三相交流異步電動機(jī)控制電路原理圖的識圖方法

三相交流異步電動機(jī)控制電路原理圖的識圖方法

電路原理圖的各分支回路一般應(yīng)垂直布置，因而電氣圖形符號也應(yīng)垂直來畫，文字符號一般水平放置。有時(shí)，根據(jù)畫圖的需要，在不改變符號含義的前提下，圖形符號和文字符號都可旋轉(zhuǎn)，但不可倒置。

上靜、下動?? ?開關(guān)的靜觸頭在上，為電源側(cè)；而動觸頭在下，為負(fù)載側(cè)。如果電氣回路需要水平來畫，電氣圖形符號可由垂直位置逆時(shí)針轉(zhuǎn)90°，即左靜、右動。也就是說上側(cè)或左側(cè)為電源，下側(cè)或右側(cè)為負(fù)載。

左開、右閉?? ?常開觸頭朝左開口，而常閉觸頭則朝右閉口。如果電氣回路需要水平來畫，電氣圖形符號可由垂直位置逆時(shí)針轉(zhuǎn)90°，即下開、上閉。

圖1所示為接觸器電路符號的畫法。

▲ 圖1 接觸器電路符號的畫法?a）垂直畫法 ?b）水平畫法

在電氣原理圖中，線圈和觸頭通常不畫在一起，而是畫在電路的不同地方，但只要它們標(biāo)注相同的文字符號，就是一個(gè)器件的線圈和觸頭，例如同一接觸器線圈、接觸器主觸頭和輔助觸頭都用KM1表示，如圖2a所示。當(dāng)一個(gè)電路中只有一只接觸器時(shí)，KM1中的1通常省去。

如圖2b所示，同一電路中有多個(gè)相同元器件時(shí)，一般用相同的字母表示，但在字母的后邊加上數(shù)字以示區(qū)別，例如KM1、KM2、KM3一般表示的是三只不同的接觸器，這一點(diǎn)要牢記。

▲ 圖2 接觸器的標(biāo)注方法

a）同一接觸器的線圈和觸頭 ?b）不同接觸器的線圈和觸頭

電路全部線圈的觸點(diǎn)都是按線圈不得電時(shí)的常態(tài)畫出的，各刀開關(guān)、按鈕開關(guān)等開關(guān)器件也是按在器件未受外力作用時(shí)的常態(tài)畫出的。

帶指示燈的電動機(jī)連續(xù)運(yùn)行控制電路原理圖

圖3所示為帶指示燈的電動機(jī)連續(xù)運(yùn)行控制電路原理圖。圖中所用的元器件見表1。

▲ 圖3 帶指示燈的電動機(jī)連續(xù)運(yùn)行控制電路原理圖

表1 ?帶指示燈的電動機(jī)連續(xù)運(yùn)行控制電路元器件明細(xì)表

（1）看資料

結(jié)合電路中的文字說明、技術(shù)說明，搞清電路的用途，對電路有一個(gè)大致的了解。從圖中可以看到，此電路有一臺電動機(jī)，此電動機(jī)起動后連續(xù)運(yùn)行。

（2）弄明白電路中各符號所代表的意義

根據(jù)電氣圖形符號、文字符號和元器件明細(xì)表，弄明白電路中各符號所代表的意義。

（3）先看主電路

主電路通常在圖的左側(cè)，主電路包括斷路器、接觸器主觸頭、熱繼電器、電動機(jī)及連接導(dǎo)線等。它是從電源至電動機(jī)輸送電能時(shí)電流所經(jīng)過的電路，所以電流較大。識圖時(shí)通常從下面的被控設(shè)備開始，經(jīng)控制元件，依次看到電源。通過看主電路可以知道：

1）主電路中有哪些電器設(shè)備，它們的用途和工作特點(diǎn)是什么。

2）主電路中的電動機(jī)是用什么電器控制的，為什么要通過這些電器，這些電器設(shè)備的作用是什么。

結(jié)合此圖，從電動機(jī)M往上看，只有一條主電路：電動機(jī)M→熱繼電器FR→接觸器KM主觸頭→三相斷路器QF→三相交流電源。

（4）再看控制電路

控制電路在圖的右側(cè)，控制電路起控制和保護(hù)作用。控制電路包括熔斷器、接觸器線圈、輔助觸頭、按鈕及連接導(dǎo)線等?？纯刂齐娐吠ǔ０凑兆陨隙禄驈淖蟮接业脑瓌t。

