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第六章 三相异步电动机的电气控制 三相异步电动机的典型控制 三相异步电动机的起动控制 三相异步电动机调速和制动控制 三相异步电动机的保护控制 电气控制线路故障的诊断与维修

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三相异步电动机的典型控制 点动控制 连续控制 点动、连续控制 正、反转控制 自动往返控制 顺序控制 多地控制

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B'

C'KM

SB

动作原理

触头（ KM）打开按钮松开 线圈（ KM）断电 电机停转

触头（ KM）闭合按下按钮（ SB

） 线圈（ KM）通电 电机转动

控制电路

主电路

点动控制

M3~

A B C

KM

FU

QS

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连续控制

起动时，合上 QS ，引入三相电源。按下 SB2 ，交流接触器 KM 线圈得电，主触头闭合，电动机接通电源直接起动。同时接触器自锁触头 KM闭合，实现自锁。停车时，按下停止按钮 SB1 将控制电路断开即可。此时， KM 线圈失电， KM 的所有触头复位， KM 常开主触头打开，三相电源断开，电动机停止运转。松开 SB1 后， SB1 虽能复位，但接触器线圈已不能再依靠自锁触头通电。

电路

KMSB2

C'

M3~

A B C

KM

FU

QS

B'

SB1

KM停止按钮

起动按钮

自锁触头

工作原理

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点动、连续控制A B C

KM

FU

M3~

FR

QS

主电路

KMSB1

KM

SB2

FR

SB3

控制电路

SB3：点动SB2：连续运行

控制关系

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正、反转控制 正反转控制

带电气互锁的正反转控制

带有双重互锁的正反转控制

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正、反转控制A B

KM1

QS

M3~

C

KM2

FU

FR

KM1

KM1SB1 SB2

FR

KM2

KM2SB3

主电路

控制电路

操作过程： 按下 SB2 电机正转

按下 SB3 电机反转停车按下 SB1

注意：该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。 SBF 和 SBR 不能同时按下，否则会造成短路！

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带互锁的正反转控制

互锁作用：正转时， SB3 不起作用；反转时， SB2 不起作用。从而避免两接触器同时工作造成主回路短路。

KM1SB1

KM1

SBF

FR

KM2KM1

互锁KM2

KM2

含有电气互锁的正反转控制

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带有双重互锁的正反转控制含有双重互锁的正反转控制

KMFSB1

KM1

SB2

FR

KMR

KMR

KMR

KMFSB3

SB2

SB3

电气互锁

机械互锁

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自动往返控制 控制要求： 按下起动按钮后，电动机根据撞快 1 或 2 可以自动实现正反转的循环运动，并具

有零压、欠压、短路和过载保护。 控制电路 控制原则 行程控制原则 工作原理 如按下正转按钮 SB2 ， KM1 通电吸合并自锁，电动机作正向旋转带动

机床运动部件左移。当运动部件移至左端并碰到 SQ1 时，将 SQ1 压下，其常闭触头断开，切断 KM1 接触器线圈电路，同时其常开触头闭合，接通反转接触器 KM2 线圈电路，此时电动机由正向旋转变为反向旋转，带动运动部件向右移动，直到压下 SQ2 限位开关电动机由反转又变成正转，这样驱动运动部件进行往复的循环运动。

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自动往返运动的控制电路工作台 撞块 1 撞块 2

KM1KM2

KM2KM1

床身L1 L2 L3

FU2

FU1

FU2

SB3SB2

KM1 KM2

SQ1 SQ2

SQ2SQ1

KM1KM2

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顺序控制 主电路实现的顺序控制

特点 电动机 M2 的主电路接在电源接触器 KM （或 KM1 ）的主触头的下面，

保证了只有当 KM （或 KM1 ）主触头闭合，电动机 M1 起动后， M2 才可能起动。 控制电路

控制电路实现的顺序控制 控制电路 控制特点

a) 线路特点是：电动机 M2 的控制电路先与接触器 KM1 的线圈并接，再与 KM1 的自锁触头串接，保证了 M1 起动后， M2 才能起动的顺序要求。

b) 线路的特点是：在电动机 M2 的控制电路中串接了接触器 KM1 的常开辅助触头。显然，只要 M1 不起动， KM1 常开触点不闭合， KM2 线圈就不能得电， M2 电动机就不能起动。

c) 实现了 M1 起动后， M2 才能起动，而 M2 停止后， M1 才能停止的的控制要求，即顺序起动、逆序停止。

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主电路实现的顺序的控制电路返回

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控制电路实现顺序控制的控制电路返回

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多地控制 概念 能在两地或多地控制同一台电动机的控制方式叫电动机的多地控制。 特点 两地的起动按钮并联在一起，停止按钮串联在一起。这样就可以分别在

