任务实施：双重互锁正反转控制电路详解

1. 基本正反转控制电路

三相异步电动机的基本正反转控制电路如图2 -4 -1 所示。

1) 电路组成

主电路由开关QS、 熔断器FU1、 接触器KM1、 KM2 的主触点、 热继电器FR 的热元件及电动机M 组成。 KM1 的主触点闭合,电动机为正相序连接; KM2 的主触点闭合,电动机为逆相序连接。

控制电路由熔断器FU2、 热继电器FR的常闭触点、 停止按钮SB3、 正转启动按钮SB1、 反转启动按钮SB2、 接触器KM1、KM2 的线圈及其常开辅助触点构成。

2) 工作原理

按下正转启动按钮SB1, 接触器KM1的线圈得电并通过其常开辅助触点进行自锁, 此时接触器KM1 的主触点接通电动机,电动机正转; 按下停止按钮SB3, 接触器KM1 的线圈失电并解开自锁, 其主触点也断开, 使电动机停止; 再按下反转启动按钮SB2, 接触器KM2 的线圈得电并自锁, 电动机通过接触器KM2 的主触点逆相序接通, 电动机反转。

该电路中, 若按下正转启动按钮SB1, 使电动机已处于正转状态时, 又按下反转启动按钮SB2, 则此时接触器KM1、 KM2 的两个线圈均得电, 使其两个主触点均闭合, 将导致电源两相短路, 造成事故。 因此, 正反转控制电路应设置相关的制约结构, 防止短路事故的发生。 这种相互制约的关系称为互锁, 起到互锁作用的触点称为互锁触点。

2. 具有电气互锁的正反转控制电路

图2 -4 -2 为具有电气互锁的正反转控制电路, 其是利用接触器的常闭辅助触点做互锁的电路, 这种互锁称为电气互锁。

该电路结构上增加了接触器KM1、 KM2 的两个常闭辅助触点, 因为它们与对方线圈是串联关系, 因此, 当按下正转启动按钮SB1, 接触器KM1 的线圈得电后, 其常闭辅助触点断开, 使得无论是否按下反转启动按钮SB2, 都无法使接触器KM2 的线圈得电, 实现了互锁。 同理, 如果先按下反转启动按钮SB2, 则正转启动按钮SB1 不起作用。

该电路若想实现由正转到反转, 或由反转到正转的控制, 则必须在转换中间按下停止按钮SB3。 所以这种电路又称为“正—停—反” 电路。

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图2-4-1　基本正反转控制电路

3. 具有机械互锁的正反转控制电路

在基本正反转控制电路的基础上增加一对互锁, 这对互锁是将正反转启动按钮的常闭辅助触点串联在对方接触器的线圈电路中, 这种互锁称为机械互锁。 具有机械互锁的正反转控制电路如图2 -4 -3 所示。

图2-4-2　具有电气互锁的正反转控制电路

图2-4-3　具有机械互锁的正反转控制电路

该电路在进行正反转切换时, 无需按下停止按钮SB3, 因为在电动机正转过程中直接按下反转启动按钮SB2 时, 串联在正转控制电路中的反转启动按钮SB2 的常闭辅助触点先断开, 使接触器KM1 的线圈失电, 从而解除接触器KM1 的自锁, 并让电动机停止转动; 随后反转启动按钮SB2 的常开辅助触点闭合, 接通接触器KM2 的线圈并实现其自锁, 电动机反转。 由反转切换到正转的过程与此类似。

4. 具有双重互锁的正反转控制电路

实际生产中常采用具有双重互锁(电气互锁和机械互锁) 的正反转控制电路,如图2 -4 -4 所示。

该电路结合了电气互锁和机械互锁的优点, 使电路操作方便、 工作安全可靠, 在实际应用中得到了广泛使用。 其工作原理请读者结合上述内容独立思考。

图2-4-4　具有双重互锁的正反转控制电路