單按鍵自鎖控制電路創新設計

尚東升

摘要：單按鍵控制三相異步電動機的啟動、停止是解決特定條件下電機控制的特殊方法，結合一體化教學任務驅動教學法，根據需要和實際情況，探索按鍵自鎖電路的創新設計，為簡化電路設計及節省材料提供參考。

關鍵詞：單按鍵；自鎖；設計；控制

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2017）03-0039-02

常規電動機的啟動、停止需要2個按鈕，在多點控制中，按鈕引線較多。利用一個按鈕多點遠程控制電動機的啟停，則可簡化控制線路。電動機多地控制一般用于應急停機，即出現異常情況后，如果到現場停機會造成大的事故或損失，那么采用電動機多地控制則可避免事故或損失的發生。例如：某公司的膠帶運輸機長500 m，若不多設幾個控制點，易出現事故。離廠區較遠的泵也會用到多地控制。在控制線路中，所有停止按鈕串接，所有啟動按鈕并接，如果按正常設計即設置2個按鈕控制電機啟停，則需要2倍的導線及按鈕，而采用單按鈕控制則可節省一半材料。

1 單按鍵自鎖控制電路設計理念

單按鈕控制電動機啟停，主要用于多點控制電動機啟停或遠距離控制電動機急停。設計理念為：設計一個單按鈕控制電動機啟停電路，解決遠距離控制電機急?；蚨帱c控制問題。具體任務是：借助接觸器或接觸器與中間繼電器結合，用一個按鈕控制電動機起停；按下按鈕，電動機起轉，再次按下按鈕，電動機停轉；要求有短路保護、熱保護。

先設計按下按鈕電機起轉，同時為再次按下按鈕電機停轉做準備，由中間繼電器或接觸器控制另一路停止電路。整個控制步驟見圖1。

中間繼電器實質上是一種電壓繼電器，特點是觸點數目較多，電流容量可以增大，起到中間放大（觸點數目和電流容量）的作用。用于轉換控制信號的中間電器與接觸器類似，通過線圈的通電與斷電控制各觸頭的接通與斷開，實現電氣控制線路控制。中間繼電器觸頭數量較多，各觸頭額定電流相同。當其他繼電器觸頭數量或容量不夠時，可借助中間繼電器擴充觸頭數目或增大觸頭容量，起中間轉換作用。將多個中間繼電器相組合，還能構成各種邏輯運算電器或計數電器。

中間繼電器各部件的圖形文字符號見圖2。

2 單按鈕控制電動機啟停電路原理

單按鈕控制電動機的啟動和停止，與2個按鈕控制相比，特別是在多點控制和遠距離控制時，可以大大節省引接導線。設計時，先滿足按下按鈕電動機啟動，再次按下按鈕時電機即停，這樣第一次按下按鈕時，可為第二次按下按鈕時電動機停轉做準備。設計有別于2個按鈕控制電動機啟停的控制電路，具體控制電路如圖3所示。

工作原理為：接通電源，即合上空氣開關QF，按下啟動按鈕，SB常開閉合，常閉斷開；控制電路FR常閉、SB常開閉合、KM2常閉、KM1線圈這條通道暢通，即KM1線圈得電，KM1主觸頭閉合，電機得電，開始工作，KM1輔助常開觸點閉合，實現自鎖；KM2，KM3常開控制KM2、KM3線圈均不得電；松開按鈕，SB回位，常開觸點、常閉觸點均恢復常態，KM3常閉、KM1自鎖及SB常閉、KM2常閉使得KM2線圈得電，KM2常開閉合，實現KM2線圈自鎖，同時為KM3線圈得電做好準備；工作期間，KM1線圈、KM2線圈一直得電，電機正常工作。當工作結束或需要臨時停機時，再次按下啟動按鈕，這時SB常開閉合，常閉斷開，KM3線圈通過SB常開、KM2常開閉合得電，KM3常開閉合，常閉斷開，使得KM1線圈斷電，電機停轉，而KM2線圈一直得電，直到松開按鈕，整個線路全部失電，完成單按鍵控制電機的起停。

由上述分析不難看出，此設計表面上完成單按鈕控制電機啟停，但實質上沒有實現預先的設想。因為實際控制中用按鈕聯動，接線時用雙線連接才能實現，不能達到通過單按鍵控制實現減少材料的目的。

3 單按鈕控控制電動機啟停電路

為真正實現一對電纜完成多地控制電機啟停，需進一步研究完善。改進后的電路原理如圖4所示。

工作原理為：合上總電源開關QF，按下按鈕SB，繼電器K1線圈得電，兩個常開觸頭吸合，一個完成自鎖并保證K1線圈始終得電，另一個保證控制電動機得電的接觸器KM線圈得電，其主觸頭閉合，電動機M起動運轉。KM的兩個輔助常開觸頭閉合，一個完成自鎖，松開按鈕電動機持續運轉；一個為繼電器K2線圈得電做準備。KM的輔助觸頭常閉觸點斷開，為電動機停轉做準備。在繼電器K1線圈得電的同時，K1常閉觸頭斷開。在KM線圈得電時，繼電器K2線圈不能得電，這樣可以保證電動機一直運轉，直到需要電動機停轉。

當需要電動機停轉時，再按下按鈕SB，繼電器K2線圈得電，K2常開觸頭閉合，完成自鎖，兩個常閉觸頭斷開，控制電動機的接觸器線圈失電，其主觸頭斷開，電動機停轉。

4 結論

電機自動控制是電氣自動化技術的基礎。根據工作環境及條件調整電機控制方式，設計不同的控制電路，是電氣控制技術人員必備能力之一。在職業教育教學中，通過任務驅動教學法充分發揮師生的創造力，設計既能適應多地控制又能節約材料的單按鍵控制電路。電路的實際接線大大簡化，節省材料成本，使電路更加經濟合理、安全可靠，具有很高的實用價值。與單片機和PLC相比，它還具有簡單實用、成本低廉、穩定性好的優勢。

參考文獻

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