电机控制是电工电气中最基础也最常见的电路。不管多复杂的自动化系统,最终还是要控制电机转、停、正转、反转。很多现场问题根源在于控制电路设计不合理——自锁没做好,按钮一松就停;互锁没做好,正反转同时接通短路;热继电器整定不对,电机烧了都不跳。
本文从最基础的启保停电路开始,逐步讲解正反转控制、顺序控制,以及常见的保护措施。
启保停电路是电机控制的入门电路,也是最常用的电路。它的功能是:按下启动按钮,电机启动并保持运行;按下停止按钮,电机停止。
电路构成
启保停电路需要几个元件:断路器负责过载和短路保护,接触器线圈得电时吸合、主触点接通电机电源,辅助常开触点用于自锁,启动按钮是常开点,停止按钮是常闭点,热继电器常闭触点用于过载保护,电机是被控对象。
工作原理
按下启动按钮SB2,接触器线圈KM得电,主触点闭合电机启动,同时KM的辅助常开触点闭合。松开SB2后,电流通过已闭合的KM辅助触点继续为线圈供电,这就是自锁。
按下停止按钮SB1,线圈失电,主触点和辅助触点都断开,电机停止。
自锁的作用
没有自锁,按着按钮电机才转,松开就停。自锁让启动后能保持运行,这是自动控制的基础。
很多设备需要电机能正转也能反转,比如起重机升降、工作台往返、阀门开关。
为什么需要互锁
正反转电路的核心问题是:如果正转和反转接触器同时吸合,会造成相间短路,后果很严重。互锁就是防止它们同时吸合的措施。
互锁的两种方式
电气互锁是正转接触器的常闭触点串联在反转线圈回路中,反转接触器的常闭触点串联在正转线圈回路中。一个吸合时,另一个被切断,无法通电。这是最基本的互锁,必须要有。
按钮互锁是启动按钮的常闭触点串联在对方线圈回路中。按下正转按钮时,它的常闭触点先断开反转回路。即使操作工同时按下正反按钮,也能保证安全。比单独电气互锁更安全。
实际应用中,电气互锁加按钮互锁双重保险。
电路工作过程
正转启动:按下SB2,KM1线圈得电,KM1主触点闭合电机正转。KM1辅助常闭触点断开,切断KM2回路实现互锁。KM1辅助常开触点闭合实现自锁。
正转停止:按下SB1,KM1线圈失电,所有触点复位。
反转启动:必须先按停止,再按SB3。或者直接按SB3,按钮互锁会先切断KM1。
有些设备要求多台电机按一定顺序启停,比如先启动油泵才能启动主机,先停止主机才能停止油泵。
顺序启动
KM2(主机)的线圈回路中串联KM1(油泵)的常开触点。油泵不启动,KM1不吸合,KM2无法得电。
顺序停止
KM1(油泵)的停止回路中并联KM2(主机)的常开触点。主机还在运行,KM2吸合,油泵的停止按钮被短接,按了也不停。
过载保护
热继电器是电机过载保护的常用元件。热继电器的整定电流按电机额定电流的1.05-1.1倍整定。热继电器的常闭触点串联在接触器线圈回路中,过载时断开。
热继电器不能代替短路保护。短路必须用断路器或熔断器,热继电器反应慢,来不及。
短路保护
断路器或熔断器用于短路保护,整定电流按电机启动电流的1.5-2倍选型。断路器同时具有过载和短路保护功能,但电机回路通常还是配热继电器,因为断路器的过载保护特性与电机不匹配。
缺相保护
缺相时电流急剧上升,很快就烧电机。热继电器带缺相保护功能,普通断路器无法保护缺相。重要电机加装电子式缺相保护器,更可靠。


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