甲、乙两地起、停同一台电动机，达到操作方便的目的。

控制电路

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多地控制的控制电路

乙

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异步电动机的起动控制 鼠笼式异步电动机的起动控制

直接起动 开关控制电路 接触器控制电路

降压起动 定子回路串电阻降压起动控制电路 Y-∆降压起动控制电路 自耦变压器降压起动控制电路 延边三角形降压起动控制电路

绕线式异步电动机的起动控制 转子绕组串电阻起动控制电路

时间原则转子串电阻起动控制 电流原则转子串电阻起动控制

转子绕组串频敏变阻器起动控制电路

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开关控制电路 控制电路

特点 采用开关控制的电路仅适用于不频繁起动的小容量电动机，它不能实

现远距离控制和自动控制，也不能实现零压、欠压和过载保护。

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接触器控制电路 控制电路 工作原理 起动时，合上 QS ，引入三相电源。按下 SB2 ，交流接触器 KM线圈得

电，主触头闭合，电动机接通电源直接起动。同时接触器自锁触头 KM闭合，实现自锁。

停车时，按下停止按钮 SB1将控制电路断开即可。此时， KM线圈失电，KM的所有触头复位， KM常开主触头打开，三相电源断开，电动机停止运转。松开 SB1后， SB1虽能复位，但接触器线圈已不能再依靠自锁触头通电。

特点 熔断器 FU作为电路短路保护 热继电器 FR具有过载保护作用。 零压（失压）与欠压保护。

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接触器控制的控制电路返回

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定子回路串电阻降压起动控制电路 控制电路 工作原理（ a）电路的工作原理：合上电源开关 QS ，按起动按钮 SB2 ， KM1得

电吸合并自锁，电动机串电阻 R起动。接触器 KM1得电同时，时间继电器 KT得电吸合，其延时闭合常开触点使接触器 KM2经延时后得电，主电路电阻 R被短接，电动机在全压下进入正常稳定运转。从主电路看，只要 KM2 得电就能使电动机正常运行。

缺点：电动机起动后 KM1 和 KT 一直得电，这是不必要的，且缩短了元件的使用寿命。

（ b）电路的工作原理：接触器 KM2 得电后，用其常闭触点将 KM1及KT的线圈电路切断，同时 KM2 自锁。这样，在电动机起动后，只有 KM2 得电使之正常运行。

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定子回路串电阻控制电路返回

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Y-∆ 降压起动控制电路 控制电路 工作原理

KT 触头分断

KM1 线圈得电

KT 线圈通电

KM2 线圈得电

KM3 主触头分断

KM3 线圈得电

电动机 Y 形起动

KM3 线圈得电

KM1 主触头闭合

KM1 自锁触头闭合

KM3 主触头闭合

KM3 互锁触头分断

KT 常闭触头延时闭合

KM3 互锁触头闭合

KT 常开触头延时闭合

KT 线圈断电

KM2 自锁触头闭合

KM2 主触头闭合 电动机△形联结全压运行

KM2 互锁触头分断

按下 SB2

电动机暂时断电电动机暂时断电电动机暂时断电

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Y-∆ 降压起动控制电路返回

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自耦变压器降压起动控制电路返回

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延边三角形降压起动控制电路返回

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三相异步电动机调速和制动控制 三相异步电动机的变极调速控制

三相异步电动机的制动控制

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三相异步电动机的变极调速控制 控制要求 通过改变定子绕组的接法从而实现三相异步电动机转速的改变。 控制方法 用双速开关 (不能带负荷起动 )或交流接触器（连接出线端）控制。 控制电路 控制特点

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变极调速控制电路

SB3

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三相异步电动机的制动控制 反接制动控制

能耗制动控制

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反接制动控制 控制要求 主要控制三相异步电动机在停车时能自动进入反接制动状态（改变任意两相电流相序并接入制动电阻），实现快速停车，停车后所有线圈均失电，相关触头均处于常态。

控制方法 通过改变电动机电源的相序，使定子绕组产生相反方向的旋转磁场，因而产生制动转矩的一种制动方法。

控制电路 单向反接制动控制 可逆运行反接制动控制

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单向反接制动控制 返回

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可逆运行反接制动控制

FR

SB1

KA1

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能耗制动控制 控制要求 主要控制三相异步电动机在停车时能自动进入能耗制动状态（脱离

三相交流电接入直流电），实现快速停车，停车后所有线圈均失电，相关触头均处于常态。

控制方法 时间控制原则 速度控制原则

控制电路 单向运行能耗制动控制 可逆运行能耗制动控制

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时间控制原则的单向运行能耗制动控制返回

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速度控制原则的单向运行能耗制动控制

KM2

KM1

KM1KM2

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可逆运行能耗制动控制返回

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三相异步电动机的保护控制 短路保护 常用的短路保护电器是熔断器和自动空气断路器。 过载保护 常用的过载保护元件是热继电器。 过流保护 过流保护常用电磁式过电流继电器实现。 欠压保护 实现欠压保护的电器是接触器和电磁式电压继电器。 零压保护 常用的失压保护电器是接触器和中间继电器。

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控制线路故障的诊断与维修 电气设备的维护和保养

电气控制线路的故障检修

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电气设备的维护和保养 检查电动机

检查控制和保护电器

检查电气线路

检查限位开关

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电气控制线路的故障检修 检修前的故障调查 故障调查主要有问、看、听、摸几个步骤。 根据电路、设备的结构及工作原理直观查找故障范围 从控制电路动作顺序检查故障范围 仪表测量检查

电压测量法 电阻测量法

机械故障检查

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