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1、项目一任务3 电动机正反转电路 电子课件 中职 高教版 电气控制与PLC技术（西门子S7-200系列）任务三任务三 电动机正反转控制电路电动机正反转控制电路的安装接线与故障排除的安装接线与故障排除任务描述任务描述n n旋转旋转X62WX62W铣床的顺铣和逆铣转换开关，铣床主轴铣床的顺铣和逆铣转换开关，铣床主轴就能改变旋转方向；改变工作台纵向或横向移动就能改变旋转方向；改变工作台纵向或横向移动手柄的位置，工作台移动方向也可以向相反方向手柄的位置，工作台移动方向也可以向相反方向运动。这些功能的实现，是通过电动机正反转控运动。这些功能的实现，是通过电动机正反转控制电路实现的。制电路实现的。n n如图
2、所示为正反转控制线路。正常工作时，按下如图所示为正反转控制线路。正常工作时，按下按钮按钮SB1SB1，电动机，电动机MM正方向运转，按下按钮正方向运转，按下按钮SB2SB2，电动机电动机MM反方向运转，按下停止按钮反方向运转，按下停止按钮SB3SB3时，电动时，电动机机MM断电停止运行。试分析电气原理图，完成正断电停止运行。试分析电气原理图，完成正反转控制线路的安装接线及有关故障分析排除。反转控制线路的安装接线及有关故障分析排除。任务目标任务目标n n掌握电动机正反转控制的基本概念；n n识读电气原理图，正确使用电器元件，能按图安装接线；n n掌握电气控制线路的分析方法，能根据故障现象，分析排
3、除故障；n n培养分析电路的能力，为学习其它电气控制环节打下基础；n n通过规范操作，建立劳动保护与安全文明生产意识。一、基础知识一、基础知识n n1 1电动机正反转的原理电动机正反转的原理电动机正反转的原理电动机正反转的原理n n正反转控制线路是指采用某一种方式实现电动机转正反转控制线路是指采用某一种方式实现电动机转向正反调换的控制。根据电动机转动的原理可知，向正反调换的控制。根据电动机转动的原理可知，使通入三相异步电动机定子绕组的三相电源任意互使通入三相异步电动机定子绕组的三相电源任意互换其中的两相，则此电动机可实现转向的改变。换其中的两相，则此电动机可实现转向的改变。n n三相异步电动机
4、的正反转控制线路有许多类型，常三相异步电动机的正反转控制线路有许多类型，常见的有倒顺开关控制线路、接触器互锁正反转控制见的有倒顺开关控制线路、接触器互锁正反转控制线路、按钮互锁正反转控制线路、接触器按钮互锁线路、按钮互锁正反转控制线路、接触器按钮互锁正反转控制线路等。正反转控制线路等。n n2电动机正反转的电气原理图电动机正反转的电气原理图n n（1）由主电路实现的正反转控制线路n n通过倒顺开关改变电机定子绕组的电源相序来实现电动机的正反转控制。n n当电动机正转时，要使它反转，应当电动机正转时，要使它反转，应先把手柄扳到先把手柄扳到“停停”的位置，使电的位置，使电动机先停止，然后再把手柄扳
5、到动机先停止，然后再把手柄扳到“倒倒”的位置，再使它反转。如果直的位置，再使它反转。如果直接从接从“顺顺”位置扳到位置扳到“倒倒”的位置，的位置，会产生很大的反接电流，易使电动会产生很大的反接电流，易使电动机定子绕组损坏。机定子绕组损坏。n n（2）由控制电路实现的正反转控制线路n n基本正反转电路n n线路中采用了两个接触器，即正转用的交流接触器KM1和反转用的交流接触器KM2，用KM1和KM2的主触点来实现电源相序的改变，从而实现电动机的正反转。基本正反转电路 n n接触器互锁的正反转控制线路接触器互锁的正反转控制线路n n为避免接触器为避免接触器KM1KM1和和KM2KM2同时通电同时通
6、电动作（造成短路事故），在正反动作（造成短路事故），在正反转控制线路中分别串接了对方接转控制线路中分别串接了对方接触器的一个常闭辅助触点。触器的一个常闭辅助触点。n n接触器间这种相互制约的关系叫接触器间这种相互制约的关系叫做接触器互锁（或联锁）。用做接触器互锁（或联锁）。用“”符号表示。实现互锁作用符号表示。实现互锁作用的常闭辅助触点叫做互锁触点。的常闭辅助触点叫做互锁触点。n n优点：安全可靠性提高。优点：安全可靠性提高。n n缺点：操作不便。电机从正转变缺点：操作不便。电机从正转变为反转时，必须先按下停止按钮为反转时，必须先按下停止按钮后，才能按反转启动按钮，不能后，才能按反转启动按钮，
