第3章 笼型异步电动机控制及调速线路
3.1 互投、循环、顺序控制线路
3.1.1 转换开关控制的电动机自动互投线路
转换开关控制的电动机自动互投线路如图3-1所示。
图3-1 转换开关控制的电动机自动互投线路
（1）控制目的和方法
控制目的：两台电动机自动互投。即当一台工作的电动机发生故障时，另一台能自动投入运行。另外，还可以手动控制切换。
控制方法：利用两只转换开关及电路巧妙接线来实现。
保护元件：断路器QF（电动机M1、M2短路保护）；熔断器FU1、FU2（电动机M1、M2短路保护），FU3（控制电路的短路保护）；热继电器FR1、FR2（电动机M1、M2过载保护）。
（2）线路组成
①主电路。由断路器QF、熔断器FU1、接触器KM1主触点、热继电器FR、电动机M1以及FU2、KM2主触点、FR和M2组成。
②控制电路。由开关S1、S2，熔断器FU3，转换开关SA1、SA2，启动按钮SB1、SB3，停止按钮SB2、SB4，接触器KM1、KM2，中间继电器KA1、KA2和热继电器FR1、FR2常开常闭触点组成。
③指示灯及报警电路。由指示灯H、H1～H3、电铃HA和各触点组成。
H1——控制电源指示（白色）；H1，H3——M1和M2运行指示灯（绿色）；H2，H4——M1和M2故障指示灯（红色）；HA——电动机故障报警。
（3）工作原理
设M1为工作电动机，M2为备用电动机（反之也行）。合上低压断路器QF。当转换开关SA1置于“工作”位置而SA2置于“备用”位置时，合上开关S1和S2，电源指示灯H亮。同时接触器KM1得电吸合并自锁，电动机M1启动运行，指示灯H1亮。
当电动机M1发生过载故障时，热继电器FR1动作，KM1失电释放，电动机M1停止工作。同时中间继电器KA1得电吸合，其常开触点闭合，接触器KM2得电吸合并自锁，电动机M2启动运行，指示灯H3亮。在KA1吸合同时，指示灯H2亮，表示电动机M1有故障。KA1常开触点闭合，电铃HA发出报警声。操作者得知后，可断开S2，停止报警。将SA2转换至“工作”位置、SA1转换至“备用”位置，继电器KA1复位，可查找M1的故障原因。
故障消除后，将热继电器FR1复位，将S2闭合，电动机M1处于备用状态。同理，当电动机M2发生过载故障时，通过FR2和KA2的动作，处于备用状态的电动机M1自动代替电动机M2投入运行。
当将转换开关SA1和SA2都置于“手动”位置时，则可分别对电动机M1和M2进行手动控制。
（4）元件选择
电气元件参数见表3-1。
表3-1 电气元件参数
3.1.2 采用干簧继电器直接启动的电动机自动互投线路
采用干簧继电器直接启动的电动机自动互投线路如图3-2所示。两台水泵互为备用。当工作泵发生故障或其热继电器动作时，备用泵即自动投入运行。该线路也可手动操作。水位控制可采用干簧管或电接点压力表等。
图3-2 采用干簧继电器直接启动的电动机自动互投线路
该线路可用于高位水箱自动给水，也可用于自动排水。当用于高位水箱自动给水时，高水位停泵、低水位开泵。
下面以自动给水为例，介绍工作原理。合上电源开关QF，将转换开关SA置于图中“1号工作2号备用”位置，触点7-8、9-10、15-16闭合。假设此时水箱中水位处于低水位（下限位），则浮标磁环将干簧继电器KR的常开触点闭合，水位继电器KA1得电吸合并自锁，其常开触点闭合，接触器KM1得电吸合，1号泵启动运行给水。当水箱中的水位上升到高水位（上限位）时，浮标磁环将KR的常闭触点断开，KA1失电释放，其常开触点打开，KM1失电释放，水泵停止运行。当水箱水位下降到下限位时，水泵又启动给水。如此重复上述过程，使水箱水位保持在一定的范围内。
如果1号泵在运行中发生故障使热继电器FR1动作，则接触器KM1失电释放，水泵停转。KM1常闭辅助触点闭合，时间继电器KT线圈通电，电铃HA发出报警信号。经过一段延时，时间继电器KT的延时闭合常开触点闭合，中间继电器KA2得电吸合并自锁，事故指示灯H5亮。同时，KT的常开触点闭合，接触器KA2得电吸合，2号泵投入运行；KA2常闭触点打开，时间继电器KT失电复位，退出工作，电铃HA停止报警。
若设2号泵作为工作泵，1号泵作为备用，只要将转换开关SA置于图中“1号备用2号工作”位置即可。这时，开关触点1-2、3-4、5-6闭合。其他工作过程同前。
如要手动操作，可将转换开关SA置于“手动”位置。这时，开关触点11-12、19-20闭合，自动部分退出工作。1号、2号泵分别通过按动各自的按钮使其启动和停止。
干簧继电器KR选用JAG-4-Z（转换型）。
3.1.3 采用电接点仪表Y-△降压启动的电动机自动互投线路
采用电接点仪表Y-△降压启动的电动机自动互投线路如图3-3所示。在该线路中，当参数测量回路的电接点仪表到达下限位时，或当运行电动机发生故障及其热继电器动作时，线路能自动将备用电动机投入运行。两台电动机可以互为备用。
图3-3 采用电接点仪表Y-△降压启动的电动机自动互投线路
在需要用电接点仪表等测量物质在传输过程中某一参数（如压力、流量、温度等）的场所，可以采用此线路。
工作原理：合上电源开关QS。开始时，电接点仪表KP处于下限位置，其接点闭合。假如M1为工作电动机，M2为备用电动机，则将转换开关SA置于图中“1号工作2号备用”位置。按下启动按钮SB1，接触器KM2得电吸合，其常开辅助触点闭合，接触器KM1得电吸合，电动机M1接成Y降压启动。同时，KM1常闭辅助触点断开，切断电动机M2控制回路。在KM1吸合的同时，时间继电器KT1线圈通电。电接点仪表KP的下限位接点断开，中间继电器KM1失电释放，其常闭触点闭合，为电动机M1全压启动做好准备。经过一段延时，KT1延时断开常闭触点，KM2失电释放，其常闭辅助触点闭合，接触器KM3得电吸合，电动机接成△在全压下运行。
这时自投控制回路中的接触器KM3常开辅助触点闭合，中间继电器KA2得电吸合并自锁，其四对触点改变状态，当电动机M1因故停止工作后，为电动机M2自动投入运行做好准备。当因生产设备工作不良，致使传输物质的参数测量值为零时，电接点仪表下限位接通。由于KM3常开辅助触点已闭合，KA1得电吸合，其常闭触点断开，KM3失电释放，随之KM1失电释放，电动机M1停止运行。此时，虽然KM3常开辅助触点已断开，但与其并联的KA2常开触点已闭合自锁。所以继电器KA2的四对触点在第一次改变后的状态不变，电动机M2控制回路供电正常，实现了自锁和对电动机M1控制回路的联锁。电动机M2在电动机M1停止运行时，即自动投入运行。
如果以M2作为工作电动机，M1为备用电动机，应将转换开关SA置于“2号工作1号备用”位置，其他动作过程与前类同。
若要求人工操作实现互投，可按下停止按钮，使工作电动机停机，备用电动机自动投入运行。若将转换开关SA置于“手动”位置，分别按下SB1和SB3，则可实现单台电动机的手动操作，也可将两台电动机同时投入运行。
