电动机正、

在港口、 码头和大型企业中大量应用的起重机提升和下放重物； 进出学校大门时， 门卫师傅用手里的遥控器或者桌上的按钮来控制伸缩门的开门或关门； 机床加工过程中工作台的前进与后退、 主轴的正转与反转等， 这些生产机械都要求电动机能实现正、 反转控制。 正、反转控制也称为可逆控制。

从理论上讲， 三相交流异步电动机要实现正、 反转控制， 根据其工作原理可知， 只需要改变三相异步电动机三相电源的相序， 即将主回路中的三相电源线任意对调其中的两相即可。

在实际生产中， 常有两种控制方式： 一种是利用倒顺开关或组合开关改变相序， 这种方法会在后续的X62W万能铣床控制线路中介绍； 另一种是利用交流接触器的主触头改变相序。 前者适用于不需要频繁正、 反转的电动机， 而后者适用于需要频繁正、 反转的电动机。在本次任务中， 搅拌电动机和上料电动机经常正、 反转， 所以， 本任务介绍利用交流接触器的主触头改变相序来实现正、反转的控制方法。主电路连接图如图2－39所示。

图2－39 三相交流异步电动机正、反转主电路

一、 无任何互锁的正、 反转控制电路

图2－40所示的电气控制线路利用了两个交流接触器KM1和KM2实现了电动机L1和L3电源的对调。

图2－40 无任何互锁的正、反转控制电路

控制线路方： 按下正转按钮SB1时， KM1线圈通电并自锁， 通电正序电源， 电动机正转； 按下反转按钮SB2时， KM2线圈通电并自锁， 接通反序电源， 电动机反转； 正向运转和反向运转的停止按钮都是SB3。

仔细观察不难发现，图2－40所示的控制电路虽然可以完成正、 反转控制的任务， 但是这个控制电路存在缺点。 若在按下SB1， KM1主触头闭合， 电动机正向运转的同时， 又按下反转按钮SB2， 则接触器KM2线圈通电自锁， 主触头闭合， 此时在主电路中将发生L1和L3两相电源短路的事故，所以图2－40所示的控制电路不完善。

二、 电气互锁的正、 反转控制电路

图2－41所示为电气互锁（接触器互锁） 的正、反转控制电路， 在此电路中选用了两个交流接触器， KM1为正转接触器， KM2为反转接触器。

当按下正转起动按钮SB1时，KM1线圈得电并自锁，三相电源L1、L2、L3按照U－V－W相序接入电动机， 电动机正转； 当按下反转起动按钮SB2时， KM2线圈得电并自锁， 三相电源L1、L2、L3按照W－V－U相序接入电动机，即W和U相接线对调，电动机反转。由于在控制线路方， 将KM1的常闭辅助触头串联在了KM2线圈所在的支路中， 将KM2的常闭辅助触点串联在了KM1线圈所在的支路中， 这两个线圈不可能同时带电， 也就是说， KM1和KM2的两组主触头不能同时闭合， 这避免了L1和L3两相电源间短路的发生， 这种相互制约的控制方式称为互锁或联锁控制。 这种利用接触器常闭触头的互锁又称为电气互锁。

图2－41 电气互锁的正、反转控制电路

在电气互锁正、 反转控制电路中， 如果电动机要从正转变为反转， 必须先按下停止按钮后才能按反转起动按钮， 否则由于接触器的互锁作用， 不能实现反转， 显然操作不方便。

三、 机械互锁的正、 反转控制电路

由于电气互锁正、 反转控制电路要想实现正、 反转模式的切换， 必须经过停止， 为了改进这种不便操作， 人们引出了一种利用按钮常闭触头进行互锁的正、 反转控制电路。

机械互锁的正、反转控制电路如图2－42所示。 当按下正转起动按钮SB1时， 正转接触器KM1线圈得电并自锁， 电动机正转， 此时串联在KM2回路中的SB1常闭触头断开， 使得电动机不能反转。 要使电动机反转， 可以先按停止按钮SB3， 再按反转按钮SB2。 起动过程与正转过程相似， 也可以在电动机正转的情况下直接按下反转按钮， 此时由于反转起动按钮SB2闭合， 串联在KM1回路中的SB2常闭触头断开， 使得KM1断电， 则不会造成同时正转、 反转的情况， 避免了电源短路的现象。

图2－42 机械互锁的正、反转控制电路

由上述内容可知， 利用按钮SB1和SB2的常闭触头， 实现KM1和KM2接触器线圈只允许有一个通电， 即实现了KM1和KM2之间的互锁， 这种按钮常闭触头实现的互锁通常也称为机械互锁。

该电路存在的主要问题是容易产生短路事故。 例如， 电动机正转接触器KM1主触头因弹簧老化或剩磁的原因而延迟释放时， 或者被卡住而不能释放时， 如果按下SB2反转按钮， KM2接触器又得电使其主触头闭合， 电源会在主电路短路。 所以， 当需要电动机直接进行正、 反转的过渡时， 该电路还需要加入电气互锁环节。

四、 双重互锁的正、 反转控制电路

双重互锁的正、反转控制电路如图2－43所示。它既有电气互锁又有机械互锁， 两种互锁措施保证电路的可靠、 正常工作， 是一种比较完善的、 具有较高安全可靠性的电路。

图2－43 双重互锁的正、反转控制电路

五、 自动往返行程控制的正、 反转控制电路

对于上述四个正、 反转控制电路， 均能够成功地实现电动机的双向运转， 起动与停止命令均由按钮进行发布。 在搅拌机电气控制系统中， 上料装置的爬斗不仅要求能够实现手动命令控制正、 反转的双向运行进行送料， 也要求在到达规定的运料位置时， 能够自动停止运料并反转使料斗下降放平并自动停止， 这就要求设计一种控制电路以实现在规定位置内的自动往返工作控制。

基本的自动往返控制电路要求为按下起动按钮后， 有三相交流异步电动机控制的工作台作直线运动， 利用行程开关限制工作台工作的起始点， 利用电动机的正、 反转运行使工作台能够在规定区域进行往返运行， 周而复始， 直至按下停止按钮， 工作台自动往返工作示意如图2－44所示，可以利用SQ1和SQ2的位置，调节工作行程往返的区域大小。

图2－44 工作台自动往返工作示意

根据控制任务的要求可知， 控制工作台运转的电动机进行正、 反转的控制， 因此自动往返行程控制的主电路为电动机的正、反转控制主电路如图2－45所示。

图2－45 自动往返行程控制的正、反转控制电路

控制电路是在双重互锁的正、 反转控制电路的基础上， 增加了两个行程开关SQ1和SQ2， 其中SB1为正转起动按钮， SB2为反转起动按钮， SB3为停止按钮， KM1为正转 （工作台左走） 控制接触器， KM2为反转 （工作台右走） 控制接触器， SQ1和SQ2的常闭触头作为限位控制开关， SQ1和SQ2的常开触头作为自动往返的控制开关。

工作台起动为向左运转的自动往返控制电路的动作原理如下：

若起动时工作台向右运转， 则首先按下SB2按钮， 自动往返的运行过程参照首先按下SB1按钮的工作原理。