從易到難,詳解電動機二次回路的基本控製原理
發布時間:2016-10-12 責任編輯:susan
【導讀】想xiang要yao電dian動dong機ji啟qi動dong,可ke不bu是shi合he上shang閘zha這zhe麼me簡jian單dan。想xiang要yao實shi現xian遠yuan程cheng控kong製zhi和he多duo點dian控kong製zhi,需xu要yao做zuo的de還hai有you很hen多duo。本ben文wen列lie舉ju幾ji個ge最zui基ji本ben的de電dian動dong機ji控kong製zhi回hui路lu,除chu了le在zai生sheng產chan中zhong的de機ji械xie控kong製zhi需xu要yao用yong到dao外wai,在zai設she計jiPLC電路時,這些也是必備單元。本文將由易到難逐一講解。
電動機控製回路常用元件
按鈕▼

按鈕分為啟動按鈕、停止按鈕和機械互鎖按鈕。前兩者共4個接線柱,後者有6個接線柱。
啟動按鈕多為綠色,平時內部為斷開狀態,按下按鈕後內部閉合,鬆開後恢複斷開;
停止按鈕多為紅色,平時內部為閉合狀態,按下按鈕後內部斷開,鬆開後恢複閉合;
機械互鎖按鈕可以看作是一個雙投開關,共6個接線柱,平時左側接線柱接通,按下後右側接線柱接通,鬆開後恢複左側接線柱接通,可任意作為啟動按鈕或停止按鈕。
按鈕一般用SB表示,如果有多個按鈕同時存在,會在SB後麵加數字,如SB1,SB2。
接觸器/繼電器▼

上圖是接觸器,繼電器與之相比較小,但原理相同。共有兩排共12個接線柱(2個接線柱,一進一出算1組)。最上麵一排接線柱中,有2組常閉觸點,和1組線圈觸點,下麵一排有3組常開觸點。
工作特點:線圈不通電時,常閉觸點閉合,常開觸點斷開;線圈通電後,常閉觸點斷開,常開觸點閉合。
接觸器,不論哪個觸點或者線圈,均用KM表示。如果有多個接觸器,則會在KM後加數字,如KM1,KM2。同一個接觸器的所有觸點和線圈,均用一組標號,如接觸器KM1的常開觸點、常閉觸點和線圈,在電路圖中的標誌均為KM1。
點動與連動
點動:即按下按鈕時電動機啟動,鬆開後電動機停止。
連動:即按下按鈕時電動機啟動,鬆開後電動機繼續運轉。
電路▼

上圖中,左側為主回路,右側的a,b,c三個圖分別為三個不同的控製回路。
在圖a中,按下按鈕SB,電動機啟動,鬆開後電動機停止。是典型的點動控製。
在圖b中,斷路器SA斷開時,按下按鈕SB2,接觸器線圈KM通電,常開觸點KM閉合,但是常開觸點KM下方有斷路器將它斷開,因此雖然此時電動機啟動,但是鬆開後還是會停止。閉合斷路器SA後,按下按鈕SB2,接觸器線圈KM通電,此時常開觸點KM閉合,因此鬆開SB2後,電動機依然可以正常運轉。此時電動機連動。因此,此圖可以人工控製點動或連動狀態。
在圖c中,沒有斷路器,取而代之的是一個機械互鎖開關SB3。當按下按鈕SB2時,接觸器線圈通電,常開觸點KM閉合,電動機啟動,鬆開後,由於常開觸點依然閉合,因此電動機正常運轉。按下按鈕SB3時,接觸器常開觸點下方的按鈕常閉觸點SB3斷開,同時按鈕SB3常開觸點閉合,電動機啟動,鬆開後電動機停止(接觸器常開觸點此時未接入電路)。因此,此電路可在電動機連動的時候,直接按下SB3,變成點動。
電動機連動時,鬆開啟動按鈕後,由於接觸器線圈通電,常開觸點KM閉合,電動機可以實現連續運轉,這個概念就叫做“自鎖”。
電動機點動與連動隻是一種概念,沒有人希望自己的電動機點動。此處我們隻需要知道如何讓電動機連續運轉即可。
電動機的異地控製
本ben篇pian以yi兩liang地di控kong製zhi電dian動dong機ji為wei例li。多duo地di控kong製zhi電dian動dong機ji,一yi般ban分fen為wei遠yuan程cheng控kong製zhi和he就jiu地di控kong製zhi。即ji把ba啟qi動dong按an鈕niu分fen別bie放fang入ru不bu同tong的de按an鈕niu箱xiang,再zai把ba按an鈕niu箱xiang安an裝zhuang在zai需xu要yao控kong製zhi的de地di點dian。
電路▼

有了點動和連動的知識,這個圖中接觸器KM的作用就不必多說了。圖中SB11和SB21為停止按鈕,SB12和SB22為(wei)啟(qi)動(dong)按(an)鈕(niu)。其(qi)中(zhong)把(ba)任(ren)意(yi)一(yi)個(ge)啟(qi)動(dong)按(an)鈕(niu)和(he)停(ting)止(zhi)按(an)鈕(niu)安(an)裝(zhuang)在(zai)同(tong)一(yi)個(ge)按(an)鈕(niu)箱(xiang)內(nei),另(ling)外(wai)兩(liang)個(ge)也(ye)安(an)裝(zhuang)在(zai)另(ling)外(wai)一(yi)個(ge)按(an)鈕(niu)箱(xiang)內(nei)。兩(liang)個(ge)按(an)鈕(niu)箱(xiang)可(ke)分(fen)別(bie)放(fang)在(zai)控(kong)製(zhi)室(shi)和(he)電(dian)動(dong)機(ji)旁(pang)。
實物連接圖▼

