凸轮控制器控制绕线式转子异步电动机电路

凸轮控制器控制电路具有电路简单、维护方便、价格便宜等优点，适用于中小型起重机的走行机构电动机和小型提升机构电动机的控制。5t桥式起重机的控制电路一般就采用凸轮控制器控制。

图6.13所示为采用凸轮控制器控制绕线式转子异步电动机实现启停、正反转、调速与制动的电气原理图。凸轮控制器控制电路的特点是以凸轮控制器圆柱表的展开图来表示。由图6.13可见，凸轮控制器SA 有编号为1～12的12对触点，以竖画的细实线来表示；而凸轮控制器的操作手柄右旋（控制电动机正转）和左旋（控制电动机反转）各有5个挡位，加上中间位置（称为“零位”）共有11个挡位，用横画的细虚线表示；每对触点在各挡位是否接通，则以在横竖线交点入黑圆点表示，有黑点的表示接通，无黑点的则表示断开。

图6.13　凸轮控制器控制绕线转子异步电动机电气原理图

图6.13中，M 为三相绕线式转子异步电动机，在转子电路中串入三相不对称电阻R，用于启动及调速控制。YB为电磁制动抱闸的电磁铁，其三相电磁线圈与电动机M 的定子绕组并联。QS为电源引入开关，KM 为控制电路电源的接触器。KA0 和KA2 为过电流继电器，其线圈（KA0 为单线圈，KA2 为双线圈）串联在电动机M 的三相定子电路中，而其动断触点串联在KM 的线圈支路中。

1.电动机定子电路

在操作之前，应先将SA 置于零位，由图6.13可知，SA 的触点10、11、12在零位接通，然后合上电源开关QS，按下启动按钮SB，接触器KM 线圈通过SA 的触点12通电，KM 的三对主触点闭合，接通电动机M 的电源，然后可以用SA 操作电动机M 的运行。SA 的触点10、11与KM 的动合触点一起构成正转或反转的自锁电路。

凸轮控制器SA 的触点1—4用于控制电动机M 的正、反转，由图6.13可见，SA 右旋5挡触点2、4均接通，M 正转；而左旋5挡是触点1、3接通，改变电源的相序，M 反转；在零位时，4对触点均断开。

2.电动机转子电路

凸轮控制器SA 的触点6—9用于控制电动机M 的转子电阻R，以实现对M 启动和转速的控制。由图6.13可见，SA 的触点6—9在中间零位均断开，而在左、右旋各5挡的通断情况是完全对称的。在左（右）旋第1挡，SA 的触点6—9均断开，三相不对称电阻R 全部串入电动机M 转子电路，此时电动机M 的转速最低；当SA 置第2、3、4挡时，触点5、6、7依次接通，将R 逐级不对称切除，电动机M 的转速逐步升高；当SA 置第5挡时，SA 的触点6、9全部接通，R 全部被切除，电动机M 转速最高。

由以上分析可知，凸轮控制器是在启动的过程中逐级切除转子电阻，以调节电动机的启动转矩和转速，从第1挡到第5挡电阻逐渐减小至全部切除，转速逐渐升高。(www.xing528.com)

3.保护电路

图6.13所示的电路具有欠电压、零电压和零位、过载、行程终端限位保护等功能。

1）欠电压保护

接触器KM 本身具有欠电压保护功能，当电源电压不足时，KM 因电磁吸力不足而复位，其动合主触点和自锁触点都断开，从而切断电源。

2）零电压保护和零位保护

采用按钮SB启动，SB动合触点与KM 的自锁动合触点相并联的电路，都具有零电压（失电压）保护功能，在操作中一旦断电，必须再次按下SB才能重新接通电源。在此基础上，采用凸轮控制器控制的电路在每次重新启动时，还必须将凸轮控制器旋回中间的零位，使触点12接通，才能够按下SB接通电源，这就防止在控制器还置于左右某一挡位，电动机转子电路串入的电阻较小的情况下启动电动机，造成较大的启动转矩和电流冲击，甚至事故。这一保护作用称为零位保护。触点12只有在零位才接通，而其他12个挡均断开，故称触点12为零位保护触点。

3）过载保护

采用过电流继电器作过流（包括短接、过载）保护，过电流继电器KA0、KA2 的动断触点串联在KM 线圈支路中，一旦出现过电流便切断KM 线圈回路，从而切断电源。此外，KM 的线圈支路采用熔断器FU 作短路保护。

4）行程终端限位保护

采用行程开关SQ1 和SQ2 作为电动机正、反转的行程终端限位保护。