【正文】 只要在控制電路中串接上能反映這些參數(shù)的控制電器的常開(kāi)觸頭或常閉觸頭，就可實(shí)現(xiàn)有關(guān)保護(hù)。在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，如果勵(lì)磁電流消失或降低太多，欠電流繼電器就會(huì)釋放，其觸頭切斷主回路接觸器線圈電路，使電動(dòng)機(jī)斷電停車。 弱磁保護(hù)直流電動(dòng)機(jī)在磁場(chǎng)有一定強(qiáng)度情況下才能起動(dòng)，如果磁場(chǎng)太弱，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流就會(huì)很大；直流電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí)磁場(chǎng)突然減弱或消失，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)迅速升高，甚至發(fā)生“飛車”，因此需要采取弱磁保護(hù)。圖215是電動(dòng)機(jī)常用保護(hù)線路。自動(dòng)開(kāi)關(guān)中的欠壓脫扣亦可作為欠壓保護(hù)。若因故障電網(wǎng)電壓下降到允許值以下時(shí)，接觸器線圈也釋放，從而切斷電動(dòng)機(jī)電源；當(dāng)電網(wǎng)電壓恢復(fù)時(shí)，由于自鎖已解除，電動(dòng)機(jī)也不會(huì)再自行起動(dòng)。通常是采用欠電壓繼電器，或設(shè)置專門的零電壓繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)。電網(wǎng)電壓過(guò)低，如果電動(dòng)機(jī)負(fù)載不變，由于三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電壓的二次方成正比，則會(huì)因電磁轉(zhuǎn)矩的降低而帶不動(dòng)負(fù)載，造成電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)停車，電動(dòng)機(jī)電流增大使電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)燒壞電動(dòng)機(jī)。為了防止電網(wǎng)失電后恢復(fù)供電時(shí)電動(dòng)機(jī)自行起動(dòng)的保護(hù)叫做零電壓保護(hù)。 零電壓和欠電壓保護(hù)在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，如果電源電壓因某種原因消失，那么在電源電壓恢復(fù)時(shí)，如果電動(dòng)機(jī)自行起動(dòng)，將可能使生產(chǎn)設(shè)備損壞，也可能造成人身事故。由于熱慣性的原因，熱繼電器不會(huì)受電動(dòng)機(jī)短時(shí)過(guò)載沖擊電流或短路電流的影響而瞬時(shí)動(dòng)作，所以在使用熱繼電器作過(guò)載保護(hù)的同時(shí)，還必須設(shè)有短路保護(hù)，選作短路保護(hù)的熔斷器熔體的額定電流不應(yīng)超過(guò)4倍熱繼電器發(fā)熱元件的額定電流。過(guò)載電流越大，達(dá)到允許溫升的時(shí)間就越短。所以過(guò)電流保護(hù)一般只用在直流電動(dòng)機(jī)和繞線式異步電動(dòng)機(jī)上。原則上，短路保護(hù)所用元件可以用作過(guò)電流保護(hù)，不過(guò)斷弧能力可以要求低些，完全可以利用控制電動(dòng)機(jī)的接觸器來(lái)斷開(kāi)過(guò)電流，因此常用瞬時(shí)動(dòng)作的過(guò)電流繼電器與接觸器配合起來(lái)作過(guò)電流保護(hù)，過(guò)電流繼電器作為測(cè)量元件，接觸器作為執(zhí)行元件斷開(kāi)電路。在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)電流比發(fā)生短路的可能性更大，尤其是在頻繁正反轉(zhuǎn)起動(dòng)的重復(fù)短時(shí)工作制的電動(dòng)機(jī)中更是如此。 過(guò)電流保護(hù)電動(dòng)機(jī)不正確地起動(dòng)或負(fù)載轉(zhuǎn)矩劇烈增加會(huì)引起電動(dòng)機(jī)過(guò)電流運(yùn)行。