異地控製電動機時,隻需要注意,停止按鈕全部串聯,啟動按鈕全部並聯即可。
電動機順序啟動
以兩台電動機M1,M2順序啟動為例。要求M2在M1啟動後才能啟動,M1可以單獨啟動。
電路▼

其中,按鈕SB1和SB3是停止按鈕,分別控製電動機M1與M2;按鈕SB2和SB4是啟動按鈕,分別控製電動機M1與M2。為了方便理解,我把電路圖中M2的控製回路突出來一塊,即當下文提到M2的控製回路時,指的就是上圖中最右側突出來的那一塊。
同樣的,接觸器的作用不再贅述。如圖,當M1未運轉時,即常開觸點KM1沒有閉合,此時M2的控製回路被斷開,因此按下啟動按鈕SB4時,M2沒反應。隻有當M1正常運轉時,KM1閉合,M2的控製回路才有電,這時M2才能正常啟動。
實物連接圖▼

若需要多個電動機同時啟動,分兩種情況:
若需要其它電機在M1啟動後才能啟動,則把該電機的控製回路與M2的控製回路並聯。
若需要其它電機在M2啟動後才能啟動,則把該電機的控製回路與M2的控製回路串聯。
電動機正反轉
要實現電動機的正反轉,用到的原理是使用兩個接觸器,把三相電的相序改變。
電路▼

注意看左側的主回路,三項電L1,L2,L3通過接觸器KM1到達電動機M1的順序為左、中、右;而通過接觸器KM2到達電動機M1的順序為右、中、左(zuo)。相(xiang)序(xu)的(de)改(gai)變(bian)實(shi)現(xian)了(le)電(dian)機(ji)運(yun)轉(zhuan)方(fang)向(xiang)的(de)改(gai)變(bian)。這(zhe)一(yi)用(yong)法(fa)用(yong)在(zai)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)或(huo)電(dian)動(dong)三(san)輪(lun)車(che)上(shang),即(ji)可(ke)實(shi)現(xian)倒(dao)車(che)的(de)功(gong)能(neng)。現(xian)在(zai)有(you)一(yi)種(zhong)更(geng)方(fang)便(bian)的(de)元(yuan)件(jian),叫(jiao)做(zuo)“倒順開關”,其原理便是如此。
為了方便描述,假設在SB2回路閉合時電動機轉動的方向為正,下文稱SB2所在回路為正轉回路,SB3所在回路為反轉回路。
我們來看控製回路,為了方便講解,我們在圖中做了數字的編號,每一個編號,都對應其正上方的元件。同樣的,對於接觸器常開線圈KM1和KM2的作用不再重複。
這張圖如果沒有編號6和編號9那兩個接觸器常閉觸點,和編號5和編號8那兩個機械互鎖按鈕的常閉觸點,就很好理解。即按下SB2,電動機正轉,按下SB3,電動機反轉。
這裏出現了一個問題,就是如果同時按下SB2和SB3或在電動機正轉的時候按下SB3,就會造成短路事故。因此我們在電路中接入了接觸器常閉觸點。在正轉的控製回路中接入KM2的常閉觸點,而在反轉的控製回路中接入KM1的常閉觸點。這樣以來,當電動機正轉時,由於接觸器KM1的線圈通電,因此常閉觸點KM1是斷開狀態,因此就算此時按下按鈕SB3,也不會有任何反應。
兩個接觸器的常閉觸點分別連接到對方所在回路中,如此一來,其中一個接觸器通電時,另一個接觸器就不能再通電,這就是“互鎖”。
此(ci)時(shi)我(wo)們(men)還(hai)麵(mian)臨(lin)一(yi)個(ge)麻(ma)煩(fan)事(shi),就(jiu)是(shi)電(dian)動(dong)機(ji)正(zheng)轉(zhuan)時(shi),如(ru)果(guo)想(xiang)讓(rang)它(ta)反(fan)轉(zhuan),唯(wei)一(yi)的(de)辦(ban)法(fa)就(jiu)是(shi)按(an)下(xia)停(ting)止(zhi)按(an)鈕(niu),再(zai)按(an)反(fan)轉(zhuan)按(an)鈕(niu),這(zhe)樣(yang)就(jiu)很(hen)麻(ma)煩(fan)。為(wei)了(le)方(fang)便(bian),我(wo)們(men)采(cai)用(yong)了(le)機(ji)械(xie)互(hu)鎖(suo)的(de)按(an)鈕(niu),並(bing)把(ba)它(ta)的(de)常(chang)閉(bi)觸(chu)點(dian)接(jie)入(ru)旁(pang)邊(bian)的(de)控(kong)製(zhi)回(hui)路(lu)中(zhong)——就是圖中的編號5和編號8。
此時,當電動機正轉時,我們按下SB3,此時編號5的常閉觸點斷開,即正轉回路失電,因此線圈KM1失電,常閉觸點KM1恢複閉合狀態,線圈KM2即可得電,反轉回路正常運行。這樣以來,在電動機正轉切換反轉時,就不用再按停止按鈕了。
實物連接圖▼

實際應用中,常常需要把上述所有電路結合起來使用,但隻要單個圖的原理想明白了,涉及到的知識再多,也不在話下。
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