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1、第四章机床电气控制基本环节第四章机床电气控制基本环节 第三节三相异步电动机的正、反转第三节三相异步电动机的正、反转 电气控制电气控制【教学目教学目标】1.了解三相异步电动机正、反转控制的意义；2.掌握三相异步电动机正、反转控制电路的画法 和控制原理；3.掌握“互锁”和“联锁”的概念；4.学会分析不同形式的三相异步电动机正、反转 控制电路；5.能初步判断电气控制原理图的正误并改正错 误。第三节三相异步电动机的正、第三节三相异步电动机的正、反转电气控制反转电气控制【教学重点教学重点】正、反转控制电路的画法和控制原理 【教学教学难点点】分析不同形式的三相异步电动机正、反转控制电路第三节三相异步电动机
2、的正、第三节三相异步电动机的正、反转电气控制反转电气控制 u 在机械加工中，许多生产机械的运动部件都有正、反向运动的要求，如机床的主轴要求能改变方向旋转，工作台要求能往返运动等，这些要求可以通过电动机的正、反转来实现。u 从电动机的原理可知，若将接到电动机的三相电源进线中的任意两相对调，就可以改变电动机的旋转方向。电动机正、反转控制电路正是利用这一原理而设计的。u 常见的正、反转控制电路有倒顺开关正、反转控制电路，接触器互锁正、反转控制电路，接触器、按钮双重互锁的正、反转电路。第三节三相异步电动机的正、第三节三相异步电动机的正、反转电气控制反转电气控制一、倒顺开关正、反转控制电路一、倒顺开关正
3、、反转控制电路 图4-8倒顺开关正、反转控制电路一、倒顺开关正、反转控制电路 倒顺开关正、反转控制电路如图4-8所示。倒顺开关可以直接控制电动机的正、反转，它是通过手动完成正、反转操作的，有“正转”、“反转”和“停止”三种操作位置。倒顺开关处于“正转”和“反转”两种位置时，电动机的电源接入线相反，电源相序相反，分别对应了电动机的正转和反转。1.1.工作原理工作原理倒顺开关正、反转控制电路倒顺开关正、反转控制电路 图4-8倒顺开关正、反转控制电路一、倒顺开关正、反转控制电路 u优点：电路较简单，电器元件少；u 缺点：改变电动机的运转方向必须先把手柄扳到停止位置，然后再扳到反转位置，导致频繁换向时
4、，操作不方便；u 因电路中没有欠电压和零电压保护，因此这种方式只在被控电动机的容量小于5kW的场合使用。2.2.工作特点工作特点二、接触器互锁正、反转控制电路二、接触器互锁正、反转控制电路1.1.工作原理工作原理图4-9 接触器互锁的正、反转控制电路u 控制电路中用接触器KM1和KM2分别控制电动机的正转和反转。正转接触器KM1和反转接触器KM2接通的电源相序相反，所以当两个接触器分别工作时，可实现电动机正转和反转。u 正转接触器KM1和反转接触器KM2的主触点不可同时接通，否则将形成电源短路，引起事故。u 为此，分别在正转和反转的控制回路中接入了对方接触器的动断辅助触点，从而保证一个回路工作
5、时另一个回路不能工作。这种互相制约的控制关系称为“互锁”。电路分析电路分析：接触器互锁正、反转控制电路接触器互锁正、反转控制电路控制流程：控制流程：接触器互锁的正、反转控制电路 合上电源开关QS按下SB1按下按下SB3KM1线圈得电KM1主触点闭合电动机正转KM1动合辅助触点闭合形成自锁KM1动断辅助触点断开KM2线圈不能得电KM1线圈失电KM1主触点断开电动机停止正转KM2主触点闭合电动机反转KM2动断辅助触点断开KM1线圈不能得电KM1动断辅助触点闭合按下SB2KM2线圈得电KM2动合辅助触点闭合形成自锁接触器互锁正、反转控制电路接触器互锁正、反转控制电路2.2.工作特点工作特点接触器互锁
