第三节三相异步电动机的正反转电气控制
任务三 三相异步电动机正反转循环运行的PLC控制
（二）设备与器材
表1-22 设备与器材
序号
名称
符号
型号规格
数量 备注
1
常用电工工具
十字起、一字起、尖嘴钳、剥线钳 等
1
2
计算机（安装GX Works3编程 软件）
3
三菱FX5U可编程控制器
PLC
FX5U-32MR/ES
4
三相异步电动机正反转循环运 行控制面板
5
三相异步电动机
6
以太网通信电缆
M
WDJ26，PN=40W，UN=380V， IN=0.2A，nN=1430r/min，f=50Hz
2）学会用三菱FX5U PLC的顺控程序指令编辑三相异步电动机正反转循 环运行控制的程序。
3）会绘制三相异步电动机正反转循环运行控制的I/O接线图。 4）掌握FX5U PLC I/O接线方法。 5）熟练掌握使用三菱GX Works3编程软件编辑梯形图程序，并写入 PLC进行调试运行。
11
项目一 任务三 三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制
MPS
栈存储器的第一层， 之前存储的数据依次
下移一层
读取堆栈第一层的 MRD 数据且保存，堆栈内
的数据不移动
读取堆栈存储器第
MPP
一层的数据，同时该 数据消失，栈内的数
据依次上移一层
梯形图表示
FBD/LD表示
ST表示
目标元件
ENO:=MPS(EN);
ENO:=MRD(EN);
无
ENO:=MPP(EN);
对于FX5U PLC默认情况下，16位计数器的个数为256个，对应编号为C0 ～C255；32位超长计数器个数为64个，对应编号为LC0～LC63。
三相异步电动机按钮联锁正反转控制工作原理
三相异步电动机按钮联锁正反转控制工作原理三相异步电动机按钮联锁正反转控制是一种常见的电机控制方式，通常用于需要频繁正反转的场合，如输送机、提升机等设备。
按钮联锁控制是指通过按钮控制电机的正反转，并且在正向或反向运行时，另一方向的按钮不能起作用，以确保安全可靠的运行。
本文将从工作原理、控制电路、联锁逻辑和应用场景等方面对三相异步电动机按钮联锁控制进行详细介绍。
一、工作原理三相异步电动机是工业领域中常见的一种电动机类型，它通过三相交流电源产生旋转磁场，从而驱动负载旋转。
按钮联锁控制是通过按钮控制电机的正反转，同时通过联锁控制电路来防止误操作和保证运行的安全性。
其工作原理主要包括按钮控制、继电器控制和联锁控制三个部分。
1.按钮控制按钮控制是通过控制按钮来实现电机的正反转。
通常有正向按钮（或称前进按钮）和反向按钮（或称后退按钮）。
按下正向按钮，电机正向运行；按下反向按钮，电机反向运行。
在按钮未按下时，电机处于停止状态。
按钮控制是电机运行的基础。
2.继电器控制继电器是控制电机正反转的关键组件。
通过正向按钮和反向按钮控制对应的继电器的触点，从而实现电机的正反转。
继电器具有可靠的电气隔离和可控性，是控制电机正反转的重要部件。
3.联锁控制联锁控制是在按钮控制的基础上增加的安全控制功能。
其原理是通过联锁逻辑电路，使得在电机正向或反向运行的过程中，另一方向的按钮不能起作用，从而避免误操作和保证运行的安全性。
联锁控制是按钮控制的增强和完善。
二、控制电路三相异步电动机按钮联锁正反转控制的控制电路通常由按钮、继电器和联锁逻辑电路组成。
下面将对每个部分的功能和连接进行详细介绍。
1.按钮正向按钮和反向按钮是控制电机正反转的主要控制元件。
一般情况下，按钮通过脉冲信号触发继电器的动作，从而控制电机的正反转。
在按钮未按下时，电机处于停止状态。
2.继电器继电器是实现正反转控制的关键元件。
通过控制按钮的脉冲信号，继电器使得对应的触点在正向或反向按钮按下时闭合，从而实现电机的正反转。
三相异步电动机的电气控制
11
主电路实现的顺序的控制电路
12
控制电路实现顺序控制的控制电路
13
多地控制
概念
能在两地或多地控制同一台电动机的控制方式叫电动机的多地控制。
特点
两地的起动按钮并联在一起，停止按钮串联在一起。这样就可以分别在 甲、乙两地起、停同一台电动机，达到操作方便的目的。
互锁作用：正转时，SB3不起作用；反转时，SB2 不起作用。从而避免两接触器同时工作造成主回路 短路。
7
带有双重互锁的正反转控制
含有双重互锁的正反转控制
FR
SB1
SB2
SB3 KMR KMF
KM1 SB3
KMR
KMF KMR
SB2
机械 互锁
电气 互锁
8
自动往返控制
控制要求：