當(dāng)出現(xiàn)短路時(shí)，其電流線圈動(dòng)作，將整個(gè)開(kāi)關(guān)跳開(kāi)，三相電源同時(shí)被切斷。但是熔體的品質(zhì)、老化及環(huán)境溫度等因素對(duì)其動(dòng)作值影響很大。常用的短路保護(hù)元件有熔斷器和自動(dòng)開(kāi)關(guān)。 短路保護(hù)電機(jī)、電器以及導(dǎo)線的絕緣損壞或線路發(fā)生故障時(shí)，都可能造成短路事故。 電動(dòng)機(jī)控制的保護(hù)環(huán)節(jié)電氣控制系統(tǒng)除了要能滿足生產(chǎn)機(jī)械加工工藝的要求外，還應(yīng)保證設(shè)備長(zhǎng)期安全、可靠、無(wú)故障地運(yùn)行，因此保護(hù)環(huán)節(jié)是所有電氣控制系統(tǒng)不可缺少的組成部分，用來(lái)保護(hù)電動(dòng)機(jī)、電網(wǎng)、電氣控制設(shè)備及人身安全。同時(shí)接觸器KM2線圈通電吸合并自鎖，使電動(dòng)機(jī)定子繞組中三相電源的相序相反，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)速迅速下降。停轉(zhuǎn)制動(dòng)過(guò)程如下：當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器KM1閉合，電動(dòng)機(jī)接正相序三相電源運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，速度繼電器KS常開(kāi)觸頭閉合，為反接制動(dòng)時(shí)接觸器KM2線圈通電作好準(zhǔn)備。 圖214為電動(dòng)機(jī)單向反接制動(dòng)控制線路。由于反接制動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度接近于兩倍的同步轉(zhuǎn)速，所以定子繞組中流過(guò)的反接制動(dòng)電流相當(dāng)于全電壓直接起動(dòng)時(shí)電流的兩倍，因此反接制動(dòng)特點(diǎn)之一是制動(dòng)迅速，效果好，沖擊大，通常僅適于10kW以下的小容量電動(dòng)機(jī)。 反接制動(dòng)控制線路反接制動(dòng)是利用改變電動(dòng)機(jī)電源的相序，使定子繞組產(chǎn)生相反方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，因而產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的制動(dòng)方法。當(dāng)要停車制動(dòng)時(shí)，按下復(fù)合按鈕SB1，接觸器KM1線圈斷電，其三個(gè)主觸頭斷開(kāi)，切斷通往電動(dòng)機(jī)的交流電源，同時(shí)接觸器KM2線圈通電，其三個(gè)主觸頭閉合，給電動(dòng)機(jī)通直流電，進(jìn)入能耗制動(dòng)。采用了速度繼電器來(lái)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的速度變化，在120～3000r/min范圍內(nèi)速度繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于100r/min時(shí)，其觸點(diǎn)復(fù)位，速度繼電器要與電動(dòng)機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)。利用速度原則可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)的自動(dòng)控制，以及電動(dòng)機(jī)的低速脈動(dòng)控制等。速度原則控制取轉(zhuǎn)速為變化參量。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，KT的延時(shí)斷開(kāi)的常閉觸頭斷開(kāi)，接觸器KM2斷電，切斷通往電動(dòng)機(jī)的直流電源，時(shí)間繼電器KT也隨之?dāng)嚯?，電?dòng)機(jī)能耗制動(dòng)結(jié)束。要想停車制動(dòng)，需按停止按鈕。圖212是時(shí)間原則控制的單向能耗制動(dòng)控制線路。在制動(dòng)過(guò)程中，電流、轉(zhuǎn)速和時(shí)間三個(gè)參量都在變化，原則上可以任取其中一個(gè)參量作為控制信號(hào)。 