3.1.4 继电器控制电动机定时正反转线路
继电器控制电动机定时正反转线路如图3-4所示。
图3-4 继电器控制电动机定时正反转线路
（1）控制目的和方法
控制目的：电动机定时正反转运行。
控制方法：利用继电器和时间继电器来实现。
保护元件：熔断器FU1（电动机短路保护），FU2（控制电路的短路保护）；热继电器FR（电动机过载保护）。
（2）线路组成
①主电路。由开关QS、熔断器FU1、接触器KM1和KM2主触点、热继电器FR和电动机M组成。
②控制电路。由熔断器FU2，启动按钮SB1，停止按钮SB2，接触器KM1、KM2，中间继电器KA1、KA2，时间继电器KT1、KT2和热继电器FR常闭触点组成。
③指示灯。H1——正转指示灯（绿色）；H2——反转指示灯（黄色）。
（3）工作原理
合上电源开关QS，按下启动按钮SB1，接触器KM1得电吸合并自锁，电动机正转启动运行，正转运行指示灯H1亮。同时，时间继电器KT1线圈通电，经过一段延时，其延时闭合常开触点闭合，中间继电器KA1得电吸合，其常闭触点断开，接触器KM1失电释放，而KA1常开触点闭合，接触器KM2得电吸合并自锁。电动机反转启动运行，反转运行指示灯H2亮。同时，时间继电器KT2线圈通电。经过一段延时，其延时闭合常开触点闭合，中间继电器KA2得电吸合，其常闭触点断开，KM2失电释放，而KA2常开触点闭合，接触器KM1得电吸合并自锁，电动机又进入正向运行。正反转运行由中间继电器KA1和KA2的常闭触点进行联锁。
正反转运行时间，分别由时间继电器KT1和KT2的定时决定。
该线路的缺点是，正反转每交替一次，电动机就要经受两次反接制动过程。而每一次反接制动都会在电动机中产生较大的反接制动电流和机械冲击力。因此这种线路只适用于控制正反转循环周期较长的设备，否则，应在正反转交替前先制动停机，再启动电动机。当然，对于力矩电动机，则不存在此问题。
（4）元件选择
电气元件参数见表3-2。
表3-2 电气元件参数
3.1.5 晶闸管控制电动机定时正反转线路
晶闸管控制电动机定时正反转线路如图3-5所示。
图3-5 晶闸管控制电动机定时正反转线路
（1）控制目的和方法
控制目的：在一些定时控制电动机正反转运行比较频繁的场所，如果用继电器进行控制，受反接制动电流的影响，往往容易烧坏继电器和交流接触器的触点。为此，可采用晶闸管作为无触点开关代替交流接触器。
控制方法：晶闸管V1、V2及V7、V8用于正转控制，V3～V6用于反转控制；电动机正转运行和反转运行时间，分别由单结晶体管VT1等构成的延时电路和由VT2等构成的延时电路控制；电阻R与电容C用于晶闸管保护。
保护元件：熔断器FU（电动机短路保护兼晶闸管过流保护）；阻容RC（晶闸管V1～V8换相保护）。
（2）线路组成
①主电路。由开关QS、熔断器FU、晶闸管V1～V8和电动机M组成。
②控制电路。由降压变压器T、开关SA、整流桥VC、两组单结晶体管延时电路（单结晶体管VT1、VT2，电位器RP1、RP2，电阻R2、R7，R3、R5，R4、R6，电容C2、C4）、滤波电容C1、降压电阻R1、稳压管VS和继电器KA组成。
（3）工作原理
合上电源开关QS和控制回路开关SA，晶闸管V1、V2及V7、V8控制极经二极管VD、限流电阻RK和继电器KA常闭触点获得触发电流而导通，电动机正转运行。同时，由单结晶体管VT1和电阻R2～R4，以及电位器RP1、电容C2组成的延时电路（即张弛振荡器）得到电源，电容C2经R1、RP1被充电。当C2上的电压达到VT1的峰点电压时，VT1导通，在R4上产生触发脉冲，小晶闸管V9被触发导通，继电器KA得电吸合，其常闭触点断开，晶闸管V1、V2及V7、V8截止，而KA的常开触点闭合，晶闸管V3～V6触发导通，电动机反转运行。同时，KA的另一副常开触点闭合，将电容C2短路放电，为下一次重新充电做好准备。
由于控制回路的电压是经变压器T降压、整流桥VC整流、电容C1滤波、稳压管VS稳压后得到的直流电压，因此，小晶闸管V9导通后，即使R4上已无输出脉冲，V9仍导通，继电器KA仍吸合着。
从V9导通开始，由单结晶体管VT2和电阻R5～R7以及电位器RP2、电容C4组成的另一组张弛振荡器即得到电源，电容C4经R7、RP2及V9充电。当C4上的电压达到VT2的峰值电压时，VT2导通，在电阻R6上的正电压脉冲通过C3加到小晶闸管V9的阴极，迫使V9关断，继电器KA失电释放，晶闸管V3～V6关断，而V1、V2及V7、V8导通，电动机转为正转运行。
调节电位器RP1和RP2，可分别改变电动机正转运行和反转运行的时间。单结晶体管的振荡周期（即电路的延时时间）可由公式T=RCln
决定。其中，η为单结晶体管的分压比，一般为0.5～0.7。按图3-5中所示参数，正反转运行时间均约为40s。
如果采用双向晶闸管，则主回路可简化。
（4）元件选择
电气元件参数见表3-3。
表3-3 电气元件参数
其他元件参数见图3-5（b）。
3.1.6 晶闸管控制电动机正反转及点动线路（一、二）
对于某些在较恶劣环境（如煤场、大灰场、水泥厂等）使用的电动机，若采用接触器控制电动机正反转，接触器触点容易被粉尘污染而导致触点接触不良或粘连，烧毁接触器。为此，可采用晶闸管控制。
（1）线路之一
线路之一如图3-6所示。
图3-6 晶闸管控制电动机正反转及点动线路（一）
工作原理：合上电源开关QS，晶闸管V2、V4、V5、V7的阳极和晶闸管V1、V3、V6、V8的阴极分别接U相和W相电源。按下正转点动按钮SB1，V1～V4被触发导通，电动机正转运行。
如果需要电动机反转运行，可按下反转点动按钮SB2，晶闸管V5～V8被触发导通，电动机反转运行。
元件选择。晶闸管的耐压值不应小于900V，额定电流应根据电动机的容量决定，一般不小于电动机额定电流的2倍。降压电阻R1选大了触发不了晶闸管，选小了容易损坏晶闸管，具体数值可由试验确定，并要使导通角尽可能大，使晶闸管能全导通。本例R1取20Ω 0.5W。阻容保护电路，R2取10Ω 15W，C取0.1μF 630V。
（2）线路之二
线路之二如图3-7所示。
图3-7 晶闸管控制电动机正反转及点动线路（二）
工作原理：由于采用了双向晶闸管，线路显得较简单。按下正转按钮SB1，双向晶闸管V1、V2被触发导通，电动机正转运行。按下反转按钮SB2，双向晶闸管V3、V4被触发导通，电动机反转运行。
由于两按钮接线互相联锁，当同时按下SB1和SB2时，不会引起短路事故，只会使电动机停转。
3.1.7 双稳态电路控制电动机正反转线路
双稳态电路控制电动机正反转线路如图3-8所示。
图3-8 双稳态电路控制电动机正反转线路
（1）控制目的和方法
控制目的：电动机正反转运行。转换过程中电动机不受冲击。可手动，也可自动。
