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从零开始学电工之电工零根底学习二次回路基本控制原理.docx

时间:2022-06-24 16:55:02 浏览次数:

下面是小编为大家整理的从零开始学电工之电工零根底学习二次回路基本控制原理.docx,供大家参考。

从零开始学电工之电工零根底学习二次回路基本控制原理.docx

 

 从零开始学电工之电工零根底学习二次回路基本控制原理

 想要电动机启动,可不是合上闸这么简单。想要实现远程控制和多点控制,需要做的还有很多。本文列举几个最基本的电动机控制回路,除了在生产中的机械控制需要用到外,在设计 plc 电路时,这些也是必备单元。

  本文将由易到难逐一讲解。

 电动机控制回路常用元件

 按钮▼

 按钮分为启动按钮、结束按钮和机械互锁按钮。前两者共 4 个接线柱,后者有 6 个接线柱。

 启动按钮多为绿色,平时内部为断开状态,按下按钮后内部闭合,松开后恢复断开;

 结束按钮多为红色,平时内部为闭合状态,按下按钮后内部断开,松开后恢复闭合;

 机械互锁按钮可以看作是一个双投开关,共 6 个接线柱,平时左侧接线柱接通,按下后右侧接线柱接通,松开后恢复左侧接线柱接通,可任意作为启动按钮或结束按钮。

 按钮一般用 SB 表示,如果有多个按钮同时存在,会在SB 后面加数字,如 SB1,SB2。

 接触器/继电器▼

  上图是接触器,继电器与之相比较小,但原理一样。共有两排共 12 个接线柱(2 个接线柱,一进一出算 1 组)。最上面一排接线柱中,有 2 组常闭触点,和 1 组线圈触点,下

 面一排有 3 组常开触点。

 工作特点:线圈不通电时,常闭触点闭合,常开触点断开;线圈通电后,常闭触点断开,常开触点闭合。

 接触器,不管哪个触点或者线圈,均用 KM 表示。如果有多个接触器,则会在 KM 后加数字,如 KM1,KM2。同一个接触器的所有触点和线圈,均用一组标号,如接触器 KM1 的常开触点、常闭触点和线圈,在电路图中的标志均为 KM1。

 点动与连动

 点动:即按下按钮时电动机启动,松开后电动机结束。

 连动:即按下按钮时电动机启动,松开后电动机继续运转。

 电路▼

  上图中,左侧为主回路,右侧的 a,b,c 三个图分别为三个不同的控制回路。

 在图 a 中,按下按钮 SB,电动机启动,松开后电动机结束。是典型的点动控制。

 在图 b 中,断路器 SA 断开时,按下按钮 SB2,接触器线圈 KM 通电,常开触点 KM 闭合,但是常开触点 KM 下方有断路器将它断开,因此虽然此时电动机启动,但是松开后还是会结束。闭合断路器 SA 后,按下按钮 SB2,接触器线圈 KM通电,此时常开触点 KM 闭合,因此松开 SB2 后,电动机依然可以正常运转。此时电动机连动。因此,此图可以人工控制点动或连动状态。

 在图 c 中,没有断路器,取而代之的是一个机械互锁开关 SB3。当按下按钮 SB2 时,接触器线圈通电,常开触点 KM闭合,电动机启动,松开后,由于常开触点依然闭合,因此电动机正常运转。按下按钮 SB3 时,接触器常开触点下方的按钮常闭触点 SB3 断开,同时按钮 SB3 常开触点闭合,电动机启动,松开后电动机结束(接触器常开触点此时未接入电路)。因此,此电路可在电动机连动的时候,直接按下 SB3,变成点动。

 电动机连动时,松开启动按钮后,由于接触器线圈通电,常开触点 KM 闭合,电动机可以实现连续运转,这个概念就叫做“自锁”。

 电动机点动与连动只是一种概念,没有人希望自己的电动机点动。此处我们只需要知道如何让电动机连续运转即可。

 电动机的异地控制

 本篇以两地控制电动机为例。多地控制电动机,一般分为远程控制和就地控制。即把启动按钮分别放入不同的按钮箱,再把按钮箱安装在需要控制的地点。

 电路▼

  有了点动和连动的知识,这个图中接触器 KM 的作用就不必多说了。图中 SB11 和 SB21 为结束按钮,SB12 和 SB22为启动按钮。其中把任意一个启动按钮和结束按钮安装在同一个按钮箱内,另外两个也安装在另外一个按钮箱内。两个按钮箱可分别放在控制室和电动机旁。