按下起动按钮后，电动机根据撞快1或2可以自动实现正反转的循环运动，并具 有零压、欠压、短路和过载保护。
21
Y-∆降压起动控制电路
控制电路
工作原理
KM1线圈得电
按下SB2
KM3线圈得电
KT线圈通电
KM2主触头闭合 KM2自锁触头闭合
KM2互锁触头分断
KM1自锁触头闭合 KM1主触头闭合 KM3主触头闭合 KM3互锁触头分断 KT常闭触头延时闭合
KM3主触头分断
KM3互锁触头闭合 KT常开触头延时闭合
电动机△形联结全压运行
KT线圈断电
KT触头分断
电动机Y形起动
KM3线圈得电 电动机暂时断电 电动机暂时断电
KM2线圈得电
22
Y-∆降压起动控制电路
三相异步电动机正反转控制
三相异步电动机自动循环控制中文摘要生产机械的电气控制线路都是根据生产工艺过程的控制要求设计的，而生产工艺过程必须伴随着一些物理量的变化，如行程，时间，速度，电流等。
这就需要某些电器能准确的测量和反映这些物理量的变化，并根据这些量的变化对电动机实现自动控制。
电动机控制的一般原则有行程控制原则，时间控制原则，速度控制原则和电流控制原则。
自动过程的进行需要有条件来触发，根据触发条件的不同，自动控制电路常用的有按时间控制和按行程控制两种形式，本实验了解时间控制原则，利用时间继电器来实现电动机的自动循环控制。
简述自动循环电路的设计原理，使用的实验器材以及如何安全规范的操作。
关键词：时间继电器；实验器材；原理设计图；安全操作腹有诗书气自华腹有诗书气自华目录目录 (3)前言 (1)第1章实验目的 (2)1.1 实验目的 (2)第2章实验环境及设备 (2)2.1 实验环境 (2)2.2 实验设备 (2)第3章正反转控制线路的设计 (2)3.1方案选择 (2)3.2 原理讲解 (3)3.2.1 控制电路 (3)3.2.2 主电路 (3)3.2.3线路动作过程 (4)第4章实际操作的特点及注意 (4)4.1 注意事项 (4)4.2 应用场合 (5)第5章实验设计总结 (5)参考文献 (6)腹有诗书气自华前言本实验要求设计一套控制线路，能够实现对三相异步电动机的正反转控制，要求有足够的保护，能够在正反之间直接切换。
根据电动机型号及电气原理图选用电器元件及部分电工器材；按电气原理图装接控制线路，并通电空运转效验成功。
三相异步电动机的正反转启动控制常用于升降控制，进给控制等。
本项目实施需要了解三相异步电动机的控制电路的接触器互锁等常用知识，了解三相电动机正反控制线路的设计方法和实际安装接线方法，从而进一步训练学生对电动机控制电路的安装、接线、与调试等技能。
腹有诗书气自华第1章实验目的1.1 实验目的1. 了解并掌握维修电工课程所学的基础知识。
任务三三相异步电动机的正反转控制电路教学设计方案
项目三
三、教学过程
（一）、相关知识回顾
三相异步电动机最基本的 两种控制电路 1、三相异 步电动机正转控制线路 （1）点动控制 点动（ 定义）：按下按钮电动机 得电运转，松开按钮电动 机失电停转 应用：机床、 立柱快速移动，电葫芦（ 起重设备）的控制 （2）连续控制（长动） 自锁（定义）：松开启动 按钮，接触器通过自身常 开辅助触头使其线圈保持 得电。 应用：普车主轴电动机工 作 2、低压电器应用
请各位领导专家批评指正！
谢
谢
二、重点、难点
重点、难点
重点
理解三相异步 电动机的正反 转控制线路的 工作原理。
难点
接触器联锁 正反转控制 线路的工作 原理。 。
二、重点、难点
（一）、相关知识回顾 三相异步电动机最基本的两种控制 电路 1、三相异步电动机正转控制 线路 （1）点动控制 点动（定义）：按下按钮电动机得 电运转，松开按钮电动机失电停转 应用：机床、立柱快速移动，电葫 芦（起重设备）的控制 （2）连续 控制（长动） 二是从服务社会角度， 针对学生素质培养与实 际岗位需求相统计客观 要求，为社会培养真正 需要的应用型、专业型 技术人才，从而为铁道 电气化技术发展提供人 才保障，为社会创造价 值。
三相异步电动机的控制电路
任务三
三相异步电动机的正反转控制电路 教学设计方案
三相异步电动机双重联锁正反转控制线路
———— 技能与训练
多媒体电子教学课件
韶关市技师学院 韶关市高级技工学校
授课教师: 麦 原
课题 三相异步电动机的正反转控制线路
一、倒顺开关正反转控制线路
1、特点 利用HZ3型倒顺开关改变电流相序来控制电动机正反转。 倒顺开关也称可逆转换开关，如图3-1所示中的S就是倒
顺开关。静触点有六个位置。 优点: 电器元件较少，电路简单。一般用于额定电流在10A、
