CN110176896A - 一种机床电动机正反转直接切换启动控制系统 - Google Patents

Abstract

一种机床电动机正反转直接切换启动控制系统，当按下正转按钮SB1后，电动机正转输出电路工作，正转继电器J1会延时吸合，电动机开始正转运行；当电动机需要反转运行时，可以直接按下反转按钮SB2，继电器J1断电，但是继电器J2并不马上吸合，而是通过电解电容C5的充放电使得继电器J2延时吸合，在这个过程中，电动机可以通过制动器完成减速停车。本发明不需繁琐的操作，就能够方便地实现电机正转和反转的切换，解决了电动机在正反转切换时的大电流冲击问题，省时省力，安全可靠。

Description

一种机床电动机正反转直接切换启动控制系统

技术领域

本发明涉及一种电动机正反转控制系统，具体是一种机床电动机正反转直接切换启动控制系统，属于电动机控制技术领域。

背景技术

电动机是把电能转换成机械能的一种设备，它是利用通电线圈产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大部分是交流电机，可以是同步电机或者是异步电机(电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速)。电动机主要由定子与转子组成，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线(磁场方向)方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。

在电动机的使用过程中，常常需要进行正反转的切换操作，传统的电动机一般是通过切换电机的接线端子来使电机实现正转和反转的切换，但是这种操作方法不仅麻烦，浪费时间，还会造成接线排松动，甚至造成接线排的损坏。

中国实用新型专利2013年1月23日公开的一种公开号为CN202696523U的“一种电机正反转电路”，包括电机、电动机启动器、分别控制电机正转和反转的两个接触器，以及控制电机与接触器导通的开关，电机开关合闸后，输出相序为A/B/C时，电机正转，输出相序为C/B/A时，电机反转，这种电路虽然能方便地实现电机正反转的切换，但是主电路接线复杂，容易造成误操作，影响电机的使用寿命。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种机床电动机正反转直接切换启动控制系统，能够方便地实现电机正转和反转的切换，不需繁琐的操作，省时省力，安全可靠。

为了实现上述目的，本发明提供一种机床电动机正反转直接切换启动控制系统，包括正反转切换控制电路和继电器控制电路，所述正反转切换控制电路包括电阻R1～R2，电解电容C1～C2，电解电容C5，电容C3～C4，二极管D1～D4，稳压二极管DW1～DW2，三极管BG1～BG2，正转按钮SB1，反转按钮SB2，继电器J1～J2，三端稳压集成电路IC1，与非门芯片IC2，整流堆UR和变压器B；所述的继电器控制电路包括电动机M1，熔断器FU1～FU4，交流接触器KM1及其常开主触点KM1-1，常闭辅助触点KM1-2，交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1，常闭辅助触点KM2-2，热继电器FR1及其常闭触点FR1-1，继电器J1的常开触点J1-1，继电器J2的常开触点J2-1，电源开关SA，停止按钮SB3，制动器TD1，

U相交流电经过电源开关SA、熔断器FU1后，分别连接交流接触器KM1的常开主触点KM1-1的接口1的一端、交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1的接口3的一端，交流接触器KM1的常开主触点KM1-1的接口1的另一端经热继电器FR1接至电动机M1，交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1的接口3的另一端分别接制动器TD1、经热继电器FR1接至电动机M1；

V相交流电经过电源开关SA分别连接熔断器FU2的一端、交流接触器KM1的一端、交流接触器KM2的一端、变压器B输入端口的一端，熔断器FU2的另一端分别连接交流接触器KM1的常开主触点KM1-1的接口2的一端、交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1的接口2的一端，交流接触器KM1的常开主触点KM1-1的接口2的另一端经热继电器FR1接至电动机M1，交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1的接口2的另一端分别接制动器TD1、经热继电器FR1接至电动机M1；

W相交流电经过电源开关SA后分别连接熔断器FU3的一端、变压器B的输入端口的另一端、熔断器FU4的一端，熔断器FU3的另一端分别连接交流接触器KM1的常开主触点KM1-1的接口3的一端、交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1的接口1的一端，交流接触器KM1的常开主触点KM1-1的接口3的另一端经热继电器FR1接至电动机M1，交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1的接口1的另一端经热继电器FR1接至电动机M1；

