田媛媛
摘要 在日常生活與企業(yè)生產(chǎn)中,各種控制電動機運轉(zhuǎn)電路應用是非常廣泛的。根據(jù)不同的實際要求,各種控制電路又各不相同。這形形色色的控制電路,除了要保證能夠完成實際要求的各種動作以外,還需兼具電路運行時的各項安全保障。
【關(guān)鍵詞】兩地 雙重聯(lián)鎖 控制線路 分析
1 電路工作原理
這里我們就以圖1所示兩地雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路為例來學習電路分析的方法。如圖所示,控制電路的主電路和輔助電路分別進行了繪制,下面我們來分析一下電路的工作原理。
我們在分析電路工作原理時,首先要會區(qū)分開主電路和輔助電路,然后找到主電路和輔助電路的聯(lián)系,再逐個進行分析。主電路是指在電力系統(tǒng)或電器設備中,直接承擔電能的交換或控制任務的電路,在該電路中就是給電機進行控制及供電的電路。由圖1可以看出,三相異步電動機要想得電,開關(guān)QF在閉合的情況下,必須交流接觸器KM1或者KM2的主觸頭閉合。根據(jù)交流接觸器的工作原理我們知道,要想使其觸頭動作,交流接觸器的線圈就須先得電,在圖中我們可以看到,KM1和KM2的線圈在輔助電路中,這樣我們就找到了主電路和輔助電路之間的聯(lián)系,我們是靠在輔助電路中通過控制交流接觸器的線圈,從而控制其相應觸頭,最終完成控制電機運轉(zhuǎn)的目的的。
2 兩地雙重聯(lián)鎖控制電動機正反轉(zhuǎn)電路分析
在主電路中,KM1和KM2主觸頭上端分別與電源的U、V、W三相相連,而下端KM2做了倒相處理,這兩個交流接觸器主觸頭閉合雖然完成的都是給電動機提供電能的作用,但是由于其相位不同,那么電動機得電后運轉(zhuǎn)的方向就不同,可見KM1和KM2主觸頭其實是控制電動機不同轉(zhuǎn)向的,如果我們認為KM1為正轉(zhuǎn)控制接觸器,那么KM2即為反轉(zhuǎn)控制接觸器。這里要注意一點,即KM1和KM2主觸頭不得同時閉合,因為如果同時閉合就會直接將電源短路,9這是不允許出現(xiàn)的,所以為了避免誤操作,我們在電路中必須有防止這兩個主觸頭同時閉合的保護電路,我們把這種輔助電路中控制元件之間的相互制約環(huán)節(jié)稱作聯(lián)鎖環(huán)節(jié)(又稱互鎖環(huán)節(jié)),后面我們會做介紹。
輔助電路分兩個分支,一路是控制電動機正轉(zhuǎn)KM1線圈的電路,另一路是控制電動機反轉(zhuǎn)KM2線圈的電路。以正轉(zhuǎn)電路為例,我們從上往下看,KM1線圈要想得電,電路只有3、5之間是斷開的,其余都是連通狀態(tài),所以只要3、5連通,KM1線圈得電,電動機即能完成正轉(zhuǎn)工作狀態(tài)。那么3、5之間SB3、SB4即為正轉(zhuǎn)控制按鈕,SB3、SB4旁邊并聯(lián)了KM1的常開輔助觸頭,保證了當按下SB3、SB4后KM1線圈得電吸合,常開輔助觸頭接通,松開按鈕后,KM1線圈保持吸合狀態(tài)。我們把這種接觸器得電動作后能通過自身的常開輔助觸點閉合,使其線圈保持吸合狀態(tài)的作用,叫做自鎖,此常開觸頭稱為自鎖觸頭。
實現(xiàn)電路聯(lián)鎖有兩種基本方法:一種方法是電氣聯(lián)鎖,另一種方法是機械聯(lián)鎖。在該電路中,電氣聯(lián)鎖環(huán)節(jié)是通過KM1線圈上面串的KM2常閉觸頭與KM2線圈上面串的KM1常閉觸頭實現(xiàn)的。當KM1得電動作時,則KM1的常閉觸頭斷開,使KM2不能得電;同理KM2得電動作時,則KM2的常閉觸頭斷開,也使KM1不能得電,也就是說兩個接觸器不可能同時得電動作,接觸器聯(lián)鎖的控制電路屬于電氣聯(lián)鎖。另外,正轉(zhuǎn)控制電路啟動按鈕SB3、SB4常閉觸頭串接在反轉(zhuǎn)控制線路中,保證了當按下SB3或者SB4按鈕,正轉(zhuǎn)電路接通時,反轉(zhuǎn)電路先斷開,使KM2線圈失電,電機停止反轉(zhuǎn),從而避免了KM1和KM2同時得電,造成短路。同理反轉(zhuǎn)控制按鈕SB5、SB6常閉觸頭也是此作用,按鈕開關(guān)控制的屬于機械聯(lián)鎖。當將控制正反轉(zhuǎn)的兩個按鈕同時按下時,則兩個開關(guān)的常閉觸點都斷開,兩個開關(guān)的常開觸點都無法與電源接通,當然輔助電路中的KM1和KM2都不會得電動作。這說明在同一時刻只能按動一個按鈕開關(guān),電路中的KM1或KM2只能有一個動作,不存在兩個接觸器同時得電動作的可能性。這就是聯(lián)鎖環(huán)節(jié)所起的作用,也就是設置聯(lián)鎖環(huán)節(jié)的目的。
按鈕聯(lián)鎖和接觸器聯(lián)鎖是實際正反轉(zhuǎn)電路中經(jīng)常采用的聯(lián)鎖方式,但是兩種聯(lián)鎖控制電路時也有不同之處。如單獨的按鈕聯(lián)鎖電路能完成電動機從正轉(zhuǎn)←→反轉(zhuǎn)的直接轉(zhuǎn)換控制過程,而單獨的接觸器聯(lián)鎖電路則是完成正轉(zhuǎn)←→停止←→反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)換過程,它是不能進行電動機轉(zhuǎn)向的直接變換的,即如要完成正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn),或反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)換,需先使電動機停止運轉(zhuǎn)后再進行變換轉(zhuǎn)向的相應操作。實際電路在設計時常常同時采用接觸器聯(lián)鎖和機械聯(lián)鎖組成雙重聯(lián)鎖電路來提高電路安全性能。
電路工作過程分析如下:
合上電源開關(guān)QF
正轉(zhuǎn)控制:
反轉(zhuǎn)控制:與正轉(zhuǎn)分析相同,這里不再贅述。
停止控制:按下SB1或SB2,電路斷開,電動機停止轉(zhuǎn)動。
3 結(jié)語
以上我們通過分析兩地雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路的工作原理,介紹了電路分析的一般方法。要注意,我們必須在掌握常用電氣元件工作原理和基本單元電路的基礎上才能更好的熟練分析電路的原理。
參考文獻
[1]王榮海主編,電工技能與實訓[M].北京:電子工業(yè)出版社,2008.