概述
現(xiàn)代機床的運動機械大部分是由電動機帶動的。在工廠生產(chǎn)過程中，需要對電動機進行自動控制，確保生產(chǎn)各機械部分順序動作，保證生產(chǎn)過程和加工工藝符合規(guī)定要求。對于電動機的控制主要有啟動、停止、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速和制動等構(gòu)成。任何復雜的控制線路都是由一些元器件和單元電路組成，其中電動機正反轉(zhuǎn)控制是一種經(jīng)典控制線路，是設計復雜控制線路的基礎。電動機正反轉(zhuǎn)控制主要應用在機床工作臺的前進和后退，主軸的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，起重機的上升和下降等場合。根據(jù)三相異步電動機工作原理，只要將接到電源的任意兩根線對調(diào)一頭即可，只要用兩個交流接觸器就可以實現(xiàn)這一要求。三相異步交流電動機正反轉(zhuǎn)控制線路設計主要包括主電路設計和控制電路設計，下面關于這些內(nèi)容進行一一介紹。
主電路設計
主電路是指給電動機進行供電、保護的電路，主電路中通過電流、功率較大。如下圖所示是電動機正反轉(zhuǎn)控制線路的主電路。該主電路是由三相電源、組合開關、熔斷器、兩個交流接觸器、熱繼電器和三相異步電動機構(gòu)成。控制線路為了保證線路安全、可靠的工作，控制線路一般設置短路保護、過載保護和零壓保護（或者失壓保護）。
起到短路保護的是熔斷器FR，一旦發(fā)生短路事故，熔斷器的熔絲會立即熔斷，從而切斷電源，使電動機停車，從而避免過大的短路電流對線路和設備造成損壞。起到過載保護的是熱繼電器FR，當電動機過載時，熱繼電器的熱元件發(fā)熱，將動斷觸點斷開，從而使接觸器的線圈斷電，接觸器的主觸點斷開，從而使電動機停車。為了更加可靠地保護電動機，將熱繼電器做成三相結(jié)構(gòu)，就是用三個熱元件，分別串聯(lián)在各相中。所謂是零壓保護（或者失壓保護）是通過交流接觸器來實現(xiàn)的，當電源電壓消失或者電壓驟降時，接觸器的動鐵芯釋放而從使主觸點斷開，從而自動切斷電源。當電源重新恢復供電時，如果不按下啟動按鈕，電動機不會自行啟動。如果不采用接觸器而是直接使用開關的情況下，停電時沒有及時切斷開關，當電源重新恢復供電時，電動機會自行啟動，可能發(fā)生事故。
控制電路設計
從上圖可知兩個交流接觸器同時工作，兩個交流接觸器的主觸點同時閉合就將電源短路了。所以對正反轉(zhuǎn)控制線路最根本的要求是：必須保證兩個交流接觸器不能同時工作。在同一時間內(nèi)兩個接觸器只允許一個交流接觸器工作的控制作用稱為互鎖或者聯(lián)鎖�？刂齐娐啡缦聢D所示。
在上圖中，正轉(zhuǎn)接觸器KMF的一個動斷輔助觸點串聯(lián)在反轉(zhuǎn)接觸器KMR的線圈電路中，而反轉(zhuǎn)接觸器KMR的一個動斷輔助觸點串聯(lián)在正轉(zhuǎn)接觸器KMF的線圈電路中。這兩個動斷輔助觸點稱為聯(lián)鎖或者互鎖。當按下啟動按鈕SBF時，正轉(zhuǎn)接觸器線圈通電，主觸點KMF閉合，電動機正轉(zhuǎn)，與此同時，常閉輔助觸點KMF斷開，從而斷開了反轉(zhuǎn)線圈KMR。因此，即使誤按反轉(zhuǎn)啟動按鈕SBF，反轉(zhuǎn)接觸器也不會動作。但是這種控制電路存在缺點，就是電動機從正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)過程中，必須要按下停止按鈕SB1，也就是存在停車的過程，從而帶來了操作上的麻煩。
為了解決上述問題，在生產(chǎn)中采用復式按鈕和觸點互鎖構(gòu)成雙重互鎖的控制電路，如下圖所示。當電動機正轉(zhuǎn)時，按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕SBR，它的常閉觸點斷開，從而使正轉(zhuǎn)接觸器的線圈KMF斷電，導致主觸點KMF斷開。與此同時，串聯(lián)在反轉(zhuǎn)控制電路中動斷觸點KMF恢復閉合，反轉(zhuǎn)接觸器KMR的線圈通電，電動機反轉(zhuǎn)。與此同時，串聯(lián)在正轉(zhuǎn)控制電路中的動斷觸點KMR斷開，起到了聯(lián)鎖的作用。
總結(jié)
1、主電路必須設計三種保護：短路保護、過載保護和零壓保護（失壓保護）；
2、對正反轉(zhuǎn)控制線路最根本的要求是：必須保證兩個交流接觸器不能同時工作，即實現(xiàn)互鎖。
3、為了解決電動機從正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)有一次停車過程的問題，采用復式按鈕和觸點互鎖構(gòu)成雙重互鎖的控制電路。
