淺析多臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序控制電路的設(shè)計(jì)

屈世朋

（山西省運(yùn)城市農(nóng)業(yè)機(jī)電工程學(xué)校，山西運(yùn)城044000）

0 引言

要進(jìn)行電氣控制電路的設(shè)計(jì)，首先必須熟悉各種低壓電器的結(jié)構(gòu)、功能、圖形符號(hào)和文字符號(hào)，如接觸器、電壓繼電器、電流繼電器、熱繼電器、時(shí)間繼電器、熔斷器、按鈕、行程開(kāi)關(guān)、斷路器、速度繼電器、三相刀開(kāi)關(guān)、中間繼電器等。不僅要清楚各類(lèi)低壓電器的使用場(chǎng)合，還要能熟練、標(biāo)準(zhǔn)地畫(huà)出它的圖形符號(hào)。

其次，要能熟練掌握并繪畫(huà)出電氣控制電路的若干個(gè)基本控制環(huán)節(jié)，如點(diǎn)動(dòng)電路、單向帶自鎖電路、正反轉(zhuǎn)雙重互鎖電路、多地控制電路、自動(dòng)往返電路、兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)電路、能耗制動(dòng)電路、變頻調(diào)速電路等。對(duì)于這些電路，要做到會(huì)分析、會(huì)畫(huà)，掌握其內(nèi)涵，從而為設(shè)計(jì)其他電路打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

本文通過(guò)三種實(shí)例分析如下：

1 “順序起動(dòng)，同時(shí)停止”電路及控制過(guò)程分析

實(shí)例：在某自動(dòng)化生產(chǎn)線上，要求M1先起動(dòng)，10s后M2起動(dòng)，再10s后，M3起動(dòng)；30s后三臺(tái)電動(dòng)機(jī)全部停止。

1.1 電路設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)核心：M1先起動(dòng)，10s后M2起動(dòng)，10s后M3起動(dòng)；30s后三臺(tái)電動(dòng)機(jī)全部停止。

主電路設(shè)計(jì)：根據(jù)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)主電路的畫(huà)法，引申出三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的主電路。主電路設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

圖1 主電路

控制電路設(shè)計(jì)：利用兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)電路的特點(diǎn)，借助三個(gè)時(shí)間繼電器，實(shí)現(xiàn)順序起動(dòng)，全部停止?？刂齐娐吩O(shè)計(jì)圖如圖2所示。

1.2 控制過(guò)程

圖2 控制電路

合上SB2，KM1通電并自鎖，M1起動(dòng)，HL1燈亮。同時(shí)KT1得電，10s后，KM2通電并自鎖，M2起動(dòng)，HL2燈亮，KT1斷電。同時(shí)，KT2得電，10s后，KM3通電并自鎖，M3起動(dòng)，HL3燈亮，KT2斷電。同時(shí)，KT3得電，30s后，KT3常閉打開(kāi)，KM1、KM2、KM3全部斷電，三臺(tái)電動(dòng)機(jī)全部停止。

2“順序起動(dòng)，正序停止”電路及控制過(guò)程分析

實(shí)例：在某自動(dòng)化生產(chǎn)線上，要求三臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)，正序停止。

2.1 電路設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)核心：M1先起動(dòng)，10s后M2起動(dòng)，10s后M3起動(dòng)；10s后M1停止，20s后M2停止，30s后M3停止。

主電路設(shè)計(jì)與第一例相同，如圖1所示；控制電路在圖2的基礎(chǔ)上，利用通電延時(shí)型時(shí)間繼電器KT3、KT4、KT5實(shí)現(xiàn)正序停止，控制電路設(shè)計(jì)圖如圖3所示。

圖3 控制電路

2.2 控制過(guò)程

2.2.1 順序起動(dòng)

合上主電路中刀閘Q，按下起動(dòng)按鈕SB2，KM1與KT1同時(shí)得電并自鎖，M1起動(dòng)，HL1燈亮。10s后，KT1（常開(kāi)）閉合，KM2與KT2同時(shí)得電并自鎖，M2起動(dòng)，HL2燈亮，同時(shí)KT1斷電。10s后，KT2（常開(kāi)）閉合，KM3得電并自鎖，同時(shí)，KT3、KT4、KT5也得電，M3起動(dòng)，HL3燈亮，KT2斷電，起動(dòng)完成。

2.2.2 順序停止

通電延時(shí)型時(shí)間繼電器KT3得電，10s后，KT3（常閉）打開(kāi)，KM1斷電，M1停止，HL1燈滅。再過(guò)20s后，KT4（常閉）打開(kāi)，KM2斷電，M2停止，HL2燈滅。再過(guò)30s后，KT5（常閉）打開(kāi)，KM3斷電，M3停止，HL3燈滅。

2.3 電路拓展

如果在生產(chǎn)實(shí)際中，需要更多的電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)順序起動(dòng)，順序停止，可在KM3的右邊再接入另一個(gè)時(shí)間繼電器（KT6）的延時(shí)閉合常開(kāi)觸頭實(shí)現(xiàn)KM4通電自鎖，實(shí)現(xiàn)順序起動(dòng)。再在KM4的線圈上方串聯(lián)KT7的常閉觸頭，設(shè)置好KT7的延時(shí)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)順序停止。五臺(tái)以上電動(dòng)機(jī)，依此類(lèi)推。

