三相笼型电动机直接启动控制

1.2.1　三相笼型电动机直接启动控制

在电源容量足够大时，小容量笼型电动机可直接启动。直接启动的优点是电器设备少，线路简单。其缺点是启动电流大，引起供电系统电压波动，干扰其他用电设备的正常工作。

1.点动控制

如图1－27所示，主电路由刀开关Q、熔断器FU、交流接触器KM的主触点和笼型电动机M组成；控制电路由启动按钮SB和交流接触器线圈KM组成。

图1－27　点动控制线路

线路的工作过程如下。

启动过程：合上刀开关Q→按下启动按钮SB→接触器KM线圈通电→KM主触点闭合→电动机M通电直接启动。

停机过程如下：松开SB→KM线圈断电→KM主触点断开→M停电停转。

按下按钮，电动机转动，松开按钮，电动机停转，这种控制就称为点动控制，它能实现电动机短时转动，常用于机床的对刀调整和电动葫芦等。

2.连续运行控制

在实际生产中往往要求电动机实现长时间连续转动，即所谓连续运行控制（又称长动控制）。如图1－28所示，主电路由刀开关Q、熔断器FU、接触器KM的主触点、热继电器FR的发热元件和电动机M组成，控制电路由停止按钮SB2、启动按钮SB1、接触器KM的常开辅助触点和线圈、热继电器FR的常闭触点组成。

图1－28　连续运行控制线路

其工作过程如下。

启动：合上刀开关Q→按下启动按钮SB1→接触器KM线圈通电→KM主触点闭合和常开辅助触点闭合→电动机M接通电源运转；（松开SB1），利用接通的KM常开辅助触点自锁、电动机M连续运转。

停机：按下停止按钮SB2→KM线圈断电→KM主触点和辅助常开触点断开→电动机M断电停转。

在连续运行控制中，当启动按钮SB1松开后，接触器KM的线圈通过其辅助常开触点的闭合仍继续保持通电，从而保证电动机的连续运行。这种依靠接触器自身辅助常开触点的闭合而使线圈保持通电的控制方式，称自锁或自保。起到自锁作用的辅助常开触点称为自锁触点。

该线路设有以下保护环节。

短路保护：短路时熔断器FU的熔体熔断而切断电路，起到保护作用。

电动机长期过载保护：采用热继电器FR。由于热继电器的热惯性较大，即使发热元件流过几倍于额定值的电流，热继电器也不会立即动作。因此在电动机启动时间不太长的情况下，热继电器不会动作，只有在电动机长期过载时，热继电器才会动作，用它的常闭触点断开使控制电路断电。

欠电压、失电压保护：通过接触器KM的自锁环节来实现。当电源电压由于某种原因而严重欠电压或失电压（如停电）时，接触器KM断电释放，电动机停止转动。当电源电压恢复正常时，接触器线圈不会自行通电，电动机也不会自行启动，只有在操作人员重新按下启动按钮后，电动机才能启动。本控制线路具有如下优点。

（1）防止电源电压严重下降时电动机欠电压运行。

（2）防止电源电压恢复时，电动机自行启动而造成设备和人身事故。

（3）避免多台电动机同时启动造成电网电压的严重下降。

3.点动和长动结合的控制

在生产实践中，机床调整完毕后，需要连续进行切削加工，则要求电动机既能实现点动又能实现长动。控制线路如图1－29所示。

图1－29（a）所示的线路比较简单，采用钮子开关SA实现控制。点动控制时，先把SA打开，断开自锁电路→按下SB2→KM线圈通电→电动机M点动；长动控制时，把SA合上→按动SB2→KM线圈通电，自锁触点起作用→电动机M实现长动。

图1－29（b）所示的线路采用复合按钮SB3实现控制。点动控制时，按动复合按钮SB3，断开自锁回路→KM线圈通电→电动机M点动；长动控制时，按动启动按钮SB2→KM线圈通电，自锁触点起作用→电动机M长动运行。此线路在点动控制时，若接触KM的释放时间大于复合按钮的复位时间，则点动结束，SB3松开时，SB3常闭触点已闭合但接触器KM的自锁触点尚未打开，会使自锁电路继续通电，则线路不能实现正常的点动控制。

图1－29（c）所示的线路采用中间继电器KA实现控制。点动控制时，按动启动按钮SB3→KM线圈通电→电动机M点动。长动控制时，按下启动按钮SB2→中间继电器KA线圈通电并自锁→KM线圈通电→M实现长动。此线路多用了一个中间继电器，却提高了工作可靠性。

图1－29　点动和长动结合的控制线路

（a）钮子开关控制　（b）复合按钮控制　（c）中间继电器控制