控制方法：采用限位开关控制变形的双稳态电路来实现自动控制电动机正反转运行。由于在正反转转换时有停机延时过程（时间可调），从而保护电动机不受冲击。
保护元件：熔断器FU1（电动机短路保护），FU2（控制电路的短路保护）；热继电器FR（电动机过载保护）。
（2）线路组成
①主电路。由开关QS、熔断器FU1、接触器KM1和KM2主触点、热继电器FR和电动机M组成。
②控制电路。由熔断器FU2、正转启动按钮SB1（手动用）、反转启动按钮SB2（手动用）、停止按钮SB3（手动用）、转换开关SA、正转接触器KM1、反转接触器KM2和热继电器FR常闭触点组成。
在自动控制部分（双稳态电路），由降压电容C3，整流桥VC，滤波电容C4，稳压管VS3，三极管VT1～VT4，二极管VD1、VD2，稳压管VS1、VS2，电阻R1～R4，电容C1、C2，中间继电器KA1、KA2和限位开关SQ1、SQ2组成。
（3）工作原理
合上电源开关QS，将开关SA置于“自动”位置。交流电源经电容C3降压，整流桥VC整流、稳压管VS3稳压、电容C4滤波，为双稳态电路提供12V直流电源。设初始时三极管VT1、VT2导通，VT3、VT4截止，则中间继电器KA1得电吸合，其常闭触点闭合，接触器KM1得电吸合，电动机正转启动运行。当所带设备（如小车）运行到设定位置时，限位开关SQ1动作，三极管VT2基极失去偏压而截止，VT1截止。中间继电器KA1失电释放，继而接触器KM1失电释放，电动机停转。此时，VT2的集电极为高电位，经电阻R2向电容C2充电。当C2上的电压达到稳压管VS2的击穿电压时，VS2导通，三极管VT3得到基极电流而导通，VT4导通，而VT1、VT2截止，中间继电器KA2得电吸合。其常开触点闭合，接触器KM2得电吸合，电动机反转启动运行。当运行到另一设定位置时，另一限位开关SQ2动作，VT3、VT4截止，KA2失电释放，电动机停转。此时，C1通过 R1充电，当C1上的电压达到稳压管VS1的击穿电压时，VS1导通，三极管VT1、VT2不导通，重复上述过程。于是，电动机进行正转—停机（延时）—反转—停机（延时）—正转……
调整R1、R2、C1、C2的数值以及选择不同型号、规格的稳压管VS1和VS2，可改变停机（延时）时间。
（4）元件选择
自动控制电路元件参数见表3-4。
表3-4 自动控制电路元件参数
3.1.8 双稳态电路作限位开关的自动停机线路
由于机械式限位开关容易损坏而造成失控事故，因此在安全性要求较高的场所，宜采用非机械式限位开关。图3-9为利用双稳态电路作限位开关的电动机正转、反转运行及自动停机线路。
图3-9 双稳态电路作限位开关的自动停机线路
（1）控制目的和方法
控制目的：电动机能正转、反转运行，停机受电子式限位开关控制，安全性高。
控制方法：采用永磁铁运动部件控制干簧管，进而控制双稳态电路工作，达到电动机停机的目的。
保护元件：熔断器FU1（电动机短路保护），FU2（控制电路短路保护）；热继电器FR（电动机过载保护）；二极管VD（保护三极管免受继电器KA反电势而损坏）。
（2）线路组成
①主电路。由开关QS、熔断器FU1、接触器KM1及KM2主触点、热继电器FR和电动机M组成。
②控制电路。由熔断器FU2、正转按钮SB1、反转按钮SB2、停止按钮SB3、正转接触器KM1、反转接触器KM2、中间继电器KA触点和热继电器FR常闭触点组成。
③电子控制电路。由三极管VT1及VT2、电阻R2～R4、电位器RP、干簧管KR1及KR2组成的双稳态电路，以及中间继电器KA组成。
④电子控制电路的直流电源。由电容C1、整流桥VC、电容C2和稳压管VS组成。
（3）工作原理
合上电源开关QS，220V交流电经电容C1降压、整流桥VC整流、电容C2滤波、稳压管VS稳压后，给双稳态电路提供12V直流电压。假设永磁铁的运动部件处于不能使干簧管KR1（常开型）吸合的地方，12V电压通过电阻R2、R3向三极管VT2提供基极电流，VT2导通，中间继电器KA得电吸合，其常开触点闭合，常闭触点断开。这时按反转按钮SB2，KM2不会吸合。
正转时，按下正转按钮SB1，接触器KM1得电吸合并自锁，电动机带动设备正转运行。当带有永磁铁的运动部件运动到设定位置上的干簧管KR1处时，KR1触点闭合，三极管VT2失去基极偏压而截止，其集电极电位升高，三极管VT1导通，中间继电器KA失电释放，其常开触点断开，接触器KM1失电释放，达到断电停机的目的。
反转时，由于KA常闭触点已闭合，按下反转按钮SB2，接触器KM2得电吸合并自锁，电动机反转运动，当永磁铁的运动部件运行到另一端设定位置上的干簧管KR2（常闭型）处时，KR2触点断开，双稳态电路翻转，三极管VT2得到基极偏压而导通，其集电极电位降低，三极管VT1截止，中间继电器KA得电吸合，其常闭触点断开，常开触点闭合，接触器KM2失电释放，电动机停止运行。
这时再按SB1，电动机又正向运行，到达设定限位位置后，电动机停转，再按SB2，电动机又反向运行，到达另一端限位位置后，电动机停转。
为了确保电路翻转的可靠性，可将几个干簧管并接使用。
（4）元件选择
电气元件参数见表3-5。
表3-5 电气元件参数
3.1.9 用电容换向的电动机正反转线路
用电容换向的电动机正反转线路如图3-10所示。图中，Cg为工作电容，Cq为启动电容，SA为正反转开关。
图3-10 用电容换向的电动机正反转线路
灵敏继电器KA从电阻R两端接出，经二极管VD1～VD4整流后供电。由于电动机启动电流较大，R两端的电压降能可靠地使继电器KA吸合。其常开触点闭合，将启动电容Cq并入工作电容，电动机启动运行。随着转速的升高，电流减小，R两端的电压下降。当转速趋近额定值时，KA释放，其常开触点断开，启动电容Cq退出运行，完成启动过程。
元件选用：KA可选用额定电压为6V的交流灵敏继电器。电阻R的阻值以启动时能可靠吸合，启动完毕能可靠释放为宜。其阻值可由试验确定，也可先按公式RIe=3V选取（Ie为电动机额定电流），再在试验中调整。
3.1.10 利用时间继电器防止电动机非正常停机的线路（一）
当电源电压波动超出允许范围或瞬间停电时，会造成有些生产设备非正常停机，给生产带来很大的经济损失。为此，应对电动机控制线路进行改进，以防止非正常停机事故的发生。
利用时间继电器防止电动机非正常停机的线路（一）如图3-11所示。
图3-11 利用时间继电器防止电动机非正常停机的线路（一）
工作原理：合上电源开关QS，按下启动按钮SB1，接触器KM和时间继电器KT1得电吸合并自锁，电动机启动运行。当电源电压波动超出允许的范围或瞬时停电时，接触器KM和时间继电器KT1均会释放（此时电动机失电做惯性旋转）。但由于时间继电器KT1需要经过一段延时（1～3s，可调，应根据实际情况调整），其延时断开常开触点才能断开，故在未断开之前，当电源电压又恢复正常供电时，KM和KT1又得到正常电压而吸合，因此电动机不会停机。
