基本控制电路

各种生产机械的生产过程是不同的，其继电—接触器控制线路也是各式各样的，但各种线路都是由较简单的基本环节构成的，即由主电路和控制电路组成。下面介绍几个基本控制系统，通过对一些基本控制系统的掌握，进而能对复杂的控制线路进行分析和设计。

1.三相异步电动机点动控制电路

点动控制就是按下按钮时电动机就转动，松开按钮时电动机就停转，生产机械在进行试车和调整时常要求点动控制。如摇臂钻床立柱的夹紧与放松、龙门刨床横梁的上下移动等。在图7.6.1所示控制电路中，它是由电源开关QS、熔断器FU、按钮SB、接触器KM和电动机M组成。当合上QS后，按下SB1，使接触器线圈KM得电，动合主触点KM闭合，电动机M通电运行。当放开SB1后，接触器KM断电释放，动合主触点KM断开使电动机M断电停转。

图7.6.1　点动控制电路

图7.6.2　直接启停控制电路

2.三相异步电动机直接启停控制电路

在实际生产中，大多数生产机械需要连续运转，如水泵、机床等。只要在点动控制线路中，按钮SB1两端并联接触器的一个动合辅助触点便可实现电动机的连续运转，如图7.6.2所示。

当合上QS后，按下SB1，使接触器线圈KM通电，动合主触点KM闭合，同时辅助动合触点KM也闭合，给线圈KM提供了另外一条通路。因此，当松开SB1后线圈仍能保持通电，于是电动机便实现连续运行。辅助触点KM的作用是“锁住”自己的线圈电路，称为“自锁”触点。当按下SB2后，线圈KM失电，主触点KM和辅助触点同时断开，电动机便停转。该电路中FU起短路保护作用，FR起过载保护作用，KM还兼有失电压、欠电压保护作用，去掉自锁触点，可实现点动控制。

3.三相异步电动机多地点控制电路

有的生产机械可能有几个操作台，各台都能独立操作生产机构，故称为多地点控制。这时只要把启动按钮动合触点并联，停止按钮动断触点串联，便可实现多处控制，如图7.6.3所示。

4.三相异步电动机正反转控制电路

在生产上往往要求运动部件向正反两个方向运动。例如，机床工作台的前进与后退，主轴的正转与反转，起重机的提升与下降，等等。为了实现正反转，在学习三相异步电动机的工作原理时已经知道，只要将接到电源的任意两根连线对调一头即可。为此，只要用两个交流接触器就能实现这一要求（见图7.6.4）。当正转接触器KMF工作时，电动机正转；当反转接触器KMR工作时，由于调换了两根电源线，所以电动机反转。

图7.6.3　多地点控制电路

如果两个接触器同时工作，那么从图7.6.4（a）可以见到，将有两根电源线通过它们的主触点而将电源短路了。所以对正反转控线中最根本的要求是：必须保证两个接触器不能同时工作。

这种在同一时间里两个接触器只允许一个工作的控制作用称为互锁或联锁。下面分析两种有联锁保护的正反转控制线路。

图7.6.4（b）所示的控制电路中，正转接触器KMF的一个常闭辅助触点串联在反转接触器KMR的线圈电路中，而反转接触器的一个常闭辅助触点串接在正转接触器的线圈电路中。这两个常闭触点称为联锁触点。这样一来，当按下正转启动按钮SBF时，正转接触器线圈通电，动合主触点KMF闭合，使电机运转；同时动断辅助触点KMF串接在反转接触器KMR控制电路中，将KMR线圈电路断开，保证了KMR线圈不能通电运行。因此，即使误按反转启动按钮SBR，反转接触器也不能动作。

但是这种控制电路有两个缺点，就是在正转过程中要求反转时，必须先按停止按钮SB1，让联锁触点KMF闭合后，才能按反转启动按钮使电动机反转，带来操作上的不方便。为了解决这个问题，在生产上常采用复式按钮和触点联锁的控制电路，如图7.6.4（c）所示。当电动机正转时，按下反转启动按钮SBR，它的常闭触点断开，而使正转接触器的线圈KMF断电，主触点KMF断开。与此同时，串接在反转控制电路中的常闭触点KMF恢复闭合，反转接触器的线圈通电，电动机就反转。同时串接在正转控制电路中的常闭触点KMR断开，起着联锁保护。

图7.6.4　正反转控制电路

5.多台三相异步电动机顺序启停控制电路

在生产中，经常要求几台电动机配合工作，或一台电动机按规定先后次序完成几个动作。例如，水泥厂、建筑工地以及矿山等企业中，运料常采用多台皮带运输机串联运行，图7.6.5所示为两条皮带运输机的示意图。在启动时，必须先启动第一条皮带运输机的电动机M1，后启动第二条皮带运输机的电动机M2；而停车时，它的顺序则正好相反，否则运料将堆积在前面运行的第一条皮带上，造成堵塞事故。

