田媛媛
摘要 在日常生活与企业生产中,各种控制电动机运转电路应用是非常广泛的。根据不同的实际要求,各种控制电路又各不相同。这形形色色的控制电路,除了要保证能够完成实际要求的各种动作以外,还需兼具电路运行时的各项安全保障。
【关键词】两地 双重联锁 控制线路 分析
1 电路工作原理
这里我们就以图1所示两地双重联锁正反转控制电路为例来学习电路分析的方法。如图所示,控制电路的主电路和辅助电路分别进行了绘制,下面我们来分析一下电路的工作原理。
我们在分析电路工作原理时,首先要会区分开主电路和辅助电路,然后找到主电路和辅助电路的联系,再逐个进行分析。主电路是指在电力系统或电器设备中,直接承担电能的交换或控制任务的电路,在该电路中就是给电机进行控制及供电的电路。由图1可以看出,三相异步电动机要想得电,开关QF在闭合的情况下,必须交流接触器KM1或者KM2的主触头闭合。根据交流接触器的工作原理我们知道,要想使其触头动作,交流接触器的线圈就须先得电,在图中我们可以看到,KM1和KM2的线圈在辅助电路中,这样我们就找到了主电路和辅助电路之间的联系,我们是靠在辅助电路中通过控制交流接触器的线圈,从而控制其相应触头,最终完成控制电机运转的目的的。
2 两地双重联锁控制电动机正反转电路分析
在主电路中,KM1和KM2主触头上端分别与电源的U、V、W三相相连,而下端KM2做了倒相处理,这两个交流接触器主触头闭合虽然完成的都是给电动机提供电能的作用,但是由于其相位不同,那么电动机得电后运转的方向就不同,可见KM1和KM2主触头其实是控制电动机不同转向的,如果我们认为KM1为正转控制接触器,那么KM2即为反转控制接触器。这里要注意一点,即KM1和KM2主触头不得同时闭合,因为如果同时闭合就会直接将电源短路,9这是不允许出现的,所以为了避免误操作,我们在电路中必须有防止这两个主触头同时闭合的保护电路,我们把这种辅助电路中控制元件之间的相互制约环节称作联锁环节(又称互锁环节),后面我们会做介绍。
辅助电路分两个分支,一路是控制电动机正转KM1线圈的电路,另一路是控制电动机反转KM2线圈的电路。以正转电路为例,我们从上往下看,KM1线圈要想得电,电路只有3、5之间是断开的,其余都是连通状态,所以只要3、5连通,KM1线圈得电,电动机即能完成正转工作状态。那么3、5之间SB3、SB4即为正转控制按钮,SB3、SB4旁边并联了KM1的常开辅助触头,保证了当按下SB3、SB4后KM1线圈得电吸合,常开辅助触头接通,松开按钮后,KM1线圈保持吸合状态。我们把这种接触器得电动作后能通过自身的常开辅助触点闭合,使其线圈保持吸合状态的作用,叫做自锁,此常开触头称为自锁触头。
实现电路联锁有两种基本方法:一种方法是電气联锁,另一种方法是机械联锁。在该电路中,电气联锁环节是通过KM1线圈上面串的KM2常闭触头与KM2线圈上面串的KM1常闭触头实现的。当KM1得电动作时,则KM1的常闭触头断开,使KM2不能得电;同理KM2得电动作时,则KM2的常闭触头断开,也使KM1不能得电,也就是说两个接触器不可能同时得电动作,接触器联锁的控制电路属于电气联锁。另外,正转控制电路启动按钮SB3、SB4常闭触头串接在反转控制线路中,保证了当按下SB3或者SB4按钮,正转电路接通时,反转电路先断开,使KM2线圈失电,电机停止反转,从而避免了KM1和KM2同时得电,造成短路。同理反转控制按钮SB5、SB6常闭触头也是此作用,按钮开关控制的属于机械联锁。当将控制正反转的两个按钮同时按下时,则两个开关的常闭触点都断开,两个开关的常开触点都无法与电源接通,当然辅助电路中的KM1和KM2都不会得电动作。这说明在同一时刻只能按动一个按钮开关,电路中的KM1或KM2只能有一个动作,不存在两个接触器同时得电动作的可能性。这就是联锁环节所起的作用,也就是设置联锁环节的目的。
按钮联锁和接触器联锁是实际正反转电路中经常采用的联锁方式,但是两种联锁控制电路时也有不同之处。如单独的按钮联锁电路能完成电动机从正转←→反转的直接转换控制过程,而单独的接触器联锁电路则是完成正转←→停止←→反转的转换过程,它是不能进行电动机转向的直接变换的,即如要完成正转到反转,或反转到正转的转换,需先使电动机停止运转后再进行变换转向的相应操作。实际电路在设计时常常同时采用接触器联锁和机械联锁组成双重联锁电路来提高电路安全性能。
电路工作过程分析如下:
合上电源开关QF
正转控制:
反转控制:与正转分析相同,这里不再赘述。
停止控制:按下SB1或SB2,电路断开,电动机停止转动。
3 结语
以上我们通过分析两地双重联锁正反转控制电路的工作原理,介绍了电路分析的一般方法。要注意,我们必须在掌握常用电气元件工作原理和基本单元电路的基础上才能更好的熟练分析电路的原理。
参考文献
[1]王荣海主编,电工技能与实训[M].北京:电子工业出版社,2008.