详解电动机正反转控制电路
电子工程师小李2019-10-17 09:04
接触器互锁正反转控制电路
图2-5所示为接触器互锁正反转控制电路。
图2-5 接触器互锁正反转控制电路KM1为正转接触器，KM2为反转接触器。显然，KM1和KM2的两组主触点不能同时闭合，否则会引起电源短路。
该电路控制过程如下。
通过以上分析可知，接触器互锁正反转控制电路的优点是工作安全可靠，缺点是操作不便。因电动机从正转变为反转时必须先按下停止按钮，才能再按下反转按钮，否则由于接触器的连锁作用，不能实现反转。
提示
在控制电路中，正反转接触器KM1和KM2的线圈支路中都分别串联了对方的动断触点，任何一个接触器接通的条件是另一个接触器必须处于断电释放状态。两个接触器之间的这种相互关系称为互锁，也称为电气连锁。
自锁和互锁
自锁就是在接触器线圈得电后，利用自身的动合辅助触点保持回路的接通状态。通常是把动合辅助触点与启动按钮并联，这样，当按下启动按钮时，接触器动作，其辅助触点闭合并保持，若此时再松开启动按钮，接触器也不会失电断开。一般来说，除了启动按钮和辅助按钮并联，还要串联一个停止按钮，在点动开关中作启动用时选择动合触点，作停止用时选择动断触点。
互锁就是两个接触器利用自己的辅助触点去控制对方的线圈回路，进行状态保持，其工作原理和自锁控制基本一样。互锁可分为电气互锁和机械互锁。
按钮互锁正反转控制电路
图2-6所示为按钮互锁正反转控制电路。
SB2为正转按钮，SB3为反转按钮，SB1为停止按钮。KM1、KM2分别是正反转控制交流接触器，各有 4组动合触点，其中一组用于自锁，另外 3组用于电动机的正反转控制。
SB2的动合触点控制正转交流接触器KM1的线圈接通电源，动断触点控制KM2的线圈断电；SB3的动合触点控制反转交流接触器KM2的线圈接通电源，动断触点控制KM1的线圈断电。
该电路的工作原理与接触器互锁正反转控制电路的工作原理基本相同，其控制过程如下。
图2-6 按钮互锁正反转控制电路
该电路的优点是操作方便，缺点是容易产生电源两相短路故障。例如正转接触器 KM1发生主触点熔焊或机械卡阻等故障时，即使接触器线圈失电，主触点也不能分断。若直接按下反转按钮，KM2得电动作，其主触点闭合，则会造成L1、L3两相短路。所以，该线路存在一定的安全隐患，还需要改进。
提示
控制电路中使用了复合按钮 SB2、SB3。在电路中将动断触点接入对方线圈回路中，这样只要按下按钮，就自然切断了对方线圈回路，从而实现互锁。这种互锁是利用按钮这样的纯机械方法来实现的，为了区别于接触器触点的互锁(电气互锁)，称其为机械互锁。
在该电路中，如果KM1、KM2的主触点出现粘连故障，此时按下反转按钮SB3，会发生短路故障。
双重互锁正反转控制电路
为克服接触器互锁正反转控制电路和按钮互锁正反转控制电路的不足，在按钮互锁的基础上又增加了接触器互锁，构成了按钮、接触器互锁正反转控制线路，也称为防止相间短路的正反转控制电路。该电路兼有两种互锁控制电路的优点，操作方便，工作安全可靠。图2-7所示为按钮、接触器双重互锁正反转控制电路，由于这种电路结构完善，所以常将它们用金属外壳封装起来，制成成品直接供给用户使用，其名称为可逆磁力启动器(所谓可逆是指它可以控制正反转)。
图2-7 双重互锁正反转控制电路主电路中开关 QS 用于接通和隔离电源，熔断器对主电路进行保护，交流接触器的主触点控制电动机的启动运行和停止，使用两个交流接触器 KM1、KM2 来改变电动机的电源相序。当通电时，KM1使电动机正转；而KM2通电时，使电源线L1、L3对调后接入电动机定子绕组，实现反转控制。由于电动机是长期运行，热继电器FR用于过载保护。FR的动断辅助触点串联在线圈回路中。
在控制电路中，正反向启动按钮 SB2、SB3 都是具有动合、动断两对触点的复合按钮。SB2的动合触点与KM1的一个动合辅助触点并联，SB3的动合触点与KM2的一个动合辅助触点并联。动合辅助触点称为自保触点，而触点上下端子的连接线称为自保线。由于启动后SB2、SB3失去控制，动断按钮SB1串联在控制电路的主回路中，用于停车控制。SB2、SB3的动断触点和KM1、KM2的各一个动断辅助触点都串联在相反转向的接触器线圈回路中，当操作任意一个启动按钮时，SB2、SB3的动断触点先分断，使相反转向的接触器断电释放，同时确保KM1(或KM2)要动作时必须是KM2(或KM1)确实复位，因而可防止两个接触器同时动作而造成相间短路。每个按钮上起这种作用的触点叫连锁触点，而两端的接线叫连锁线。当操作任意一个按钮时，其动断触点先断开，而接触器通电动作时，先分断动断辅助触点，使相反方向的接触器断电释放，起到了双重互锁的作用。
提示
按钮、接触器双重互锁正反转控制电路是正反转控制电路中最复杂的一个电路，也是最完美的一个电路。在按钮、接触器双重互锁正反转控制电路中，既用到了按钮之间的连锁，同时又用到了接触器触点之间的互锁，从而保证了电路的安全。
想一想
在电动机正反转控制电路中，如果没有接触器互锁电路，将会怎样？
提示
在电动机的正反转控制电路中，如果没有互锁电路，正转用接触器的主触点和反转用接触器的主触点同时闭合时，将会怎样呢？请看图2-8中三相电源的R相和T相，R相和T相线间为完全短路状态，有很大的短路电流流过，会产生烧损事故。因此，两个接触器的主触点决不可同时闭合，而必须互锁。
图2-8 没有接触器互锁时电路中形成短路举报/反馈
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