7、不能实现直接反转。实现直接反转。n n按钮与接触器双重互锁的正反转控制线路按钮与接触器双重互锁的正反转控制线路n n为克服接触器互锁正反转控制线路的操作不便为克服接触器互锁正反转控制线路的操作不便的缺点，把正转按钮的缺点，把正转按钮SB1SB1和反转按钮和反转按钮SB2SB2换成两换成两个复合按钮，构成了按钮、接触器双重互锁正个复合按钮，构成了按钮、接触器双重互锁正反转控制电路。反转控制电路。n n此电路整合了两种互锁正反转控制线路的优点，此电路整合了两种互锁正反转控制线路的优点，可直接进行正反转切换，操作方便，安全可靠可直接进行正反转切换，操作方便，安全可靠性高。性高。二、任务实施二、任务实
8、施n n1器材准备器材准备n n交流接触器2个、按钮3个、熔断器2组、刀开关1个、热继电器1个n n三相交流异步电动机1台n n常用电工用具1套、万用表1只n n导线若干n n2 2电路的安装接线电路的安装接线电路的安装接线电路的安装接线n n根据电动机正反转控制电路的电气原理图选择电气根据电动机正反转控制电路的电气原理图选择电气元件，并安装接线及调试运行。元件，并安装接线及调试运行。n n（1 1）电路元器件的识别与检测）电路元器件的识别与检测）电路元器件的识别与检测）电路元器件的识别与检测n n（2 2）按步骤安装接线）按步骤安装接线）按步骤安装接线）按步骤安装接线n n按电路图选择元件并
9、固定在网孔板上；按电路图选择元件并固定在网孔板上；按电路图选择元件并固定在网孔板上；按电路图选择元件并固定在网孔板上；n n按原理图接线；按原理图接线；按原理图接线；按原理图接线；n n整理现场；整理现场；整理现场；整理现场；n n通电前检查；通电前检查；通电前检查；通电前检查；n n通电试车；通电试车；通电试车；通电试车；n n断电拆线。断电拆线。断电拆线。断电拆线。n n（3 3）实训记录）实训记录）实训记录）实训记录n n通电试车成功后，根据实际情况描述工作时的现象通电试车成功后，根据实际情况描述工作时的现象通电试车成功后，根据实际情况描述工作时的现象通电试车成功后，根据实际情况描述工作
10、时的现象。n n3 3电路的常见故障分析与排除电路的常见故障分析与排除电路的常见故障分析与排除电路的常见故障分析与排除n n（1 1）电路的常见故障分析）电路的常见故障分析）电路的常见故障分析）电路的常见故障分析 故障故障现现象象原因原因 排除方法排除方法接通接通电电源或按下起源或按下起动动按按钮钮时时，熔体立刻熔断，熔体立刻熔断电电路中有短路路中有短路检查检查主主电电路或者控制路或者控制电电路是否短路，路是否短路，然后逐然后逐级检查级检查，缩缩小故障范小故障范围围。接触器不接触器不动动作，作，电动电动机不机不能能转动转动电电源故障；源故障；与接触器与接触器线线圈串圈串联联的控制的控制电电路路
11、有故障；有故障；先先检查电检查电源源输输入是否正常，若正常，入是否正常，若正常，则则控制控制电电路有故障，路有故障，应应先逐先逐级检级检查查控制控制电电路部分，待控制路部分，待控制电电路故路故障排除后，接触器通障排除后，接触器通电动电动作，再作，再观观察察电动电动机是否运行。机是否运行。接触器接触器动动作，作，电动电动机不能机不能转动转动主主电电路有故障；路有故障；电电机有故障；机有故障；接触器接触器线线圈已通圈已通电电，说说明控制明控制电电路完路完好，好，应应逐逐级检查级检查主主电电路部分。当路部分。当然，也不排除然，也不排除电电机有故障。机有故障。电动电动机机发发出异常声音而不出异常声音而
12、不能能转动转动或或转转速很慢速很慢 主主电电路某一相路某一相电电路开路造成路开路造成电电动动机缺相运行机缺相运行检查检查主主电电路路线头线头是否松脱、接触器某是否松脱、接触器某对对主触点是否主触点是否损损坏、熔断器的熔坏、熔断器的熔体是否熔断或体是否熔断或电动电动机的接机的接线线是否是否有一相断开等。有一相断开等。故障现象原因 排除方法只能点动控制电路自锁环节失效检查控制电路中接触器KM的自锁触点及接线情况。接通电源时，没有按下按钮而电动机自行起动启动按钮被短接检查控制电路中启动按钮的触点及接线电动机不能停止接触器的主触点烧焊；停止按钮不能断开；停止按钮被短接。检查接触器和停止按钮的触点及接线
13、。电动机只能单方向转动没有互换三相交流电源中任意两项的相序；互换相序线路连接不正确。检查两个交流接触器的主触点，看是否调换主电路相序接线位置；检查相序调换是否正确。n n（2 2）故障设置与检修）故障设置与检修）故障设置与检修）故障设置与检修n n熟悉正常电路的工作情况熟悉正常电路的工作情况n n教师设置故障教师设置故障n n教师进行示范检修教师进行示范检修 n na.a.用试验法来观察故障现象。用试验法来观察故障现象。n nb.b.逐级检查电路，用逻辑分析法缩小故障范围，逐级检查电路，用逻辑分析法缩小故障范围，并在电路图上用虚线标出故障部位的最小范围。并在电路图上用虚线标出故障部位的最小范围
