如何讓電動機啟動控制回路_四種常見電動機控制回路詳解

什么是電動機控制

電機控制是指，對電機的啟動、加速、運轉(zhuǎn)、減速及停止進行的控制。根據(jù)不同電機的類型及電機的使用場合有不同的要求及目的。對于電動機，通過電機控制，達到電機快速啟動、快速響應(yīng)、高效率、高轉(zhuǎn)矩輸出及高過載能力的目的。

什么是控制回路

控制回路通常是針對模擬量的控制來說，一個控制器根據(jù)一個輸入量，按照一定的規(guī)則和算法來決定一個輸出量，這樣，輸入和輸出就形成一個控制回路。

控制回路有開環(huán)和閉環(huán)的區(qū)別。開環(huán)控制回路，指輸出是根據(jù)一個參考量而定，輸入和輸出量沒有直接的關(guān)系。而閉環(huán)回路則將控制回路的輸出再反饋回來作為回路的輸入，與該量的設(shè)定值或應(yīng)該的輸出值作比較。閉環(huán)回路控制又叫反饋控制，是控制系統(tǒng)中最常見的控制方式。

控制回路的作用

控制回路又稱操作回路、控制電路。控制回路的作用是實現(xiàn)對設(shè)備的有效控制，包括設(shè)備的起動停止、電氣線路的投運和斷開以及其他要求的運行狀態(tài)的改變等，也控制機電元件（例如電磁鐵） 的通電和斷電。

控制回路主要是通過控制斷路器或接觸器、繼電器的接通和斷開來實現(xiàn)對設(shè)備的控制。

控制回路中的元件

（1）發(fā)出指令的主令電器。包括各種按鈕和轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)、限位開關(guān)等。

（2）擴展功能并構(gòu)成邏輯動作關(guān)系的控制繼電器。例如中間繼電器、時間繼電器等。

（3）執(zhí)行元件。及斷路器的跳閘線圈、合閘線圈和合閘接觸器，交流接觸器的線圈，液壓和空氣動力系統(tǒng)中的控制設(shè)備（電氣控制閥） 上的電磁鐵等。

（4）信號元件。例如表示斷路器所處狀態(tài)的信號燈。

（5）斷路器、接觸器的輔助觸點等。

控制回路的分類

控制回路大體可分為兩大類：

（1）與主電路分離的獨立控制電路。此類控制電路與主電路之間沒有電的連接。高壓設(shè)備和重要設(shè)備的操作回路都采用與主電路分離獨立的控制電路。

（2）控制電路與主電路之間有電氣連接的電路。采用中小型電動機作動力的機電設(shè)備（電壓為380/220V 以下），許多都采用與主電路連接的控制電路。

控制回路電壓選擇應(yīng)注意的問題

控制回路電壓常采用.24V、~220V 和~380V，以~220V居多。當(dāng)控制線路較長時，就必須考慮平衡線路電容電流和電壓損失的影響。合理選擇控制電壓。

導(dǎo)線的臨界長度

若控制線路超過臨界長度。當(dāng)發(fā)出停機命令時，由于線路上存在雜散電流（如線路較長時會加大線路的電容電流），該電流將繼續(xù)維持接觸器的吸合，會造成無法停機的故障。

線路壓降

若控制線路壓降過大。起動時。接觸器無法吸合，會造成設(shè)備無法起動。

電動機啟動控制回路

想要電動機啟動，可不是合上閘這么簡單。想要實現(xiàn)遠程控制和多點控制，需要做的還有很多。本文列舉幾個最基本的電動機控制回路，除了在生產(chǎn)中的機械控制需要用到外，在設(shè)計PLC電路時，這些也是必備單元。

點動與連動

點動：即按下按鈕時電動機啟動，松開后電動機停止。

連動：即按下按鈕時電動機啟動，松開后電動機繼續(xù)運轉(zhuǎn)。

電路▼

上圖中，左側(cè)為主回路，右側(cè)的a，b，c三個圖分別為三個不同的控制回路。

在圖a中，按下按鈕SB，電動機啟動，松開后電動機停止。是典型的點動控制。

在圖b中，斷路器SA斷開時，按下按鈕SB2，接觸器線圈KM通電，常開觸點KM閉合，但是常開觸點KM下方有斷路器將它斷開，因此雖然此時電動機啟動，但是松開后還是會停止。閉合斷路器SA后，按下按鈕SB2，接觸器線圈KM通電，此時常開觸點KM閉合，因此松開SB2后，電動機依然可以正常運轉(zhuǎn)。此時電動機連動。因此，此圖可以人工控制點動或連動狀態(tài)。

在圖c中，沒有斷路器，取而代之的是一個機械互鎖開關(guān)SB3。當(dāng)按下按鈕SB2時，接觸器線圈通電，常開觸點KM閉合，電動機啟動，松開后，由于常開觸點依然閉合，因此電動機正常運轉(zhuǎn)。按下按鈕SB3時，接觸器常開觸點下方的按鈕常閉觸點SB3斷開，同時按鈕SB3常開觸點閉合，電動機啟動，松開后電動機停止（接觸器常開觸點此時未接入電路）。因此，此電路可在電動機連動的時候，直接按下SB3，變成點動。

