2.3 正反转控制线路的识读
正转控制线路只能控制电动机往一个方向运转,而正反转控制线路可以实现电动机正反向运转控制。实现正反转控制的方式很多,这里介绍几种常见的正反转控制线路。
2.3.1 倒顺开关正反转控制线路
倒顺开关正反转控制线路采用倒顺开关对电动机进行正反转控制。
(1)倒顺开关
倒顺开关如图2-39所示,倒顺开关有“顺、停、倒”三个挡位,开关旋至“顺”挡时控制电动机正转,开关旋至“停”挡时控制电动机停转,开关旋至“倒”挡时控制电动机反转。当倒顺开关处于“顺”位置时电动机正转,如果要控制电动机反转,应先将开关旋至“停”挡并停留一定的时间,让电动机停转,再将开关旋至“倒”挡,让电动机反转,如果旋至“停”挡不停留,直接旋至“倒”挡,未停转的电动机会因电流方向突然变反而容易损坏。
图2-39 倒顺开关
(2)倒顺开关正反转控制线路
倒顺开关正、反转控制线路如图2-40所示。
图2-40 倒顺开关正、反转控制线路
在图2-40中,倒顺开关QS处于“停”挡,电动机无供电而停转。当QS旋至“顺”挡时,三个动触点与对应的左静触点接触,L1、L2、L3三相电压分别送到电动机的U、V、W相线,电动机正转。当QS旋至“倒”挡时,三个动触点与对应的右静触点接触,L1、L2、L3三相电压分别送到电动机的W、V、U相线,电动机U、W两相电压切换,电动机反转。
利用倒顺开关组成的正、反向控制电路采用的元件少、线路简单,但由于倒顺开关直接接在主电路中,操作不安全,不适合用作大容量的电动机控制,一般用在额定电流10A,功率3kW以下的小容量电动机控制线路中。
2.3.2 接触器联锁正反转控制线路
接触器联锁正反转控制线路的主电路中连接了两个接触器,正反转操作元器件放置在控制电路中,因此工作安全可靠。接触器联锁正反转控制线路如图2-41所示。
图2-41 接触器联锁正反转控制线路
在图2-41中,主电路中连接了接触器KM1和接触器KM2,两个接触器主触点连接方式不同,KM1按L1-U、L2-V、L3-W方式连接,KM2按L1-W、L2-V、L3-U方式连接。
在工作时,接触器KM1、KM2的主触点严禁同时闭合,否则会造成L1、L3两相电源直接短路。为了避免KM1、KM2主触点同时得电闭合,分别给其各自的线圈串接了对方的常闭辅助触点,即给KM1线圈串接了KM2常闭辅助触点,给KM2线圈串接了KM1常闭辅助触点。当一个接触器的线圈得电时会使自己的主触点闭合,还会使自己的常闭触点断开,这样另一个接触器线圈就无法得电。接触器的这种相互制约关系称为接触器的联锁(也称互锁),实现联锁的常闭辅助触点称为联锁触点。
线路工作原理分析如下。
①闭合电源开关QS。
②正转过程。
a.正转联锁控制。按下正转按钮SB1→KM1线圈得电→KM1主触点闭合、KM1常开辅助触点闭合、KM1常闭辅助触点断开→KM1主触点闭合将L1、L2、L3三相电源分别供给电动机U、V、W端,电动机正转;KM1常开辅助触点闭合使得SB1松开后KM1线圈继续得电(接触器自锁);KM1常闭辅助触点断开切断KM2线圈的供电,使KM2主触点无法闭合,实现KM1、KM2之间的联锁。
b.停止控制。按下停转按钮SB3→KM1线圈失电→KM1主触点断开、KM1常开辅助触点断开、KM1常闭辅助触点闭合→KM1主触点断开使电动机断电而停转。
③反转过程。