熔断器FU4的另一端经热继电器FR1的常闭触点FR1-1、停止按钮SB3后分别连接继电器J1的常开触点J1-1的一端、继电器J2的常开触点J2-1的一端，继电器J1的常开触点J1-1的另一端经交流接触器KM2的常闭辅助触点KM2-2后连接交流接触器KM1的一端，继电器J2的常开触点J2-1的另一端经交流接触器KM1的常闭辅助触点KM1-2后连接交流接触器KM2的一端；

变压器B的输出端分别连接整流堆UR的1脚、2脚，整流堆UR的3脚分别连接电解电容C1的正极、三端稳压集成电路IC1的1脚，三端稳压集成电路IC1的3脚分别连接电解电容C2的正极、与非门芯片IC2的14脚、二极管D2的负极、继电器J2的一端、二极管D1的负极、继电器J1的一端，与非门芯片IC2的1脚分别连接正转按钮SB1的一端、二极管D4的负极，与非门芯片IC2的2脚连接与非门芯片IC2的4脚，与非门芯片IC2的3脚分别连接与非门芯片IC2的5脚、电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接稳压二极管DW1的负极、电解电容C5的正极，稳压二极管DW1的正极连接三极管BG1的基极，三极管BG1的集电极分别连接二极管D1的正极、继电器J1的另一端，电解电容C5的负极分别连接电阻R2的一端、稳压二极管DW2的负极，稳压二极管DW2的正极连接三极管BG2的基极，三极管BG2的集电极分别连接二极管D2的正极、继电器J2的另一端，电阻R2的另一端分别连接与非门芯片IC2的10脚、与非门芯片IC2的12脚，与非门芯片IC2的6脚分别连接电容C3的一端、二极管D3的正极，二极管D3的负极分别连接反转按钮SB2的一端、与非门芯片IC2的8脚，与非门芯片IC2的9脚连接与非门芯片IC2的11脚，与非门芯片IC2的13脚分别连接电容C4的一端、二极管D4的正极，整流堆UR的4脚、电解电容C1的负极、三端稳压集成电路IC1的2脚、电解电容C2的负极、电容C4的另一端均接地；正转按钮SB1的另一端、电容C3的另一端、与非门芯片IC2的7脚、反转按钮SB2的另一端、三极管BG1的发射极、三极管BG2的发射极均接地。

作为本发明的进一步改进，三端稳压集成电路IC1的型号为7805，与非门芯片IC2的型号为CD4011。

作为本发明的进一步改进，二极管D1～D4的型号为IN4007。

作为本发明的进一步改进，三极管BG1、BG2为NPN管型，型号为9013。

作为本发明的进一步改进，稳压二极管DW1、DW2的稳压值为6.3V。

作为本发明的进一步改进，交流接触器KM1、KM2的型号为CJl0。

作为本发明的进一步改进，热继电器FR1的型号为NR2-25G/Z，继电器J1、J2的型号为JRX-20F。

与现有技术相比，本发明的正反转切换控制电路包括电阻R1～R2，电解电容C1～C2，电解电容C5，电容C3～C4，二极管D1～D4，稳压二极管DW1～DW2，三极管BG1～BG2，正转按钮SB1，反转按钮SB2，继电器J1～J2，三端稳压集成电路IC1，与非门芯片IC2，整流堆UR和变压器B；继电器控制电路包括电动机M1，熔断器FU1～FU4，交流接触器KM1及其常开主触点KM1-1，常闭辅助触点KM1-2，交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1，常闭辅助触点KM2-2，热继电器FR1及其常闭触点FR1-1，继电器J1的常开触点J1-1，继电器J2的常开触点J2-1，电源开关SA，停止按钮SB3，制动器TD1，当按下正转按钮SB1后，电动机正转输出电路工作，正转继电器J1会延时吸合，电动机开始正转运行；当电动机需要反转运行时，可以直接按下反转按钮SB2，继电器J1断电，但是继电器J2并不马上吸合，而是通过电解电容C5的充放电使得继电器J2延时吸合，在这个过程中，电动机可以通过制动器完成减速停车。本发明不需繁琐的操作，就能够方便地实现电机正转和反转的切换，解决了电动机在正反转切换时的大电流冲击问题，省时省力，安全可靠。