一U的反向顺序接通电动机，此 倒顺开关控制的正反转控制电路
时电动机为反转。
3、 改变转向时，手柄的操作顺序
停 正（接电流很 大，易使M定子绕组因过热而损坏。
三、接触器联锁的正反转控制线路
1、控制线路的组成 （1）无联锁的正、反转控制电路
两个接触器KM1、KM2,分别控制电动机的正、 反转。当合上刀开关QS，按下正转按钮SB2时， KM1线圈通电，KM1三相主触点闭合，电动机旋转 。同时，KM1辅助常开触点闭合自锁。若要电动机 反转时，按下反转按钮SB3，KM2线圈通电，KM2 的三相主触点闭合，电源LI和L3对调，实现换相， 此时电动机为反转。
功率在3kW 以下的小容量电动机。 缺点: 频繁换向时，操作人员的劳动强度大，操作不安全。 在使用倒顺开关时应注意：
当电动机由正转到反转，或由反转到正转，必须将手柄 扳到“停”的位置。这样可避免电动机定子绕组突然接入反 向电而使电流过大，防止电动机定子绕组因过热而烧坏。
2、工作原理
倒顺开关也称可逆转换开
头使另一个接触器不能得电动作，接触器间这种相 互制约的作用叫做接触器联锁。实现联锁作用的常 闭触头称为联锁触头。
当按下SB2，KM1通电时，KM1的辅助常闭触 点断开，这时，如果按下SB3，KM2的线圈不会通 电，这就保证了电路的安全。这种将一个接触器的 辅助常闭触点串联在另一个线圈的电路中，使两个 接触器相互制约的控制，称为互锁控制或联锁控制。 利用接触器（或继电器）的辅助常闭触点的联锁， 称电气联锁（或接触器联锁）。
三项异步电动机的正反转控制
三项异步电动机的正反转控制原理电机要实现正反转控制，将其电源的相序中任意两相对调即可（我们称为换相），通常是V 相不变，将U相与W相对调，为了保证两个接触器动作时能够可靠调换电动机的相序，接线时应使接触器的上口接线保持一致，在接触器的下口调相。
由于将两相相序对调，故须确保二个KM线圈不能同时得电，否则会发生严重的相间短路故障，因此必须采取联锁。
为安全起见，常采用按钮联锁（机械）与接触器联锁（电气）的双重联锁正反转控制线路（如下图所示）；使用了按钮联锁，即使同时按下正反转按钮，调相用的两接触器也不可能同时得电，机械上避免了相间短路。
另外，由于应用的接触器联锁，所以只要其中一个接触器得电，其长闭触点就不会闭合，这样在机械、电气双重联锁的应用下，电机的供电系统不可能相间短路，有效地保护了电机，同时也避免在调相时相间短路造成事故，烧坏接触器。
实验步骤实验过程图中主回路采用两个接触器，即正转接触器KM1和反转接触器KM2。
当接触器KM1的三对主触头接通时，三相电源的相序按U―V―W接入电动机。
当接触器KM1的三对主触头断开，接触器KM2的三对主触头接通时，三相电源的相序按W―V―U接入电动机，电动机就向相反方向转动。
电路要求接触器KM1和接触器KM2不能同时接通电源，否则它们的主触头将同时闭合，造成U、W两相电源短路。
为此在KM1和KM2线圈各自支路中相互串联对方的一对辅助常闭触头，以保证接触器KM1和KM2不会同时接通电源，KM1和KM2的这两对辅助常闭触头在线路中所起的作用称为联锁或互锁作用，这两正向启动过程对辅助常闭触头就叫联锁或互锁触头。
正向启动过程按下起动按钮SB2，接触器KM1线圈通电，与SB2并联的KM1的辅助常开触点闭合，以保证KMl线圈持续通电，串联在电动机回路中的KM1的主触点持续闭合，电动机连续正向运转。
停止过程按下停止按钮SB1，接触器KMl线圈断电，与SB2并联的KM1的辅助触点断开，以保证KMl线圈持续失电，串联在电动机回路中的KMl的主触点持续断开，切断电动机定子电源，电动机停转。
三相异步电动机正反转控制电路
SBstp
KMF SBstF FR KMF
KMF
FR
KMR
SBstR KMR
KMR
L1 Q
L2
L3
怎样保证错误操作系统不动作？ —— 互锁！
互锁触点
× × ×
SBstp KMF
KMF SBstF KMR KMF FR
FR
M 3~
KMR SBstR
KMF KMR
KMR
L1 Q
L2
L3
怎样保证错误操作系统不动作？ —— 互锁！
KMF
FR
M 3~
KMR SBstR
KMF KMR
KMR
机械互锁电路
L1 Q L2 L3
× × ×
SBstR KMF FR KMF
SBstp KMF
SBstF
FR
M 3~
KMR SBstR
SBstF KMR
KMR
机械互锁电路
L1 Q L2 L3
× × ×
SBstR KMF FR KMF
SBstp KMF
KMR
. . .
