货梯应用三相异步电动机接触器控制的正反转控制项目练习

一、实验目的

 ⑴在点动运行控制基础上，学会三相异步电动机接触器自锁的正反转上行与下行，接线和操作方法。

  ⑵理解互锁与自锁等自动化控制运用的基础概念，为下一步PLC编程打下坚实基础；

  ⑶分析研究三相异步电动机接线原理，接触器二次电路启动、自锁、互锁、热保的基本过程，可编程控制基本方法；

二、准备工作:

⑴电动机正转与反转控制：

 目前建筑工地使用的三相异步电动机的旋转方向取决于定子绕组磁场的旋转方向，而磁场的旋转方向又取决于供电电源的UVW相序。任意改变电动机电源的二线相序时，电动机的正转改为反转；反转让也会随之改变为正转让。

⑵电动机正反转控制实现：

①相关电气原理图；如图下图所示。

主电路中采用了两个接触器进行正反转控制，即正转用的接触器KM1，反转用的接触器KM2，两个接触器的主触头所接通的电源相序不同，KM1按L1—L2—L3相序对应UVW接线，KM2则按L3-L2-L1对调了两相对应UVW相序。控制电路分别由控制电路中正转按钮SB2控制KM1和反转按钮SB3控制KM2。控制电路有两条，一条由按钮SB2和KM1线圈等组成的正转控制电路；另一条由按钮SB3和KM2线圈等组成的反转控制电路。可见控制电路由二个连续运行电路组成；

②启动与自锁工作过程：

   正转运行： 当按下正转启动按钮SB2后，电源L1-L2二相380V通过热继电器FR的动断接点1-2、停止按钮SB1的动断接点2-3、正转启动按钮SB2的动合接点3-4、反转交流接触器KM2的常闭辅助触头4-5、正转交流接触器线圈KM1，使正转接触器KM1带电而动作，其主触头闭合使电动机正向转动运行；

自锁工作：当接触器KM1工作后，一方面主触点吸合，另一方面KM1常开辅助触头吸合，不管正转启动按钮放手与否，KM线圈维持供电，称自保持运行。

反转启动：当按下反转启动按钮SB3后，过程与上面相似，只是接触器KM2动作后，主电路电动机调换了两根电源线U、W相（即改变电源相序），从而达到反转目的。

③正转与反转互锁原理： 

    接触器KM1和KM2的主触头决不允许同时闭合，否则造成两相电源短路事故。互锁是保证一个接触器KM1得电动作时，另一个接触器KM2不能得电动作，以避免电源的相间短路；

   互锁实现：在正转控制电路KM1线圈中串接了反转接触器KM2的常闭辅助触头，当接触器KM2得电动作时， KM2的常闭触头分断，切断了正转控制电路，可靠地避免了两相电源短路事故的发生。

同样；在反转控制电路KM2线圈中串接了正转接触器KM1的常闭辅助触头，当正转接触器KM1得电动作时，串在反转控制电路中的KM1的常闭触头分断，切断了反转控制电路KM2线圈，保证了KM1主触头闭合时，KM2的主触头不能闭合。

总结：这种在一个接触器得电动作时，通过其常闭辅助触头使另一个接触器或多个输出回路中不能得电动作的作用叫互锁联锁（或互锁）。专业上实现联锁作用的常闭触头称为联锁触头（或互锁触头），请同学们记住。

三、项目器材清单：

LA4-3H外形结构与接线应用练习：

电路原理：

四、项目操作步骤

项目实验准备工作

 ①电器的结构及动作原理

先应熟悉正转启动按钮、反转启动按钮、停止按钮、交流接触器主触点、辅助触点、线圈接点、热继电器的主触点位置、控制触点位置结构形式、三相电机接线方式和方法。

 ②检查项目设备参数

将所使用的主要实验电器的型号规格及额定参数记录下来，利用万用表测量关健测试点，理解和体会各参数的实际意义。

 ③项目电动机的外观检查

实验接线前应先检查电动机的外观有无异常。如条件许可，可用手转动电动机的转子，观察转子转动是否灵活，与定子的间隙是否有磨擦现象等。

 ④兆欧表与万用表电动机的绕组电阻与绝缘性能检查

三相异步电动机漏电是电动安全使用前提，这里介绍万用表使用方法和步骤，使用兆欧表依次测量电动机绕组与外壳间及各绕组间的绝缘电阻值，并将测量数据记录于表3-3中，同时应检查绝缘电阻值是否符合要求。