電動機連動時，松開啟動按鈕后，由于接觸器線圈通電，常開觸點KM閉合，電動機可以實現(xiàn)連續(xù)運轉(zhuǎn)，這個概念就叫做“自鎖”。

電動機點動與連動只是一種概念，沒有人希望自己的電動機點動。此處我們只需要知道如何讓電動機連續(xù)運轉(zhuǎn)即可。

電動機的異地控制

本篇以兩地控制電動機為例。多地控制電動機，一般分為遠程控制和就地控制。即把啟動按鈕分別放入不同的按鈕箱，再把按鈕箱安裝在需要控制的地點。

電路▼

有了點動和連動的知識，這個圖中接觸器KM的作用就不必多說了。圖中SB11和SB21為停止按鈕，SB12和SB22為啟動按鈕。其中把任意一個啟動按鈕和停止按鈕安裝在同一個按鈕箱內(nèi)，另外兩個也安裝在另外一個按鈕箱內(nèi)。兩個按鈕箱可分別放在控制室和電動機旁。

實物連接圖▼

異地控制電動機時，只需要注意，停止按鈕全部串聯(lián)，啟動按鈕全部并聯(lián)即可。

電動機順序啟動

以兩臺電動機M1，M2順序啟動為例。要求M2在M1啟動后才能啟動，M1可以單獨啟動。

電路▼

其中，按鈕SB1和SB3是停止按鈕，分別控制電動機M1與M2;按鈕SB2和SB4是啟動按鈕，分別控制電動機M1與M2。為了方便理解，我把電路圖中M2的控制回路突出來一塊，即當(dāng)下文提到M2的控制回路時，指的就是上圖中最右側(cè)突出來的那一塊。

同樣的，接觸器的作用不再贅述。如圖，當(dāng)M1未運轉(zhuǎn)時，即常開觸點KM1沒有閉合，此時M2的控制回路被斷開，因此按下啟動按鈕SB4時，M2沒反應(yīng)。只有當(dāng)M1正常運轉(zhuǎn)時，KM1閉合，M2的控制回路才有電，這時M2才能正常啟動。

實物連接圖▼

若需要多個電動機同時啟動，分兩種情況：

若需要其它電機在M1啟動后才能啟動，則把該電機的控制回路與M2的控制回路并聯(lián)。

若需要其它電機在M2啟動后才能啟動，則把該電機的控制回路與M2的控制回路串聯(lián)。

電動機正反轉(zhuǎn)

要實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)，用到的原理是使用兩個接觸器，把三相電的相序改變。

電路▼

注意看左側(cè)的主回路，三項電L1，L2，L3通過接觸器KM1到達電動機M1的順序為左、中、右;而通過接觸器KM2到達電動機M1的順序為右、中、左。相序的改變實現(xiàn)了電機運轉(zhuǎn)方向的改變。這一用法用在電動汽車或電動三輪車上，即可實現(xiàn)倒車的功能?，F(xiàn)在有一種更方便的元件，叫做“倒順開關(guān)”，其原理便是如此。

為了方便描述，假設(shè)在SB2回路閉合時電動機轉(zhuǎn)動的方向為正，下文稱SB2所在回路為正轉(zhuǎn)回路，SB3所在回路為反轉(zhuǎn)回路。

我們來看控制回路，為了方便講解，我們在圖中做了數(shù)字的編號，每一個編號，都對應(yīng)其正上方的元件。同樣的，對于接觸器常開線圈KM1和KM2的作用不再重復(fù)。

這張圖如果沒有編號6和編號9那兩個接觸器常閉觸點，和編號5和編號8那兩個機械互鎖按鈕的常閉觸點，就很好理解。即按下SB2，電動機正轉(zhuǎn)，按下SB3，電動機反轉(zhuǎn)。

這里出現(xiàn)了一個問題，就是如果同時按下SB2和SB3或在電動機正轉(zhuǎn)的時候按下SB3，就會造成短路事故。因此我們在電路中接入了接觸器常閉觸點。在正轉(zhuǎn)的控制回路中接入KM2的常閉觸點，而在反轉(zhuǎn)的控制回路中接入KM1的常閉觸點。這樣以來，當(dāng)電動機正轉(zhuǎn)時，由于接觸器KM1的線圈通電，因此常閉觸點KM1是斷開狀態(tài)，因此就算此時按下按鈕SB3，也不會有任何反應(yīng)。

兩個接觸器的常閉觸點分別連接到對方所在回路中，如此一來，其中一個接觸器通電時，另一個接觸器就不能再通電，這就是“互鎖”。

此時我們還面臨一個麻煩事，就是電動機正轉(zhuǎn)時，如果想讓它反轉(zhuǎn)，唯一的辦法就是按下停止按鈕，再按反轉(zhuǎn)按鈕，這樣就很麻煩。為了方便，我們采用了機械互鎖的按鈕，并把它的常閉觸點接入旁邊的控制回路中——就是圖中的編號5和編號8。

此時，當(dāng)電動機正轉(zhuǎn)時，我們按下SB3，此時編號5的常閉觸點斷開，即正轉(zhuǎn)回路失電，因此線圈KM1失電，常閉觸點KM1恢復(fù)閉合狀態(tài)，線圈KM2即可得電，反轉(zhuǎn)回路正常運行。這樣以來，在電動機正轉(zhuǎn)切換反轉(zhuǎn)時，就不用再按停止按鈕了。

實物連接圖▼