需要停机时，按下停止按钮SB2，时间继电器KT2线圈通电并自锁，其常闭触点断开，接触器KM和时间继电器KT1失电释放，电动机停止运行。经过一段延时（2～4s，其整定值应较KT1的整定值稍长，否则不能准确地起到停机作用），其延时断开常闭触点断开，KT2失电释放，其常开触点断开，电路中的KM、KT1和KT2均处于释放状态，电路恢复至初始状态。
在电动机运行过程中，若系统停电时间超出设定时间后重新来电，则电动机无法再自动启动。这时KT1的延时闭合常闭触点也已闭合，电铃HA回路接通（开关SA平时闭合），发出报警信号，告知操作者前来处理。断开开关SA，报警解除。
3.1.11 利用时间继电器防止电动机非正常停机的线路（二）
利用时间继电器防止电动机非正常停机的线路（二）如图3-12所示。
图3-12 利用时间继电器防止电动机非正常停机的线路（二）
工作原理：合上电源开关QS，按下启动按钮SB1，接触器KM得电吸合，其常开辅助触点闭合，时间继电器KT线圈通电，其延时断开常开触点闭合，使KM保持吸合状态。
当电源电压向下波动超过允许范围或瞬时停电时，KM释放。由于与启动按钮SB1并联的延时断开常开触点的延时断开作用，若电压在短时间内恢复正常，KM、KT便能立即吸合。时间继电器KT的延时整定值为1～3s（可根据实际情况调整）。
当需要停机时，按下停止按钮SB2，中间继电器KA得电吸合，其常开触点通过按钮SB1的常闭触点形成自锁。同时，其常闭触点断开，接触器KM失电释放，电动机停止运行。
中间继电器KA的常开触点通过按钮SB1常闭触点，是为了防止KA在电动机停机后仍带电。另外，当电动机在短时间内反复启动、停止时，即使时间继电器KT的延时断开常开触点来不及断开，启动也不受其影响，克服了在启动或停止过程中需躲过延时的弊病。
3.1.12 利用时间继电器防止电动机非正常停机的线路（三）
利用时间继电器防止电动机非正常停机的线路（三）如图3-13所示。
图3-13 利用时间继电器防止电动机非正常停机的线路（三）
工作原理：合上电源开关QS，按下启动按钮SB1，接触器KM得电吸合，电动机启动运行。KM常开辅助触点闭合，中间继电器KA1和时间继电器KT得电吸合，且KA1的常开触点闭合自锁，KT延时断开常开触点闭合，使KM自锁。同时，KA1的常闭触点断开，为电源电压波动过大或瞬时停电后恢复供电重新自启动电动机做好准备。
当电源电压波动过大或瞬时停电时，KA1、KM、KT同时释放，电动机失去电源做惯性旋转。由于KA1释放，其常闭触点闭合。但由于时间继电器KT延时断开常开触点需经一段延时（1～3s，可调）才能断开，故在未断开之前，若电源又恢复正常供电，接触器KM则通过小型中间继电器KA2的常闭触点、KA1的常闭触点、KT的延时断开常开触点（已闭合）形成回路而得电吸合，使电动机立即启动运行。
当需要停机时，按下停止按钮SB2，小型中间继电器KA2得电吸合并自锁，其常闭触点断开。接触器KM失电释放，电动机停止运行。当电动机过载时，热继电器FR动作，其常开触点闭合，同样使KA2得电吸合，KM失电释放，电动机停止运行。
电动机在运行过程中，若系统停电时间超出时间继电器设定时间，即使重新来电，电动机也无法再自动启动。同时，电铃HA发出报警信号。
3.1.13 利用直流运行的交流接触器防止电动机非正常停机的线路
线路如图3-14所示。直流运行的交流接触器，具有在电压降低至额定电压的40%～60%时也能可靠吸合和释放时间较长（约0.3s）的特点。该线路正是利用交流接触器的这一特点，来达到在电源电压波动过大或瞬时停电时接触器不会断开的目的。
图中，虚线框内所示线路为无声运行节电器线路。如果电动机为正反转运行，则在反转控制回路中也需如正转控制回路一样，加装一套无声运行节电器线路。
图3-14 利用直流运行的交流接触器防止电动机非正常停机的线路
3.1.14 利用自感电动势实现瞬间停机保护线路
线路如图3-15所示。该线路是利用电源瞬时停电时，电动机所产生的自感电动势来实现瞬间停机保护的。
图3-15 利用自感电动势实现瞬间停机保护线路
工作原理：合上电源开关QS，按下启动按钮SB1，接触器KM得电吸合并自锁，电动机启动运行。KM常闭辅助触点断开，直流继电器KA失电释放，保护电路不参加工作。
3.1.15 小功率三相电动机用于单相电源的接线（一）
在实际工作中，经常遇到手头有小功率三相异步电动机，但安装处只有单相电源，若现敷设三相电源不但时间来不及，投资上也不合算。这时，可以用相序变换法将三相电动机用于单相电源。
当电源瞬时停电时，KM失电释放，电动机做惯性旋转。此时，KM常闭辅助触点闭合，电动机V、W相间的自感电动势通过二极管VD向直流继电器KA供电，KA得电吸合，其常开触点闭合。若这时电源已恢复供电，则接触器KM即得电吸合并自锁，电动机重新接上电源运转。KM常闭辅助触点断开，KA失电释放。电容C的作用是，使继电器KA可靠动作。
相序变换法，实际上是将单相电源通过L-C电路或通过电容C转换成三相对称电源。转换的关键是正确确定电感值和电容值。
小功率三相电动机用于单相电源的接线（一）如图3-16所示。
图3-16 小功率三相电动机用于单相电源的接线（一）（用L-C电路做相序变换的线路）
用L-C电路做相序变换。
L、C值的计算公式如下：
式中 L——电感，H；
C——电容，F；
ω——角频率；
S——电动机的视在功率，V·A；
Ue——电动机的额定电压，V；
φ——功率因数电角度，（°）。
【例3-1】 一台额定电压为380V、额定功率为1.1kW、功率因数为0.8的三相异步电动机，欲在单相220V电源上运行，求L-C电路中L、C的值。
由P=1.1kW=1100W，cosφ=0.8得
电动机的视在功率
S=P/cosφ=1100/0.8=1375（V·A）
功率因数角φ=arccos（cosφ）=arccos0.8≈36.87°
电感的电感量L：
电容的电容量C：
由于自制电感较麻烦，可用40W荧光灯镇流器代用。因为40W荧光灯镇流器的工作电压为165V，工作电流为0.41A，由
U=IXc=IωL
得
计算结果说明，荧光灯镇流器的电感量与所需的电感量接近。为了能在380V电压下运行，可将三只镇流器串联成一组，再将三组镇流器并联即可（共需9只镇流器）。电容可用10μF 500V洗衣机用电容。为了降低电容的工作电压，使电容可靠运行，可将两只电容串联成一组，再将四组电容并联即可（共需8只电容），电容量为20μF。
3.1.16 小功率三相电动机用于单相电源的接线（二）
小功率三相电动机用于单相电源的接线（二）如图3-17所示。用电容C做相序变换。图中，Cg为工作电容，Cq为启动电容。
图3-17 小功率三相电动机用于单相电源的接线（二）用电容做相序变换的线路
工作电容器的电容量按下式计算：