表3-3

 ⑵安装接线

①检查电器元件质量

应在不通电的情况下，用万用表检查各触点的分、合情况是否良好。检查接触器时，应拆卸灭弧罩，用手同时按下三副主触点并用力均匀；同时应检查接触器线圈电压与电源电压是否相符。

 ②项目电器元件接线与测试：

布线要求：在木板上将电器元件摆放均匀、整齐、紧凑、合理，并用螺丝进行安装。注意组合开关、熔断器的受电端子应安装在控制板的外侧，并使熔断器的受电端为底座的中心端；紧固各元件时应用力均匀，紧固程度适当。

③板前明线布线

电路布线：采用BV1.5毫米²（黑色），控制电路采用BV1毫米²（红色）；按钮线采用BVR0.75 毫米²（红色），接地线采用BVR1.5毫米²（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等要求，具体注意以下几点：

a.走线通道应尽可能少，同一通道中的沉底导线 ，按主、控电路分类集中，单层平行密排，并紧贴敷设面。

b.同一平面的导线应高低一致或前后一致，不能交叉。当必须交叉时，该根导线应在接线端子引出时，水平架空跨越，但必须属于走线合理。

 c.布线应横平竖直，变换走向应垂直。

 d.导线与接线端子或线桩连接时，应不压绝缘层、不反圈及不露铜过长。并做到同一元件、同一回路的不同接点的导线间距离保持一致。

 e.一个电器元件接线端子上的连接导线不得超过两根，每节接线端子板上的连接导线一般只允许连接一根。

 f.布线时，严禁损伤线芯和导线绝缘。

 g.布线时，不在控制板上的电器元件要从端子排上引出。

 ④按原理要求图3-4检验控制板布线正确性。

实验线路连接好后，学生应先自行进行认真仔细的检查，特别是二次接线，一般可采用万用表进行校线，以确认线路连接正确无误。

 ⑤接电源、电动机等控制板外部的导线。

 ⑶控制测试项目：检查无误后，，通电试车。

①接通电源。合上电源开关QS。

 ②正转启动实验。按下启动按钮SB2，观察线路和电动机运行有无异常现象，并观察电动机控制电器的动作情况和电动机的旋转方向。

 ③停止运行。按下停止按钮SB1，接触器KM1线圈失电，KM1自锁触头分断解除自锁，且KM1主触头分断，电动机M失电停转。

 ④反转启动实验。按下反转启动按钮SB3，同时观察电动机控制电器的动作情况和电动机的旋转方向的改变。

 ⑷变通项目训练：

 ①上述项目工作结束，切断电动机的三相交流电源，简化电路进行点动电路测试；

 ②改变控制线路、主电路不变进行项目训练；

 ③项目结束后要求拆线、将各电气设备和实验物品按规定位置安放整齐。

五、项目笔记总结：

 ⑴背诵三相异步电动机的接触器联锁控制电气原理图，分组讨论，并在原理图中标出联锁触头。

 ⑵核实项目仪器和设备的名称、规格和数量。

 ⑶根据项目操作，简要写出操作步骤。

 ⑷总结项目结果，理解MK1=FRXSB1（SB2+KM1）KM2与KM2=FRXSB1（SB3+KM2）KM1。

 ⑸写出本次实验的心得体会。

六、项目升级注意事项

 ⑴如何用PLC对本项目升级改造；如何将本二次电路转化为PLC梯形图；

 ⑵主电源进线应接在电工桌上方安全区域，接木板的螺旋式熔断器底座的上方中心端上，出线应接在螺纹外壳上。

 ⑶配电柜主电路放置左侧，电动机必须安放平稳，以防在可逆运转时产生滚动而引起事故。控制柜放右侧；

 ⑷项目电动机必须能正反转电动机，三角形接法与星接法可以自由选用；

 ⑸要特别注意接触器的互锁触点不能接错，否则，将会造成主电路中两相电源短路事故。

 ⑹PLC编程接线时，不能将正、反转接触器的自锁触点进行互换，否则，只能进行点动控制。

 ⑺通电校验时，应先合上QS，再检验SB2（或SB3）及SB1按钮的控制是否正常，并在按SB2后再按SB3，观察有无互锁作用。改用三菱PLC控制时主电路可以不变；

 ⑻通电前必须经教师检查无误后，才能通电操作。PLC控制器特别注意没有强电；

 ⑼项目测试实验时，一定要注意安全第一，操作第二；

 7、PLC编程相关思考题

 ⑴什么是互锁和互锁触头？为什么要设置联锁触头？PLC编程如何实现互锁？

 ⑵三相异步电动机接触器互锁的二次电路项目与PLC控制项目正反转控制线路的优点和缺点是什么？如何克服二次线路的不足？