附图说明

图1是本发明的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种机床电动机正反转直接切换启动控制系统，包括正反转切换控制电路和继电器控制电路，所述正反转切换控制电路包括电阻R1～R2，电解电容C1～C2，电解电容C5，电容C3～C4，二极管D1～D4，稳压二极管DW1～DW2，三极管BG1～BG2，正转按钮SB1，反转按钮SB2，继电器J1～J2，三端稳压集成电路IC1，与非门芯片IC2，整流堆UR和变压器B；所述的继电器控制电路包括电动机M1，熔断器FU1～FU4，交流接触器KM1及其常开主触点KM1-1，常闭辅助触点KM1-2，交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1，常闭辅助触点KM2-2，热继电器FR1及其常闭触点FR1-1，继电器J1的常开触点J1-1，继电器J2的常开触点J2-1，电源开关SA，停止按钮SB3，制动器TD1，

三端稳压集成电路IC1的型号为7805，与非门芯片IC2的型号为CD4011，二极管D1～D4的型号为IN4007，三极管BG1、BG2为NPN管型，型号为9013，稳压二极管DW1、DW2的稳压值为6.3V，交流接触器KM1、KM2的型号为CJl0，热继电器FR1的型号为NR2-25G/Z，继电器J1、J2的型号为JRX-20F。

U相交流电经过电源开关SA、熔断器FU1后，分别连接交流接触器KM1的常开主触点KM1-1的接口1的一端、交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1的接口3的一端，交流接触器KM1的常开主触点KM1-1的接口1的另一端经热继电器FR1接至电动机M1，交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1的接口3的另一端分别接制动器TD1、经热继电器FR1接至电动机M1；

V相交流电经过电源开关SA分别连接熔断器FU2的一端、交流接触器KM1的一端、交流接触器KM2的一端、变压器B输入端口的一端，熔断器FU2的另一端分别连接交流接触器KM1的常开主触点KM1-1的接口2的一端、交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1的接口2的一端，交流接触器KM1的常开主触点KM1-1的接口2的另一端经热继电器FR1接至电动机M1，交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1的接口2的另一端分别接制动器TD1、经热继电器FR1接至电动机M1；

W相交流电经过电源开关SA后分别连接熔断器FU3的一端、变压器B的输入端口的另一端、熔断器FU4的一端，熔断器FU3的另一端分别连接交流接触器KM1的常开主触点KM1-1的接口3的一端、交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1的接口1的一端，交流接触器KM1的常开主触点KM1-1的接口3的另一端经热继电器FR1接至电动机M1，交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1的接口1的另一端经热继电器FR1接至电动机M1；

熔断器FU4的另一端经热继电器FR1的常闭触点FR1-1、停止按钮SB3后分别连接继电器J1的常开触点J1-1的一端、继电器J2的常开触点J2-1的一端，继电器J1的常开触点J1-1的另一端经交流接触器KM2的常闭辅助触点KM2-2后连接交流接触器KM1的一端，继电器J2的常开触点J2-1的另一端经交流接触器KM1的常闭辅助触点KM1-2后连接交流接触器KM2的一端；

变压器B的输出端分别连接整流堆UR的1脚、2脚，整流堆UR的3脚分别连接电解电容C1的正极、三端稳压集成电路IC1的1脚，三端稳压集成电路IC1的3脚分别连接电解电容C2的正极、与非门芯片IC2的14脚、二极管D2的负极、继电器J2的一端、二极管D1的负极、继电器J1的一端，与非门芯片IC2的1脚分别连接正转按钮SB1的一端、二极管D4的负极，与非门芯片IC2的2脚连接与非门芯片IC2的4脚，与非门芯片IC2的3脚分别连接与非门芯片IC2的5脚、电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接稳压二极管DW1的负极、电解电容C5的正极，稳压二极管DW1的正极连接三极管BG1的基极，三极管BG1的集电极分别连接二极管D1的正极、继电器J1的另一端，电解电容C5的负极分别连接电阻R2的一端、稳压二极管DW2的负极，稳压二极管DW2的正极连接三极管BG2的基极，三极管BG2的集电极分别连接二极管D2的正极、继电器J2的另一端，电阻R2的另一端分别连接与非门芯片IC2的10脚、与非门芯片IC2的12脚，与非门芯片IC2的6脚分别连接电容C3的一端、二极管D3的正极，二极管D3的负极分别连接反转按钮SB2的一端、与非门芯片IC2的8脚，与非门芯片IC2的9脚连接与非门芯片IC2的11脚，与非门芯片IC2的13脚分别连接电容C4的一端、二极管D4的正极，整流堆UR的4脚、电解电容C1的负极、三端稳压集成电路IC1的2脚、电解电容C2的负极、电容C4的另一端均接地；正转按钮SB1的另一端、电容C3的另一端、与非门芯片IC2的7脚、反转按钮SB2的另一端、三极管BG1的发射极、三极管BG2的发射极均接地。

