异步电动机的其他基本控制电路

实际工作中，电动机除了有启动、正反转、制动等控制要求外，还有其他一些控制要求，如机床调整时的点动、多电动机的先后顺序控制、多地点多条件控制、联锁控制、步进控制以及自动循环控制等。在控制电路中，为满足机电设备的正常工作要求，需要采用多种基本控制电路组合起来完成所要求的控制功能。

2.7.1 点动与长动控制

生产机械长时间工作，即电动机连续运转，需要长动控制。点动控制就是当按下按钮时，电动机转动，松开按钮后，电动机停转。点动起停时间的长短由操作者手动控制。在生产实际中，有的生产机械需要点动控制;有的既需要长动(连续运行)控制，又需要点动控制。点动与连续运行的主要区别在于是否接入自锁触点，点动控制加入自锁后就可以连续运行。如需要在连续状态和点动状态两者之间进行选择时，须选择联锁控制电路。具有点动与长动功能的控制电路如图2-40所示。

图2-40 实现点动与长动功能的控制电路

(a)控制电路1;(b)控制电路2;(c)控制电路3

图2-40(a)是用选择开关SA来选择点动控制或长动控制。打开SA，按下SB2就是点动控制;合上SA，按下SB2就是长动控制。

图2-40(b)是用复合按钮SB3来实现点动控制或长动控制。按下SB2就是长动控制，按下SB3则实现点动控制。

图2-40(c)是采用中间继电器来实现点动控制或长动控制。

电路的工作过程如下。

(1)电动机点动工作时电路的工作过程如图2-41所示。

(2)电动机长动工作时电路的工作过程如图2-42所示。

图2-41 电动机点动工作

图2-42 电动机长动工作

2.7.2 多地点与多条件控制

在一些大型机电设备中，为了操作方便，常要求在多个地点进行控制;在某些设备上，为了保证操作安全，需要多个条件满足，设备才能开始工作，这样的要求可通过在控制电路中串联或并联电器的常闭触点和常开触点来实现。

图2-43为多地点控制电路。接触器KM线圈的得电条件为按钮SB2、SB4、SB6中的任一常开触点闭合，KM辅助常开触点构成自锁，这里的常开触点并联构成逻辑“或”的关系，任一条件满足，就能接通电路;KM线圈失电条件为按钮SB1、SB3、SB5中任一常闭触点打开，常闭触点串联构成逻辑“与”的关系，其中任一条件满足，即可切断电路。

图2-44为多条件控制电路。接触器KM线圈得电条件为按钮SB4、SB5、SB6的常开触点全部闭合，KM的辅助常开触点构成自锁，即常开触点串联成逻辑“与”的关系，全部条件满足，才能接通电路;KM线圈失电条件是按钮SB1、SB2、SB3的常闭触点全部打开，即常闭触点并联构成逻辑“或”的关系，全部条件满足，切断电路。

图2-43 多地点控制电路

图2-44 多条件控制电路

2.7.3 顺序控制

在机床的控制电路中，常常要求电动机的起停有一定的顺序。例如磨床要求先启动润滑油泵，然后再启动主轴电动机;龙门刨床在工作台移动前，导轨润滑油泵要先启动;铣床的主轴旋转后，工作台方可移动等。顺序工作控制电路有顺序启动、同时停止控制电路，有顺序启动、顺序停止控制电路，还有顺序启动、逆序停止控制电路。图2-45为两台电动机的顺序控制电路。

图2-45(a)是顺序启动、同时停止控制电路。在这个电路中，只有KM1线圈通电后，其串入KM2线圈电路中的常开触点KM1闭合，才使KM2线圈有通电的可能。按下SB1按钮，两台电动机同时停止。

图2-45(b)是顺序启动、逆序停止控制电路。停止时，必须按SB3按钮，断开KM2线圈电路，使并联在按钮SB4下的常开触点KM2断开后，再按下SB1才能使KM1线圈断电。

通过上面的分析可知，要实现顺序动作，可将控制电动机先启动的接触器的常开触点串联在控制后启动电动机的接触器线圈电路中，用若干个停止按钮控制电动机的停止顺序，或者将先停的接触器的常开触点与后停的停止按钮并联即可。

图2-45 两台电动机的顺序控制电路

(a)控制电路1;(b)控制电路2

2.7.4 联锁控制

联锁控制也称互锁控制，是保证设备正常运行的重要控制环节，常用于制动不能同时出现的电路接通状态。

图2-46所示的电路是控制两台电动机不准同时接通工作的控制电路，图中接触器KM1和KM2分别控制电动机M1和M2，其动断触点构成联锁即互锁关系，当KM1动作时，其常闭触点打开，使KM2线圈不能得电;同样KM2动作时，KM1线圈无法得电工作，从而保证任何时候，只有一台电动机转动工作。

由接触器常闭触点构成的联锁控制也常用于具有两种电源接线的电动机控制电路中，如前述电动机正反转控制电路，构成正转接线的接触器与构成反转接线的接触器，其常闭触点在控制电路中构成联锁控制，使正转接线与反转接线不能同时接通，防止电源短路。除接触器常闭触点构成联锁关系外，在运动复杂的设备上，为防止不同运动之间的干涉，常设置用操作手柄和行程开关组合构成的联锁控制。这里以某机床工作台进给运动控制为例，说明这种联锁关系，其联锁控制电路如图2-47所示。

