从零开始学电工之电工零基础学习二次回路基本控制原理

想要电动机启动，可不是合上闸这么简单。想要实现远程控制和多点控制，需要做的还有很多。本文列举几个最基本的电动机控制回路，除了在生产中的机械控制需要用到外，在设计plc电路时，这些也是必备单元。
本文将由易到难逐一讲解。
电动机控制回路常用元件
按钮▼

按钮分为启动按钮、停止按钮和机械互锁按钮。前两者共4个接线柱，后者有6个接线柱。
启动按钮多为绿色，平时内部为断开状态，按下按钮后内部闭合，松开后恢复断开；
停止按钮多为红色，平时内部为闭合状态，按下按钮后内部断开，松开后恢复闭合；
机械互锁按钮可以看作是一个双投开关，共6个接线柱，平时左侧接线柱接通，按下后右侧接线柱接通，松开后恢复左侧接线柱接通，可任意作为启动按钮或停止按钮。
按钮一般用SB表示，如果有多个按钮同时存在，会在SB后面加数字，如SB1,SB2。
接触器/继电器▼

上图是接触器，继电器与之相比较小，但原理相同。共有两排共12个接线柱（2个接线柱，一进一出算1组）。最上面一排接线柱中，有2组常闭触点，和1组线圈触点，下面一排有3组常开触点。
工作特点：线圈不通电时，常闭触点闭合，常开触点断开；线圈通电后，常闭触点断开，常开触点闭合。
接触器，不论哪个触点或者线圈，均用KM表示。如果有多个接触器，则会在KM后加数字，如KM1,KM2。同一个接触器的所有触点和线圈，均用一组标号，如接触器KM1的常开触点、常闭触点和线圈，在电路图中的标志均为KM1。
点动与连动
点动：即按下按钮时电动机启动，松开后电动机停止。
连动：即按下按钮时电动机启动，松开后电动机继续运转。
电路▼

上图中，左侧为主回路，右侧的a,b,c三个图分别为三个不同的控制回路。
在图a中，按下按钮SB，电动机启动，松开后电动机停止。是典型的点动控制。
在图b中，断路器SA断开时，按下按钮SB2，接触器线圈KM通电，常开触点KM闭合，但是常开触点KM下方有断路器将它断开，因此虽然此时电动机启动，但是松开后还是会停止。闭合断路器SA后，按下按钮SB2，接触器线圈KM通电，此时常开触点KM闭合，因此松开SB2后，电动机依然可以正常运转。此时电动机连动。因此，此图可以人工控制点动或连动状态。
在图c中，没有断路器，取而代之的是一个机械互锁开关SB3。当按下按钮SB2时，接触器线圈通电，常开触点KM闭合，电动机启动，松开后，由于常开触点依然闭合，因此电动机正常运转。按下按钮SB3时，接触器常开触点下方的按钮常闭触点SB3断开，同时按钮SB3常开触点闭合，电动机启动，松开后电动机停止（接触器常开触点此时未接入电路）。因此，此电路可在电动机连动的时候，直接按下SB3，变成点动。
电动机连动时，松开启动按钮后，由于接触器线圈通电，常开触点KM闭合，电动机可以实现连续运转，这个概念就叫做“自锁”。
电动机点动与连动只是一种概念，没有人希望自己的电动机点动。此处我们只需要知道如何让电动机连续运转即可。
电动机的异地控制
本篇以两地控制电动机为例。多地控制电动机，一般分为远程控制和就地控制。即把启动按钮分别放入不同的按钮箱，再把按钮箱安装在需要控制的地点。
电路▼

有了点动和连动的知识，这个图中接触器KM的作用就不必多说了。图中SB11和SB21为停止按钮，SB12和SB22为启动按钮。其中把任意一个启动按钮和停止按钮安装在同一个按钮箱内，另外两个也安装在另外一个按钮箱内。两个按钮箱可分别放在控制室和电动机旁。
实物连接图▼

异地控制电动机时，只需要注意，停止按钮全部串联，启动按钮全部并联即可。
电动机顺序启动
以两台电动机M1，M2顺序启动为例。要求M2在M1启动后才能启动，M1可以单独启动。
电路▼

其中，按钮SB1和SB3是停止按钮，分别控制电动机M1与M2；按钮SB2和SB4是启动按钮，分别控制电动机M1与M2。为了方便理解，我把电路图中M2的控制回路突出来一块，即当下文提到M2的控制回路时，指的就是上图中最右侧突出来的那一块。
同样的，接触器的作用不再赘述。如图，当M1未运转时，即常开触点KM1没有闭合，此时M2的控制回路被断开，因此按下启动按钮SB4时，M2没反应。只有当M1正常运转时，KM1闭合，M2的控制回路才有电，这时M2才能正常启动。
实物连接图▼

若需要多个电动机同时启动，分两种情况：
若需要其它电机在M1启动后才能启动，则把该电机的控制回路与M2的控制回路并联。
若需要其它电机在M2启动后才能启动，则把该电机的控制回路与M2的控制回路串联。
电动机正反转
要实现电动机的正反转，用到的原理是使用两个接触器，把三相电的相序改变。
电路▼

注意看左侧的主回路，三项电L1,L2,L3通过接触器KM1到达电动机M1的顺序为左、中、右；而通过接触器KM2到达电动机M1的顺序为右、中、左。相序的改变实现了电机运转方向的改变。这一用法用在电动汽车或电动三轮车上，即可实现倒车的功能。现在有一种更方便的元件，叫做“倒顺开关”，其原理便是如此。
为了方便描述，假设在SB2回路闭合时电动机转动的方向为正，下文称SB2所在回路为正转回路，SB3所在回路为反转回路。
我们来看控制回路，为了方便讲解，我们在图中做了数字的编号，每一个编号，都对应其正上方的元件。同样的，对于接触器常开线圈KM1和KM2的作用不再重复。
这张图如果没有编号6和编号9那两个接触器常闭触点，和编号5和编号8那两个机械互锁按钮的常闭触点，就很好理解。即按下SB2，电动机正转，按下SB3，电动机反转。
这里出现了一个问题，就是如果同时按下SB2和SB3或在电动机正转的时候按下SB3，就会造成短路事故。因此我们在电路中接入了接触器常闭触点。在正转的控制回路中接入KM2的常闭触点，而在反转的控制回路中接入KM1的常闭触点。这样以来，当电动机正转时，由于接触器KM1的线圈通电，因此常闭触点KM1是断开状态，因此就算此时按下按钮SB3，也不会有任何反应。
两个接触器的常闭触点分别连接到对方所在回路中，如此一来，其中一个接触器通电时，另一个接触器就不能再通电，这就是“互锁”。
此时我们还面临一个麻烦事，就是电动机正转时，如果想让它反转，唯一的办法就是按下停止按钮，再按反转按钮，这样就很麻烦。为了方便，我们采用了机械互锁的按钮，并把它的常闭触点接入旁边的控制回路中——就是图中的编号5和编号8。
此时，当电动机正转时，我们按下SB3，此时编号5的常闭触点断开，即正转回路失电，因此线圈KM1失电，常闭触点KM1恢复闭合状态，线圈KM2即可得电，反转回路正常运行。这样以来，在电动机正转切换反转时，就不用再按停止按钮了。
实物连接图▼

实际应用中，常常需要把上述所有电路结合起来使用，但只要单个图的原理想明白了，涉及到的知识再多，也不在话下。