异步电动机正反转控制
实验15 异步电动机的正反转控制
实验十五异步电动机的正反转控制一、实验目的1.通过实现三相鼠笼式异步电动机正反转控制电路的实际接线，掌握电气控制原理图的读图与电气控制电路的联接。
2. 了解异步电动机控制系统中各个元件的作用。
3. 了解异步电动机的正常运行的各种保护措施。
二、实验器材三、实验内容联接三相异步电动机的控制电路，了解三相异步电动机正反转工作原理，掌握电气控制系统原理图的读图方法，掌握三相异步电动机正反转控制电路的接线，观察异步电动机的转动方向及接触器的运行情况，掌握电气控制系统中的各种保护及控制电路中的自锁与互锁的作用。
四、实验原理异步电动机工作时应当具备短路保护、过载保护与失压保护，实现对电动机上述保护任务的电器分别为熔断器、热继电器与接触器，异步电动机运转的控制电路中均带有这些保护电器。
异步电动机可以单方向运转也可以正、反两个方向转，由于电动机转子的转动方向是跟随电动机内部同步磁场的方向转动，所以要改变电动机的转动方向就需要改变电动机内部同步磁场的旋转方向，而改变同步磁场的旋转方向需要改变三相电源的相序，在异步电动机控制电路中利用正、反转接触器分别动作，改变了电动机三相电源的相序，实现了电动机的正反转控制。
在异步电动机的正反转控制电路中，为避免正转接触器与反转接触器同时通电所造成的电源短路故障，在电动机的正反转控制电路中需要增加互锁电路，控制电路中的互锁有两种方式：电气互锁与机械互锁。
电气互锁由串联在正反转控制电路中的反、正转接触器的常闭触点实现，仅联接电气互锁的正反转控制电路，当需要电动机反转时，必须先按下停止按钮让正转的电动机停车，再按下反转启动按钮，让电动机开始反转，即电动机不能由正转状态直接进入反转状态。
机械互锁由控制电路中的正、反转启动按钮开关实现，同时联接了电气互锁与机械互锁的电动机正反转控制电路，在电动机正转时按下电动机的反转启动按钮，电动机可以直接进入反转状态，不再需要经过停车这个步骤，反之亦然，电气互锁与机械互锁这两个互锁电路同时联接，可以增加电动机正反转控制电路的可靠性。
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。
三相异步电动机的正反转控制实验报告
三相异步电动机的正反转控制实验报告实验目的⑴了解三相异步电动机接触器联锁正反转控制的接线和操作方法。
⑵理解联锁和自锁的概念。
⑶掌握三相异步电动机接触器的正反转控制的基本原理与实物连接的要求。
实验器材三相异步电动机（M 3～）、万能表、联动空气开关（QS1）、单向空气开关（QS2）、交流接触器（KM1，KM2）、组合按钮（SB1，SB2，SB3）、端子排7副、导线若干、螺丝刀等。
实验原理三相异步电动机的旋转方向是取决于磁场的旋转方向，而磁场的旋转方向又取决于电源的相序，所以电源的相序决定了电动机的旋转方向。
任意改变电源的相序时，电动机的旋转方向也会随之改变。
实验操作步骤连接三相异步电动机原理图如图所示，其中线路中的正转用接触器KM1和反转用的接触器KM2，分别由按钮SB2和反转按钮SB2控制。
控制电路有两条，一条由按钮SB1和KM1线圈等组成的正转控制电路；另一条由按钮SB2和KM2线圈等组成的反转控制电路。
当按下正转启动按钮SB1后，电源相通过空气开关QS1,QS2和停止按钮SB3的动断接点、正转启动按钮SB1的动合接点、接触器KM 和其他的器件形成自锁，使得电动机开始正转，当按下SB3时，电动机停止转动，在按下SB2时，接触器KM和其他的器件形成自锁反转。
安装接线1在连接控制实验线路前，应先熟悉各按钮开关、交流接触器、空气开关的结构形式、动作原理及接线方式和方法。
2 在不通电的情况下，用万用表检查各触点的分、合情况是否良好。
检查接触器时，特别需要检查接触器线圈电压与电源电压是否相符。
3将电器元件摆放均匀、整齐、紧凑、合理，并用螺丝进行安装，紧固各元件时应用力均匀，紧固程度适当。
4控制电路采用红色，按钮线采用红色，接地线绿黄双色线。
布线时要符合电气原理图，先将主电路的导线配完后，再配控制回路的导线；布线时还应符合平直、整齐、紧贴敷设面、走线合理及接点不得松动。
同一平面的导线应高低一致或前后一致，不能交叉。
三相异步电动机正反转控制电路原理
三相异步电动机正反转控制电路原理一、引言二、三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机由转子和定子组成。
转子是通过绕在铁心上的绕组与定子的磁场相互作用而转动的，定子则是通过交流电源提供的电流产生磁场。
