《电机与电气控制技术》教第15讲.pdf

****学院

单元教学设计

****学年第**学期

课程名称：电机与电气控制技术
授课班级：****
任课教师：
所在系部及教研室：研室

第15讲

标题：三相笼型异步电动机直接起动控制电路（2学时）

授上
多媒体教室
课上课课

班时间地

级点

掌握正反转控制电路的工作原理，尤其是自锁、互锁的概念。
教
学
目
的

能力（技能）目标知识目标

能正确分析单向旋转电路和可逆旋转电路的了解三相笼型异步电动机直接起动的条件；
工作原理；
掌握自锁、互锁等概念以及实现方法；
教能正确对单向旋转电路和可逆旋转电路的电
掌握机械互锁和电气互锁的概念以及实现方法；
学气故障进行分析和判断，并排除其故障。
目掌握过载、短路、欠压、失压（零压）保护等概
标念以及实现方法；

掌握限位保护的概念以及实现方法。。

重
重点：自锁、互锁及其实现
点
难难点：自动往返控制电路的工作原理
点
解决方法：实例分析法分析其工作过程
及
解
决
方
法
参
考
资
料

【步骤一】说明主要教学内容、目的（时间：3分钟）
反转控制电路的工作原理，尤其是自锁、互锁的概念。
【步骤二】新知识讲解（时间：80分
钟）
一、单向旋转直接起动及其控制电路
图3-10是三相笼型异步电动机起动时的机械特性，从图上可以看出，电动机定子绕组
加正向（正相序）电压时，从A点开始起动，沿特性逐渐加速至B点时，电动机拖动力矩
与其所拖动的负载力矩（）相等，电动机稳定运行在点。
TLB
如果给三相笼型异步电动机的定子绕组加反向（反相序）电压，则电动机反向起动并运
行。因此，三相笼型异步电动机单向旋转直接起动只需要给电动机加合适相序的电压即可。
图3-11为三相笼型异步电动机直接起动单方向旋转控制电路。它由电源开关QS、熔断
器FU1、交流接触器KM的主触头，热继电器FR的热元件与电动机M构成主电路。由起
动按钮SB1、停止按钮SB2、交流接触器KM的线圈及其常开辅助触头、热继电器FR的常
闭触头和熔断器FU2构成控制回路。
1.控制电路的工作原理
当电动机M需要起动时，先合上电源开关QS，引入三相电源，此时电动机M尚未接
通电源。按下起动按钮SB1，交流接触器KM的线圈得电，使衔铁吸合，同时带动接触器
KM的三对主触头闭合，电动机M便接通电源直接起动运转。与此同时与SB1并联的接触
器常开辅助触头KM闭合，使接触器KM的线圈经两条路径通电。这样，当松开按钮SB1
时，按钮在复位弹簧的作用下恢复断开，接触器KM的线圈仍可通过KM常开辅助触头通
电，从而保持电动机的连续运行。像这种当松开起动按钮SB1后，接触器KM通过其常开
辅助触头而使线圈保持通电的作用叫做自锁，与起动按钮SB1并联起自锁作用的常开辅助
触头叫自锁触头。
要使电动机M停止运转，只需按下停止按钮SB2，将控制电路（即接触器线圈回路）
切断，这时接触器KM断电释放，KM的三相常开主触头恢复断开，切断三相电源，电动机
M失电停止运转。当松开按钮后，SB2的常闭触头在复位弹簧作用下，虽又恢复到原来的
常闭状态，但此时接触器的自锁触头在线圈失电后也已恢复断开，所以不再提供通电路径，
即接触器线圈已不再能依靠自锁触头通电。
2.电路的保护环节
（1）短路保护熔断器FU作为电路的短路保护。
（2）过载保护热继电器FR作为电路的过载保护。
（3）欠压保护“欠压”是指电路电压低于电动机应加的额定电压。“欠压保护”是指
当电路电压下降到某一数值时，电动机能自动脱离电源停转，避免电动机在电压不足的状态
下运行而损坏。接触器自锁控制电路即可避免电动机欠压运行。因为当电路电压下降到一定
值（一般指低于额定电压85%以下）时，接触器线圈两端的电压也同样下降到此值，从而
使接触器线圈磁通减弱，产生的电磁吸力减小。当电磁吸力减小到小于反作用弹簧的拉力时，
动铁心被迫释放，主触头、自锁触头同时分断，自动切断主电路和控制电路，电动机失电停
转，达到了欠压保护的目的。
（4）失压（也叫零压）保护失压保护是指电动机在正常运行中，由于外力某种原因
引起突然断电时，能自动切断电动机电源，当重新供电时，保证电动机不能自行起动的一种
保护。接触器自锁控制电路可实现失压保护。因为接触器自锁触头和主触头在电源断电时已
经断开，使控制电路和主电路都不能接通，所以在电源恢复供电时，电动机就不会自行起动
运转，保证了人身和设备的安全。
控制电路具备欠、失压保护能力以后，有以下三个方面的优点：第一，防止电压严重下

降时电动机低压运行；第二，避免电动机同时起动而造成电压的严重下降；第三，防止电源
电压恢复时，电动机突然起动运转造成设备和人身事故。
二、可逆旋转控制电路
在生产加工过程中，往往要