1.2.2 电气控制的基本控制环节

异步电动机起、停、保护电气控制线路应用广泛，也是最基本的控制线路。以三相交流异步电动机和由其拖动的机械运动系统为被控对象，通过由接触器、熔断器、热继电器和按钮等所组成的控制装置对其进行控制，该典型控制线路如图1-30所示，它能实现对电动机起动、停止的自动控制，并具有必要的保护功能。

1.起-停电动机和自锁环节

（1）起动电动机

合上隔离开关QS，按起动按钮SB2时，接触器KM的吸引线圈得电，KM主触点闭合，电动机起动。同时，KM常开辅助触点闭合，当松手断开SB2按钮后，KM吸引线圈继续保持通电，故电动机不会停止。需要注意的是QS仅起隔离电源的作用，它不能直接起动电动机M。

（2）停止电动机

按停止按钮SB1时，接触器KM的吸引线圈失电，KM主触点断开，电动机失电停转。同时，KM辅助触点断开，消除自锁电路。

（3）自锁

电路中接触器KM的辅助常开触点并联于起动按钮SB2称为自锁环节。自锁环节是由命令它通电的主令电器的常开触点与本身的常开触点相并联组成，这种由接触器（继电器）本身的触点来使其线圈长期保持通电的环节称为自锁环节。自锁环节在电气控制线路广泛使用，在PLC控制系统的控制软件编程时，也常用自锁节点。

（4）线路保护环节

1）短路保护：通过熔断器FU1和FU2的熔体熔断来切断电路。

2）过载保护：通过热继电器FR实现。

3）欠电压与失电压保护：通过接触器KM的自锁触点来实现。

2.互锁控制

互锁控制是指生产机械或自动生产线不同的运动部件之间互相制约，又称为联锁控制。例如，数控设备上的电动机不可能同时正反转，因此需要加联锁使正转运行时反转不可能起动，反之亦然。要求甲接触器动作时，乙接触器不能动作，则需将甲接触器的常闭触点串联在乙接触器的线圈电路中。如图1-28所示，在互锁控制中，需要当KM1动作后不允许KM2动作，则将KM2的常闭触点串联于KM1的线圈电路中，KM1的常闭触点串联于KM2的线圈电路中。除了采用硬件触点互锁，在PLC控制系统的控制软件编程时，控制逻辑也会增加软件互锁。

3.顺序控制

在使用多台电动机为动力装置的生产设备中，有时需按一定的顺序控制电动机的起动和停止。如X62W型万能铣床要求主轴电动机起动后，进给电动机才能起动工作，而加工结束时，要求进给电动机先停车之后主轴电动机才能停止。图1-31所示为两台电动机顺序起动的控制线路。

这里采用一种分析控制线路的“动作序列图”法来分析该电路的工作原理。该方法用图解方式来说明控制线路中各元件的动作状态、线圈的得电与失电状态等。动作图符号规定如下：

1）用带有“×”或“√”作为上角标的线圈的文字符号来表示元件线圈的失电或得电状态；

2）用带有“+”或“-”作为上角标的文字符号来表示元件触点的闭合或断开。

下面用“动作序列图”法来分析图1-31所示的顺序控制线路的工作过程：

按下SB2+→KM1√→KM1+主触点闭合，M1起动。

↘→KM1+辅助常开触点闭合，自锁。

↘按下SB4+→KM2√→KM2+主触点闭合，M2起动。

↘→KM2+辅助常开触点闭合，自锁。

可见，M2必须在M1先起动之后才可以起动，如果M1不工作，M2就无法工作。这里KM1的辅助常开触点起到两个作用：一是构成自锁环节，保证其自身的连续运行；二是作为KM2得电的先决条件，实现顺序控制。

M1和M2都起动之后，要让M2先停，M1后停，可如下操作：

按下SB5-→KM2×→KM2-主触点断开，M2停止运转。

↘按下SB3-→KM1×→KM1-主触点断开，M1停止运转。

若M2不停止，按下M1的停止按钮SB3，由于KM2与SB3并联，M1也不停止。

M1和M2都起动之后，要使它们同时停止运行，可如下操作：

按下SB1-→KM1×→KM1-主触点断开，M1停止运转。

↘→KM2×→KM2-主触点断开，M2停止运转。

当M1意外停机（例如过电流保护停机）时，则两台设备将同时停机。若M1故障停机，则M2不停机。至于电动机故障时，两个电动机该如何停机，根据需求，把热继电器的触点放在控制线路不同部分就可以实现。

通过上述例子可以看出，顺序控制线路的控制规律是：将控制先起动电动机的接触器辅助常开触点串接于控制后起动电动机的接触器线圈电路中，将控制先停止电动机的接触器常开辅助触点与控制后停止电动机的停止按钮并联。

4.长动控制和点动控制

长动是指按了起动按钮后，电动机起动后就一直运行，直到按停止按钮才停止。点动的含义是当按下起动按钮后，电动机起动运转，松开按钮时，电动机就停止转动，即点一下，动一下，不点则不动。

点动控制与长动控制的区别主要在自锁触点上。点动控制线路没有自锁触点，由点动按钮兼起停止按钮作用，因而点动控制不需另设停止按钮。与此相反，长动控制线路，必须设有自锁触点，并另设停止按钮。图1-32a是最基本的点动控制线路。按下点动按钮SB，KM闭合，电动机起动运行；松开SB按钮，电动机断电停止转动。这种线路不能实现连续运行，只能实现点动控制。

图1-32b是采用中间继电器KA实现点动与长动的控制线路。按下长动按钮SB2，继电器KA得电，它的常开触点闭合，使接触器KM得电，电动机长动运行，只有按下停止按钮SB1时，电动机才断电停转。按下点动按钮SB3，电动机起动运行；松开按钮SB3，电动机断电，停止转动。图1-32c是使用复合按钮SB3（图中虚线表明）实现点动和长动控制，按下SB2长动按钮时KM得电，同时SB3常闭触点实现自锁；按下SB3点动按钮KM得电但无自锁，松开SB3就停止。