机床工作台由一台电动机驱动，通过机械传动链传动，可完成纵向(左右两方向)和横向(前后方向)的进给移动。工作时，工作台只允许沿一个方向进给移动，因此各方向的进给运动之间必须联锁。工作台由纵向手柄和行程开关SQ1、SQ2操作纵向进给，横向手柄和行程开关SQ3、SQ4操作横向进给，实际上两操作手柄各自都只能扳在一种工作位置，存在左右运动之间或前后运动之间的制约，只要两操作手柄不同时扳在工作位置，即可达到联锁的目的。操作手柄有两个工作位和一个中间不工作位，正常工作时，只有一个手柄扳在工作位，当由于误动作等意外事故使两手柄都被扳到工作位时，联锁电路将立即切断进给控制电路，进给电动机停转，工作台进给停止，以防止运动干涉损坏机床的事故发生。图2-47是工作台进给联锁控制电路，KM1、KM2为进给电动机正转和反转控制接触器，纵向控制行程开关SQ1、SQ2常闭触点串联构成的支路与横向控制行程开关SQ3、SQ4常闭触点串联构成的支路并联起来组成联锁控制电路。当纵向操作手柄扳在工作位，将会压动行程开关SQ1(或SQ2)，切断一条支路，另一支路由横向手柄控制的支路因横向手柄不在工作位而仍然正常通电，此时SQ1(或SQ2)的常开触点闭合，使接触器KM1(或KM2)线圈得电，电动机M转动，工作台在给定的方向进给移动;当工作台纵向移动时，若横向手柄也被扳到工作位，行程开关SQ3或SQ4受压，切断联锁电路，使接触器线圈失电，电动机立即停转，工作台进给运动自动停止，从而实现进给运动的联锁保护。

图2-46 两台电动机联锁控制电路

图2-47 机床工作台进给联锁控制电路

2.7.5 自动循环控制

实际生产中，很多设备的工作过程包括若干工步，这些工步按一定的动作顺序自动地逐步完成，并且可以不断重复地进行，实现这种工作过程的控制即是自动工作循环控制。根据设备的驱动方式，可将自动循环控制电路分为两类:一类是对由电动机驱动的设备实现工作循环的自动控制，另一类是对由液压系统驱动的设备实现工作的自动循环控制。从电气控制的角度来说，实际上控制电路是对电动机工作的自动循环实现控制和对液压系统工作的自动循环实现控制。

电动机工作的自动循环控制，实质上是通过控制电路按照工作循环图确定的工作顺序要求对电动机进行启动和停止的控制。

1.单机自动循环控制电路

常见的单机自动循环控制是在转换主令的作用下，按要求自动切换电动机的转向，如前述由行程开关操作电动机正反转控制，或是电动机按要求自动反复起停的控制，图2-48所示为自动间歇供油的润滑系统控制电路。图中KM为控制液压泵电动机启停的接触器，KT1控制油泵电动机工作供油的时间，KT2控制停止供油间断的时间。合上开关SA以后，液压泵电动机启动，间歇供液循环开始。

2.多机自动循环控制电路

实际生产中有些设备是由多个动力部件构成，并且各个动力部件具有自己的工作循环过程，这些设备工作的自动循环过程是由某些单机工作循环组合构成的。通过对设备工作循环图的分析，即可看出，控制电路实质上是根据工作循环图的要求，对多个电动机实现有序的启、停和正反转的控制。图2-49为由两个动力部件构成的机床运动简图及工作循环图，图中行程开关SQ1为动力头Ⅰ的原位开关，SQ2为终点限位开关;SQ3为动力头Ⅱ的原位开关，SQ4为终点限位开关，M1是动力头Ⅰ的驱动电动机，M2是动力头Ⅱ的驱动电动机。

图2-50是机床工作自动循环的控制电路，SB2为工作循环开始的启动按钮，KM1与KM3分别为M1电动机的正转和反转控制接触器，KM2与KM4分别为M2的正转和反转控制接触器。

机床工作自动循环过程分为3个工步，启动按钮SB2按下，开始第一个工步，此时电动机M1的正转接触器KM1得电工作，动力头Ⅰ向前移动，到达终点位后，压下终点限位开关SQ2，SQ2信号作为转换指令，控制工作循环由第一工步切换到第二工步，SQ2的常闭触点使KM1线圈失电，M1电动机停转，动力头Ⅰ停在终点位，同时SQ2的常开触点闭合，接通KM2的线圈电路，使电动机M2正转，动力头Ⅱ开始向前移动，至终点位时，SQ4的常闭触点切断M2电动机的正转控制接触器KM2的线圈电路，同时其常开触点闭合使电动机M1与M2的反转控制接触器KM3与KM4的线圈同时接通，电动机M1与M2反转，动力头Ⅰ和Ⅱ由各自的终点位向原位返回，并在到达原位后分别压下各自的原位行程开关SQ1和SQ3，使KM3、KM4失电，电动机停转，两动力头停在原位，完成一次工作循环。

图2-48 自动间歇供油的润滑系统控制电路

图2-49 机床运动简图及工作循环图

电路中反转接触器KM2与KM4的自锁触点并联，分别为各自的线圈提供自锁作用。当动力头Ⅰ与Ⅱ不能同时到达原位时，先到达原位的动力头压下原位开关，切断该动力头控制接触器的线圈电路，相应的接触器自锁触点也复位断开，但另一自锁触点仍然闭合，保证接触器线圈不会失电，直到另一动力头也返回到原位，并压下原位行程开关，切断接触器线圈电路，结束循环。

图2-50 机床工作自动循环的控制电路