三速电动机变极调速控制设备电气说明书(2)

图3 三速电动机电气控制原理图草图之二（不需要画出）

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即使按下SB3或SB4按钮，接触器KM2或KM4均不会吸合。亦即电动机不会直接起动到中速或高速状态。而一旦从低速起动后，中间继电器KAl通过其自锁触点长期吸合，将不影响低、中、高三种速度间的转换。

图中电动机一旦起动后，低速与中速间的相互切换只要按动SB2或SB3按钮即可实现。中速与高速之间的切换同样只要按动SB3或SB4按钮便能实现。但电动机如工作在低速状态，若按动高速SB4按钮，电动机将不能直接进入高速状态，而是先进入中速运行，然后才自动转入高速状态稳定运行。电动机原工作在高速状态，按低速运行按钮SB2情况也相同，要经过中速远行状态才能最后进入低速运行，保证三级速度的切换能逐级进行。为保证实现这样的切换程序，设置了中间继电器KA2—KA5和时间继电器KT1—KT4。其中中间继电器KA3、KA4和时间继电器KT1、KT2保证电动机在低速运行状态时转入高速运行状态的平稳过渡。而KA2、KA5、KT3、KT4的控制功能正好相反。现以电动机在低速远行时要切换到高速运行为例来说明线路的设计思路与工作原理。

电动机运行在低速状态，接触器KMl吸合，其常开触点KMl-3闭合使中间继电器KA3吸合，KA3一对常闭触点串在接触器KM4线圈回路中，保证使得按下高速按钮SB4时，虽其常开触点SB4-1闭合，但接触器KM4线圈因KA3的常闭触点断开而不能得电吸合。 只有等接触器KM2吸合，其常闭触点KM2-4使中间继电器KA3失电释放，KA3串在KM4线圈回路中的常闭触点回复后，KM4才能吸合，进而使KM3吸合而使电动机转入高速运行。即实现了低速运行时必须经过中速状态才能最后进入高速运行的目的(注意接触器KM2吸合即使电动机工作在中速状态)。具体工作原理如下所述。电动机在低速运行时，接触器KMl吸合，中间继电器KA3吸台。当按动高速按钮SB4后，其常闭触点SB4-1使KM 2线圈失电释放，同时其常开触点SB4-2使时间继电器KTl线圈得电吸合。由于KTl为一断电延时继电器，其延时常开触点马上闭合使中间继电器KA4线圈得电吸合，KA4的常开触点KA4—1使接触器KM2线圈得电吸合(此时因为按钮SB4按动一下已复位，其常闭触点SR4—2巳闭合)，电动机进入中速运行。串在KM2自保线路中的KA4常闭触点与常开触点KA4—1共同构成了接触器KM2的点动控制，以便实现从中速到高速的自动切换。KM2吸合后，其常闭触点KM2—4断开，使中间继电器KA3释放， KA3串在KM4线圈回路中的常闭触点复位，为KM4线圈的得电作好准备。在中间继电器KA4吸合其常开触点KA4—1使KM2吸合的同时，另一对常开触点KA4—2使时间继电器KT2线圈得电吸合自保并开始延时。注意在通电延时时间继电器KT2开始计时时，断电延时时间继电器KTl也同时在进行计时。因为按钮SB4的常开触点SB4—2是合一下马上断开的。当时间继电器KT2延时到后，其延时常开触

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点闭合，使接触器KM4线圈只要接触器KM2常闭触点KM2-2回复即可吸合。当KT1延时到后，其延时常开触点断开使KA4线圈失电，KA4释放，KA4的常开触点KA4-1和常闭触点保证KM2线圈失电释放，使KM2-2复位，这样KM4得电吸合，其常开触点又使接触器KM3吸合，KM3常闭触点KM3-3又使KT2失电释放，电动机白动进入高速状态稳定运行。从而实现低速运行经中速自动切换到高速的控制日的。

通过分析，值得注意的是时间继电器KTl的延时时间要比KT2略长。如相反，当KTl延时一到，其延时常开触点断开使KA4释放，从而使KM2释放。促此时KT2的延时常开触点仍未闭合，使KM4能吸合，电动机将失电停机。等到KT2延时到后才又使KM4吸合，进而KM3吸合，电动机转入高速运转。这样在中速自动切换到高速过程中会出现电动机的短暂失电，不利于控制。同理，时间继电器KT3的延时时间也要比KT4略长些。当电动机工作在高速状态，按动低速按钮SB2后的工作原理与上述类似，只不过此时工作的电器换成了KA2、KA5、KT3、KT4而巳，读者可自行分析。

图3中，各按钮、接触器用到的触点数都较多，我们在选择元器件时要选有相应常开、常闭触点数的类型以满足要求，否则需用中间继电器来扩大触点数目。

图3已能按设计要求实现对电动机的调速控制，但还不完善。因设计技术要求中还要有低、中、高速运转状态的指示，发生故障时的指示，以及电动机定子电流的指示。为此我们设置HL1、HL2、HL3、HL8故障指示灯，HL4一HL7工作状态指示灯。其中HL4为工作电源指示灯，HL5一HL7分别为低、中、高速运转状态指示灯，以便能通过某一指示灯的发亮清楚知道电动机的工作情况。而HL1一HL3分别指示低、中、高速时电动机的过载故障，HL8指示主回路的短路故障现象、定子电流指示在主回路中设置一交流电流表和电流互感器来共同实现。标上各电器接线端子标志后，三速电动机的电气控制原理图已设计完毕，如图3所示。其中中间继电器KA6一KA8是为了扩大接触器KM1、KM3、KM2的辅助触点数而设置。因适合该功率电动机控制的各种类型接触器中辅助触点最多为2常开常闭。

一般电器接线端子的标志规定见表1

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表1 一般低压电器接线端子的标志（不需要画出）

在图4中还标记上了电器的项目代号，项目代号的具体含义与有关内容可参阅国家标形GB5094—85《电气技术中的项目代号)。由于该控制设备不很复杂，所以我们没有设置高层代号与位置代号，而只设种类代号，种类代号的前缀符号为“一”。

(二) 逻辑设计法设计

前述实例我们在设计三速电动机电气控制原理图时采用的是经验设计法，下面我们再用逻辑设计法来设计三速电动机电气控制原理图。

由前面的分析可知电动机在正常情况下共有四种状态，即停止、低速、中速、高速运转状态，并且由SB1、SB2、SB3、SB4四只按钮来分别控制。其中KM1吸合，电动机工作在低速运转状态，KM2吸合为中速运转。KM3、KM4吸合为高速运转。现在，我们计划仍然由SB1~SB4、KM1~ KM4来共同完成对电动机四种工作状态的控制(主回路如图3)，则逻辑设计法设计的过程如下述

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