從易到難,詳解電動機(jī)二次回路的基本控制原理
發(fā)布時(shí)間:2016-10-12 責(zé)任編輯:susan
【導(dǎo)讀】想要電動機(jī)啟動,可不是合上閘這么簡單。想要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和多點(diǎn)控制,需要做的還有很多。本文列舉幾個(gè)最基本的電動機(jī)控制回路,除了在生產(chǎn)中的機(jī)械控制需要用到外,在設(shè)計(jì)PLC電路時(shí),這些也是必備單元。本文將由易到難逐一講解。
電動機(jī)控制回路常用元件
按鈕▼
按鈕分為啟動按鈕、停止按鈕和機(jī)械互鎖按鈕。前兩者共4個(gè)接線柱,后者有6個(gè)接線柱。
啟動按鈕多為綠色,平時(shí)內(nèi)部為斷開狀態(tài),按下按鈕后內(nèi)部閉合,松開后恢復(fù)斷開;
停止按鈕多為紅色,平時(shí)內(nèi)部為閉合狀態(tài),按下按鈕后內(nèi)部斷開,松開后恢復(fù)閉合;
機(jī)械互鎖按鈕可以看作是一個(gè)雙投開關(guān),共6個(gè)接線柱,平時(shí)左側(cè)接線柱接通,按下后右側(cè)接線柱接通,松開后恢復(fù)左側(cè)接線柱接通,可任意作為啟動按鈕或停止按鈕。
按鈕一般用SB表示,如果有多個(gè)按鈕同時(shí)存在,會在SB后面加數(shù)字,如SB1,SB2。
接觸器/繼電器▼
上圖是接觸器,繼電器與之相比較小,但原理相同。共有兩排共12個(gè)接線柱(2個(gè)接線柱,一進(jìn)一出算1組)。最上面一排接線柱中,有2組常閉觸點(diǎn),和1組線圈觸點(diǎn),下面一排有3組常開觸點(diǎn)。
工作特點(diǎn):線圈不通電時(shí),常閉觸點(diǎn)閉合,常開觸點(diǎn)斷開;線圈通電后,常閉觸點(diǎn)斷開,常開觸點(diǎn)閉合。
接觸器,不論哪個(gè)觸點(diǎn)或者線圈,均用KM表示。如果有多個(gè)接觸器,則會在KM后加數(shù)字,如KM1,KM2。同一個(gè)接觸器的所有觸點(diǎn)和線圈,均用一組標(biāo)號,如接觸器KM1的常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)和線圈,在電路圖中的標(biāo)志均為KM1。
點(diǎn)動與連動
點(diǎn)動:即按下按鈕時(shí)電動機(jī)啟動,松開后電動機(jī)停止。
連動:即按下按鈕時(shí)電動機(jī)啟動,松開后電動機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
電路▼
上圖中,左側(cè)為主回路,右側(cè)的a,b,c三個(gè)圖分別為三個(gè)不同的控制回路。
在圖a中,按下按鈕SB,電動機(jī)啟動,松開后電動機(jī)停止。是典型的點(diǎn)動控制。
在圖b中,斷路器SA斷開時(shí),按下按鈕SB2,接觸器線圈KM通電,常開觸點(diǎn)KM閉合,但是常開觸點(diǎn)KM下方有斷路器將它斷開,因此雖然此時(shí)電動機(jī)啟動,但是松開后還是會停止。閉合斷路器SA后,按下按鈕SB2,接觸器線圈KM通電,此時(shí)常開觸點(diǎn)KM閉合,因此松開SB2后,電動機(jī)依然可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)電動機(jī)連動。因此,此圖可以人工控制點(diǎn)動或連動狀態(tài)。
在圖c中,沒有斷路器,取而代之的是一個(gè)機(jī)械互鎖開關(guān)SB3。當(dāng)按下按鈕SB2時(shí),接觸器線圈通電,常開觸點(diǎn)KM閉合,電動機(jī)啟動,松開后,由于常開觸點(diǎn)依然閉合,因此電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。按下按鈕SB3時(shí),接觸器常開觸點(diǎn)下方的按鈕常閉觸點(diǎn)SB3斷開,同時(shí)按鈕SB3常開觸點(diǎn)閉合,電動機(jī)啟動,松開后電動機(jī)停止(接觸器常開觸點(diǎn)此時(shí)未接入電路)。因此,此電路可在電動機(jī)連動的時(shí)候,直接按下SB3,變成點(diǎn)動。
電動機(jī)連動時(shí),松開啟動按鈕后,由于接觸器線圈通電,常開觸點(diǎn)KM閉合,電動機(jī)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),這個(gè)概念就叫做“自鎖”。
電動機(jī)點(diǎn)動與連動只是一種概念,沒有人希望自己的電動機(jī)點(diǎn)動。此處我們只需要知道如何讓電動機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)即可。
電動機(jī)的異地控制
本篇以兩地控制電動機(jī)為例。多地控制電動機(jī),一般分為遠(yuǎn)程控制和就地控制。即把啟動按鈕分別放入不同的按鈕箱,再把按鈕箱安裝在需要控制的地點(diǎn)。
電路▼
有了點(diǎn)動和連動的知識,這個(gè)圖中接觸器KM的作用就不必多說了。圖中SB11和SB21為停止按鈕,SB12和SB22為啟動按鈕。其中把任意一個(gè)啟動按鈕和停止按鈕安裝在同一個(gè)按鈕箱內(nèi),另外兩個(gè)也安裝在另外一個(gè)按鈕箱內(nèi)。兩個(gè)按鈕箱可分別放在控制室和電動機(jī)旁。
