电机电气控制线路的电流导向法

张建波

摘要

电机电气的控制线路由三相交流电动机与低压电气组成，采用电流导向法对其进行分析，可以更好的把握低压电气动作过程本文首先对电机电气控制线路的电流导向法相关概念进行介绍，进而分析电流导向法在电机电气控制线路中的具体应用，主要以电动控制线路和正反转控制线路为例，研究其分析流程和主要步骤。

【关键词】电机电气 控制线路 电流导向法

传统的电机电气控制分析方法在对低压电气控制线路进行分析时，难以准确描述其动作过程和相关信息。电流导向法是一种以电流在控制线路中的流向作为导向的分析方法。在实际应用过程中，可以采取不同的定义方式，利用电流导向法对电路中的电气动作进行分析，其分析过程较为简单，具有较高的实用性。

1 电机电气控制线路的电流导向法相关概念

电机电气控制线路的图纸设计都是按照国家相关标准要求进行绘制的，在设计图中元器件处于未动作状态，确定控制线路后，控制系统状态也随之确定。线路中的各种电气元件按照功能需求进行连接，实现某中电气自动化控制功能。因此，一个控制线路往往包含多个类型的元器件，在绘制设计图纸时，不需要画出各种类型元器件的外形结构，只需要用特定的简单图形符号进行表示即可，并通过电气接线设计，组织控制线路。一个完整的电机电气线路设计图可分为三大部分，即电源线路、主线路以及控制线路。其中，在绘制控制线路时，根据相关要求，各电气触电位置均设计为未动作状态。因此，电机电气控制线路有以下两种定义方法：

（1）将电机电器控制线路图的电气触点按照动作过程依次绘制为当前动作状态，根据电流流向对各电气进行分析，并得出结论;

（2）将控制线路看作由n各并联支路构成的并联电路，则各子子路的电气总量与原来状态等效，具有参数性质的保留性，且遵循电路基本原理，可根据支路动作过程和状态，得出最终结论。

2 电机电气控制线路的电流导向法分析流程

2.1 点动控制线路分析

基于上述分析，首先利用电流导向法对点动控制线路进行分析，以一种最常见的点动控制线路为例，整个控制线路主要由三相异步电动机、断路器、接触器、熔断器和热继电器等组成，对其z号触点开关的闭合瞬间电路进行分析，主要采用上述第一中电流导向法定义。主要分析流程包括：

（1）对控制线路进行编号，主要根据触点开关进行编号，即遇到触点就编号，保证触点开关均有编号，且按照从上到下顺序依次进行编号;

（2）完成控制线路编号以后，根据电流导向法定义1，按照动作的过程对线路进行分析，以“编号+→”表示电流导向。在点动控制线路中，闭合z号触点开关后，控制电路按照“1→2→3→4→0”的顺序闭合线圈，从而开始通电;

（3）对主电路、低压电气的触点动作情况进行分析。在主触点闭合后，主电路被接通，启动三相异步电动机开始工作。当辅助动合触点闭合后，控制线路按照“1→2→3→5→6→4→0”的顺序闭合，同时闭合“1→2→3→4→0”线路。断开2号触点，则“1→2→3→4→0”线路和“3→4”线路也随之断开。控制线路按照“1→2→3→5→6→4→0”的顺序闭合，继续运行三相异步电动机，并形成自锁状态。此时闭合1号触点开关，控制线路“1→2→3→5→6→4→0”中的“5→6”线路断开，线圈失电，主触点和主电路均断开，三相异步电动机则停止运行。由于辅助动合触点也断开了，因此自锁消失，控制电路中的各电气会恢复到初始状态。

从上述分析中可以看出，利用电流导向法能够较为直观和详细的显示出在电机电气控制线路启停过程中各电气的动作情况以及线路通电状态，通过采用“编号+→”这种方式描述线路和电流导向，可以使其表达意义更加具体。

2.2 正反转控制线路分析

下面再以正反转控制线路为例，探讨电流导向法的应用。正反转控制线路的线圈在通电瞬间，动作电气主要包括三相异步电动机、熔断器、接触器、断路器和热继电器等。采用上述电流导向法的第二种定义对其控制过程进行分析，主要步骤包括：

（1）将控制线路划分成由n各并联支路组成的并联电路，并对各个子支路进行编号，按照从左到右的顺序依次编号。常见的正反转控制电路可分为4个并联支路，从左到右依次为1、2、3、4号支路，并对触点开关进行編号，与第一种定义方法的编号方法相同;

（2）按照第一步骤的编号顺序，对各个子支路进行一次分析，其中1号支路和3号支路为多触点支路，2号支路和4号支路为单触点支路;

（3）对主电路和控制电路的动作过程进行分析，先闭合2号触点开关，控制电路按照“1→2→3→4→5→0”的顺序闭合，1号线圈中通电，主触点开关闭合，三相异步电机按正相序转动。同时辅助动合触点也闭合，3号子支路中的辅助动断触点开关断开，从容形成互锁。辅助动合触点开关闭合后，控制线路按照“1→2→3、4→5→0”的顺序和“1→2→3→A→B→4→5→0”的顺序断开2号触点开关。线路“1→2→3→A→B→4→5→0”闭合，且形成自锁，此时三相异步电机保持正相序运行状态。然后合上3号触点开关，控制线路安装“1→2→3→6→7→0”的顺序闭合，2号线圈通电，其主触点闭合，辅助动合触点闭合，三相异步电机开始进行反相序转动。处于1号子支路的辅助动断触点断开，也形成互锁。在辅助动合触点开关闭合时，控制线路按照“1→2→3→6→7→0”和“1→2→3→C→D→6→7→0”的顺序闭合。此时断开3号触点开关，控制线路闭合，形成自锁，电动机保持反相序运行;

（4）闭合1号触点开关后，控制线路“1→2→3→C→D→6→7→0”中的“2→3”断开，线圈失电，电动机停止运行，自锁和互锁均消失，控制电路中的电气恢复到初始状态。

3 结束语

综上所述，电流导向法在电机电气控制线路中的应用可以直观的反映出控制线路中各电气的动作过程，从而更好的掌握其运行状态和控制流程。通过对电流导向法的定义及具体分析过程进行研究，可以为电流导向法的实际应用提供参考。利用该方法代替传统电气控制线路分析方法，可以提升控制线路分析效率。

参考文献

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[2]白凤君.试述电机电气控制线路的电流导向法[J].中国新技术新产品，2015（23）： 63.