a.反转联锁控制。按下反转按钮SB2→KM2线圈得电→KM2主触点闭合、KM2常开辅助触点闭合、KM2常闭辅助触点断开→KM2主触点闭合将L1、L2、L3三相电源分别供给电动机W、V、U端,电动机反转;KM2常开辅助触点闭合使得SB2松开后KM2线圈继续得电;KM2常闭辅助触点断开切断KM1线圈的供电,使KM1主触点无法闭合,实现KM1、KM2之间的联锁。
b.停止控制。按下停转按钮SB3→KM2线圈失电→KM2主触点断开、KM2常开辅助触点断开、KM2常闭辅助触点闭合→KM2主触点断开使电动机断电而停转。
④断开电源开关QS。
对于接触器联锁正反转控制线路,若将电动机由正转变为反转,需要先按下停止按钮让电动机停转,使接触器各触点复位,再按反转按钮让电动机反转。如果在正转时不按停止按钮,而直接按反转按钮,由于联锁的原因,反转接触器线圈无法得电而使控制无效。
2.3.3 按钮联锁正反转控制线路
接触器联锁正反转控制线路在控制电动机由正转转为反转时,需要先按停止按钮,再按反转按钮,这样操作较为不便,采用按钮联锁正反转控制线路则可避免这种不便。按钮联锁正反转控制线路如图2-42所示。从图中可以看出,线路采用两个复合按钮SB1和SB2,其中复合按钮SB1代替接触器联锁正反转控制线路中的正转按钮和正转接触器的常闭辅助触点,复合按钮SB2代替反转按钮和反转接触器的常闭辅助触点。
图2-42 按钮联锁正反转控制线路
线路工作原理分析如下。
①闭合电源开关QS。
②正转控制。按下正转复合按钮SB1→SB1常开触点闭合、常闭触点断开→SB1常开触点闭合使接触器KM1线圈得电,KM1主触点和常开辅助触点均闭合→KM1主触点闭合使电动机正转,KM1常开辅助触点闭合使KM1接触器自锁;而SB1常闭辅助触点断开使接触器KM2线圈无法得电,从而保证KM1、KM2两接触器主触点不会同时闭合。
松开SB1后,SB1常开触点断开、常闭触点闭合,依靠KM1常开辅助触点的自锁让KM1线圈维持得电,KM1主触点仍闭合,电动机维持正转。
③反转控制。在电动机处于正转时按下反转复合按钮SB2→SB2常开触点闭合、常闭触点断开→SB2常闭触点断开使接触器KM1线圈失电,KM1主触点和常开辅助触点均断开,电动机断电;SB2常开触点闭合使接触器KM2线圈得电,KM2主触点和常开辅助触点均闭合→KM2主触点闭合使电动机反转,KM2常开辅助触点闭合实现自锁(在松开SB2后让KM2线圈能继续得电)。
松开SB2后,SB2常开触点断开、常闭触点闭合,依靠KM2常开辅助触点的自锁让KM2线圈维持得电,KM2主触点仍闭合,电动机维持反转。
④停转控制。按下停转按钮SB3→控制电路供电被切断→KM1、KM2线圈均失电→KM1、KM2主触点均断开→电动机停转。
⑤断开电源开关QS。
由于按钮联锁正反转控制线路在正转转为反转时无须进行停止控制,因此具有操作方便的优点,但这种电路容易在复合按钮出现故障时造成两相电源短路。
复合按钮的结构如图2-43所示,在按下复合按钮时,正常应是常闭触点先断开,然后才是常开触点闭合;在松开复合按钮时,正常应是常开触点先断开,然后才是常闭触点闭合。如果复合按钮出现问题,按下按钮时常闭触点未能及时断开(如常闭触点与动触点产生粘连),而常开触点又闭合,这样两个触点都处于接通状态,会导致两个接触器的线圈都会得电。若图2-42中的反转按钮SB2出现故障,在电动机正转时按下SB2,SB2常闭触点未能及时断开,而常开触点已闭合,这样KM1、KM2线圈都会得电,KM1、KM2的主触点均闭合,就会出现两相电源直接短路。
图2-43 复合按钮结构