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在接触器联锁的三相异步电动机正反转控制电路中 (如下图所示) ,交流接触器是不可缺少的启动设备 ,尽管交流接触器制造技术和结构不断更新换代 ,但主触头拉弧损坏问题仍然没有得到彻底解决. 不论是按下 SB1 (SB2) 使 KM1 ( KM2) 主触头闭合的瞬间 ,还是按下 SB3 使 KM1 ( KM2) 主触头断开的瞬间 ,都会不同程度产生拉弧和火花 ,严重时会使主触头灼伤熔化 ,造成主回路相间的短路 ,还有可能造成电动机断相运行而损坏电机 ,在易燃易爆场合易引起火灾 ,触头闭合 、断开时还伴有较大的噪声等等. 在控制回路部分 ,操作者所接触的 SB1 、SB2 、SB3 等器件是接在相线 L1 、L2 之间 ,电压为 380 V ,对操作者不甚安全。 当然了考虑到成本及普及性来说还是用接触器的占主流，今天跟大家分享一个利用可控硅来实现代替接触器来控制电机正反转的控制电路。 图1 电路组成 1) 主回路 由 6 只大功率双向可控硅 (VT1～VT6) 替代传统电路中的交流接触器 ,由 R7～R11和 C1～ C5 构成阻容吸收回路[1 ] ,由 KA1 、KA2的 6 对常开触头分别与 R1～ R6 构成双向可控硅控制极触发回路等构成 ,如下图 所示 图2 2) 控制回路 由微动按扭开关 AN1 、AN2 、AN3 ,NE555 集成电路构成的双稳态电路 (2 路) ,续流二极管 (VD2 、VD4) ,继电器 KA1 、KA2 等构成 ,如下图所示 图3 3) 断相保护电路 由二极管(VD9～VD12) 整流电路 ,电压取样电路 , (UA741 集成) 电压比较电路 ,Q19013 放大电路及继电器 KA3等构成 ,如下图 所示. 图4 4) 电源电路 由 C9 、 R15降压限流 ,全桥整流 (VD5～VD8) 、滤波 ( C8) 、VZ 稳压等构成 ,如下图 所示. 图5 工作原理 1) 主回路的工作原理 图 2 中合上 QS 后 ,当继电器 KA1 的三对常开触头闭合时 ,接通了双向可控硅VT1 、VT2 、VT3 的控制极回路 ,VT1 、VT2 、VT3 触发导通 ,电动机正转 ;当继电器 KA1 三对常开触头复位 ,继电器 KA2 的三对常开触头闭合时 ,接通了双向可控硅 VT4 、VT5 、VT6 的控制极回路 ,VT4 、VT5 、VT6 触发导通 ,这时接到电动机的三相交流电源 L1 、L3 互换相序 ,电动机反转 ; KA1 、KA2 6 对常开触头处于复位时 ,VT1～VT6 的控制极失电 ,VT1～VT6 截止 ,断开三相交流电源 ,电动机停转. KA1 、KA2的常开触头不能同时闭合 ,否则将发生相间短路 ,它们的互锁由控制电路来完成. R7～ R11 , C1～ C5 组成的阻容吸收回路并联在可控硅的两端 ,对双向可控硅 (VT1～VT6) 起保护作用. 2) 控制回路的工作原理 图 3 中由直流电源给两路 555 集成双稳态电路提供 12 V 的直流电压 , KA3为断相保护电路中继电器的一对常闭触点. 按下按钮开关 AN1 ,IC1 (NE555) 的 2 脚接地为低电平 ,3 脚输出高电平 ,KA1 线圈得电 ,KA1 的常开触头闭合 ,主回路中 VT1 、VT2 、VT3 触发导通 ,电动机正转. 按下按钮开关 AN2 ,IC2 (NE555) 的 2 脚接地为低电平 ,3 脚输出高电平 , KA2 线圈得电 , KA2 的常开触头闭合 ,主回路中VT4 、VT5 、VT6 触发导通电动机反转. 由于在 AN1 、AN2 上分别串联了 KA2 、KA1 的一对常闭触头作为 KA2 、KA1 的互锁触头 ,使得正转时按 AN2 无效 ,反转时按 AN1 无效 ,防止误动作而发生相间短路. 按下按钮AN3 ,IC1 、IC2 (NE555) 的 6 脚接电源的正极为高电平 ,3 脚输出为低电平 , KA2 、KA1 的线圈都失电 ,它们的常开触头都处于复位态. VT1～VT6 截止 ,电动机停转. 3) 断相保护电路的工作原理 图 4 中 ,UA741 集成电路的工作电源由 12 V 直流电源供给 ,当三相电源中任意一相断相时 ,中点电位 UNN 立即升到 20 V 以上. 桥式整流 (VD9～VD12) 将 20 V 以上的交流电整成直流电 ,经 C10滤波后 ,送到电压取样电路 ,从 R17取样的电压信号送到 UA741 的 3 脚与 UA741 的 2 脚 6V 电压进行比较 ,当 3 脚电压高于 6 V 时 ,IC3 (UA741) 的 6 脚输出一高电平 ,断相指示 VL1 发光 ,6 脚的输出控制 Q1 (9013) 饱和导通驱动继电器 KA3 工作 ,KA3 的一对串接在控制回路的常闭触头断开. 控制回路失电停止工作 ,主电路也断开. 由于电网的不平衡 ,正常工作时 ,中性点与零线之间也存在 10 V 左右的电压.可以根据实际情况 ,通过调节 R17来避开电网的不平衡造成的保护电路的误动作. 对于三角形接法的电动机 ,可以引入“人工中性点”,同样可以实现断相保护. 4) 电源电路工作原理 图 5 中 ,220 V 交流电经 C9 降压限流后 ,由 VD5～VD8 全桥整流 ,输出直流电 ,再经 C8 滤波 、VZ 稳压得到 12 V 的直流输出 ,作为控制回路 、断相保护电路的工作电源. 喜欢的朋友别忘记关注、点赞和评论，我会持续更新与电气有关的文章。 |
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