基础电气控制原理教学

机电控制技术已日趋集成化、自动化，但任何发展都离不开基础的电气控制原理知识。想学会并熟练运用PLC，必须建立在扎实的基本电路控制技术上，从如何识图，到遇到故障如何理清思路去判断、维修，再到自己设计、绘制电路图并实验成功，正所谓“一年两年打基础，三年四年刚上手”，从开始学习到成功是需要过程的。随着电气技术的飞速发展，从事电气工作的技术工人也不断增加，熟悉和掌握工厂常用电气控制电路，是每个电工必须具备的基本功。但是不少青年电工在刚走上工作岗位的时候，面对各种各样的实际控制电路，常常会觉得无从下手。本文从普通入门级的电路入手，为大家讲解电路的工作原理。

一、可选择是否延时自启动的380V启动电路

图1 可选择是否延时自启动的380V启动电路

可选择是否延时自启动的380V启动电路如图1所示。为了达到能够控制延时自启和立即停机的目的，时间继电器KT线圈前面增加了一只转换开关SA。回路送电前，必须检查转换开关SA在断开位置，方可进行回路送电的操作。送电操作顺序：合上三相隔离开关QS，合上低压断路器QF，合上控制回路熔断器FU1、FU2。

1.启动运转

按下启动按钮SB2，电源L1相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按SB1动断触点→3号线→启动按钮 SB2 动合触点(按下时闭合)→5号线→接触器KM 线圈→4号线→热继电器FR的动断触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源L3相，构成380V电路。

接触器KM线圈获电动作，接触器KM动合触点闭合自保，维持接触器KM工作状态，接触器 KM三个主触点同时闭合，电动机绕组获得按 L1、L2、L3 排列的三相380V 交流电源，电动机M启动运转。

电动机正常运转后，合上自启动转换开关SA，时间继电器KT 得电动作。动合触点KT闭合，为延时自启动作电路准备。

2.延时自启动

系统瞬间停电时，接触器KM和时间继电器KT失电释放，虽然电动机断电，但仍在惯性运转，时间继电器KT断电后，其动合触点是延时断开的。触点未断开前，电源恢复供电时，闭合中的KT动合触点，相当于启动按钮SB2的作用。

这时，电源L1相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SB1动断触点→3号线→仍在闭合中的时间继电器KT动合触点→5号线→接触器KM线圈→4号线→热继电器FR的动断触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源L3相，构成380V电路。接触器KM线圈获电动作，接触器KM动合触点闭合自保，维持KM的工作状态，接触器KM三个主触点同时闭合，电动机得电启动运转。

3.正常停机

停机有两种方法：

第一种：不断开控制开关SA时，按下停止按钮SB1，SB1 动断触点断开，切断接触器KM线圈控制电路，接触器KM断电释放，三个主触点同时断开，电动机M绕组脱离三相380V交流电源，停止转动，所驱动的机械设备停止运行。

第二种：停机前先断开控制开关SA，再按下停止按钮 SB1(按下的时间必须超过 KT的时间整定值)，SB1动断触点断开，初断接触器KM线圈控制电路，接触器KM断电释放，三个主触点同时断开，电动机M绕组脱离三相380V交流电源，停止转动，所驱动的机械设备停止运行。

4.电动机过负荷停机

电动机过负荷时，主电路中的热继电器FR 动作，动断触点FR 断开，切断接触器 KM线圈电路，KM 断电释放，三个主触点同时断开，电动机断电停止转动，机械设备停止工作。

二、按钮操作的自耦减压启动电动机控制电路

按钮操作的自耦减压启动380V控制电路如图2所示。

图2 按钮操作的自耦减压启动380V控制电路

按下启动按钮SB2，其动合触点闭合，接触器KM线圈得电动作，动合触点KM闭合自保。降压启动接触器KM的六个主触点同时闭合，自耦变压器绕组的一部分投入主回路中(电动机绕组阻抗增加)。电动机绕组获得比电源电压值低20%的电压，启动运转。

降压启动接触器KM动合触点闭合，红色信号灯HL1得电灯亮，表示电动机M处于降压运转状态。

在刚按下启动按钮SB2 时，串入接触器 KM1 线圈电路中的按钮 SB2 的动断触点先断开，切断接触器KM1线圈电路，红色信号灯HL2不亮。

转速开始上升，启动电流下降，看到电流表的指针回落，接近额定电流值，进行手动切换。按下停止按钮SB1，其动断触点断开，接触器KM线圈电路断电释放，电动机脱离电源，但仍处于高速惯性运转中，电流表的指针回零。这时，按下正常运转启动按钮 SB3。刚按下按钮SB3时，串入接触器KM线圈电路中的按钮SB3的动断触点先断开，切断接触器KM 线圈电路，接触器 KM1 线圈电路接通并动作，接触器KM1 动合触点闭合自保。主回路中，接触器KM1三个主触点同时闭合，电动机获得额定电压正常运行。

接触器KM1动合触点闭合，红色信号灯HL2得电灯亮，表示电动机进入正常运转状态。

三、手动与自动操作的电动机自耦减压启动控制电路

手动与自动操作的电动机自耦减压启动控制电路如图3所示。

图3 手动与自动操作的电动机自耦减压启动控制电路

（1）降压启动

按下启动按纽 SB2，电源 L1 相→SB1 动断触点→SB2 动合触点→接触器 KM 线圈→闭合中的KA3动合触点→热继电器FR动断触点→2号线→电源的另一极(相)，KM线圈得电动作，动合触点KM闭合自保。KM的三个主触点同时闭合，把自耦变压器 TM的一部分绕租串入电动机主回路中。动合触点KM 闭合，接触器KM0线围得电动作，接触器 KM0三个主触点闭合，接通主电路，电动机得电启动运转，3～4s后启动电流逐渐减小，电动机处于降压运转状态。