KH
反转触点
. . 正转触点 .
反转按钮
SB
SBF KMF SBR
. .
KMF
.
KMR
M 3~
KMR
反转接触器
L1 Q
L2
L3
× × ×
操作步骤： ① 合闸。 ② 正转起动。 ③ 正转停止。
KMF SBstF FR KMF
SBstp KMF
FR
M 3~
KMR SBstR
KMR
KMR
电源
~
电源
~
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图4-10 按钮联锁的正、反转控制电路
按钮联锁正、反转控制电路
2. 工作特点
优点是：操作方便，当 需要改变电动机转向时， 不必先按停止按钮SB3，只 要直接按一下反转按钮SB2 即可。 缺点是：容易产生短路 故障，控制正、反转的接 触器KM1 、KM2的主触点可 能同时接通，从而导致电 源短路事故。
【课堂小结】
1. “互锁”和“联锁”的概念； 2. 四种形式的电动机正、反转控制电路的特点： 倒顺开关式：手动操作，“正转”、“反转”、“停止”3个 操作位； 接触器互锁式：正、反转切换中必须经过停止，不易发生电源 短路； 按钮联锁式：可直接进行正、反转切换，易发生电源短路； 接触器、按钮双重互锁式：可直接进行正、反转切换，不易发 生电源短路；
图4-8 倒顺开关正、反转控制电路
二、接触器互锁正、反转控制电路
1. 工作原理
电路分析：
控制电路中用接触器KM1和 KM2分别控制电动机的正转和反 转。正转接触器KM1和反转接触 器KM2接通的电源相序相反，所 以当两个接触器分别工作时，可 实现电动机正转和反转。 正转接触器KM1和反转接触器 KM2的主触点不可同时接通，否 则将形成电源短路，引起事故。 为此，分别在正转和反转的 控制回路中接入了对方接触器的 动断辅助触点，从而保证一个回 路工作时另一个回路不能工作。 这种互相制约的控制关系称为 “互锁”。
接触器、按钮互锁的正、反转控制电路
第三节 三相异步电动机的正、 反转电气控制
【课堂练习】
如图4-12所示为某学生设 计的正、反转控制电路， 要求实现： （1）正、反转控制； （2）两方向运转时都有过 载保护。试分析该控制电 路有何错误？
图4-12正、反转控制电路
第三节 三相异步电动机的正、 反转电气控制
电动机反转
KM2动合辅助触点闭合形成自锁
KM2动断辅助触点断开
KM1线圈不能得电
接触器、按钮互锁的正、反转控制电路
接触器、按钮双重互锁 正、反转控制电路
2. 工作特点
这种控制电路克服 了前面两种控制电 路的缺点，兼有接 触器联锁和按钮联 锁的优点，操作方 便、安全可靠且反 转迅速，因此在机 床中应用广泛。
第三节 三相异步电动机的正、 反转电气控制
【课后作业】
教材“复习思考题”4-2。
接触器互锁的正、反转控制电路
三、按钮联锁正、反转控制电路
1. 工作原理
电路分析：
为了尽量缩短操作辅助 时间，可以把接触器联锁正 、反转控制电路中接触器 KM1、KM2的动断联锁触点去 掉，换上按钮SB1、SB2的动 断触点，形成按钮联锁的正 、反转控制电路，同样能起 到防止线圈KM1和KM2同时通 电的作用。图4-10所示为按 钮联锁的正、反转控制电路 。
第三节 三相异步电动机的正、 反转电气控制
【教学重点】 正、反转控制电路的画法和控制原理
【教学难点】 分析不同形式的三相异步电动机正、反转控制 电路
第三节 三相异步电动机的正、 反转电气控制