1）看電源，先搞清電源是交流電源還是直流電源，其次搞清電源從何而來，其電壓是多少。

2）看各控制支路，整個(gè)控制電路可分為幾條獨(dú)立的小回路。

3）看各支路是由哪些元器件構(gòu)成閉合回路的。

結(jié)合此圖可以看到控制電路有三條支路：第一條從電源L3→熔斷器FU→按鈕SB1、SB2→接觸器KM線圈→熱繼電器FR觸點(diǎn)→熔斷器FU→電源L2；第二條從電源L3→熔斷器FU→KM-2常開輔助觸頭→紅燈HLR→熔斷器FU→電源L2；第三條從電源L3→熔斷器FU→KM-3常閉輔助觸頭→綠燈HLG→熔斷器FU→電源L2；三條支路的電源都接在L2、L3兩相，電壓為~380V。

（5）搞清電路之間的控制關(guān)系

搞清主電路與控制電路及控制支路之間的聯(lián)系和控制關(guān)系，電路中各電器元件、觸頭的作用是什么。

1）先看主電路。電動機(jī)M起動時(shí)，需要合上斷路器QF，同時(shí)還應(yīng)使接觸器KM得電吸合，再觀察接觸器KM的控制電路，平時(shí)SB2的觸頭處于斷開位置。所以起動時(shí)應(yīng)按下SB2，接通接觸器KM線圈的控制回路，接觸器KM線圈中有電流，接觸器吸合，KM主觸頭閉合，電動機(jī)主電路接通，電動機(jī)起動運(yùn)行。

2）電動機(jī)運(yùn)行時(shí)，不能一直按下SB2。

原來接觸器吸合后，KM常開輔助觸頭閉合，所以松開SB2后，與SB2并聯(lián)的KM-1常開輔助觸頭（自鎖觸頭）保持吸合，接觸器KM線圈可以一直得電。

3）怎樣使電動機(jī)停機(jī)呢？

看圖中的SB1按鈕，它串聯(lián)于KM線圈回路中，按下SB1，接觸器KM線圈中就沒有電流了，接觸器KM釋放，KM各觸頭恢復(fù)初始狀態(tài)，主電路斷開，電動機(jī)停機(jī)。

4）指示燈支路。電動機(jī)起動前（或停機(jī)后），由于KM輔助觸頭處于圖中的初始位置，這時(shí)與綠燈HLG相連的KM-3常閉輔助觸頭閉合，綠燈亮；與紅燈HLR相連的KM-2常開輔助觸頭斷開，紅燈滅。起動后，接觸器吸合，其常開觸頭閉合，常閉觸頭打開，所以綠燈熄滅，紅燈點(diǎn)亮。

5）電路中斷路器QF、熔斷器FU和熱繼電器FR起什么作用呢？

結(jié)合前面的電工基礎(chǔ)知識可以知道：斷路器QF作電動機(jī)主電路的短路保護(hù)，當(dāng)電動機(jī)主電路中的連接導(dǎo)線、元器件短路時(shí)，斷路器QF跳閘，防止事故的發(fā)生；熔斷器FU作控制電路的短路保護(hù)；熱繼電器FR在電路中起過載保護(hù)的作用，電動機(jī)過載時(shí)，串接于控制回路的常閉觸點(diǎn)FR斷開，切斷接觸器KM線圈的供電，電動機(jī)保護(hù)停機(jī)。

（6）根據(jù)回路編號了解電路的走向和連接方法

為了安裝接線和維護(hù)檢修，在圖3所示的電路中，可以看到有各種標(biāo)號，這種標(biāo)號就是回路標(biāo)號?；芈窐?biāo)號是電器設(shè)備與電器設(shè)備、元件與元件間（或?qū)Ь€間）的連接標(biāo)記。它是按等電位原則標(biāo)注的，即在電氣回路中連于一點(diǎn)的所有導(dǎo)線用同一數(shù)字標(biāo)注。當(dāng)回路經(jīng)過開關(guān)或觸頭時(shí)，因?yàn)樵谟|頭兩端已不是等電位，所以應(yīng)給予不同的標(biāo)號。下面簡要介紹一下電動機(jī)電路的回路標(biāo)號的標(biāo)注方法。

1）主電路的回路標(biāo)號

①三相電源按相序編號為L1、L2、L3，經(jīng)過開關(guān)后，在出線接線端子上按相序依次編號為U11、V11、W11。

②主電路各支路的編號，應(yīng)從上至下（垂直畫圖時(shí)）或從左至右（水平畫圖時(shí)），每經(jīng)過一個(gè)電器元件的接線端子后編號要遞增。如U11、V11、W11，U21、V21、W21，...等順序標(biāo)號。

