电动机合闸低压断路器控制电路优化

电路简介

图4-8所示是采用电动机合闸的低压断路器的控制电路，合闸电动机采用的是交直流两用单相串励电动机。

图中，M为电动机电枢绕组，WC为电动机励磁绕组，YRS为失电压脱扣线圈，KM₁、KM₂为交流接触器，QF为低压断路器的辅助触头，SL为电动机行程到位开关，YR为操作跳闸线圈，图中R为能耗制动的限流电阻。

图4-8 采用电动机合闸的低压断路器的控制电路

电路原理

（1）合闸过程。合闸时，按下合闸按钮SB₁，由于此时接触器KM₁的动断触头KM_1-2和断路器动断辅助触头QF是闭合的，所以接触器KM₂得电吸引，其所有的动合触头闭合，动断触头断开。动合触头KM_2-8闭合使KM₂线圈自锁，KM_2-3、KM_2-4和KM_2-5三个动合触头的闭合和KM_2-2、KM_2-6两个动断触头的断开，使单相串励电动机连接为运行状态，电动机开始转动，带动机构合闸。当合闸完成时（即达到合闸后位置），由电动机轴带动的凸轮触及终止行程开关SL，SL的动断触头断开，切断了KM₂的自锁回路，KM₂线圈失电，其动合触头断开，电动机断电。KM₂失电后动断触头KM_2-2和KM_2-6的闭合，使单相串励电动机连接为自励能耗制动电路，电动机迅速制动停转。

（2）分闸过程。按下分闸按钮SB₂，由于此时断路器动合辅助触头是闭合的，跳闸线圈YR得电，开关分闸。

断路器动断辅助触头QF的作用是，当断路器处于合闸状态时，误按合闸按钮SB₁，接触器KM₂不会吸引。若不设该动断辅助触头，在断路器合闸状态时，误按SB₁，则KM₂吸引，合闸电动机转动运行，这样很可能使搭钩因振动而脱扣，造成不应有的分闸。断路器动合辅助触头的另一个作用是当断路器分闸时，误按SB₂，跳闸线圈YR的铁心不吸引。(www.xing528.com)

（3）断路器机构的保护环节如下：

1）特殊失电压脱扣器YRS的作用：如果断路器合闸后主回路存在短路故障，合闸后电源电压急剧下降，此时特殊失电压脱扣器YRS的铁心因电压过低而不能吸引，与铁心相连的凸轮将使开关不能合闸，从而保证一旦线路存在故障断路器就不能合闸。合闸后，与主触头相连的机构使YRS失去作用，所以特殊失电压脱扣器YRS只在合闸过程中发生作用。

2）防止断路器跳跃的环节：由接触器KM₁起“防跳跃”作用。按下SB₁进行合闸操作时，此时KM_2-7触头闭合使接触器KM₁线圈得电，其动合触头KM_1-1闭合，通过合闸按钮SB₁使KM₁线圈自锁，只要不松开SB₁，则KM₁线圈总是保持通电。KM₁吸引后，KM₁的动断触头KM_1-2断开，切断了KM₂线圈与SB₁形成通路的路径。如果被合闸的主回路存在短路故障，则合闸动作完成后，断路器的过电流保护装置（低压断路器的过电流保护一般采用一次式保护，设在主回路中，控制回路上看不出来）将使断路器跳闸，低压断路器的动断辅助触头QF闭合。从合闸到保护装置使断路器跳闸的过程是短暂的，此时很可能操作者的手尚未离开合闸按钮SB₁。只要SB₁不松开，KM₁就通过自身的动合触头KM_1-1自锁，动断触头KM_1-2保持断开状态，所以KM₂线圈不可能得电。若不设接触器KM₁，遇到线路存在故障且操作者按SB₁的时间较长时，则断路器跳闸后就又会使KM₂得电，而后又进行合闸，合闸后又因保护动作而跳闸。直至SB₁松开之前，断路器将反复合闸与分闸，产生断路器的“跳跃”现象。此时断路器将连续多次地接通和切断短路电流，这对断路器的损伤是严重的。

友情提示

采用电动机合闸的断路器操动机构并不只有这一种类型。有不少断路器制造厂采用三相异步电动机作为操动电机，采用电磁抱闸制动，其控制电路与本电路区别较大。即使同样采用单相串励电动机作为操动电机，不同制造厂的产品，其控制电路也不完全相同。但无论控制电路采取什么回路，有两个性能都是必须具备的：一是合闸完成后电动机能迅速停止转动，即控制电路必须有使电动机制动的功能；二是必须具有断路器“防跳跃”功能。

分析此电路要掌握两点：第一要了解元件动作的先后次序，这就需要了解断路器的结构，主要是合跳闸过程机构的动作情况；第二是找出电路中的特殊环节，并搞清其动作原理。

该电路的特殊环节是串励电动机的制动电路。电动机制动原理是跳闸时通过电阻R和交流接触器KM₂的动断触头KM_2-2、KM_2-6与电动机的励磁绕组和电枢绕组形成闭合回路，使电动机成为自励能耗制动电路。