在正常工作时，通过交流电源提供的三相交流电，定子上的绕组产生旋转磁场，转子中的导体感受到磁场的作用力而转动起来。
正转控制电路实际上是控制定子绕组的相序，使得定子产生一个顺时针方向的旋转磁场。
这样，转子中的导体就会被磁场的作用力吸引，产生转动。
电源通过接触器K1、K2分别接通R、S两相的接线板，使得电流通过电动机的两个定子绕组。
K3、K4是控制按钮，按下按钮K3和K4，使得接触器K1、K2动作。
当K1闭合，S相接通；当K2闭合，R相接通。
这样，电动机的两个定子绕组就可以依次接通，形成一个顺时针方向的旋转磁场。
电源通过接触器K1、K2分别接通R、S两相的接线板，使得电流通过电动机的两个定子绕组。
K4、K5是控制按钮，按下按钮K4和K5，使得接触器K1、K2动作。
当K1闭合，R相接通；当K2闭合，S相接通。
这样，电动机的两个定子绕组就可以依次接通，形成一个逆时针方向的旋转磁场。
而按钮K5可以将定子绕组的相序进行交换，使得电动机的旋转方向发生变化。
五、结论通过设计相应的正反转控制电路，可以实现三相异步电动机的正反转。
正转控制电路主要通过控制定子绕组的相序，使得定子产生一个顺时针方向的旋转磁场；反转控制电路则通过交换定子绕组的相序，使得电动机的旋转方向发生变化。
这些电路主要由电源、接触器、热继电器、控制按钮、接线板和电动机等组成。
三相异步电动机的正反转控制
电动机的启停，要通过刀开关、控制 按钮、接触器等，接通或断开定子绕 组的三相交流电源来实现。
★常用低压电器：万能转换开关
• 万能转换开关简称转换开关，是由多组相同结构的触头组 件叠装而成的多档位、多回路的主令电器。
• 因触头档位多、换接电路多、用途广，而得名“万能” 转换开关。
2）反转
先按下SB3，反转接触器KM2动作，一方面其互锁触头切断KM1线 圈电路，另一方面其主触头接入反序电，且自锁触头闭合，保证电 动机连续反向运转。
此时若再按下SB2，在电气互锁的作用下，正转接触器KM1线圈不 会得电，同样能避免电源短路事故的发生。
★电气互锁正反转的控制规律
若要求甲、乙两个接触器不能同时工作，应在各自的线圈 电路中互串对方的辅助常闭触头。
★电气互锁正反转控制的工作过程
1）正转
按下SB2 KM1线圈通电
KM1辅助常闭触头先断开，切断KM2线圈电路 KM1主触头后闭合，电动机接入正序电，正转 KM1辅助常开触头后闭合，实现自锁
按下SB2后若再按下SB3，因KM1的互锁触头已切断KM2的线圈电 路，所以KM2线圈不会得电，其主触头不会闭合，主电路中仍然只 有KM1主触头接入的正序电，避免了电源短路事故的发生。
电气互锁正反转控制的缺点：
1）正转过程中若要求反转，必须先按下停止按钮，让正转接触 器线圈断电，电气互锁触头复位（闭合）后，再按下反转按钮， 反转接触器线圈才能得电，通入反序电使电动机反转。
2）反转过程中若要求正转，也必须先按下停止按钮，待电气互 锁触头复位（闭合）后，再按下正转按钮，正转接触器线圈才能 得电，通入正序电使电动机正转。
双重互锁正反转控制的工作过程
M正转过程 中按下SB3
三相异步电动机正反转控制电路要点
复习相关知识
自锁控制电路原理图
按 动 图 中
按 钮 叙 述 自 锁 控 制 过 程
新 授：
一、倒顺开关正反转控制电路 二、接触器联锁正反转控制电路 三、按钮联锁正反转控制电路 四、双重联锁正反转控制电路
§6-4 三相异步电动机的正反转控制电路
思考：如何改变三相异步电动机的转向？
三相异步电动机的转向取决于通入 定子绕组中三相交流电的相序。
KM2
§6-4 三相异步电动机的正反转控制电路
二、接触器联锁正反转控制电路
L1 L2 L3
×××
Q
操作步骤： ① 合闸。 ② 正转起动。 ③ 正转停止。
④ 反转起动。 ⑤ 反转停止。
KM1
FR
M 3~
KM2
SB3
SB1
KM1
SB2 KM2
KM1 FR
KM2
§6-4 三相异步电动机的正反转控制电路
电动机M起动
KM1联锁触头分断对KM2联连续正转
锁
§6-4 三相异步电动机的正反转控制电路
四.按钮、接触器双重联锁正反转控制电路
工作原理：
（2）反转控制
按下 SB2
SB2常闭触头先分断 KM1线圈失电 电动机
KM1自锁触头分 M K断KMM11主联触锁头触分头断恢复闭失合电
SB2常开触头后闭合
KM2线圈 KM2自锁触头闭合自锁 电动机M起动
§6-4 三相异步电动机的正反转控制电路
电动机定子接线盒
电源
L1 L2 L3 3~
星
形
U1
V1 W1
W2
U2 V 2
(Y) 联 接
U1 V1 W1 W2 U2 V2