實(shí)物連接圖▼
異地控制電動機(jī)時(shí),只需要注意,停止按鈕全部串聯(lián),啟動按鈕全部并聯(lián)即可。
電動機(jī)順序啟動
以兩臺電動機(jī)M1,M2順序啟動為例。要求M2在M1啟動后才能啟動,M1可以單獨(dú)啟動。
電路▼
其中,按鈕SB1和SB3是停止按鈕,分別控制電動機(jī)M1與M2;按鈕SB2和SB4是啟動按鈕,分別控制電動機(jī)M1與M2。為了方便理解,我把電路圖中M2的控制回路突出來一塊,即當(dāng)下文提到M2的控制回路時(shí),指的就是上圖中最右側(cè)突出來的那一塊。
同樣的,接觸器的作用不再贅述。如圖,當(dāng)M1未運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),即常開觸點(diǎn)KM1沒有閉合,此時(shí)M2的控制回路被斷開,因此按下啟動按鈕SB4時(shí),M2沒反應(yīng)。只有當(dāng)M1正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),KM1閉合,M2的控制回路才有電,這時(shí)M2才能正常啟動。
實(shí)物連接圖▼
若需要多個(gè)電動機(jī)同時(shí)啟動,分兩種情況:
若需要其它電機(jī)在M1啟動后才能啟動,則把該電機(jī)的控制回路與M2的控制回路并聯(lián)。
若需要其它電機(jī)在M2啟動后才能啟動,則把該電機(jī)的控制回路與M2的控制回路串聯(lián)。
電動機(jī)正反轉(zhuǎn)
要實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的正反轉(zhuǎn),用到的原理是使用兩個(gè)接觸器,把三相電的相序改變。
電路▼
注意看左側(cè)的主回路,三項(xiàng)電L1,L2,L3通過接觸器KM1到達(dá)電動機(jī)M1的順序?yàn)樽?、中、右;而通過接觸器KM2到達(dá)電動機(jī)M1的順序?yàn)橛?、中、左。相序的改變?shí)現(xiàn)了電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向的改變。這一用法用在電動汽車或電動三輪車上,即可實(shí)現(xiàn)倒車的功能?,F(xiàn)在有一種更方便的元件,叫做“倒順開關(guān)”,其原理便是如此。
為了方便描述,假設(shè)在SB2回路閉合時(shí)電動機(jī)轉(zhuǎn)動的方向?yàn)檎挛姆QSB2所在回路為正轉(zhuǎn)回路,SB3所在回路為反轉(zhuǎn)回路。
我們來看控制回路,為了方便講解,我們在圖中做了數(shù)字的編號,每一個(gè)編號,都對應(yīng)其正上方的元件。同樣的,對于接觸器常開線圈KM1和KM2的作用不再重復(fù)。
這張圖如果沒有編號6和編號9那兩個(gè)接觸器常閉觸點(diǎn),和編號5和編號8那兩個(gè)機(jī)械互鎖按鈕的常閉觸點(diǎn),就很好理解。即按下SB2,電動機(jī)正轉(zhuǎn),按下SB3,電動機(jī)反轉(zhuǎn)。
這里出現(xiàn)了一個(gè)問題,就是如果同時(shí)按下SB2和SB3或在電動機(jī)正轉(zhuǎn)的時(shí)候按下SB3,就會造成短路事故。因此我們在電路中接入了接觸器常閉觸點(diǎn)。在正轉(zhuǎn)的控制回路中接入KM2的常閉觸點(diǎn),而在反轉(zhuǎn)的控制回路中接入KM1的常閉觸點(diǎn)。這樣以來,當(dāng)電動機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí),由于接觸器KM1的線圈通電,因此常閉觸點(diǎn)KM1是斷開狀態(tài),因此就算此時(shí)按下按鈕SB3,也不會有任何反應(yīng)。
兩個(gè)接觸器的常閉觸點(diǎn)分別連接到對方所在回路中,如此一來,其中一個(gè)接觸器通電時(shí),另一個(gè)接觸器就不能再通電,這就是“互鎖”。
此時(shí)我們還面臨一個(gè)麻煩事,就是電動機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí),如果想讓它反轉(zhuǎn),唯一的辦法就是按下停止按鈕,再按反轉(zhuǎn)按鈕,這樣就很麻煩。為了方便,我們采用了機(jī)械互鎖的按鈕,并把它的常閉觸點(diǎn)接入旁邊的控制回路中——就是圖中的編號5和編號8。
此時(shí),當(dāng)電動機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí),我們按下SB3,此時(shí)編號5的常閉觸點(diǎn)斷開,即正轉(zhuǎn)回路失電,因此線圈KM1失電,常閉觸點(diǎn)KM1恢復(fù)閉合狀態(tài),線圈KM2即可得電,反轉(zhuǎn)回路正常運(yùn)行。這樣以來,在電動機(jī)正轉(zhuǎn)切換反轉(zhuǎn)時(shí),就不用再按停止按鈕了。
實(shí)物連接圖▼
實(shí)際應(yīng)用中,常常需要把上述所有電路結(jié)合起來使用,但只要單個(gè)圖的原理想明白了,涉及到的知識再多,也不在話下。
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