6、的正、反转控制电路u 优点是：利用“互锁”关系，控制正、反转的接触器KM1、KM2的主触点不可同时接通，避免了电源短路事故；u 缺点是：改变电动机的运转方向必须先按停止按钮，然后再按反向起动按钮，所以频繁改变转向的场合不宜采用。三、按钮联锁正、反转控制电路三、按钮联锁正、反转控制电路1.1.工作原理工作原理为了尽量缩短操作辅助时间，可以把接触器联锁正、反转控制电路中接触器KM1、KM2的动断联锁触点去掉，换上按钮SB1、SB2的动断触点，形成按钮联锁的正、反转控制电路，同样能起到防止线圈KM1和KM2同时通电的作用。图4-10所示为按钮联锁的正、反转控制电路。图4-10按钮联锁的正、反转控制电
7、路电路分析：电路分析：按钮联锁正、反转控制电路按钮联锁正、反转控制电路工作原理：工作原理：（1）合上开关QS。（2）按下正转按钮SB1，接触器KM1线圈得电，其主触点闭合，自锁动合触点闭合、联锁动断触点断开（切断反转控制电路），电动机M正转。（3）按下反转按钮SB2，其串在KM1线圈回路中的联锁触点断开，接触器KM1线圈失电，切断正转控制电路，电动机M断电；随后，反转按钮SB2的动合触点闭合，接触器KM2线圈得电，其主触点闭合，电动机M反转。图4-10按钮联锁的正、反转控制电路2.2.工作特点工作特点 按钮联锁正、反转控制电路按钮联锁正、反转控制电路图4-10按钮联锁的正、反转控制电路u 优点
8、是：操作方便，当需要改变电动机转向时，不必先按停止按钮SB3，只要直接按一下反转按钮SB2即可。u 缺点是：容易产生短路故障，控制正、反转的接触器KM1、KM2的主触点可能同时接通，从而导致电源短路事故。1.1.工作原理工作原理四、接触器、按钮双重互锁四、接触器、按钮双重互锁 正、反转控制电路正、反转控制电路图4-11接触器、按钮互锁的正、反转控制电路SB1、SB2为复合按钮，按下按钮时，动断触点先断开，经过一段机械延时后（按钮从起始位置至按到底的时间），动合触点才接通，这样就保证了接触器KM1和KM2不会同时动作。电路分析：电路分析：接触器、按钮双重互锁接触器、按钮双重互锁 正、反转控制电路
9、正、反转控制电路控制流程：控制流程：接触器、按钮互锁的正、反转控制电路合上电源开关QS按下SB1按下SB2KM1线圈得电KM1主触点闭合电动机正转KM1动合辅助触点闭合形成自锁KM1动断辅助触点断开KM2线圈不能得电KM1线圈失电KM1主触点断开电动机停止正转KM2主触点闭合电动机反转KM2动断辅助触点断开KM1线圈不能得电KM1动断辅助触点闭合KM2线圈得电KM2动合辅助触点闭合形成自锁 接触器、按钮双重互锁接触器、按钮双重互锁 正、反转控制电路正、反转控制电路接触器、按钮互锁的正、反转控制电路2.2.工作特点工作特点这种控制电路克服了前面两种控制电路的缺点，兼有接触器联锁和按钮联锁的优点，
10、操作方便、安全可靠且反转迅速，因此在机床中应用广泛。【课堂堂练习】第三节三相异步电动机的正、第三节三相异步电动机的正、反转电气控制反转电气控制图4-12正、反转控制电路如图4-12所示为某学生设计的正、反转控制电路，要求实现：（1）正、反转控制；（2）两方向运转时都有过载保护。试分析该控制电路有何错误？【课堂小结课堂小结】第三节三相异步电动机的正、第三节三相异步电动机的正、反转电气控制反转电气控制1.“互锁”和“联锁”的概念；2.四种形式的电动机正、反转控制电路的特点：u 倒顺开关式：手动操作，“正转”、“反转”、“停止”3个操作位；u 接触器互锁式：正、反转切换中必须经过停止，不易发生电源短路；u 按钮联锁式：可直接进行正、反转切换，易发生电源短路；u 接触器、按钮双重互锁式：可直接进行正、反转切换，不易发生电源短路；【课后作后作业】教材“复习思考题”4-2。第三节三相异步电动机的正、第三节三相异步电动机的正、反转电气控制反转电气控制