14、。n nc.c.用测量法正确、迅速地找出故障点。用测量法正确、迅速地找出故障点。n nd.d.根据不同的故障情况，采取正确的检修方法，根据不同的故障情况，采取正确的检修方法，迅速排除故障。迅速排除故障。n ne.e.排除故障后通电试车。排除故障后通电试车。n n学生检修学生检修n n（3 3）注意事项）注意事项）注意事项）注意事项n n要认真听取和仔细观察教师在示范中讲解和检修操作。要认真听取和仔细观察教师在示范中讲解和检修操作。n n要熟练掌握电路原理和电路图中各环节的作用。要熟练掌握电路原理和电路图中各环节的作用。n n在排除故障过程中，分析的思路和方法要正确。在排除故障过程中，分析的思路
15、和方法要正确。n n工具及仪表使用要安全、正确。工具及仪表使用要安全、正确。n n学生带电检修故障时，必须有指导教师在现场监护，并学生带电检修故障时，必须有指导教师在现场监护，并要确保用电安全。要确保用电安全。n n学生检修必须在规定时间内完成。学生检修必须在规定时间内完成。n n（4 4）实训记录）实训记录）实训记录）实训记录n n根据设置的电路的故障现象，进行具体分析。根据设置的电路的故障现象，进行具体分析。三、知识拓展三、知识拓展自动往复循环自动往复循环控制电路控制电路n n（1 1）行程开关）行程开关n n行程开关能够依据生产机械的行程发布命令，以行程开关能够依据生产机械的行程发布命令
16、，以控制其运动方向和行程长短。若将行程开关安装控制其运动方向和行程长短。若将行程开关安装于生产机械行程的终点处，用以限制其行程，则于生产机械行程的终点处，用以限制其行程，则称为限位开关或终端开关。称为限位开关或终端开关。n n行程开关按接触的性质可分为有触点式和无触点行程开关按接触的性质可分为有触点式和无触点式。有触点式按运动形式可分为直动式、微动式、式。有触点式按运动形式可分为直动式、微动式、滚轮式（旋转式）；无触点式行程开关又称为接滚轮式（旋转式）；无触点式行程开关又称为接近开关。近开关。c)微动开关 d)高精度组合行程开关 a)用于控制工作台加工区域 b)LX19系列行程开关1顶杆；2复
17、位弹簧；3静触点；4动触点；5触点弹簧直动式行程开关结构示意图及图形符号 1常开静触点；2动触点；3常闭静触点；4推杆；5弹簧片微动开关结构示意图及图形符号 n n（2）自动往返循环控制电路n n某设备工作台，要求能实现左右自动往返循环运动，并带有极限位置保护。n n限位位置安装了四个开关限位位置安装了四个开关SQ1SQ1、SQ2SQ2、SQ3SQ3、SQ4SQ4，实现电，实现电动机的正反转控制。动机的正反转控制。n n其中其中SQ1SQ1、SQ2SQ2用来控制电动机的正反转，实现工作台的自用来控制电动机的正反转，实现工作台的自动往返行程控制；动往返行程控制；SQ3SQ3、SQ4SQ4用来作极
18、限位置保护，以防止用来作极限位置保护，以防止SQ1SQ1、SQ2SQ2失灵，工作台越过限位位置而造成事故。失灵，工作台越过限位位置而造成事故。n n在工作台中挡铁在工作台中挡铁1 1只能与只能与SQ1SQ1、SQ3SQ3相碰撞，挡铁相碰撞，挡铁2 2只能与只能与SQ2SQ2、SQ4SQ4相碰撞。当工作台运动到所限位置时，挡铁碰撞相碰撞。当工作台运动到所限位置时，挡铁碰撞位置开关，使其触头动作，自动换接电动机正反转控制电路，位置开关，使其触头动作，自动换接电动机正反转控制电路，通过机械传动机构使工作台自动往返运动。通过机械传动机构使工作台自动往返运动。n n当当SQ1SQ1、SQ2SQ2两个行程
19、开关失灵时，工作台越过两个行程开关失灵时，工作台越过SQ1SQ1、SQ2SQ2位置，触碰行程开关位置，触碰行程开关SQ3SQ3、SQ4SQ4，使其串联在电动机正反转，使其串联在电动机正反转控制电路中的常闭触点动作，造成控制电路中的常闭触点动作，造成KM1KM1或或KM2KM2线圈失电，切线圈失电，切断电动机正反转电路，使工作台停止运动。断电动机正反转电路，使工作台停止运动。思考与练习思考与练习n n1什么是自锁？什么是互锁？什么是双重互锁？各有什么作用？n n2.双重互锁正反转电路中，按下正转启动按钮后，电机正常运行，若很轻地按一下反转按钮，电路中会发生什么现象？为什么？n n3.行程开关在电路中具有哪些作用？