图1中这些元件的阻值均是公知常识，本领域技术人员可以根据需要对各个元件的参数进行调整。

本发明的工作原理如下：

在本发明中，与非门芯片IC2构成两个简易RS触发器，电阻R1，电容C3，二极管D3，稳压二极管DW1，三极管BG1、继电器J1组成电动机正转输出电路，同样电阻R2，电容C4，二极管D4，稳压二极管DW2，三极管BG2、继电器J2组成电动机反转输出电路。刚开始与非门芯片IC2的6脚和13脚(相当于两个RS触发器的复位端)分别接有电容C3和C4，完成上电自复位，两个RS触发器均无输出，电路处于等待状态。当按下正转按钮SB1，正转RS触发器的Q端(Q端为与非门芯片IC2的3脚)为高电平，即与非门芯片IC2的3脚输出高电平，给电解电容C5充电，当电解电容C5上的电压大于稳压二极管DW1的击穿电压时，稳压二极管DW1导通，三极管BG1导通，继电器J1得电吸合，继电器J1的常开触点J1-1闭合，交流接触器KM1得电吸合，交流接触器KM1的常开主触点KM1-1闭合，制动器TD1得电松开，电动机M1开始正转运行。

当电动机M1需要反转运行时，在本发明中，不需要专门按停止按钮SB3，可以直接按下反转按钮SB2，二极管D3导通，将正转RS触发器关断，正转RS触发器的Q端(Q端为与非门芯片IC2的3脚)为低电平，电解电容C5先被放电，交流接触器KM1失电，交流接触器KM1的常开主触点KM1-1断开，制动器TD1失电抱紧制动，电动机M1停转。同时反转RS触发器的Q端(Q端为与非门芯片IC2的10脚)为高电平，即与非门芯片IC2的10脚输出高电平，给电解电容C5反向充电，当电解电容C5上的电压大于稳压二极管DW2的击穿电压时，稳压二极管DW3导通，三极管BG3导通，继电器J2得电吸合，其常开触点J2-1闭合，交流接触器KM2得电吸合，其常开主触点KM2-1闭合，制动器TD1得电松开，电动机M1开始反转运行。

Claims (7)

1.一种机床电动机正反转直接切换启动控制系统，包括正反转切换控制电路和继电器控制电路，其特征在于，所述正反转切换控制电路包括电阻R1～R2，电解电容C1～C2，电解电容C5，电容C3～C4，二极管D1～D4，稳压二极管DW1～DW2，三极管BG1～BG2，正转按钮SB1，反转按钮SB2，继电器J1～J2，三端稳压集成电路IC1，与非门芯片IC2，整流堆UR和变压器B；所述的继电器控制电路包括电动机M1，熔断器FU1～FU4，交流接触器KM1及其常开主触点KM1-1，常闭辅助触点KM1-2，交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1，常闭辅助触点KM2-2，热继电器FR1及其常闭触点FR1-1，继电器J1的常开触点J1-1，继电器J2的常开触点J2-1，电源开关SA，停止按钮SB3，制动器TD1，

U相交流电经过电源开关SA、熔断器FU1后，分别连接交流接触器KM1的常开主触点KM1-1的接口1的一端、交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1的接口3的一端，交流接触器KM1的常开主触点KM1-1的接口1的另一端经热继电器FR1接至电动机M1，交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1的接口3的另一端分别接制动器TD1、经热继电器FR1接至电动机M1；