 实物连接图▼

 异地控制电动机时,只需要注意,结束按钮全部串联,启动按钮全部并联即可。

 电动机顺序启动

 以两台电动机 M1,M2 顺序启动为例。要求 M2 在 M1 启动后才能启动,M1 可以单独启动。

 电路▼

  其中,按钮 SB1 和 SB3 是结束按钮,分别控制电动机 M1与 M2;按钮 SB2 和 SB4 是启动按钮,分别控制电动机 M1 与M2。为了方便理解,我把电路图中 M2 的控制回路突出来一块,即当下文提到 M2 的控制回路时,指的就是上图中最右侧突出来的那一块。

 同样的,接触器的作用不再赘述。如图,当 M1 未运转时,即常开触点 KM1 没有闭合,此时 M2 的控制回路被断开,因此按下启动按钮 SB4 时,M2 没反应。只有当 M1 正常运转时,KM1 闭合,M2 的控制回路才有电,这时 M2 才能正常启动。

 实物连接图▼

  若需要多个电动机同时启动,分两种情况:

 若需要其它电机在 M1 启动后才能启动,则把该电机的控制回路与 M2 的控制回路并联。

 若需要其它电机在 M2 启动后才能启动,则把该电机的控制回路与 M2 的控制回路串联。

 电动机正反转

 要实现电动机的正反转,用到的原理是使用两个接触器,把三相电的相序改变。

 电路▼

  注意看左侧的主回路,三项电 L1,L2,L3 通过接触器 KM1到达电动机 M1 的顺序为左、中、右;而通过接触器 KM2 到达电动机 M1 的顺序为右、中、左。相序的改变实现了电机运转方向的改变。这一用法用在电动汽车或电动三轮车上,即可实现倒车的功能。现在有一种更方便的元件,叫做“倒顺开关”,其原理便是如此。

 为了方便描述,假设在 SB2 回路闭合时电动机转动的方向为正,下文称 SB2 所在回路为正转回路,SB3 所在回路为反转回路。

 我们来看控制回路,为了方便讲解,我们在图中做了数字的编号,每一个编号,都对应其正上方的元件。同样的,对于接触器常开线圈 KM1 和 KM2 的作用不再重复。

 这张图如果没有编号 6 和编号 9 那两个接触器常闭触点,和编号 5 和编号 8 那两个机械互锁按钮的常闭触点,就很好理解。即按下 SB2,电动机正转,按下 SB3,电动机反转。

 这里出现了一个问题,就是如果同时按下 SB2 和 SB3 或在电动机正转的时候按下 SB3,就会造成短路事故。因此我们在电路中接入了接触器常闭触点。在正转的控制回路中接入 KM2 的常闭触点,而在反转的控制回路中接入 KM1 的常闭触点。这样以来,当电动机正转时,由于接触器 KM1 的线圈通电,因此常闭触点 KM1 是断开状态,因此就算此时按下按钮 SB3,也不会有任何反应。

 两个接触器的常闭触点分别连接到对方所在回路中,如此一来,其中一个接触器通电时,另一个接触器就不能再通电,这就是“互锁”。

 此时我们还面临一个麻烦事,就是电动机正转时,如果想让它反转,唯一的方法就是按下结束按钮,再按反转按钮,这样就很麻烦。为了方便,我们采用了机械互锁的按钮,并把它的常闭触点接入旁边的控制回路中——就是图中的编号 5 和编号 8。

 此时,当电动机正转时,我们按下 SB3,此时编号 5 的常闭触点断开,即正转回路失电,因此线圈 KM1 失电,常闭触点 KM1 恢复闭合状态,线圈 KM2 即可得电,反转回路正常运行。这样以来,在电动机正转切换反转时,就不用再按结束按钮了。

 实物连接图▼

  实际应用中,常常需要把上述所有电路结合起来使用,但只要单个图的原理想明白了,涉及到的知识再多,也不在话下。

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