式中 Ie——电动机额定电流，A；
U——电动机额定电压，V；
cosφ——功率因数，小功率电动机可取0.7～0.8。
选用接近计算值的标准电容。
启动电容的电容量Cq可根据电动机启动负载而定，一般为工作电容电容量的1～4倍，即
Cq=（1～4）Cg
实际上1kW以下的电动机可以不加启动电容，只要把工作电容的电容量适当加大一些即可。一般每0.1kW用电容为3.5～6.5μF，耐压不小于450V。
使用时应注意：当电动机启动后，转速达到额定值时，应立即切除启动电容。否则，时间长了会烧坏电动机。因为启动电容与工作电容并联，总容量增加了好几倍，此时启动转矩比额定转矩大1倍左右，定子绕组会发热，时间长了会损坏绕组的绝缘层。
经此法改造的电动机功率为原来功率的55%～90%，其具体功率大小与电动机本身的功率因数有关。
【例3-2】 一台额定功率为600W、额定电压为220V/380V、额定电流为2.8A/1.6A、额定功率因数为0.76的三相异步电动机，原运行在380V三相电源（定子绕组为Y接法），欲在单相220V电源下运行，试求工作电容和启动电容的容量。
解 可不改动绕组接线，也可将Y接线改成△接线。
如果为Y接线，将Ue=380V、Ie=1.6A、cosφ=0.76代入公式，则工作电容的容量为
可选择容量为12μF的标准电容。
启动电容的容量为
Cq=（1～4）Cg=（1～4）×10.8=10.8～43.2（μF）
若该机启动负载不大，可取Cq=35μF。
如果为△接线，则将Ue=220V、Ie=2.8A、cosφ=0.76代入公式即可，所算得的Cg、Cq值与Y接线相同。
实测表明，该电动机单相运行的负载电流为1.82A（Y接法时），折算输出功率为
P=UI=220×1.82=400（W），相当于原电动机功率的67%。
3.1.17 电动机改转向后低速运行控制线路（一、二）
欲使电动机在运转过程中先停机，再反向低速运行，可采用如图3-18或图3-19所示的线路。
（1）线路之一
电动机定子绕组为△连接，改转向低速运行控制线路如图3-18所示。
图3-18 电动机绕组为△连接时改转向后低速运行控制线路
工作原理：合上电源开关QS，按下启动按钮SB1，接触器KM1得电吸合并自锁，
电动机三相绕组为△连接启动正向运转。欲使电动机迅速停机并反向低速运行，则可按下反转按钮SB2。这时，接触器KM1失电释放，而接触器KM2得电吸合，使电动机三相绕组反相序接上电源，并串入整流二极管VD1～VD3。由于整流管的作用，三相绕组流过三相对称半波整流电流。这种含有直流分量的电流，能使电动机迅速停机，并使其进入低速反向运转状态。
按下停止按钮SB3，可使电动机停转。
熔断器FU2是用来保护整流二极管的。
（2）线路之二
电动机定子绕组为Y连接改向低速运行控制线路如图3-19所示。其工作原理与图3-18完全相同。只是该线路反向低速运行时，绕组以Y连接，经整流二极管，反相序接电源。
图3-19 电动机绕组为Y连接时改转向后低速运行控制线路
3.1.18 电动机间歇式自动循环启停机控制线路（一）
电动机间歇式自动循环启停机控制线路（一）如图3-20所示。
图3-20 电动机间歇式自动循环启停机控制线路（一）
（1）控制目的和方法
控制目的：电动机可连续运行，也可间歇自动循环运行。
控制方法：连续运行通过转换开关SA来实现；间歇运行通过转换开关SA和中间继电器KA及时间继电器KT1、KT2来实现。
保护元件：熔断器FU1（电动机短路保护），FU2（控制电路的短路保护）；热继电器FR（电动机过载保护）。
（2）线路组成
①主电路。由开关QS、熔断器FU1、接触器KM主触点、热继电器FR和电动机M组成。
②控制电路。由熔断器FU2、转换开关SA、启动按钮SB1、停止按钮SB2、中间继电器KA、时间继电器KT1和KT2以及热继电器FR常闭触点组成。
（3）工作原理
合上电源开关QS，将转换开关SA置于连续运行（图3-20中右边）位置，则触点1-2闭合，按下启动按钮SB1，电动机可连续运行。
将转换开关SA置于间歇运行（图3-20中左侧）位置，触点3-4闭合，按下启动按钮SB1，中间继电器KA得电吸合，其常开触点闭合，接触器KM得电吸合并自锁，电动机启动运行。同时，时间继电器KT1线圈通电，经过一段延时后，其延时断开常闭触点断开，KA失电释放，其常开触点断开，接触器KM失电释放， 电动机停止运行。KM常闭触点闭合，使时间继电器KT2通过KT1的常开闭合触点得电，经过一段延时后，其延时断开常闭触点断开，KT1失电释放，其常闭触点闭合，使KA经过KT2的常开闭合触点得电吸合，其常开触点闭合，接触器KM再次得电吸合，电动机又启动运行。由于KM常闭辅助触点断开，KT2失电，其延时断开常闭触点闭合，KT1又得电吸合，重复上述过程。
调整时间继电器KT1和KT2，可分别改变电动机的运行时间和停机时间。
（4）元件选择
电气元件参数见表3-6。
表3-6 电气元件参数
3.1.19 电动机间歇式自动循环启停机控制线路（二）
电动机间歇式循环启停机控制线路（二）如图3-21所示。该线路利用时间继电器来实现自动控制，有手动和自动两种控制方式。
图3-21 电动机间歇式自动循环启停机控制线路（二）
工作原理：合上电源开关QS，将控制开关SA置于“手动”位置，按下启动按钮SB1，接触器KM得电吸合并自锁，电动机启动运行。按下停止按钮SB2，则电动机停转。
若要线路自动工作，将SA置于“自动”位置，中间继电器KA1得电吸合，其各触点切换，时间继电器KT1线圈通电，经过一段延时（该时间为电动机自动循环的停机时间），其延时闭合常开触点闭合，中间继电器KA3得电吸合，其常开触点闭合，接触器KM得电吸合，电动机启动运行。同时，时间继电器KT2线圈通电，其常闭触点断开，KT1失电，其延时闭合常开触点断开，KA3失电释放。KT2延时一段时间（该时间为电动机自动循环的运行时间），其延时闭合常开触点闭合，KA2得电吸合，其常闭触点断开，KM失电释放，电动机停止运行。同时，KM的常开辅助触点断开，KT2失电复位。继而KA2失电复原，KT1得电吸合，为下一次循环做好准备。
时间继电器KT1、KT2的延时时间，分别是电动机自动启停循环的停机时间和运行时间。调整时间继电器KT1和KT2，可分别改变电动机的停机时间和运行时间。
3.1.20 电动机间歇式自动循环启停机控制线路（三）
电动机间歇式自动循环启停机控制线路（三）如图3-22所示。该线路由两组电子延时电路控制。
图3-22 电动机间歇式自动循环启停机控制线路（三）