在机械加工中，许多生产机械的运动部件都有正、 反向运动的要求，如机床的主轴要求能改变方向旋转， 工作台要求能往返运动等，这些要求可以通过电动机的 正、反转来实现。 从电动机的原理可知，若将接到电动机的三相电源 进线中的任意两相对调，就可以改变电动机的旋转方向。 电动机正、反转控制电路正是利用这一原理而设计的。 常见的正、反转控制电路有倒顺开关正、反转控制 电路，接触器互锁正、反转控制电路，接触器、按钮双 重互锁的正、反转电路。
一、倒顺开关正、反转控制电路
1. 工作原理
倒顺开关正、反转控 制电路如图4-8所示。倒 顺开关可以直接控制电 动机的正、反转，它是 通过手动完成正、反转 操作的，有“正转”、 “反转”和“停止”三 种操作位置。倒顺开关 处于“正转”和“反转 ”两种位置时，电动机 的电源接入线相反，电 源相序相反，分别对应 了电动机的正转和反转 。
图4-10 按钮联锁的正、反转控制电路
按钮联锁正、反转控制电路
工作原理：
（1）合上开关QS。 （2）按下正转按钮SB1，接触器 KM1线圈得电，其主触点闭合，自 锁动合触点闭合、联锁动断触点断 开（切断反转控制电路），电动机 M正转。 （3）按下反转按钮SB2，其串在 KM1线圈回路中的联锁触点断开， 接触器KM1线圈失电，切断正转控 制电路，电动机M断电；随后，反 转按钮SB2的动合触点闭合，接触 器KM2线圈得电，其主触点闭合， 电动机M反转。
第四章 机床电气控制基本环节
第三节 三相异步电动机的正、反转 电气控制
第三节 三相异步电动机的正、 反转电气控制
【教学目标】 1. 了解三相异步电动机正、反转控制的意义； 2. 掌握三相异步电动机正、反转控制电路的画法 和控制原理； 3. 掌握“互锁”和“联锁”的概念； 4. 学会分析不同形式的三相异步电动机正、反转 控制电路； 5. 能初步判断电气控制原理图的正误并改正错 误。
KM2线圈得电
KM2主触点闭合 电动机反转 KM2动合辅助触点闭合形成自锁 KM2动断辅助触点断开 KM1线圈不能得电
接触器互锁的正、反转控制电路
接触器互锁正、反转控制电路
2. 工作特点
优点是：利用“互锁” 关系，控制正、反转的接触 器KM1 、KM2的主触点不可同 时接通，避免了电源短路事 故； 缺点是：改变电动机的 运转方向必须先按停止按钮， 然后再按反向起动按钮，所 以频繁改变转向的场合不宜 采用。
图4-10 按钮联锁的正、反转控制电路
四、接触器、按钮双重互锁 正、反转控制电路
1. 工作原理
电路分析：
SB1、 SB2为复合按钮， 按下按钮时，动断触点先 断开，经过一段机械延时 后（按钮从起始位置至按 到底的时间），动合触点 才接通，这样就保证了接 触器KM1和KM2不会同时动 作。
图4-11 接触器、按钮互锁的正、反转控制电路
图4-8 倒顺开关正、反转控制电路
倒顺开关正、反转控制电路
2. 工作特点
优点：电路较简单，电器元件少； 缺点：改变电动机的运转方向必须 先把手柄扳到停止位置，然后再扳到反 转位置，导致频繁换向时，操作不方便； 因电路中没有欠电压和零电压保护， 因此这种方式只在被控电动机的容量小 于5kW的场合使用。
接触器、按钮双重互锁 正、反转控制电路
控制流程：
按下SB1 KM1线圈得电
合上电源开关QS
按下SB2 KM1线圈失电
KM1主触点闭合 电动机正转 KM1动合辅助触点闭合形成自锁 KM1动断辅助触点断开 KM2线圈不能得电
KM1主触点断开
电动机停止正转
KM1动断辅助触点闭合
KM2线圈得电
KM2主触点闭合
图4-9 接触器互锁的正、反转控制电路
接触器互锁正、反转控制电路
控制流程：
合上电源开关QS 按下SB1 KM1线圈得电
KM1主点闭合
电动机正转
KM1动合辅助触点闭合形成自锁 KM1动断辅助触点断开 KM2线圈不能得电
按下SB3 KM1线圈失电
KM1主触点断开
电动机停止正转
KM1动断辅助触点闭合 按下SB2