图7.6.5　两条皮带运输机的示意图

图7.6.6所示为两台皮带运输机的顺序控制电路原理图。其中电动机M1拖动第一条皮带运输机，而M2拖动第二条皮带运输机，电路的工作过程如下。

图7.6.6　顺序启停控制电路

启动，合上电源开关QS，先按按钮SB2，使接触器KM1的线圈有电。主触点KM1闭合，电动机M1启动运行，同时动合辅助点KM1闭合（起了自锁的作用）和动合辅助触点KM1闭合为电动机M2启动准备好了通路。然后按按钮SB4，使接触器线圈KM2有电，主触点KM2闭合，电动机M2启动运行，同时动合辅助触头KM2闭合，（起了自锁的作用）和动合辅助触头KM2闭合将ST1锁上，使电动机M1不能先停车。

6.三相异步电动机时间控制电路

生产中，很多加工和控制过程是以时间为依据进行控制的。例如，工件加热时间控制，电动机按时间先后顺序启、停控制，电动机“Y—△”启动控制等。这类控制都是利用时间继电器实现的。

三相电阻炉加热时间控制电路如图7.6.7所示。工作原理如下：当按下启动按钮SB后，KM动作，三相电阻炉接通电源开始加热，同时为时间继电器线圈接通电源，开始计时。当预定的计时时间到达时，时间继电器KT的动断延时断开触点打开，停止加热。

三相异步电动机“Y—△”启动控制，其电路如图7.6.8所示。工作原理如下：电动机启动时，首先按下启动按钮SB2，接触器KM、KMY、时间继电器KT线圈通电，电动机定子绕组为“Y”接法启动。经过一段时间（事先整定好的），时间继电器的动断延时断开触点打开，动合延时闭合触点闭合，使接触器线圈KMY断电，KM△通电，电动机定子绕组转换为“△”接法运行。两个接触器的动断辅助触点KMY和动断辅助触点KM△的作用是构成“互锁”环节，防止两个接触器同时通电动作造成短路。

启动完成后，电动机进入正常运转，通过另一动断辅助触点KM△将时间继电器KT的线圈断电，以减少电能的消耗。

SB1为停机按钮，需要停机时，按SB1，控制电路断电，电动机停转。

图7.6.7　加热时间控制电路

图7.6.8　“Y—△”启动控制

7.三相异步电动机行程控制电路

图7.6.9（a）为升降机应用行程开关限位的示意图。它的行程控制电路如图7.6.9（b）所示。在正反转控制电路中，多装了两个行程开关的动断触点SP1和SP2（在撞块未撞击时，触点闭合，撞块撞击后，触点断开），SP1与正转接触器的线圈KM1串联；SP2与反转接触器的线圈KM2串联。其工作过程如下。

图7.6.9　行程控制

按正转按钮SB2，使接线圈KM1通电，电动机正转，并带动提升机械上升，同时动合辅助触点KM1闭合（自锁）和动断辅助触点KM1断开（联锁）。当提升机械达到顶点附近时，装在提升机械上的撞块碰撞行程开关SP1后，使它的动断触点SP1断开。由于SP1串联在接触器线圈KM1的电路中，SP1断开后，即将接触器线圈KM1的电源切断。使电动机M停转，不能继续上升，并使接触器KM1触点复位。这时只能按反转按钮SB3，接触器线圈KM2通电，并使电动机M反转，提升机械下降，撞块离开行程开关后，SP1的触点自动复位到闭合位置，为下次正转作好准备。当电动机M反转运行到下限位置时，装在提升机械上的撞碰撞另一个行程开关SP2，使它的动断触点SP2断开，从而切断了反转接触线圈KM2的电路，电动机M立即停转。如果再次开动电动机，只能按正转按钮SB2，使电动机M正转，并让SP2复位。

思考与练习

7.6.1　电动机主电路中已装有熔断器，为什么还要再装热继电器？它们各起什么作用？能不能互相替代？为什么？

7.6.2　如图7.6.10所示，三相异步电动机的启动控制电路中哪些部分画错了？请画出正确的电路图。

7.6.3　如图7.6.11所示的是某生产机械的控制电路，接触器KM的主触点控制三相异步电动机，在开车一定时间后能自动停车，试说明该电路的工作原理。

图7.6.10　题7.6.2的图

图7.6.11　题7.6.3的图