V相交流电经过电源开关SA分别连接熔断器FU2的一端、交流接触器KM1的一端、交流接触器KM2的一端、变压器B输入端口的一端，熔断器FU2的另一端分别连接交流接触器KM1的常开主触点KM1-1的接口2的一端、交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1的接口2的一端，交流接触器KM1的常开主触点KM1-1的接口2的另一端经热继电器FR1接至电动机M1，交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1的接口2的另一端分别接制动器TD1、经热继电器FR1接至电动机M1；

W相交流电经过电源开关SA后分别连接熔断器FU3的一端、变压器B的输入端口的另一端、熔断器FU4的一端，熔断器FU3的另一端分别连接交流接触器KM1的常开主触点KM1-1的接口3的一端、交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1的接口1的一端，交流接触器KM1的常开主触点KM1-1的接口3的另一端经热继电器FR1接至电动机M1，交流接触器KM2及其常开主触点KM2-1的接口1的另一端经热继电器FR1接至电动机M1；

熔断器FU4的另一端经热继电器FR1的常闭触点FR1-1、停止按钮SB3后分别连接继电器J1的常开触点J1-1的一端、继电器J2的常开触点J2-1的一端，继电器J1的常开触点J1-1的另一端经交流接触器KM2的常闭辅助触点KM2-2后连接交流接触器KM1的一端，继电器J2的常开触点J2-1的另一端经交流接触器KM1的常闭辅助触点KM1-2后连接交流接触器KM2的一端；

变压器B的输出端分别连接整流堆UR的1脚、2脚，整流堆UR的3脚分别连接电解电容C1的正极、三端稳压集成电路IC1的1脚，三端稳压集成电路IC1的3脚分别连接电解电容C2的正极、与非门芯片IC2的14脚、二极管D2的负极、继电器J2的一端、二极管D1的负极、继电器J1的一端，与非门芯片IC2的1脚分别连接正转按钮SB1的一端、二极管D4的负极，与非门芯片IC2的2脚连接与非门芯片IC2的4脚，与非门芯片IC2的3脚分别连接与非门芯片IC2的5脚、电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接稳压二极管DW1的负极、电解电容C5的正极，稳压二极管DW1的正极连接三极管BG1的基极，三极管BG1的集电极分别连接二极管D1的正极、继电器J1的另一端，电解电容C5的负极分别连接电阻R2的一端、稳压二极管DW2的负极，稳压二极管DW2的正极连接三极管BG2的基极，三极管BG2的集电极分别连接二极管D2的正极、继电器J2的另一端，电阻R2的另一端分别连接与非门芯片IC2的10脚、与非门芯片IC2的12脚，与非门芯片IC2的6脚分别连接电容C3的一端、二极管D3的正极，二极管D3的负极分别连接反转按钮SB2的一端、与非门芯片IC2的8脚，与非门芯片IC2的9脚连接与非门芯片IC2的11脚，与非门芯片IC2的13脚分别连接电容C4的一端、二极管D4的正极，整流堆UR的4脚、电解电容C1的负极、三端稳压集成电路IC1的2脚、电解电容C2的负极、电容C4的另一端均接地；正转按钮SB1的另一端、电容C3的另一端、与非门芯片IC2的7脚、反转按钮SB2的另一端、三极管BG1的发射极、三极管BG2的发射极均接地。

2.根据权利要求1所述的一种机床电动机正反转直接切换启动控制系统，其特征在于，三端稳压集成电路IC1的型号为7805，与非门芯片IC2的型号为CD4011。

3.根据权利要求1所述的一种机床电动机正反转直接切换启动控制系统，其特征在于，二极管D1～D4的型号为IN4007。

4.根据权利要求1所述的一种机床电动机正反转直接切换启动控制系统，其特征在于，三极管BG1、BG2为NPN管型，型号为9013。

5.根据权利要求1所述的一种机床电动机正反转直接切换启动控制系统，其特征在于，稳压二极管DW1、DW2的稳压值为6.3V。

6.根据权利要求1所述的一种机床电动机正反转直接切换启动控制系统，其特征在于，交流接触器KM1、KM2的型号为CJl0。

7.根据权利要求1所述的一种机床电动机正反转直接切换启动控制系统，其特征在于，热继电器FR1的型号为NR2-25G/Z，继电器J1、J2的型号为JRX-20F。