③單臺三相異步電動機(jī)的三根引出線按相序依次編號為U、V、W，多臺電動機(jī)引出線的編號，為防止混淆，可在字母前加數(shù)字來區(qū)別，如1U、1V、1W，2U、2V、2W，...等。

2）控制電路回路標(biāo)號 ? ?控制電路回路標(biāo)號應(yīng)從上至下（或從左至右）逐行對主要降壓元件兩側(cè)的不同線段分別按奇數(shù)和偶數(shù)的順序標(biāo)號，如一側(cè)按1,3,5，...等順序標(biāo)號，另一側(cè)按2,4,6，...等順序標(biāo)號。編號的起始數(shù)字，除起動支路需從數(shù)字1開始外，照明支路和信號支路可以接上述的數(shù)字編排，也可以一次遞增100作起始數(shù)，如照明支路從101開始編號，信號支路從201開始編號。

三相交流異步電動機(jī)控制電路接線圖的識讀

控制電路接線圖是表示電路連接關(guān)系的一種簡圖，它是根據(jù)電路原理圖和各電器元件在控制箱（或控制柜）中的實(shí)際安裝位置而繪制的，主要用于電器安裝接線、檢修，它常與電路原理圖配合使用。在識讀時(shí)應(yīng)熟悉繪制電動機(jī)接線圖的幾個(gè)基本原則。

（1）安裝接線圖的規(guī)律

1）接線圖中，電器元件及設(shè)備的大小都是根據(jù)它的外形輪廓及實(shí)際尺寸按照統(tǒng)一的比例繪制。

2）接線圖中，各電器元件的圖形符號及文字符號要與電路原理圖完全一致，凡是需要接線的端子一定要標(biāo)注端子編號，并與原理圖上相應(yīng)的線號一致，同一根導(dǎo)線上連接的所有接線端子的編號應(yīng)相同。

3）同一個(gè)元器件的所有部件（線圈、主觸頭、輔助觸頭）都應(yīng)根據(jù)它的實(shí)際結(jié)構(gòu)畫在一起，并用點(diǎn)畫線框起來；在幾個(gè)或很多個(gè)電器元件四周如果畫上虛線，表明這幾個(gè)或很多個(gè)電器元件是安裝在同一塊控制箱上的。

4）不同控制箱之間或同一控制箱內(nèi)外電器元件之間的連線，應(yīng)通過接線端子板連接，電器互聯(lián)關(guān)系以線束表示，走向相同的相鄰導(dǎo)線可以繪制成一束線，連接導(dǎo)線應(yīng)標(biāo)明導(dǎo)線參數(shù)（如截面積：主回路導(dǎo)線采用4mm2絕緣銅線，控制回路采用1.5mm2絕緣銅線）。

（2）接線圖的識圖方法

圖4所示為帶指示燈的電動機(jī)連續(xù)運(yùn)行電路安裝接線圖。

▲ 圖4 帶指示燈的電動機(jī)連續(xù)運(yùn)行電路安裝接線圖

1）與原理圖對照識圖。電動機(jī)安裝接線圖是根據(jù)電氣原理圖繪制的，看接線圖時(shí)，只能知道電器元件的安裝位置、接線方法、相互之間如何接線，但不能明顯表示電器動作原理，特別是輔助電路，根本分辨不出各條小支路來，因此要搞清主電路和控制電路由哪些元器件組成，它們是怎樣完成電器動作的，各個(gè)元器件在電器設(shè)備中的作用時(shí)什么，就必須對照電氣原理圖。

2）根據(jù)具有相同標(biāo)號的導(dǎo)線是相連的這一原則，了解主電路和輔助電路的走向、連接方法和導(dǎo)線截面等。

①先看主電路?？粗麟娐肥菑囊氲碾娫淳€開始，順次往下看，直至電動機(jī)，主要目的是知道三相電源線經(jīng)過哪些電器元件到達(dá)電動機(jī)。如圖4所示電路中，端子板XT1上L1、L2、L3分別與斷路器QF入線端的L1、L2、L3是相連的，順次往下看，QF的出線端U11、V11、W11分別與KM接線端的U11、V11、W11也是相連的，端子板XT2上的U、V、W分別與電動機(jī)接線端的U、V、W也是相連的。

