(lián)鎖線路是將接觸器聯(lián)鎖和按鈕聯(lián)鎖線路結(jié)合起來，該聯(lián)鎖線路兼有前兩種聯(lián)鎖控制線路的優(yōu)點，既能從正轉(zhuǎn)直接切換到反轉(zhuǎn)，又避免了電源易產(chǎn)生兩相短路的故障。
總之，接觸器聯(lián)鎖、按鈕聯(lián)鎖及雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路是三相異步電動機最基本的三種聯(lián)鎖控制電路。既是學(xué)生在學(xué)習(xí)電機拖動課程中最基礎(chǔ)、最常見的線路，又是學(xué)習(xí)后續(xù)控制電路故障排除的基礎(chǔ)。三種線路既有共通點，又各自有不同的優(yōu)缺點，三種線路的教學(xué)要結(jié)合起來講解，有分析、有對比，才能使學(xué)生更透徹地理解三種線路的工作原理，掌握三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路的工作過程。

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三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路電路分析及教學(xué)

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