3“順序起動(dòng)，倒序停止”電路及控制過(guò)程分析

實(shí)例：在某自動(dòng)化生產(chǎn)線上，要求三臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)，倒序停止。

3.1 電路設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)核心：M1先起動(dòng)，10s后M2起動(dòng)，10s后M3起動(dòng)；10s后M3停止，20s后M2停止，30s后M1停止。

主電路設(shè)計(jì)與第一例相同，如圖1所示；控制電路在圖2的基礎(chǔ)上，利用中間繼電器、三個(gè)斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器KT3、KT4、KT5來(lái)實(shí)現(xiàn)倒序停止，控制電路設(shè)計(jì)圖如圖4所示。

圖4 控制電路

3.2 控制過(guò)程

3.2.1 順序起動(dòng)

合上主電路中刀閘Q，按下SB2，中間繼電器KA1通電并自鎖。KA1常開(kāi)閉合，斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器KT3、KT4、KT5同時(shí)得電，其常開(kāi)觸頭立即閉合，KM1得電，M1起動(dòng)，HL1燈亮。同時(shí)KT1得電，10s后，KM2得電并自鎖，M2起動(dòng)，HL2燈亮。同時(shí)KT2得電，10s后，KM3與中間繼電器KA2同時(shí)得電并自鎖，M3起動(dòng)，HL3燈亮。KT1、KT2、KT3、KT4、KT5同時(shí)斷電，起動(dòng)結(jié)束。

3.2.2 倒序停止

KT3斷電10s后，KT3（常開(kāi)）打開(kāi)，KM3斷電，M3停止，HL3燈滅。再過(guò)20s后，KT4（常開(kāi)）打開(kāi)，KM2斷電，HL2燈滅，M2停止。再過(guò)30s后，KT5（常開(kāi)）打開(kāi)，KM1斷電，HL1燈滅，M1停止。

注意事項(xiàng)：若需再起動(dòng)下一個(gè)循環(huán)，先按下停止按鈕SB1，使KA1、KA2斷電，然后再按下SB2起動(dòng)。

3.3 電路拓展

若要實(shí)現(xiàn)四臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)，倒序停止控制，可在控制電路KM3的右邊再接入一個(gè)時(shí)間繼電器（通電延時(shí)型）KT6的常開(kāi)，實(shí)現(xiàn)KM4與KA2通電自鎖，實(shí)現(xiàn)順序起動(dòng)。KM4線圈上方串聯(lián)斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器KT7的常開(kāi)，KT5線圈的右邊并聯(lián)KT7的線圈，四個(gè)時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)間（KT3、KT4、KT5、KT7）重新設(shè)置，即可實(shí)現(xiàn)倒序停止。五臺(tái)以上電動(dòng)機(jī)，依此類(lèi)推。

4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

電路設(shè)計(jì)完成后，務(wù)必通過(guò)實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn)，查找出其問(wèn)題，并不斷加以改變和完善。以上三個(gè)順序控制電路設(shè)計(jì)完成后，帶領(lǐng)學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室采用項(xiàng)目教學(xué)法，由學(xué)生選好所需的每個(gè)元件，五人一組，在教師的指導(dǎo)下，逐個(gè)完成實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生在接電路圖時(shí)，首先要把所需的每個(gè)元件合理地布置，并調(diào)整好位置和尺寸，加以固定。線路要求橫平豎直，緊貼電路板，不能凌空走線。每個(gè)觸頭的接線不要多于三個(gè)，固線時(shí)不能反扣。在接常開(kāi)常閉觸頭以及線圈時(shí)，一定要注意進(jìn)線端和出線端，不能接錯(cuò)。時(shí)間繼電器提供了兩組常開(kāi)、常閉延時(shí)觸頭，接線時(shí)看原理圖中常開(kāi)常閉是否有公共端，如果有可采用一組觸頭，否則需要采用第二組觸頭。每個(gè)按鈕的常開(kāi)常閉在接線時(shí)也要標(biāo)清，不致出錯(cuò)。

在接主電路和控制電路時(shí)，不能盲目亂接。該主電路有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，先接M1，再接M2，后接M3。堅(jiān)持從上往下，由左到右，注意：三相電線的顏色為黃、綠、紅。接好主電路后，把萬(wàn)用表打到歐姆檔，檢測(cè)每條主電路是否導(dǎo)通?？刂齐娐繁容^復(fù)雜，接線時(shí)一定把控制電路分成若干步，分步時(shí)堅(jiān)持“先串聯(lián)后并聯(lián)，從上到下，由左及右”的原則。把第一個(gè)控制電路分成十二步，逐步完成接線。第二個(gè)控制電路可分成十四步，第三個(gè)控制電路可分成十七步來(lái)完成。接好線之后，也需用萬(wàn)用表加以檢測(cè)，排除故障。主電路、控制電路都檢查無(wú)誤后，方可合閘通電，驗(yàn)證其動(dòng)作是否滿足設(shè)計(jì)要求，并不斷加以完善。

5 結(jié)語(yǔ)

在生產(chǎn)實(shí)際中，對(duì)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)、順序停止的要求因情況而異，要根據(jù)具體情況，參考順序控制的基本規(guī)律，設(shè)計(jì)出符合要求的主電路和控制電路。

［參考文獻(xiàn)］

[1]許翏.電機(jī)與電氣控制技術(shù)[M].2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[2]孫賢明，韓曉冬.工廠電氣控制設(shè)備[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2017.