主電路路徑為：電源L1、L2、L3→端子板XT1→斷路器QF→接觸器KM主觸頭→熱繼電器FR→端子板XT2→電動機(jī)。

通過接線圖還可以了解：主電路所用導(dǎo)線4mm2絕緣銅線；端子板至電動機(jī)間的導(dǎo)線應(yīng)穿鋼管保護(hù)。

②再看控制電路?？纯刂齐娐芬獜碾娫雌鹗键c(diǎn)（相線）開始，看經(jīng)過哪些電器元件又回至另一相電源。如圖4所示的電路中，從電源起始點(diǎn)L1開始，由于FU的入線端W11與主電路QF出線端的W11具有相同的標(biāo)號，既表明它們是相連的，又表明控制電路是從此與主電路分開的，同理FU的出線端與SB1的入線端都有相同的標(biāo)號1，它們也是相連的，最后經(jīng)FR觸點(diǎn)、斷路器QF回到另一相電源L2。

控制回路為：電源L3→斷路器QF→熔斷器FU→按鈕SB1→按鈕SB2→KM線圈→熱繼電器輔助觸點(diǎn)FR→熔斷器FU→斷路器QF→電源L2。

通過接線圖還可以了解：控制電路所用導(dǎo)線截面積為1.5mm2。

（3）導(dǎo)線的連接方法

例如，圖4中，3號線是SB1與SB2的連接線。接線時(shí)，可以按以下步驟：

1）先將導(dǎo)線一端剝?nèi)ミm當(dāng)長度的絕緣層。

2）套上號碼3，壓在SB1的出線端上。

3）將導(dǎo)線的另一端引至SB2，截?cái)鄬?dǎo)線。

4）剝?nèi)ソ^緣層后也套上線號3，并接在SB2的入線端子上。

三相交流異步電動機(jī)控制電路的安裝

這里以圖3所示的帶指示燈的電動機(jī)連續(xù)運(yùn)行控制電路為例來介紹，其接線圖如圖4所示。

（1）電器元件的布置

布置電器元件時(shí)，應(yīng)根據(jù)電氣原理圖和元器件的性能來考慮電器元件的排列順序。

1）主電路：主電路的元器件應(yīng)布置于箱體內(nèi)，按照電源進(jìn)線、接線端子、斷路器（電源開關(guān)和主電路熔斷器）、交流接觸器、熱繼電器、負(fù)載接線端子等從上到下排列整齊。

2）控制電路：控制電路應(yīng)按照它們與主電路的連接關(guān)系來布置?？刂齐娐烦Ｓ玫脑骷兄甘緹?、按鈕開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、控制電路熔斷器、行程開關(guān)、繼電器（包括中間繼電器、時(shí)間繼電器、速度繼電器）等，其中熔斷器、行程開關(guān)和繼電器這些元器件應(yīng)與主電路的元器件布置在箱體中，且位于主電路的一側(cè)或兩側(cè)，指示燈、儀表、轉(zhuǎn)換開關(guān)和按鈕這些需要經(jīng)常觀察和操作的電器元件，一般應(yīng)通過接線端子引出，不宜直接接在主電路或控制電路的元器件上。

圖5所示為按上述規(guī)律實(shí)際布置后的效果。

▲ 圖5 ?帶指示燈的電動機(jī)連續(xù)運(yùn)行控制電路實(shí)際布置圖

（2）選擇元器件和導(dǎo)線

根據(jù)電動機(jī)的額定電流選擇電器元件。一般情況下，電動機(jī)的額定電流都標(biāo)注在電動機(jī)的銘牌上，如果標(biāo)注看不清，~380V三相異步電動機(jī)的額定電流可按2倍功率（kW）來估算。例如某電動機(jī)的額定功率為4kW，則電動機(jī)的額定電流約為8A。然后根據(jù)算出的電動機(jī)的額定電流，選擇其他元器件的額定電流。當(dāng)所選元器件系列中沒有數(shù)據(jù)相同規(guī)格時(shí)，必須往上一級最接近的數(shù)據(jù)選擇，不宜向小于數(shù)據(jù)的規(guī)格選擇。

導(dǎo)線的截面必須能滿足負(fù)載電流，并有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，線路較長時(shí)，要考慮導(dǎo)線的電壓降。一般規(guī)定主電路導(dǎo)線的最小截面不應(yīng)小于2.5mm2，控制電路導(dǎo)線的最小截面不應(yīng)小于1.5mm2。

（3）元器件的固定

元器件的固定一般按照定位、鉆孔、固定幾步來進(jìn)行。固定時(shí)一般應(yīng)按從上到下、先小后大、先內(nèi)后外的原則來固定。

（4）配線

配線時(shí)，應(yīng)按照電器接線圖規(guī)定的走線方向和工藝要求進(jìn)行布線和接線。如圖6所示為帶指示燈的電動機(jī)連續(xù)運(yùn)行控制電路實(shí)際配線圖。