工作原理：由三极管VT1和VT2、电容C2及电阻R1、电位器RP1等组成一组延时电路；由三极管VT3和VT4、电容C3、电阻R4、电位器RP2等组成另一组延时电路。合上开关QS，因三极管VT1、VT3无基极电流，VT1～VT4均截止，继电器KA1、KA2均处于释放状态。当按下按钮SB后，电容C2被充电，于是晶体管VT1、VT2导通，继电器KA1吸合，其常开触点闭合，接触器KM得电吸合，电动机启动运行（尽管此时已松开按钮SB，因为电容C2两端电压不能突变，所以VT1、VT2仍导通）。同时，KA1的另一副常开触点闭合，电容C3被充电，为第二组延时电路工作做好准备。
当电容C2通过电阻R1、RP1及三极管VT1、VT2放电完毕，三极管VT1、VT2截止时，继电器KA1失电释放，电动机停转。同时，KA1常闭触点闭合。电容C3通过它向电阻R4、RP2及晶体管VT3、VT4放电，VT3、VT4导通，继电器KA2得电吸合，其常开触点闭合。于是电容C2便通过它被充电，为第一组延时电路工作做好准备。
当电容C3放电完毕，VT3、VT4截止时，继电器KA2失电释放，其常闭触点闭合。电容C2又通过它向VT1、VT2放电，使VT1、VT2导通，继电器KA1吸合。如此反复循环。
调节电位器RP1和RP2的阻值，可分别改变电动机运行和停止时间的长短（在1h内任意改变）。
3.1.21 电动机间歇式自动循环启停机控制线路（四）
电动机间歇式自动循环启停机控制线路（四）如图3-23所示。其控制部分采用晶体管多谐振荡器。多谐振荡器是具有强烈正反馈的放大器，它的两个耦合支路均为RC定时电路，所以没有稳定状态。
工作原理：由三极管VT1、VT2构成多谐振荡器。其振荡频率及输出方波脉冲的占空比，可以通过电位器RP1和RP2任意调节，从而可任意改变电动机运行时间和停止时间。当多谐振荡器输出脉冲为高电平时，三极管VT3导通，晶闸管V得到触发而导通。脉冲变压器TM初级得电，次级便产生触发脉冲，使主电路中双向晶闸管V1、V2导通，电动机运转。当多谐振荡器输出为低电平时，三极管VT3截止，晶闸管V截止，脉冲变压器TM没有触发脉冲输出，双向晶闸管V1、V2截止，电动机停止。
图3-23 电动机间歇式自动循环启停机控制线路（四）
为了使线路简单，采用了双向晶闸管正负交流触发形式。但采用这种形式，必须注意加在晶闸管控制极上电压的相位。即当晶闸管处于正向工作电压时，控制极须加正向触发电流；当晶闸管处于反向工作电压时，控制极必须加负向触发电流。在这种状况下，晶闸管性能最佳，输出电压波形比用负脉冲触发性能要好，同时电动机运行时噪声、振动都较小。
3.1.22 电动机间歇式自动循环启停机控制线路（五）
电动机间歇式自动循环启停机控制线路（五）如图3-24所示。该线路可以手动控制，也可以自动控制。该线路采用555时基集成电路，可以控制电动机频繁地启动、停止、运行，且不会引起大电流干扰。
图3-24 电动机间歇式自动循环启停机控制线路（五）
（1）555时基集成电路简介
555时基集成电路产品型号很多，其中：国产型号有5G1555、SL555、FX555等；进口型号有NE555、LM555、XR555、CA555、MC14555、KA555、μA555、SN52555、LC555等。它们的内部结构和引脚序号都相同，可以互相直接代换。
①555时基集成电路及真值表 555时基集成电路内部电路及引脚排列如图3-25所示。
图中，A1为上比较器，A2为下比较器。555时基集成电路的5脚电位固定在2VDD/3上（VDD为时基集成电路的工作电源电压）；A2的同相输入端电位被固定在VDD/3上，反相输入端（2脚）为触发输入端。
图3-25 555时基集成电路
1—接地端；2—低触发端；3—输出端；4—强制复位端；5—电压控制端；6—高触发端；7—放电端；8—电源端
555时基集成电路真值见表3-7。
表3-7 555时基集成电路真值
②555时基集成电路的主要参数 常用的几种555时基集成电路主要性能参数见表3-8。
表3-8 常用的几种555时基集成电路主要性能参数
（2）图3-24的工作原理
手动控制。将选择开关SA置于“手动”位置，按下按钮SB，其触点闭合，IC（555）的3脚输出高电平，三极管VT导通，继电器KA吸合，其常开触点闭合，双向晶闸管V1～V3被触发导通，电动机M启动运转。第二次按下按钮SB其触点断开，IC（555）的3脚输出低电平，三极管VT截止，KA释放，其常开触点断开，双向晶闸管截止，电动机停止运行。
自动控制。将选择开关SA置于“自动”位置，这时IC（555）构成极低频方波振荡器。当IC（555）的3脚输出为高电平时，KA吸合，电动机转动；当IC（555）的3脚输出为低电平时，KA释放，电动机停转。如此重复循环。重复周期在100s内连续可调。调节RP1和RP2的阻值可改变振荡频率和方波脉冲的占空比，可分别改变电动机运行和停止时间的长短。
元件选择：双向晶闸管耐压应在600V以上，额定电流应大于负载电流的3倍以上；继电器KA选用JZX-17F（4Z24）型，带四对常开触点，工作电压为直流24V；按钮SB采用自锁式按钮，如LA32-ZS、LAY3-ZS型等。
3.1.23 电动机间歇式自动循环启停机控制线路（六）
电动机间歇式自动循环启停机控制线路（六）如图3-26所示。该线路利用三极管延时电路来实现启停机循环控制。可以采取手动和自动两种方式操作。
图3-26 电动机间歇式自动循环启停机控制线路（六）
线路主要由电动机运行时间控制电路和停机时间控制电路两部分组成。其中：电动机运行时间控制线路是由场效应管VT1、三极管VT2和VT3、电阻R1、电位器RP1及电容C2组成的延时电路；电动机停机时间控制线路是由场效应管VT4、三极管VT5和VT6、电阻R4、电位器RP2及电容C3组成的延时电路。
工作原理。合上电源开关QS，当选择手动操作时，将控制开关SA置于“手动”位置，即可利用启动按钮SB1和停止按钮SB2实现电动机启动和停止。当选择自动控制时，将SA置于“自动”位置，则接触器KM的动作由中间继电器KA来控制。控制过程如下：220V电源经变压器T降压至12V，再经整流桥VC整流、稳压管VS稳压、电容C1滤波，供给控制回路直流电源。电源经电位器RP2、电阻R4对电容C3充电。当C3上的电压达到一定值时，场效应管VT4由截止变为导通。于是，复合三极管VT5、VT6导通，中间继电器KA得电吸合，其常开触点闭合，接触器KM得电吸合，电动机启动运行。KA的常开触点闭合，常闭触点断开，电源便经RP1、R1对电容C2充电。当C2上的电压达到一定值时，场效应管VT1由截止变为导通。于是，复合晶体管VT2、VT3导通，使C3迅速放电。VT4栅极电压下降，使VT4～VT6由导通变为截止，继电器KA失电释放，其常开触点断开，KM失电释放，电动机停止运行。同时，KA的另一副常开触点断开，而常闭触点闭合，电容C2迅速放电，使VT1～VT3截止，为下一次循环做好准备。
调节电位器RP1和RP2的阻值，可改变电动机运行时间和停止时间。
3.1.24 电动机间歇式自动循环启停机控制线路（七）
