任務一電動機的保護和基本控制環節本節主要內容主要內容：一.電動機控制線路保護環節；二.電氣控制系統圖類型、繪制規范及讀圖方法；

三.電動機控制電路的基本控制環節。學習要求：

1.要求知道電動機控制線路的基本保護；

2.了解電氣系統圖的類型、繪制規范及閱讀方法；3.能分析電動機的基本控制環節。Theprotectionandbasiccontrolcircuitforthree-phaseACmotor在電力拖動系統設計時，不僅應保證設備在正常工作條件下安全運行，而且還應考慮到在異常情況下保證設備和人身的安全。為此，必須在系統中設置必要的保護環節。最常見的電氣保護環節有短路保護、過載保護、欠壓、失壓保護及缺相保護。一、電動機的基本保護環節電流不經負載而直接形成回路稱短路。常用的短路保護措施有：在電路中裝設自動空氣斷路器(automaticaircircuitbreaker,ACB)（又稱自動空氣開關）、熔斷器（俗稱保險絲）等。熔斷器(fuse)串聯在電源和用電電路之間，如圖5-1-1中的FU1。當流過的電流超過其允許值時，熔體自動熔斷，從而切斷故障電路。當流過熔斷器的電流小于其額定電流時，熔斷器可長期工作而不熔斷。當流過的電流超過其額定電流時，并不是立即熔斷，而是要經過一定的時間使熔體的溫度達到熔點后才會熔斷。

1、短路（shortcircuit)保護

圖5-1-1三相異步電動機控制電路對于大多數電氣設備來說，當電流超過其額定值（即過載）時，并不一定會立即損壞，但長時間的或嚴重的過載是不能允許的。故在電路中常裝設過載保護，以防被保護電器因過載而損壞。過載保護的原理是：當被保護電器出現長時間過載或超強度過載時，利用過載時出現的熱效應、電磁效應等使過載保護電器動作，使被保護設備脫離電源。用于過載保護的電器：熱繼電器(Thermalrelay)、過電流繼電器(Over-currentrelay)、自動空氣開關。2、過載（over

roading）保護失壓（欠壓）保護是依據接觸器本身的電磁機構和起動按鈕(button)來實現的。當電源電壓由于某種原因消失時，電動機會自動停車。當電源電壓恢復時，電動機不會自動起動，只有在操作人員按下起動按鈕后，電動機才可起動，這種保護稱為失壓保護。當電源電壓過分降低（欠壓）時，電動機為了維護電磁轉矩滿足負載轉矩的需要，其電流必將增加，使電動機可能過載甚至燒毀。而此時由于電源電壓過分降低，接觸器反力彈簧的作用力大于電磁吸力時銜鐵將釋放，主觸頭斷開，使電動機脫離電源，實現欠壓保護。3、失壓/欠壓(lossofpower/undervoltage)保護

三相交流異步電動機運行時，任一相斷線(或失電)，會造成單相運行，此時電動機為了得到同樣的電磁轉矩，定子電流將大大超過其額定電流，導致電機發熱燒壞，缺相運行的電機，還伴隨著劇烈的電振動和機械振動。一般熱繼電器的發熱元件串接在三相主電路的任意兩相之中，在任一相發生斷路（缺相）故障時，必然導致另兩相電流的大幅度增加。4、缺相(openphase)保護二、電氣控制系統原理圖和安裝接線圖在電氣控制系統中，為了便于表達自動控制系統的結構、原理、安裝、使用和維修，需要將各種電器元件及其連接用一定的圖形表示出來，這種圖稱為電氣控制系統圖。電氣控制系統圖主要包括電氣控制線路圖（又稱電氣原理圖）、電器布置圖和電氣安裝接線圖。

原理圖是用來說明電氣控制系統工作原理的電氣電路圖，繪制原理圖的出發點是便于閱讀，下面列出繪制原理圖的幾項原則：（1）所有電機、電器等元件都應采用統一規定的圖形符號和文字符號來表示。（2）原理圖一般分主電路和輔助電路兩大部分。（3）在原理圖中，同一電器的不同部分（如線圈、觸點）分散在圖內不同的部位，為易于識別，規定使用同一文字符號標明。（4）在原理圖中所有的觸點均表示“正常狀態”，所謂正常狀態是指各種電器在沒有通電和沒有外力作用時的狀態。（5）為安裝和維修方便，電機和電器的各接線端都要用數字編號。安裝接線圖是用來表明電氣控制系統中各元件的實際安裝位置和接線情況的，在安裝和檢修電氣設備時用安裝接線圖更為方便，下面列出繪制安裝接線圖的幾項原則：（1）安裝接線圖應表示出各電器的實際位置，同一電器的各元件要畫在一起。（2）要表示出各電機、電器之間的電氣聯接，凡是導線走向相同的可以合并畫成單線。（3）安裝接線圖中元件的圖形和文字符號以及端子的編號應與原理圖一致。（4）安裝接線圖上應標明導線的走線管的型號、規格和尺寸。三、電動機控制電路的基本控制環節1、電動機的點動控制電路圖5-1-2為簡單的點動控制線路。合三相電源開關QS，按下起動按鈕SB，接觸器KM線圈有電，主觸頭閉合，電動機M起動運轉，手松開，接觸器失電，主觸頭斷開，電動機停止運轉。

3~圖5-1-2三相異步電動機的點動控制電路2、電動機的連續控制電路大多數鼠籠式電動機的連續控制采用磁力起動器進行控制。磁力起動器是用來遠距離控制和保護鼠籠式電動機最簡單的成套電器，它是由電源開關、熔斷器、按鈕、交流接觸器和熱繼電器等組成。圖5-1-3就是單向（不可逆）磁力起動器控制電路。

圖5-1-3三相異步電動機的連續控制電路3~3、電動機的多地點控制電路為了操作方便，某些設備往往要求在兩個或兩個以上的地點對它都能進行操作。實現這一要求的就是多地點控制，只要將兩個或多個起動按鈕和停止按鈕分別組成并聯和串聯電路即可。圖5-1-4的電路就屬于兩地點控制中的按鈕連接方式的一種。圖5-1-4兩地點控制4、電動機的行程控制電路某些生產機械的運動部件的行程范圍有一定限制，例如船舶舵機的左右舵角偏轉必須限制在35°以內；起貨機提升機構必須防止吊索收盡以免造成吊鉤撞碰吊臂事故等。實現行程控制，應將限位（行程）開關安置在設限的位置上，如圖5-1-5所示。STB和STA分別為左右移動的終端限位（行程）開關。為實現行程控制的要求，限位（行程）開關(Limitswitch)的常閉觸頭STA、STB與控制線路中的停止控鈕SB2串聯，如圖5-1-6所示。當運動機械移動到極限位置時，行程開關的常閉觸頭STA或STB斷開，電動機便停轉。顯然限位控制是避免生產機械進入異常位置的一種限位保護。STASTB

限位開關正逆圖5-1-5

行程控制示意圖KMFKHKMRSB1KMFSB2SB3STBKMRKMRKMFSTA圖