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制線路 能耗制動(dòng)控制線路電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)方向相反的運(yùn)行狀態(tài)是電氣制動(dòng)狀態(tài)。同時(shí)接通KM2線圈，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件右移，當(dāng)移至右端撞塊碰到限位開(kāi)關(guān)SQ4時(shí)，使KM2失電，同時(shí)KMKM4得電吸合并自鎖，電動(dòng)機(jī)M1和M2都反轉(zhuǎn)，使動(dòng)力頭I和II都向原位退回。動(dòng)力頭I和II分別由電動(dòng)機(jī)M1和M2驅(qū)動(dòng)，在原位時(shí)分別壓下SQ1和SQ3。工作循環(huán)的動(dòng)作順序首先是動(dòng)力頭I由位置a移動(dòng)到位置b停下；然后動(dòng)力頭II由位置c移動(dòng)到位置d停?。唤又鴦?dòng)力頭I和II同時(shí)退回原位停下。行程控制主要用于機(jī)床進(jìn)給速度的自動(dòng)換接、自動(dòng)工作循環(huán)、自動(dòng)定位以及運(yùn)動(dòng)部件的限位保護(hù)等。 行程原則控制 行程原則控制取行程為變化參量，行程開(kāi)關(guān)是行程原則控制的基本電器。按下按鈕SB2時(shí)，斷電延時(shí)的時(shí)間繼電器KT的線圈通電，其延時(shí)斷開(kāi)的常開(kāi)觸頭立即閉合，使接觸器KM1的線圈通電，將電動(dòng)機(jī)的定子繞組接成三角形，低速起動(dòng)，同時(shí)使中間繼電器KA通電并自鎖。圖（a）中由復(fù)合按鈕SB2和SB3分別控制電動(dòng)機(jī)低速和高速運(yùn)行，其工作過(guò)程請(qǐng)讀者自行分析。若將電動(dòng)機(jī)定子繞組的UVW2三個(gè)接線端子接三相交流電源，而將另外三個(gè)接線端子UVW1連在一起如圖（b）所示，則原來(lái)三相定子繞組的三角形接線變?yōu)殡p星形接線，此時(shí)每相繞組中的①、②線圈相互并聯(lián)，電流方向如圖（b）中箭頭所示，于是電動(dòng)機(jī)便以兩極運(yùn)行為高速。圖29為4/2極的雙速異步電動(dòng)機(jī)定子繞組接線示意圖，圖（a）將電動(dòng)機(jī)定子繞組的UVW1三個(gè)接線端接三相交流電源，而將電動(dòng)機(jī)定子繞組的UVW2三個(gè)接線端懸空，三相定子繞組接成三角形。這種起動(dòng)方法只適用于空載或輕載狀態(tài)下。線路中KM2和KM3的常閉觸頭構(gòu)成互鎖，保證電動(dòng)機(jī)繞組只能連接成一種形式，即星形或三角形，以防止同時(shí)連接成星形和三角形而造成電源短路。 工作過(guò)程如下：起動(dòng)時(shí)，按SB2，接觸器KMKM3線圈得電，KMKM3的主觸點(diǎn)使定子繞組接成星形，電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)。因功率在4kW以上的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)均為三角形接法，故都可采用星形—三角形起動(dòng)方法。—三角形降壓起動(dòng)控制線路正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接成三角形的籠型異步電動(dòng)機(jī)可采用星形—三角形降壓起動(dòng)的方法達(dá)到限制起動(dòng)電流的目的。自耦變壓器繞組一般具有多個(gè)抽頭以獲得不同的變化。工作過(guò)程如下：合上QS，按SB2，KM1線圈得電，KM1主觸點(diǎn)閉合，自耦變壓器低壓側(cè)接入，KM1常開(kāi)觸頭閉合，自耦變壓器接星形，電機(jī)降壓起動(dòng)。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的時(shí)候，定子繞組得到的電壓是自耦變壓器的副邊電壓，一旦起動(dòng)完畢，切斷自耦變壓器電路，把額定電壓直接加在電動(dòng)機(jī)的定子繞組上，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全壓正常運(yùn)行。這樣，在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，只有KM2得電使之正常運(yùn)行。