淺析按鈕聯(lián)鎖控制三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路

摘要：為了幫助學(xué)生更好地消化所學(xué)理論知識，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，應(yīng)該將理論教學(xué)與實(shí)踐操作相結(jié)合，使學(xué)生將所學(xué)理論知識在實(shí)踐中得到驗(yàn)證，讓理性變?yōu)楦杏^認(rèn)識，從而，加深對理論知識的理解。本文對按鈕聯(lián)鎖控制三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路進(jìn)行分析，采取循序漸進(jìn)的教學(xué)方法，使學(xué)生輕松理解難點(diǎn)，突破難點(diǎn)，達(dá)到答疑解惑的目的。

關(guān)鍵詞：復(fù)合按鈕；接觸器；三相異步電動(dòng)機(jī)；按鈕聯(lián)

復(fù)合按鈕：在此電路控制部分用到了兩個(gè)復(fù)合按鈕，即SB2和SB3，所謂復(fù)合按鈕，就是一個(gè)按鈕上既有常開觸頭，又有常閉觸頭 按下通過聯(lián)動(dòng)常開觸頭閉合，而常閉觸頭斷開，SB2和SB3就是通過聯(lián)動(dòng)方式來控制電路，從而，避免電源短路，保證電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行的。

接觸器：主電路用到了兩個(gè)交流接觸器，KM1和KM2，在啟動(dòng)SB2后，串聯(lián)有KM1交流接觸器線圈的正轉(zhuǎn)控制支路閉合，當(dāng)有電流通過KM1線圈時(shí)，線圈產(chǎn)生磁力

將KM1交流接觸器的主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)吸下，并使之閉合，主觸點(diǎn)閉合，主電路導(dǎo)通，三相電源通入三相異步電動(dòng)機(jī)，相序?yàn)?U，V，W，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，同時(shí)KM1輔助觸點(diǎn)吸下閉合，形成自鎖，使電動(dòng)機(jī)持續(xù)正轉(zhuǎn)；反之，若先啟動(dòng)SB3，串聯(lián)有KM2交流接觸器線圈的反轉(zhuǎn)控制支路閉合，KM2線圈得電，KM2主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)吸下閉合，主電路導(dǎo)通，三相電源通入三相異步電動(dòng)機(jī)，相序?yàn)?W，V，U，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，KM2輔助觸點(diǎn)閉合，形成自鎖，使電動(dòng)機(jī)持續(xù)反轉(zhuǎn)。

三相異步電動(dòng)機(jī)：所謂異步指的是電動(dòng)機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速高于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，因此，稱為異步電動(dòng)機(jī)，三相異步電動(dòng)機(jī)主要部分是由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成，定子上有按一定規(guī)律排列的三組繞組，三組繞組的頭和尾放入接線盒內(nèi)，可根據(jù)需要連接成Y型和△型，然后與三相電源相接，其工作原理是：當(dāng)三相電源通入定子繞組后，將會(huì)在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，并產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生電磁力，并形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向由三相電源的相序決定，這就是按鈕聯(lián)鎖能夠控制三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的根本原因。

一、原理分析

按鈕聯(lián)鎖原理

在三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制過程中，包含兩個(gè)交流接觸器KM1和KM2，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，不允許兩個(gè)接觸器的主觸頭同時(shí)閉合，否則，會(huì)導(dǎo)致三相電源短路故障出現(xiàn)（KM1導(dǎo)通，輸入電動(dòng)機(jī)的三相電源相序是U，V，W；KM2導(dǎo)通，輸入電動(dòng)機(jī)的三相電源相序是W，V，U，而兩個(gè)接觸器導(dǎo)通后，三相電源各自對應(yīng)連接在熱繼電器上）。嚴(yán)重情況下可能損害電動(dòng)機(jī)，縮短電動(dòng)機(jī)的使用壽命。為了避免電源短路，保證電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)正常運(yùn)行。操作時(shí)，必須是一個(gè)接觸器通電閉合時(shí)，而另一個(gè)接觸器處于斷電開路狀態(tài)，基于此，則需要將正轉(zhuǎn)控制按鈕SB2常閉聯(lián)鎖觸頭與反轉(zhuǎn)控制支路串聯(lián)，將反轉(zhuǎn)控制按鈕SB3常閉聯(lián)鎖觸頭則是與正轉(zhuǎn)控制支路串聯(lián)，按下SB2，常開觸點(diǎn)閉合，正轉(zhuǎn)控制支路導(dǎo)通，KM1線圈得電，主觸點(diǎn)和輔助常開觸點(diǎn)閉合，主電路導(dǎo)通，三相電源通入三相異步電動(dòng)機(jī)，相序?yàn)?U，V，W，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，KM1輔助常開觸點(diǎn)閉合，形成自鎖，使電動(dòng)機(jī)持續(xù)正轉(zhuǎn)；與此同時(shí)，由于SB2的聯(lián)動(dòng)作用，其常閉聯(lián)鎖觸頭斷開反轉(zhuǎn)控制支路使KM2線圈不能通電，從而，確保KM2的主觸頭和自鎖觸頭不會(huì)閉合。若要反轉(zhuǎn)，按下SB3，即可以直接進(jìn)行正反轉(zhuǎn)切換，其過程是按下SB3，由于SB3的聯(lián)動(dòng)作用，其常閉聯(lián)鎖觸頭斷開正轉(zhuǎn)控制支路使KM1線圈失電，使其主觸頭和自鎖觸頭斷開，電動(dòng)機(jī)處于正轉(zhuǎn)斷電狀態(tài)；與此同時(shí)，SB3常開觸點(diǎn)閉合，反轉(zhuǎn)控制支路導(dǎo)通，KM2線圈得電，主觸點(diǎn)和輔助常開觸點(diǎn)閉合，主電路導(dǎo)通，三相電源通入三相異步電動(dòng)機(jī)，相序?yàn)?W，V，U，電動(dòng)機(jī)開始反轉(zhuǎn)，KM1輔助常開觸點(diǎn)閉合，形成自鎖，使電動(dòng)機(jī)持續(xù)反轉(zhuǎn)。因此，在動(dòng)力電路中，把這種用按鈕常閉觸點(diǎn)交叉控制正反轉(zhuǎn)控制支路（正轉(zhuǎn)SB2的常閉觸頭，與反轉(zhuǎn)控制支路串聯(lián)；反轉(zhuǎn)SB3的常閉觸頭，與正轉(zhuǎn)控制支路串聯(lián)）從而，控制KM1，KM2兩個(gè)交流接觸器線圈，使接觸器主觸點(diǎn)不能同時(shí)閉合，從而，保證電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)直接切換，避免電源短路故障發(fā)生的方式，稱為按鈕聯(lián)鎖。

