【導讀】作電動機運行的三相異步電機。三相異步電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對運動而產(chǎn)生電動勢和電流，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)能量變換。
三相交流電動機正反轉(zhuǎn)互鎖電路的分析
作電動機運行的三相異步電機。三相異步電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對運動而產(chǎn)生電動勢和電流，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)能量變換。
與單相異步電動機相比，三相異步電動機運行性能好，并可節(jié)省各種材料。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，三相異步電動機可分為籠式和繞線式兩種。籠式轉(zhuǎn)子的異步電動機結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、重量輕、價格便宜，得到了廣泛的應用，其主要缺點是調(diào)速困難。繞線式三相異步電動機的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動機的起動性能和調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。
當向三相定子繞組中通入對稱的三相交流電時，就產(chǎn)生了一個以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時針方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。由于旋轉(zhuǎn)磁場以n1轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導體開始時是靜止的，故轉(zhuǎn)子導體將切割定子旋轉(zhuǎn)磁場而產(chǎn)生感應電動勢（感應電動勢的方向用右手定則判定）。由于轉(zhuǎn)子導體兩端被短路環(huán)短接，在感應電動勢的作用下，轉(zhuǎn)子導體中將產(chǎn)生與感應電動勢方向基本一致的感生電流。轉(zhuǎn)子的載流導體在定子磁場中受到電磁力的作用（力的方向用左手定則判定）。電磁力對轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場方向旋轉(zhuǎn)。
通過上述分析可以總結(jié)出電動機工作原理為：當電動機的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相對稱交流電后，將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應電流（轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路），載流的轉(zhuǎn)子導體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn)，并且電機旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。
為了防止電動機在正轉(zhuǎn)（反轉(zhuǎn)）狀態(tài)時啟動反轉(zhuǎn)（正轉(zhuǎn)）。造成主電路短路的情況發(fā)生。在聯(lián)接控制電路時要進行硬件互鎖。互鎖電路分為三種，一是按鈕互鎖、二是接觸器互鎖，三是按鈕接觸器復合互鎖。下面分別對三種電路進行分析。
1.按鈕互鎖電路
在電動機正反轉(zhuǎn)控制電路中通常用的按鈕開關(guān)有兩對觸點。一對常閉觸點、一對常開觸點。按鈕互鎖就是將正轉(zhuǎn)啟動按鈕的常閉觸點串聯(lián)到反轉(zhuǎn)啟動控制電路中。將反轉(zhuǎn)啟動按鈕的常閉觸點串聯(lián)到正轉(zhuǎn)啟動控制電路中。這種控制方式的優(yōu)點是，有效的避免了正反轉(zhuǎn)啟動按鈕同時按下而造成的短路發(fā)生。缺點是在進行正反轉(zhuǎn)狀態(tài)切換時，要先按下停止按鈕才能再按另外的一個啟動按鈕。盡管是這樣操作，如果某一個接觸器的主觸頭發(fā)生了粘連，在切換另一種狀態(tài)時也會發(fā)生短路的情況。控制原理圖如下：
2.接觸器互鎖電路
接觸器互鎖就是有效的利用接觸器的常閉輔助觸點，防止因接觸器主觸頭粘連而發(fā)生短路事故。假設(shè)某一個接觸器的主觸頭因為電弧的燒傷而發(fā)生了粘連。在按下停止按鈕后，該接觸器的輔助常閉觸點不會復位。因此，另一種狀態(tài)的接觸器就不會吸合。在選擇啟動按鈕開關(guān)時，只需要有一對常開觸點的按鈕開關(guān)就可以使用。這種控制電路在早期也有一定的應用。控制原理圖如下：
3.復合互鎖控制電路
由于生產(chǎn)勞動的經(jīng)驗不斷的豐富，一種安全可靠的控制電路就應運而生。那就是按鈕和接觸器復合互鎖電路。它集前面兩種控制電路的優(yōu)點于一身。完全有效地保障了操作人員和設(shè)備的安全。下面兩張圖為正反轉(zhuǎn)模擬運行時控制回路電流的走向。以及接觸器和電機運行的方向。
4.電動機正轉(zhuǎn)啟動控制流程
當按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2時，電流通過保險FU2→熱繼電器常閉觸點95，96→停止按鈕SB1常閉觸點11、12→正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2常開觸點13、14→反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB3常閉觸點11、12→反轉(zhuǎn)接觸器KM2常閉輔助觸點11、12→正轉(zhuǎn)接觸器KM1線圈A1、A2→零線形成回路。正轉(zhuǎn)接觸器KM1吸合。電動機正轉(zhuǎn)。與此同時，正轉(zhuǎn)接觸器KM1的常開輔助觸點也吸合形成自鎖。KM1的常閉輔助觸點11、12斷開形成互鎖。松開正轉(zhuǎn)啟動按鈕后，控制回路的電流則通過KM1的常開輔助觸點13、14形成回路。電動機繼續(xù)正轉(zhuǎn)運行。
5.電動機正轉(zhuǎn)切換反轉(zhuǎn)控制流程
電動機在正轉(zhuǎn)運行的時候按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB3時，反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB3的常閉觸點11、12首先斷開，切斷了正轉(zhuǎn)接觸器KM1線圈的供電回路。使正轉(zhuǎn)接觸器KM1線圈失電。從而KM1的主觸頭和常閉輔助觸點11、12復位。電流通過保險FU2→熱繼電器常閉觸點95，96→停止按鈕SB1常閉觸點11、12→反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB3常開觸點13、14→正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2常閉觸點11、12→正轉(zhuǎn)接觸器KM1常閉輔助觸點11、12→反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈A1、A2→零線形成回路。反轉(zhuǎn)接觸器KM2吸合。電動機反轉(zhuǎn)。與此同時，反轉(zhuǎn)接觸器KM2的常開輔助觸點也吸合形成自鎖。松開反轉(zhuǎn)啟動按鈕后，控制回路的電流則通過KM2的常開輔助觸點13、14形成回路。電動機繼續(xù)反轉(zhuǎn)運行。
控制線路容易發(fā)生的故障
在電動機正反轉(zhuǎn)控制電路中，容易發(fā)生的故障部位有正反轉(zhuǎn)啟動按鈕轉(zhuǎn)、正反轉(zhuǎn)接觸器的主觸頭、熱繼電器、電動機軸承等。為什么以上部位容易發(fā)生故障呢？由于啟動按鈕是需要經(jīng)常操作的部件，在操作的過程中力度掌握不好就很容易損壞按鈕開關(guān)。接觸器的主觸頭在吸合和斷開的時候很容易被電弧燒傷。啟動電流大也很容易使熱繼電器的雙金屬板發(fā)生疲勞而產(chǎn)生誤動作。電動機在正反轉(zhuǎn)的切換時會產(chǎn)生很大的扭矩而損傷軸承。
(來源：中電網(wǎng)）
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