L1 3L~2 L3
三相异步电动机的正反转控制
U ---L3 V ---L2 W---L1
KM2 KM1
KM1 KM2
三、按钮、接触器双重联锁正反转控制线路
QS FU1
L1 L2 L3
合上电源 开关QS
KM1
FU2 FR
SB3
KM2
KM1
KM2
SB1
SB2
FR
UV W
M 3~
KM2 KM1
KM1 KM2
三、按钮、接触器双重联锁正反转控制线路
KM2联锁动断触
UV W
点闭合，解除对
M
KM1联锁
3~
SB3
KM2
SB1
KM1
KM2 SB2
KM2
KM1
KM1
KM2
二、接触器联锁正反转控制线路
反转停止
QS FU1
FU2
L1
L2
FR
L3
松开SB3、电 KM1 机停转
SB3 KM2
SB1 KM1 SB2 KM2
FR
UV W M 3~
KM2
KM1
KM1
三相异步电动机的 正反转控制线路
若改变电动机转动方向，将接至交流电动机 的三相交流电源进线中任意两相对调，电动机就 可以反转。
一、 倒顺开关正反转控制线路
倒顺开关，又叫可 逆转换开关，利用 改变电源相序来实 现电动机手动正反 转控制。
一、倒顺开关正反转控制线路
L1 L2 L3
熔断器 倒顺开关
电动机
正转起动
QS FU1
FU2
L1
L2
FR
L3
合上电源开关 KM1 QS
SB3 KM2
SB1 KM1 SB2 KM2
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。
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STb
STa
行程控制：
逆程
STb
限位开关 正程
电机 STa
控制某些机械的行程，当运动 部件到达一定行程位置时利用行 程开关进行控制。
自动往返运动：
1. 能正向运行也能 反向运行
2. 到位后能自动返 回
（1）限位控制
动作过程
SB2
正向运行
至右极端位置撞开STA
电机停车
（反向运行同样分析）
STB 逆程
机械联锁 SBF
KMR
KMF
利用复合按钮的
KMF
KMF
KMR
触点实现联锁控 制称机械联锁。
SBR
电气联锁 KMR
鼠笼式电动机正反转的控制线路
SB SBF
断开 KMF SBR
闭合 KMR
闭合 当电机正转时， 按下反转按钮SBR
KMR
KMF
先断开
KMF
KMR
闭合
停止正转 电机反转
断电 通电
4.具有自动往返的正、反转控制电路
反转时必须先按停止按钮SB，使联锁触点KMF闭合后按下 反转起动按钮SBR才能使电动机反转；若电动机处于反转 状态要正转时必须先按停止按钮SB，使联锁触点KMR闭合 后按下正转起动按钮SBF才能使电动机正转。
解决措施：在控制电路中加入机械连锁。
3.双重互锁(interlocking)正反转控制
SB
. SBSBF.来自闭合KMF. SBR
KMR
“联锁”触点
KMR
KMF
KMR
. KMF
断开
. 通电
按下SBF 电机正转
断电
缺点： 改变转向时必须先按停止 按 钮。
在同一时间内，两个接触器只允许一个通电工作的控制作用，称为“联锁”。 利用接触器的触点实现联锁控制称电气联锁。
存在问题：电路在具体操作时，若电动机处于正转状态要
KMR
FR
反转触点
.. .
. . SB
SBF
.
正转触点
KMF
. . SBR
KMF
.
KMR
M
3~
反转按钮 KMR
反转接触器
SBF和SBR决不允许同时按下，否则造成电源两相短路。 正反转控制电路必须保证正转、反转接触器不能同时动作。
3/31/2020
2.加互锁(interlocking)的正反转控制
2.2 三相异步电动机的正反转控制
将电动机接到电源的任意两根线对调一下，即可使电动机 反转。
➢需要用两个接触器来实现这一要求。 ➢当正转接触器工作时，电动机正转； ➢当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任意两根联线对 调一下，电动机反转。
1.正反转的控制线路
Q
FU . .. .
FR 正转按钮 正转接触器
STB
KMR
SBR
KMF
KMR
~ SB1
SB2
KMF SB3
KMR
STA
KMF
KMR
STB
KMR
KMF 限位开关
STA 限位开关
正程
FR 控制电路
（2）自动往复运动控制 在前面要求基础上，到达A、B处能自动返回。
FR
SB1
SBF
KMR
STA
KMF
措施
KMF
行程开关采用复 合式开关。正向运 行停车的同时，自 动起动反向运行； 反之亦然。