电动机间歇式自动循环启停机控制线路（七）如图3-27所示。该线路利用555时基集成电路A来实现自动控制启停和循环。
图3-27 电动机间歇式自动循环启停机控制线路（七）
工作原理：合上电源开关QS和控制开关SA，220V电源经变压器T降压、整流桥VC整流、电容C1滤波、稳压管VS稳压，供给控制回路12V直流电源。由于时基集成电路A（555）的2脚为负脉冲触发，因此当开关SA闭合后，2脚处于低电平（即加入一个负脉冲），3脚输出高电平，使三极管VT导通，中间继电器KA得电吸合，其常开触点闭合，接触器KM得电吸合，电动机启动运行。同时，KA的常闭触点断开，常开触点闭合，电源经电位器RP1向电容C2充电。经过一段延时，当C2上的电压达到2VDD/3（VDD为时基集成电路A的电源电压）时，时基集成电路A（555）的3脚输出低电平，三极管VT截止，中间继电器KA失电释放，随之接触器KM失电释放，电动机停止运行。同时，KA的触点复位，电容C2通过电位器RP2放电。电路恢复到初始状态。过一段时间，时基集成电路A的2脚又处于低电平，3脚输出高电平，三极管VT再次导通，开始第二个循环。
调节电位器RP1和RP2的阻值，可分别改变电动机运行和停止时间。
3.1.25 电动机间歇式自动循环启停机控制线路（八）
电动机间歇式自动循环启停机控制线路（八）如图3-28所示。电动机M为串励式小型交流电动机。线路采用555时基集成电路和双向晶闸管控制。由555时基集成电路A，二极管VD1、VD2，电阻R1、R2和电容C1、C2组成无稳态电路。
图3-28 电动机间歇式自动循环启停机控制线路（八）
工作原理：闭合电源开关SA，220V交流电经电容C4降压、二极管VD3半波整流、稳压管VS稳压、电容C3滤波后，提供给电路12V直流电源VDD。二极管VD4的作用是为电源负半波提供一条通路（经电容C4）。由于电容两端电压不能突变，当A的2脚为低电平时，3脚输出为高电平，发光二极管VL点亮，双向晶闸管V触发导通，电动机启动运行。同时R1通过二极管VD2向C1充电。当C1上的电压达到2VDD/3（约8V）时，A的3脚输出低电平，发光二极管VL熄灭，双向晶闸管V关闭，电动机停止运行。同时C1通过R2、二极管VD1和时基集成电路A的7脚经内部放电管放电。当C1上的电压降到VDD/3（4V）时，A又置位，A的2脚为低电平，3脚输出高电平，触发双向晶闸管导通，发光二极管VL点亮，电动机又运行。随后C1又充电，重复上述过程。
3.1.26 两台有启停顺序要求电动机的联锁控制线路
用时间继电器的两台电动机先启后停的联锁线路如图3-29所示。
图3-29 用时间继电器的两台电动机先启后停的联锁控制线路
（1）控制目的和方法
控制目的：保证电动机M1先开机，M2后开机；M2先停机，M1后停机。
控制方法：通过时间继电器KT1、KT2及中间继电器KA1、KA2及联锁电路来实现。
保护元件：熔断器FU1（电动机M1、M2的短路保护），FU2（控制电路短路保护）；热继电器FR1（电动机M1过载保护），FR2（电动机M2过载保护）。
（2）线路组成
①主电路。由开关QS、熔断器FU1、接触器KM1和KM2主触点、热继电器FR1和FR2以及电动机M1、M2组成。
②控制电路。由熔断器FU3、启动按钮SB1、停止按钮SB2、接触器KM1和KM2、中间继电器KA1和KA2、时间继电器KT1和KT2以及热继电器FR1、FR2常闭触点组成。
（3）工作原理
①初步分析。要使电动机M1先启动、M2后启动，必须使接触器KM1先吸合、KM2后吸合。
要使电动机M2先停机、M1后停机，必须使接触器KM2先释放、KM1后释放。
为实现上述要求，需用时间继电器及中间继电器实现。
②顺着分析。启动时，合上电源开关QS，按下启动按钮SB1，接触器KM1得电吸合并自锁，电动机M1启动运行。KM1常开辅助触点闭合，时间继电器KT1线圈通电，经过一段延时后，其延时闭合常开触点闭合，中间继电器KA1得电吸合，其常开触点闭合，接触器KM2得电吸合并自锁，电动机M2启动运行。同时，KM2常闭辅助触点断开，KT1失电释放。
欲要停机，按下停止按钮SB2，中间继电器KA2得电吸合并自锁，其常闭触点断开，KM2失电释放，电动机M2停止运行。KA2常开触点闭合，时间继电器KT2线圈通电，经过一段延时后，其延时断开常闭触点断开，KM1失电释放，电动机M1停止运行。
调整时间继电器KT1，可改变两台电动机启动的间隔时间；调整KT2，可改变两台电动机停机的间隔时间。
（4）元件选择
电气元件参数见表3-9。
表3-9 电气元件参数
3.1.27 皮带运输机电动机工作顺序联锁控制线路
有两台皮带运输机，分别由两台异步电动机带动。为了防止物料在皮带上堵塞，对两台皮带运输机的启动和停止有一定的顺序要求。启动时，只有当第一台皮带运输机启动后，第二台皮带运输机才能启动；停止时，只有当第二台皮带运输机停止后，第一台皮带运输机才能停止，如图3-30所示。
图3-30 两台皮带运输机工作顺序示意图
两台皮带运输机联锁控制线路如图3-31所示。
图3-31 皮带运输机电动机工作顺序联锁自控线路
工作原理：合上电源开关QS3，按下启动按钮SB1，接触器KM1得电吸合并自锁，电动机M1启动，第一台皮带运输机运行。同时，KM1常开辅助触点闭合，为电动机M2启动做好准备。如果启动时先按按钮SB3，由于KM1常开辅助触点是断开的，因此M2不能启动。
再按下启动按钮SB3，接触器KM2得电吸合并自锁，电动机M2启动，第二台皮带运输机运行。同时，KM2常开辅助触点闭合，使M1的停止按钮SB2失去控制作用，保证在M2运转期间M1不会先停下来。
要使皮带运输机停止工作，需按停止按钮SB4，接触器KM2失电释放，M2停转，第二台皮带运输机停止运行。同时，KM2常开辅助触点断开，恢复SB2的作用。按下按钮SB1，接触器KM1失电释放，M1停转，第一台皮带运输机停止运行。
3.1.28 三台有启停顺序要求电动机的联锁控制线路
三台有启停顺序要求电动机的联锁控制线路如图3-32所示。
图3-32 三台有启停顺序要求电动机的联锁控制线路
（1）控制目的和方法
控制目的：保证电动机M1启动后，才允许其他两台电动机启动；其他两台电动机可单独停机，也可按下电动机M1的停止按钮，三台电动机同时停机。
控制方法：通过接触器KM1～KM3的联锁回路来实现。
保护元件：熔断器FU1～FU3（分别是电动机M1～M3短路保护）；热继电器FR1～FR3（分别是电动机M1～M3过载保护）。
（2）线路组成
①主电路。由总开关QF及熔断器FU1、接触器KM1主触点、热继电器FR1和电动机M1组成第一路；由熔断器FU2、接触器KM2主触点、热继电器FR2和电动机M2组成第二路；由熔断器FU3、接触器KM3主触点、热继电器FR3和电动机M3组成第三路。