二、操作步驟分析

（1）在實(shí)訓(xùn)操作過程中，首先需要對接線方式、動(dòng)作原理、按鈕開關(guān)和其他裝置予以充分了解掌握，為后續(xù)的操作奠定基礎(chǔ)。

（2）記錄下實(shí)訓(xùn)電器的規(guī)格和型號相關(guān)參數(shù)，對于后續(xù)的操作具有指導(dǎo)作用。

（3）用萬用表電阻檔測量三相四線空氣開關(guān)每對觸點(diǎn)，熔斷器每對觸點(diǎn)，交流接觸器每對觸點(diǎn)及交流接觸器線圈的阻值是否在正常范圍。

（4） 用兆歐表測量電動(dòng)機(jī)三相定子繞組之間的電阻值和電動(dòng)機(jī)對地絕緣電阻值是否在正常范圍。（

（5）繪制安裝接線圖，并對圖紙是否合理進(jìn)行審核，按照審核后的圖紙進(jìn)行有序的安裝電器元件及布線，接線原則：A，下線時(shí)，應(yīng)根據(jù)要連接的元?dú)饧膶?shí)際位置來確定導(dǎo)線的長度，動(dòng)力電路用黑線連接，控制電路用紅線連接。B，接線時(shí)，應(yīng)先接主電路，后接控制電路，先接串聯(lián)電路，后接并聯(lián)電路。C，工藝要求：接線時(shí)，橫線要水平，豎線要垂直，轉(zhuǎn)彎必須是直角，盡量避免導(dǎo)線交叉。

（6）接線完成，根據(jù)接線圖，仔細(xì)檢查各連線是否正確，并用萬用表檢查主，控回路有無短路和開路。

（7）連接電源后，應(yīng)先進(jìn)行空載（不帶電機(jī)）實(shí)驗(yàn)，正常方可進(jìn)行后續(xù)的通電操作。

（8）操作結(jié)果：

1. 正轉(zhuǎn)：合上電源開關(guān)QS，按下按鈕SB2，正轉(zhuǎn)主電路接通，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，正轉(zhuǎn)運(yùn)行。

2.反轉(zhuǎn)：按下按鈕SB3，因?yàn)榘粹o聯(lián)鎖的原因，電動(dòng)機(jī)直接由正轉(zhuǎn)切換到反轉(zhuǎn)運(yùn)行。

3.停止：按下按鈕SB1，反轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

三、注意事項(xiàng)

（1）導(dǎo)線及各種電器選擇均應(yīng)符合規(guī)格要求。

（2）螺旋式熔斷器底座中心端與電源連接在一起，在螺紋外殼出線。

（3）主，控電路連接線上應(yīng)編上線號，以便于檢修。

（4）主電路中，兩處主觸點(diǎn)的接線必須保證相序相反。

（5）控制電路中，兩個(gè)按鈕的輔助常閉觸點(diǎn)，應(yīng)該交叉（即聯(lián)鎖），不能漏接，否則極易發(fā)生電源短路的惡性事故。

（6）為了避免觸電，金屬外殼需要接地。

（7）電動(dòng)機(jī)平穩(wěn)放置，盡可能避免運(yùn)轉(zhuǎn)過程中翻轉(zhuǎn)帶來不可控的事故。

（8）通電校驗(yàn)過程中，按照順序先檢驗(yàn)SB2，后檢驗(yàn)SB1。

總結(jié)

按鈕聯(lián)鎖與接觸器聯(lián)鎖皆能對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制，但兩者不同的是：接觸器聯(lián)鎖進(jìn)行正反轉(zhuǎn)切換，多一個(gè)中間環(huán)節(jié)，必須先停止，然后，才能切換；而按鈕聯(lián)鎖進(jìn)行正反轉(zhuǎn)切換，操作更為簡單，快捷，只用啟動(dòng)正反轉(zhuǎn)控制按鈕SB2，SB3，就能達(dá)到直接切換的目的。

作者簡介：申宏斌，單位：武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 實(shí)訓(xùn)中心，研究方向：電工學(xué)。

（作者單位：武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)訓(xùn)中心）