接触器KM0 动作，动合触点 KM0 闭合，中间继电器 KA1 线圈得电动作，动合触点KA1闭合自保。中间继电器常KA1动合触点闭合9号线得电，为手动和自动切换作电路准备。中间继电器KA1动断触点断开，信号灯GN断电灯灭。中间继电器KA1动合触点闭合，信号灯YE得电灯亮，表示电动机M处于降压运转状态。

（2）降压运行停止与自动转换电路

中间继电器KA1 动合触点闭合，默认选择开关SA处于自动运行状态，SA的触点1、2接通。时间继电器KT 获电动作，时间继电器 KT 延时闭合的动合触点闭合→13号线→中间继电器KA3线圈电路接通并动作。

接触器KM 线圈电路中的动断触点 KA3 先断开，把接触器 KM、KM0 线圈电路切断，接触器KM，KM0断电释放，KMO的三个主触点同时断开，电动机M脱离电源，但仍处在惯性运转中。

接触器KMO释放，接触器KM0 动断触点复归时，17和19号接通为KM1线圈接通电路作准备。

中间继电器KA3动合触点闭合，为中间继电器KA3线圈电路自保，维持中间继电器KA3的工作状态。

（3）自动转换到电动机正常运行状态

中间继电器KA3动合触点的闭合，运行接触器KM1线圈得电并动作。主回路中，接触器KM1的三个主触点同时闭合，电动机M获得三相交流电源启动运转。电动机进入正常运转状态。串入降压启动信号灯回路中的动断触点KM1断开，降压运行指示灯YE灯灭，表示结束降压运行，动合触点 KM1闭合，红色信号灯 RD得电灯亮，表示电动机 M 正常运行状态。接触器KM1动合触点闭合，中间继电器KA2得电动作，与热继电器FR发热元件并联的动断触点KA2断开，热继电器FR发热元件串入回路中，起到对电动机的保护作用。

（4）电动机降压启动后手动切换到正常运行状态

把转换开关SA置于手动位置，转换开关SA的触点1、3接通，为手动切换电路作准备。按下启动按钮SB3，中间继电器KA3得电动作，动合触点KA3闭合自保。中间继电器KA3动合触点闭合，运行接触器KM1得电动作。正常运行接触器KM1 三个主触点同时闭合，电动机M获得额定电压启动运转，电动机所驱动的机械设备进入正常运行。

接触器KM1 动断触点切断时间继电器 KT 控制电路。接触器 KM1动断触点断开，信号灯 YE断电灯灭。接触器KM1 动合触点闭合，信号灯RD得电灯亮。

需要停机时，按下停止按钮SB1，其动断触点断开，切断接触器KM1 线圈控制电路，接触器KM1的三个主触点断开，电动机M脱离电源，停止运转。

四、双重联锁电动机正反转380V控制电路

双重联锁、有运转信号灯电动机正反转380V控制电路如图4所示。在电动机正反转控制电路中，正向控制按钮SB2的动断触点与正向接触器KM1动断触点串联后，再与反向接触器KM2线圈连接；反向控制按钮SB3的动断触点与反向接触器KM2 动断触点串联后，与正向接触器KM1线圈相接。采用控制按钮的动断触点与接触器的动断触点串联的、相互制约对方的接线方式，既有按钮的动断触点联锁又有接触器的动断触点互相制约的接线，称之为双重联锁的正反转控制接线。

图4 双重联锁电动机正反转380V控制电路

1.电动机正向启动运转

按下正向启动按钮 SB2，电源 L1 相→控制回路熔断器FU1→1 号线→停止按钮 SB1动断触点→3号线→按启动按钮SB2动合触点(按下时闭合)→5号线→按钮SB3的动断触点→7号线→反向接触器KM2动断触点→9号线→正向接触器KM1线圈→4号线→热继电器FR的动断触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源L3相，电路接通，接触器KM1线圈获得380V电压动作，动合触点KM1闭合自保，维持接触器KM1工作状态。

正向接触器KM1三个主触点同时闭合，电动机绕组获得按L1、L2、L3排列的三相380V交流电源，电动机M正向启动运转。

接触器KM1动合触点闭合→17号线→信号灯HL1得电灯亮，表示电动机(机械设备)正向运转。

2.电动机反向启动运转

按下反向启动按钮SB3，电源 L1相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SB1动断触点→3号线→启动按钮SB3动合触点(按下时闭合)→11号线→按钮SB2动断触点→13号线→正向接触器KM1动断触点→15号线→反向接触器KM2线圈→4号线→热继电器 FR动断触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源L3相。电路接通，接触器KM2线圈获得380V电压动作，动合触点KM2闭合自保，维持接触器KM2工作状态。

反向接触器KM2三个主触点同时闭合，电动机M绕组获得按L3、L2、L1排列的三相380V交流电源，电动机M反方向启动运转。

接触器KM2动合触点闭合19号线→信号灯HL2得电灯亮，表示电动机(机械设备)反向运转。

3.正常停机

电动机在正方向或反方向运转中，只要按下停止按钮SB1，切断接触器的电路，接触器断电释放，接触器主触点断开，电动机断电停止运转。

4.电动机过负荷停机

电动机过负荷时，负荷电流达到热继电器FR的整定值，热继电器FR动作，动断触点FR断开，切断接触器 KM1 或 KM2 线圈控制电路，接触器断电释放，接触器 KM1或 KM2的三个主触点同时断开，电动机 M 绕组脱离三相 380V 交流电源停止转动，机械设备停止工作。

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