②控制电路。由电动机M1的启动按钮SB1、停止按钮SB2、接触器KM1和热继电器FR1常闭触点组成第一路；由M2的启动按钮SB3、停止按钮SB4、接触器KM2和热继电器FR2常闭触点组成第二路；由M3的启动按钮SB5、停止按钮SB6、接触器KM3和热继电器FR3常闭触点组成第三路。
（3）工作原理
①初步分析。启动：由于电动机M1控制的接触器KM1的常开辅助触点断开，因此接触器KM2、KM3是释放的，电动机M2、M3不可能先于M1启动。停机：三只接触器的控制回路是独立的，所以按下各自的停止按钮即可使各电动机单独停机。而KM2、KM3线圈回路串接有KM1的常开辅助触点，所以KM1释放，也可使电动机M2、M3停机。
②顺着分析。合上断路器QF，先按下电动机启动按钮SB1，接触器KM1得电吸合并自锁（由于一般交流接触器只有两副常开辅助触点，而它们都用作联锁了，因此利用主触点自锁），电动机M1启动运行。
停机时，电动机M2、M3可以先停，但只要电动机M1停机（按下SB2），则电动机M2、M3也同时停机。
调整时间继电器KT1和KT2，可分别改变电动机的运行时间和停机时间。
（4）元件选择
电气元件参数见表3-10。
表3-10 电气元件参数
3.1.29 只允许电动机单向运转的自控线路（一）
在某些场合，只允许电动机按一个指定的方向运转，即使当电源相序由于外线路检修后或其他原因而反相时，也要保证电动机按指定方向运转，否则会造成人身及设备事故。为此可采用如图3-33所示的自控线路。
图3-33 只允许电动机单向运转的自控线路（一）
（1）控制目的和方法
控制目的：只允许电动机按一个指定的方向运转。
控制方法：利用相序保护电路来实现。
保护元件：熔断器FU1（电动机短路保护），FU2（控制电路的短路保护）；热继电器FR（电动机过载保护）；二极管VD2（保护三极管VT2免受继电器KA反电势而损坏）。
（2）线路组成
①主电路。由开关QS、熔断器FU1、接触器KM1及KM2的主触点、热继电器FR和电动机M组成。
②控制电路。由熔断器FU2、启动按钮SB1、停止按钮SB2、接触器KM1及KM2、中间继电器KA触点和热继电器FR常闭触点组成。
③相序保护电路。由电阻R1～R5、电容C1、二极管VD1及VD2、发光二极管VL、光电三极管VT1、三极管VT2和中间继电器KA组成。
④相序保护器的直流电源。由变压器T、整流桥VC和电容C2组成。
（3）工作原理
合上电源开关QS，380V交流电经变压器T降压、整流桥VC整流、电容C2滤波后，给相序保护器提供约12V直流电压。当电源相序正确时，即为U、V、W相序时，发光二极管VL点亮，光电三极管VT1导通，三极管VT2截止，中间继电器KA失电释放，其常闭触点闭合、常开触点断开。按下启动按钮SB1，接触器KM1得电吸合并自锁，电动机正向启动运行。
如果相序不对，则发光二极管VL不亮，光电三极管VT1截止，三极管VT2导通，继电器KA得电吸合，其常闭触点断开、常开触点闭合。按下启动按钮SB1，接触器KM2得电吸合并自锁，将电动机改变相序后接入电源，因此电动机仍正向启动运行。
（4）元件选择
电气元件参数见表3-11。
表3-11 电气元件参数
另外两种相序判别器电路如图3-34（a）和图3-34（b）所示。
图3-34 另外两种相序判别器电路
如果用图3-34（a）的相序判别器代替图3-33中的虚线框部分，只要将中间继电器KA的常开、常闭触点分别取代图3-33中的中间继电器KA的常开、常闭触点即可。当电源相序正确时，调整电阻R1～R4的阻值，使KA可靠吸合，当电源反相时，KA可靠释放。
当采用图3-34（b）的相序判别器代替图3-33中的虚线框部分时，则要将中间继电器KA的常开、常闭触点分别取代图3-33中的中间继电器KA的常闭、常开触点。当电源相序正确时，KA不吸合，电源相序反相时，KA吸合。调整电阻R的阻值，使相序为U、V、W时，KA线圈上的电压最小，KA可靠释放。
当中间继电器KA选用JZC-22F型（直流48V 6400Ω）时，相序判别器各元件参数如图中所标。
3.1.30 只允许电动机单向运转的自控线路（二）
只允许电动机单向运转的自控线路（二）如图3-35所示。该线路采用双感相序保护继电器。
图3-35 只允许电动机单向运转的自控线路（二）
（1）工作原理
合上电源开关QS。当三相电源为顺向相序（U、V、W）时，变压器T1的一次侧电压为88V，二次侧电压为0.88V。该电压经整流桥VC1整流后，加在发光二极管VL上的电压极小，VL不发光。变压器T2的二次侧电压为10V。该电压经整流桥VC2整流、电容C滤波后，加在继电器KA上的电压约为直流12V。故KA吸合，其常开触点闭合，为电动机启动做好准备。按下启动按钮SB1，接触器KM得电吸合并自锁，电动机启动运转。
当三相电源为逆向相序时，T1的一次侧电压为330V，二次侧电压为3.3V。该电压经整流桥VC1整流后，使发光二极管VL发光报警。同时，变压器T2的一次侧仅有88V电压，二次侧电压不是2.6V。继电器KA无法吸合，其常开触点处于断开状态，接触器KM无法吸合，电动机不能工作。
（2）元件选择
变压器T1、T2的变比分别为100∶1和100∶3，其一次侧额定电压为380V，容量为数伏·安；整流桥VC1、VC2均采用QL型50mA/50V；继电器KA选用JRX-13F等型号、额定电压为12V的小型继电器。
3.1.31 只允许电动机单向运转的自控线路（三）
只允许电动机单向运转的自控线路（三）如图3-36所示。该线路采用光电耦合相序保护继电器。
图3-36 只允许电动机单向运转的自控线路（三）
（1）工作原理
合上电源开关QS。当三相电源为顺向相序（U、V、W）时，在压敏电阻RV2两端出现有效值为330V的电压，峰值电压为
×330=467（V）。该电压大于RV2的额定电压（300V），故RV2导通。整流桥VC输出约6V的直流电压，施加于光电耦合器BU、BV和BW的控制端子上，三个光控双向晶闸管导通，电动机正常运转。
当三相电源为逆向相序时，压敏电阻RV1两端出现有效值为330V的电压，峰值电压为×330=467（V）。该电压大于RV1的额定电压（300V），故RV1导通。发光二极管VL1和VL2发光。而压敏电阻RV2这时仅有×88=124（V）的峰值电压。该电压小于RV2的额定电压，故RV2能导通。整流桥VC因无交流输入而无直流输出，三个光控双向晶闸管关闭，三个光控双向晶闸管不导通，电动机不逆向运转。
（2）元件选择
电容C1选用CBB22型0.033μF、630V；C2选用CD11型470μF、16V电解电容；压敏电阻RV1、RV2均选用MY31型300V、1kA；整流桥VC选用QL型50mA/20V；光电耦合器BU、BV、BW选用TAC型20A、380V；发光二极管VL1、VL2选用BT201型等。