在圖26（a）的線路中，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，接觸器KM1和時(shí)間繼電器KT的線圈仍一直通電，需要改進(jìn)。工作過(guò)程如下： 合上QS，按SB2，KM1線圈得電，KM1輔助常開(kāi)觸點(diǎn)閉合自鎖，KM1主觸點(diǎn)閉合，電機(jī)串電阻R起動(dòng)。圖26是定子串電阻降壓起動(dòng)控制線路。定子串電阻降壓起動(dòng)是電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)在三相定子電路串接電阻，使得加在定子繞組上的電壓降低，起動(dòng)結(jié)束后再將電阻短接，電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)行。利用時(shí)間控制原則可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程的自動(dòng)控制，自動(dòng)間歇和各種動(dòng)作的時(shí)間順序的控制等。 時(shí)間原則控制電氣控制系統(tǒng)按時(shí)間原則進(jìn)行控制，應(yīng)用極其廣泛。對(duì)電氣控制來(lái)說(shuō)，只要選定某些能反映生產(chǎn)過(guò)程中的參數(shù)變化的電器元件，例如各種繼電器和行程開(kāi)關(guān)等，由它們來(lái)控制接觸器或其它執(zhí)行元件，實(shí)現(xiàn)電路的轉(zhuǎn)換或機(jī)械動(dòng)作,就能對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制。 按控制過(guò)程的變化參量進(jìn)行控制的規(guī)律任何一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的進(jìn)行，總伴隨著一系列的參數(shù)變化，如機(jī)械位移、溫度、流量、壓力、電流、電壓、轉(zhuǎn)矩等。要實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作連鎖，則應(yīng)將先通電的電器的常開(kāi)觸頭串接在后通電的電器的線圈通路中，將先斷電的電器的常開(kāi)觸頭并接到后斷電的電器的線圈通路中的停止按鈕（或其它斷電觸頭）上。 通過(guò)上面的分析可知，實(shí)現(xiàn)連鎖控制的關(guān)鍵是正確地選擇和安排連鎖觸頭。圖25（b）是順序起動(dòng)、逆序停止控制線路。在這個(gè)控制線路中，只有KM1線圈通電后，其串入KM2線圈電路中的常開(kāi)觸頭KM1閉合，才使KM2線圈有通電的可能。圖25為兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的連鎖控制線路。在機(jī)床的控制線路中，常常要求電動(dòng)機(jī)的起停有一定的順序。凡是生產(chǎn)線上某些環(huán)節(jié)或一臺(tái)設(shè)備的某些部件之間具有互相制約或互相配合的控制，均稱為連鎖控制。連鎖控制的應(yīng)用是很廣泛的。這個(gè)線路既有接觸器互鎖，又有按鈕互鎖，叫做具有雙重互鎖的可逆控制線路，為機(jī)床電氣控制系統(tǒng)所常用。反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB3也按SB2的道理同樣安排，當(dāng)按下SB2或SB3時(shí)，首先是常閉觸頭斷開(kāi)，然后才是常開(kāi)觸頭閉合。圖24(b)是電動(dòng)機(jī)“正—反—?！笨刂凭€路，采用兩只復(fù)合按鈕實(shí)現(xiàn)。這種利用兩個(gè)接觸器的常閉輔助觸頭互相控制的方法稱為“互鎖”，起互鎖作用的兩對(duì)觸頭稱為互鎖觸頭。圖24給出了兩種可逆控制線路。為避免正、反向接觸器同時(shí)通電造成電源相間短路故障，正反向接觸器之間需要有一種制約關(guān)系 190。 可逆運(yùn)行控制線路各種生產(chǎn)機(jī)械常常要求具有上、下、左、右、前、后等相反方向的運(yùn)動(dòng)，這就要求電動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)可逆運(yùn)行。起動(dòng)按鈕應(yīng)并聯(lián)，停止按鈕應(yīng)串聯(lián)，分別裝在幾個(gè)地方，如圖23所示。 多地